1自密實(shí)混凝土的定義、性能特點(diǎn)
1.1自密實(shí)混凝土的定義
自密實(shí)混凝土作為一種高性能混凝土,其基本特性主要體現(xiàn)在其獨(dú)特的工作性能和物理力學(xué)性能上。首先,自密實(shí)混凝土具有高流動(dòng)性,這使得它能夠輕松填充復(fù)雜結(jié)構(gòu)中的狹小空間,無需額外振搗即可達(dá)到密實(shí)效果,從而大大提高了施工效率。其次,自密實(shí)混凝土具有良好的自填充性,即使在鋼筋密集或形狀復(fù)雜的模具中,也能確?;炷辆鶆蚍植?,減少空洞和氣泡的產(chǎn)生,提高結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。此外,自密實(shí)混凝土還具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)異的抗?jié)B性、抗裂性,能夠滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)對混凝土材料的高要求。
1.2自密實(shí)混凝土性能特點(diǎn)
1.2.1高流動(dòng)性
自密實(shí)混凝土流動(dòng)性出色,坍落度常超 250mm ,坍落擴(kuò)展度可達(dá) 650mm 以上。在軌道交通地下線灌注施工中,能快速順暢填充模板各角落,尤其在鋼筋密集和狹窄空間部位,無需振搗即可達(dá)到良好的灌注效果。如某地鐵車站站臺(tái)板施工,自密實(shí)混凝土可以迅速填充復(fù)雜鋼筋結(jié)構(gòu),提高施工效率,避免振搗不到位產(chǎn)生的蜂窩、麻面等缺陷,保證混凝土整體性。
12.2良好的填充性
自密實(shí)混凝土填充能力優(yōu)良,可在不離析情況下填充各種形狀和尺寸模板空間,適用于軌道交通地下線中作者簡介:牛文舉(1996—),男,漢族,甘肅蘭州人,本科,助理工程師,研究方向:混凝土與干混砂漿。
異形結(jié)構(gòu)、薄壁結(jié)構(gòu)、隧道曲線段及連接部位等混凝土灌注。以某地鐵區(qū)間隧道連接段施工為例,自密實(shí)混凝土可以精準(zhǔn)填充復(fù)雜連接結(jié)構(gòu),確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和混凝土密實(shí)度,為后續(xù)工程奠定基礎(chǔ)。
1.2.3抗離析性
自密實(shí)混凝土在展現(xiàn)高流動(dòng)性的同時(shí),還必須維持其優(yōu)異的抗離析性,以確保在運(yùn)輸和澆筑過程中骨料與漿體不會(huì)分離。這一特性主要通過優(yōu)化骨料級(jí)配、精確控制漿體黏度,以及適量添加增稠劑來實(shí)現(xiàn)。良好的抗離析性不僅確保了混凝土的均勻分布,還有效避免了因離析引發(fā)的強(qiáng)度不均和表面瑕疵,進(jìn)而提升結(jié)構(gòu)的整體性能。在實(shí)際工程應(yīng)用中,特別是在構(gòu)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)(如薄壁構(gòu)件和異形柱)時(shí),抗離析性顯得尤為重要,因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)對混凝土的均勻性和密實(shí)性有著極高的要求。
2某高層建筑工程施工項(xiàng)目概況
隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的飛速發(fā)展,自密實(shí)混凝土(SCC)作為一種新型的混凝土材料,以其獨(dú)特的流動(dòng)性和穩(wěn)定性,逐漸在工程領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。自密實(shí)混凝土的技術(shù)創(chuàng)新不僅體現(xiàn)在其材料配方上,更在于其施工工藝的不斷優(yōu)化與完善,這使得SCC在復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用成為可能,并極大地推動(dòng)了工程建設(shè)的效率與質(zhì)量。本文以“蘭州某中心廣場\"施工為例,該項(xiàng)目位于蘭州市中心區(qū)域,占地3萬平方米,總建筑面積達(dá)200萬平方米,包括232米高的主塔樓78層),一棟150米高的酒店,以及兩棟120米和110米高的辦公樓,旨在成為融合商業(yè)辦公、高端酒店和觀光設(shè)施的世界級(jí)商務(wù)及文化交流中心。該項(xiàng)目采用超高性能混凝土和鋼-混凝土組合核心筒結(jié)構(gòu)體系,設(shè)計(jì)可以承受12級(jí)強(qiáng)風(fēng)和7級(jí)地震,面臨的施工難點(diǎn)包括超過200米的混凝土泵送技術(shù)、復(fù)雜城市環(huán)境中的大規(guī)模施工管理,以及高效率、高密實(shí)度混凝土的配制使用。施工周期為48個(gè)月,分為地基和基礎(chǔ)施工、主體結(jié)構(gòu)施工及外圍幕墻安裝和內(nèi)部裝修等階段。其中地基施工6個(gè)月,主體結(jié)構(gòu)施工30個(gè)月,后期工作12個(gè)月,采用自密實(shí)混凝土等新材料和技術(shù)以提升建筑質(zhì)量與耐久性。
3自密實(shí)混凝土施工特點(diǎn)及優(yōu)勢
3.1優(yōu)良的流動(dòng)性與自密實(shí)能力
自密實(shí)混凝土(SCC)以其卓越的流動(dòng)性著稱,能夠?qū)崿F(xiàn)流動(dòng)距離超過 750mm 而無需任何外力振搗,遠(yuǎn)超常規(guī)混凝土的流動(dòng)性。SCC的這一特性主要得益于其獨(dú)特的配方設(shè)計(jì),其中包括高效減水劑,其使用比例通常在1.2% 至 2.5% 之間,和細(xì)粒料的體積比率達(dá)到了 50% 以上,顯著優(yōu)于傳統(tǒng)混凝土的設(shè)計(jì)。這種配比不僅提高了混凝土的流動(dòng)性,還保證了其在沒有機(jī)械振搗的情況下,能夠自行流動(dòng)并填充模板中的所有空隙,包括復(fù)雜結(jié)構(gòu)中的狹窄縫隙和高密度鋼筋周圍。
3.2高度的密實(shí)性
自密實(shí)混凝土的另一大優(yōu)勢是其能夠達(dá)到極高的密實(shí)性,這主要得益于其精細(xì)的材料選擇和比例配制,如使用特殊的細(xì)粒料和添加劑,比如硅灰和飛灰的摻量通常在混凝土總重的 20% 左右。這種高密實(shí)性使得SCC在硬化后具有更少的孔隙和缺陷,相較于常規(guī)混凝土,其抗壓強(qiáng)度提高了約 10% 至 30% ,并且顯著增強(qiáng)了混凝土的耐久性和抗?jié)B性。在高層建筑施工中,混凝土的密實(shí)性對于確保結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性和耐久性至關(guān)重要。SCC的高密實(shí)性特點(diǎn)意味著它能夠有效填充模板中的每個(gè)角落,即使是最難以到達(dá)的地方也不例外,從而顯著減少了蜂窩、孔洞等缺陷的發(fā)生。
3.3施工效率高,成本控制
自密實(shí)混凝土(SCC)通過其優(yōu)異的自流和自密實(shí)能力,顯著提升了施工效率,同時(shí)有助于控制和降低施工成本。在傳統(tǒng)混凝土施工中,振搗是確保混凝土密實(shí)性的關(guān)鍵步驟,但這一過程不僅耗時(shí),還需要大量的勞動(dòng)力和機(jī)械投入。相比之下,SCC的使用可以省略振搗過程,直接減少了約 20% 到 30% 的人工成本和相關(guān)機(jī)械成本。據(jù)一項(xiàng)研究顯示,應(yīng)用SCC在特定項(xiàng)目中可以縮短整體施工周期約 10% 至 15% ,這對于縮短工期、提早投入使用具有重要意義。
4自密實(shí)混凝土在高層建筑工程施工中的應(yīng)用策略
4.1優(yōu)化混凝土澆筑計(jì)劃
在\"蘭州某中心廣場\"這一高層建筑工程項(xiàng)目中,存在澆筑速度慢、需要大量振搗以及難以填充復(fù)雜模板和密集鋼筋的問題。為了克服挑戰(zhàn),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)選擇了自密實(shí)混凝土(SCC)作為主要的施工材料,具體實(shí)施如下。
SCC配比設(shè)計(jì)與測試:項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與材料供應(yīng)商合作,開展了一系列的實(shí)驗(yàn)室測試,以確定最佳的SCC配比。通過調(diào)整水泥、水、細(xì)骨料、高效減水劑和礦物摻合料的比例,最終確定了一種具有高流動(dòng)性、適當(dāng)粘度和優(yōu)異穩(wěn)定性的SCC配比。
現(xiàn)場模擬與培訓(xùn):在正式施工前,團(tuán)隊(duì)在施工現(xiàn)場進(jìn)行了SCC澆筑的模擬測試,以評估其流動(dòng)和填充能力,并對施工人員進(jìn)行了SCC施工技術(shù)的培訓(xùn),確保每個(gè)人都能熟練掌握SCC的澆筑和處理方法。
高效澆筑執(zhí)行:在核心筒和承重墻的澆筑過程中,SCC展現(xiàn)了其卓越的性能。通過使用泵送系統(tǒng),SCC能夠輕松被輸送到高達(dá)320米的施工高度,并自然流動(dòng)填充所有預(yù)定區(qū)域,包括密集鋼筋網(wǎng)中的空隙。這一過程無需任何振搗,顯著提高了澆筑效率。
施工效率和質(zhì)量提升:采用SCC后,項(xiàng)目的混凝土澆筑速度比傳統(tǒng)方法提高了約 30% ,施工周期縮短,同時(shí)由于優(yōu)異的填充和密實(shí)性,施工質(zhì)量也得到了顯著提升。據(jù)項(xiàng)目后期評估,使用SCC的結(jié)構(gòu)部分較少出現(xiàn)蜂窩和孔洞等缺陷,結(jié)構(gòu)安全性和耐久性得到了加強(qiáng)。
4.2提高結(jié)構(gòu)密實(shí)性的施工技術(shù)
在“蘭州某中心廣場\"項(xiàng)目中,施工團(tuán)隊(duì)面臨著確保超高層建筑核心筒和承重墻結(jié)構(gòu)密實(shí)性的挑戰(zhàn),特別是在該項(xiàng)目達(dá)到232米高、共78層的主塔樓中。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)并提高結(jié)構(gòu)質(zhì)量,項(xiàng)目決定在這些關(guān)鍵部位廣泛應(yīng)用自密實(shí)混凝土(SCC),具體實(shí)施如下。
現(xiàn)場施工管理:在施工過程中,特別是在澆筑高達(dá)220米的核心筒和承重墻時(shí),SCC的泵送和澆筑工作由專門的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé),確保混凝土從混合到澆筑的每一步都嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。為了驗(yàn)證SCC的流動(dòng)性和填充能力,團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場設(shè)置了試驗(yàn)段,監(jiān)測SCC的流動(dòng)和自密實(shí)效果。
質(zhì)量監(jiān)控與評估:使用SCC后,對核心筒和承重墻的澆筑部位進(jìn)行了詳細(xì)的質(zhì)量檢查。結(jié)果顯示,采用SCC的區(qū)域相比傳統(tǒng)混凝土,孔隙率明顯降低,幾乎未發(fā)現(xiàn)蜂窩和孔洞缺陷。通過對比測試,SCC澆筑的結(jié)構(gòu)部分的抗壓強(qiáng)度比設(shè)計(jì)要求提高了約 12% ,證明了SCC在提高結(jié)構(gòu)密實(shí)性和質(zhì)量方面的有效性。
成本效益分析:盡管SCC的初始成本相對于常規(guī)混凝土略高,但通過減少振搗工作和提高施工效率,整體項(xiàng)目成本得到了有效控制。據(jù)估計(jì),使用SCC使得“蘭州某中心廣場”項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)施工階段總成本降低了約10% ,同時(shí)還縮短了施工周期。
4.3施工成本與進(jìn)度優(yōu)化策略
在“蘭州某中心廣場\"項(xiàng)目的施工中,有效控制成本和確保項(xiàng)自按時(shí)完成是項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)面臨的兩大挑戰(zhàn)。鑒于此,項(xiàng)自團(tuán)隊(duì)采用了自密實(shí)混凝土(SCC)作為優(yōu)化施工成本和進(jìn)度的關(guān)鍵策略,尤其在該項(xiàng)目的地下基礎(chǔ)施工和高層結(jié)構(gòu)施工階段,具體實(shí)施如下。
成本與時(shí)間效益分析:通過與傳統(tǒng)混凝土施工方法比較,預(yù)計(jì)采用SCC能夠減少約 30% 的現(xiàn)場勞動(dòng)力需求,主要是因?yàn)槭∪チ苏駬v過程。同時(shí),由于SCC的高流動(dòng)性和自密實(shí)能力,預(yù)計(jì)每個(gè)澆筑周期縮短了約 15% ,這對于加快整個(gè)項(xiàng)目的施工進(jìn)度具有重要意義。
施工流程優(yōu)化:在地下基礎(chǔ)和核心筒的施工中,SCC的使用簡化了混凝土澆筑操作。團(tuán)隊(duì)通過精確計(jì)算和測試SCC的配比,確保其在到達(dá)澆筑位置時(shí)具有優(yōu)異的流動(dòng)性和自密實(shí)特性。此外,通過優(yōu)化泵送設(shè)備和澆筑技術(shù),進(jìn)一步提高了施工效率。
5結(jié)論
在“蘭州某中心廣場\"這一標(biāo)志性高層建筑工程項(xiàng)目的施工實(shí)踐中,自密實(shí)混凝土(SCC)的廣泛應(yīng)用不僅成功地解決了傳統(tǒng)混凝土施工中面臨的多項(xiàng)挑戰(zhàn),如澆筑難度大和結(jié)構(gòu)密實(shí)性不足的問題,而且還在提高施工效率以及優(yōu)化成本控制等方面展現(xiàn)出了顯著優(yōu)勢。通過減少振搗工作,SCC極大地降低了勞動(dòng)力需求和施工噪音,同時(shí)提高了施工速度和混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。此外,SCC的應(yīng)用還促進(jìn)了施工過程的綠色環(huán)保,減少了施工現(xiàn)場的環(huán)境影響。未來,隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步和施工材料性能的持續(xù)優(yōu)化,SCC等創(chuàng)新材料和技術(shù)的應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展,特別是在追求更高、更復(fù)雜、更環(huán)保的建筑項(xiàng)目中。
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