王剛
摘? ? 要:銀川綠地中心超高層項目由南、北兩座塔樓與裙房組成,塔樓建筑總高度均為301.150m,塔樓均采用框架-核心筒混合結(jié)構(gòu)體系,外框架由鋼梁和型鋼混凝土柱構(gòu)成,樓板采用樓承板綁扎鋼筋形式。由于本工程功能房間多,結(jié)合輕集料混凝土能有效減輕結(jié)構(gòu)自重,并具有良好的隔熱和隔聲效果的特點,所以本工程功能房間地面采用高強度輕集料混凝土。但是輕集料混凝土高強度、耐久性受澆筑方式的影響,會導(dǎo)致高強輕集料混凝土的工作性較差、強度偏低等,因此對超高層高強度輕集料混凝土澆筑施工技術(shù)進行研究。
關(guān)鍵詞:高強度;輕集料;混凝土澆筑
1? 引言
輕集料是堆積密度小于120kg/m3的多孔輕質(zhì)集料的總稱用它可以配制出密度等級為200kg/m3~1900kg/m3,強度等級為C50~LC50的各種輕集料混凝土。隨著建筑結(jié)構(gòu)向大跨度、高層發(fā)展,輕質(zhì)、高強、高耐久性和可持續(xù)發(fā)展將是混凝土材料的發(fā)展方向。為了適應(yīng)現(xiàn)代建筑工程高層化、大跨度化的發(fā)展而做出的改進,使用高強輕集料混凝土替換普通輕集料混凝土符合了建筑對減輕荷載的要求,我國普通輕集料通常采用粘土陶粒,粘土大多取自于耕地,不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。因此,具有良好工作性、高強輕質(zhì)、體積穩(wěn)定性和耐久性好的高性能輕集料混凝土具有十分廣闊的發(fā)展前景。它可以減少建筑的荷載,也可提高樓板的承載能力,還具有更強的抗裂性能、耐久性能、無堿集料反應(yīng)等優(yōu)點。
2? 高強度輕集料混凝土施工技術(shù)特點
(1)輕集料混凝土采用聚氨酯骨料,輕集料質(zhì)輕、多孔的獨特結(jié)構(gòu)。具有輕質(zhì)、保溫、隔音和抗震、耐火性能好、綜合技術(shù)經(jīng)濟效果好,較好的工作性能、良好體積穩(wěn)定性、耐久性能等優(yōu)點,使之逐漸成為現(xiàn)代輕集料混凝土技術(shù)的一個重要發(fā)展方向,是高層建筑物減輕荷載的理想材料。(2)輕集料混凝土的生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)發(fā)展較快,主要向輕質(zhì)、高強的方向發(fā)展。減輕自重是現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)實現(xiàn)超高、大跨設(shè)計與施工的有效途徑之一,而采用輕骨料混凝土可顯著降低結(jié)構(gòu)自重。由于在生產(chǎn)輕骨料和配置輕骨料混凝土的時候,大量利用了粉煤灰、硅灰等工業(yè)固體廢棄物,有利于資源的綜合利用和生態(tài)環(huán)境的保護。輕集料混凝土新技術(shù)的發(fā)展,是具有綠色特質(zhì)的輕集料混凝土。(3)輕集料混凝土墊層可提高各樓層之間的保溫、隔熱、隔音及承載力;可減輕屋面荷載;可方便地面內(nèi)管線的布置和安裝。用于防潮層還可防止樓地面回潮;保持樓地面干燥,對保護各種木地板、塑膠板、陶瓷地板不變形、不退色以及地下室防潮、防水等相當有利,且降低房屋荷載,極大降低房屋建造成本。
3? 超高層高強度輕集料混凝土應(yīng)用過程中常見的問題
(1)輕集料混凝土有著較強的脆性,所以與強度等級相同的普通混凝土相比,在彈性模量與抗折強度等方面并不具有任何優(yōu)勢。而且,專業(yè)人士的研究成果表明,與強度等級相同的普通集料混凝土相比,高強度輕集料混凝土的斷裂更小、脆性更大。這樣明顯的劣勢,嚴重限制了輕集料混凝土在超高層建筑施工領(lǐng)域中的推廣與應(yīng)用。(2)高性能的輕集料數(shù)量有限。因為高性能輕集料混凝土的配置,需要輔助以高強度、低吸水率的高性能輕集料。雖然近幾年來我國的人造輕集料產(chǎn)量呈現(xiàn)逐年上升趨勢,但是在強度和吸水率方面符合高強度輕集料標準的輕集料產(chǎn)量還是十分有限。高強度輕集料混凝土的原料供應(yīng),很難滿足超高層建筑工程的施工需求。(3)施工人員并沒有意識到在超高層建筑施工過程中應(yīng)用輕集料混凝土的重要性。因為很多施工人員并不看好輕集料混凝土的應(yīng)用效果,依然認為我國的輕集料混凝土施工性能差、輕度低。
4? 主要施工方法
施工準備→基層處理→找標高、彈線→抹灰餅→抹標筋→攪拌→鋪設(shè)、滾壓→養(yǎng)護及保護。
4.1? 施工準備
對現(xiàn)場使用的輕集料型號進行封樣確定。準備輕集料混凝土澆筑施工方案,召開技術(shù)交底會,并作好會議紀要。進場的輕集料通過驗收,準備運輸用的運輸設(shè)備,協(xié)調(diào)各工種配合工作。
4.2? 基層處理
在鋪設(shè)復(fù)合輕骨料墊層混凝土之前將混凝土樓板基層進行處理,把粘結(jié)在基層上的松動混凝土、砂漿等用鏨子剔掉,用鋼絲刷,刷掉水泥漿皮,然后用掃帚掃凈。
4.3? 找標高、彈線
根據(jù)墻面已有+100mm水平標高線,量測出地面墊層的水平線,彈在四周墻面上,并要與房間以外的樓道、樓梯平臺、踏步的標高相呼應(yīng),貫通一致。
4.4? 抹灰餅
根據(jù)已彈出的面層水平標高線,橫豎拉線,用與豆石混凝土相同配合比的拌合料抹灰餅,橫豎間距2m,灰餅上標高就是墊層標高。
4.5? 抹標筋
面積較大的房間為保證房間地面平整度,還要做標筋,以做好的灰餅為標準抹條形標筋,用刮尺刮平,作為澆筑輕集料混凝土墊層厚度的標準。
4.6? 攪拌
先將適量水加入攪拌機中,然后加入一袋加有多孔礦巖的預(yù)拌墊層粉料,攪拌均勻后再加入一袋輕骨料,再繼續(xù)攪拌形成均勻的混凝土拌合物。在拌制過程中,還要對原材料的計量進行嚴格的控制,對混凝土塌落度以及表觀密度進行嚴格的控制;并對混凝土塌落度以及表觀密度進行抽查,從而提升輕集料混凝土的和易性。在攪拌輕集料混凝土的時候,要優(yōu)先使用強制性攪拌機攪拌,隨拌隨用,提升出料的均勻性。
4.7? 鋪設(shè)、滾壓
鋪設(shè)已攪拌好復(fù)合輕骨料墊層混凝土,用鐵鍬將混凝土鋪在基層上,可隨鋪隨用鐵鍬和特制木拍板抹平,并隨即用大杠找平,用木抹子搓平,全部操作過程要在2H內(nèi)完成,單次厚度不超過3㎝。
由于輕集料與水泥漿體的密度有較大的差別,如果按照普通混凝土的配合比設(shè)計,輕集料混凝土的分層離析問題變的十分嚴重,很難滿足現(xiàn)代混凝土建筑施工的要求。因此,通過對輕集料混凝土配合比的優(yōu)化調(diào)整,完全能夠配制出不分層、離析,具有良好工作性能的混凝土拌和物。
(1)嚴格控制輕集料的最大粒徑。一般輕集料的最大粒徑不宜超過20mm。(2)選擇合適的輕集料品種。配制高流動性輕集料混凝土應(yīng)優(yōu)先選用碎石型輕集料。(3)摻加增粘保塑的外加劑以提高水泥漿體的粘度。(4)摻加引氣劑。在不影響混凝土強度的前提下,混凝土中引入3%~5%含氣量,能夠減小水泥石與輕集料間的密度差,有助于防止輕集料上浮。(5)在不增加混凝土容重的同時,設(shè)置能夠抑制輕集料上浮的網(wǎng)架,如摻加纖維等物質(zhì)可以抑制輕集料上浮。
4.8? 養(yǎng)護及保護
輕集料混凝土澆筑完成后,待凝固后及時噴水養(yǎng)護并覆蓋塑料布至少3天,面層未上強度之前,周邊要及時做好成品保護。
5? 結(jié)束語
本工程中所使用的高強度輕集料混凝土具有自重輕、保溫隔熱和耐火性能好等特點。結(jié)構(gòu)輕集料混凝土的抗壓強度最高可達70兆帕,與同標號的普通混凝土相比,可減輕自重20%~30%以上,結(jié)構(gòu)保溫干拌復(fù)合輕集料混凝土是一種保溫性能良好的墻體材料,其熱導(dǎo)率為0.233~0.523瓦/(米*開),僅為普通混凝土的12%~33%。輕集料混凝土的變形性能良好,彈性模量較低。施工過程中質(zhì)量驗收全部合格,效果良好,在保證施工質(zhì)量的同時,也加快了施工進度,降低了施工成本,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益,可為以后類似施工提供借鑒和指導(dǎo)。
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