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低强度自密实混凝土在C L建筑体系中的应用
admin在2019-07-12发布 频道:行业资讯 标签:
     
摘要:自密实混凝土(Self-Compacting Concrete)是指混凝土拌合物主要依靠自重,不需振捣即可充满模型且包裹钢筋的混凝土,其拌合物具有高流动性、抗离析性、间隙通过性和填充型,属于高性能混凝土的一种。随着建筑结构体系越来越复杂,混凝土的工作性成为评价混凝土质量的关键因素。自密实混凝土因其不需振捣、施工方便,成为未来混凝土的发展方向。

0 工程概况
  我公司开发的弘義里小区响应国家节能环保理念,3号楼采用CL建筑体系。所谓CL建筑体系是以CL复合剪力墙为主要保温隔热墙体的建筑。此种墙体保温层处于中间,两侧浇筑混凝土。混凝土最小厚度在50mm左右,振捣棒不能振捣,只能采用自密实混凝土。混凝土粗集料最大公称粒径不宜大于10mm,混凝土工作性能满足一下要求
自密实性能 性能指标 重要性 性能等级 技术要求
填充性 坍落扩展度   SF3 760〜850mm
扩展时间T500 控制指标 VS2 <2s
抗离析性 离析率   SR2 15%
间隙通过性 坍落扩展度与J环 扩展度差值 可选指标 PA2 0PA225mm
  针对本工程的要求,我公司依据现行规范,制定以下生产技术方案,确保混凝土的质量,满足施工要求:

1 混凝土原材料
  (1)水泥:采用山东鲁中水泥厂生产的“重山”牌P • 0 42. 5水泥;
  (2)矿粉:采用天津天丰泰新材料公司生产的S95级矿渣粉;
  (3)粉煤灰采用山东德州华能电厂生产的F类I级粉煤灰
  (4)砂:砂采用辽宁绥中产河砂,细度模数2. 6
  (5)石:采用山东滨州产5〜10mm连续级配碎石;
  (6)外加剂:采用献县高效外加剂厂生产的聚羧酸高性能减水剂,根据本工程混凝土运距较远,外加剂厂家专门调整了配方,增加了保坍、增稠组分的用量。

2 配合比设计及验证
  根据普通配合比设计规程,确定混凝土的水胶比,根据自《自密实混凝土应用技术规程》(JGJ/T 283-2012)和《自密实混凝土应用技术规程》(CECS 203-2006),校核自密实混凝土的工作性。
  (1)采用相同水胶比时,不同砂率配置C25自密实混凝土
  不同砂率的混凝土配合比:
配比方案 水泥 矿粉 粉煤灰 外加剂 砂率
1 160 180 100 816 816 165 13 50%
2 160 180 100 849 784 165 13 52%
3 160 180 100 882 751 165 13 54%
4 160 180 100 784 849 165 13 48%
5 160 180 100 751 882 165 13 46%
  混凝土性能试验结果:
配比 拌合物情况 坍落扩展度 (mm) T500(S) 离析率 (%) 7d抗压强度 (MPa)
1 黏聚性好 760 2. 5 8 30. 2
2 黏聚性好,流动性好无泌水 780 1. 8 9 29. 8
3 流动性好,轻微泌水 800 1. 5 10 28. 6
4 黏聚性好,流动性稍差 720 2. 2 10 31. 2
5 黏聚性好,流动性差 660 3. 8 12 32. 1
  根据以上试验情况,选定2号配比进行试生产2方,拌合物各项指标符合施工要求。6月8日在弘義里进行样板间的浇筑,到达施工现场混凝土检测指标满足规范要求。养护48h拆模,拆模后效果如下图。
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   从上图发现:大部分表面质量较好,可有的地方出现漏筋现象,边角有漏石现象。和工地技术员沟通后得知,漏筋部位是由于保温板出现偏移,导致混凝土厚度过小,不能填满模板;边角漏石是由于模板接缝不严导致混凝土漏浆。同时还发现局部混凝土气泡较多。
  第一次浇注没有达到目标,施工方和混凝土供应方分析各自原因后,适时再次进行第二次浇注。
  (2)我公司试验室决定进一步优化配合比。按以前的配比进行验证,扩展度最大时达到700mm。我们怀疑是胶凝材料均匀性差,虽然批次没有更换,但出现了变化导致这种情况,我们进行了一系歹U调整:
  1.砂率,从45%到55%,坍落扩展度由小变大然后又变小,没有超过750mm;
  2.更换其他厂家水泥、矿粉、粉煤灰,情况依然没有改变;
  3.更换外加剂厂家、调整外加剂配方,问题还是不能解决。
  我们查找资料分析原因。观察坍落扩展度试验后的状态后发现:坍落扩展度人为施加外力达到750mm以上时,发现中间厚度不超过25mm。我们使用的5〜10mm碎石更换了批次,9. 5mm孔径筛余变大了,容易出现石子堆积。我们又购进一批5〜丄Omm碎石,9.5mm孔径筛余为零。再进行试验,坍落扩展度达到800mm。我们又增加丄%砂率,保证混凝土的填充能力。站内进行试生产, 各项指标符合标准要求。6月25日在弘義里小区进行第二次样板间浇筑,养护48h后拆模,混凝土表面如下图。
 
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   (3)第二次样板间拆模后的效果出乎大家的意外,我公司试验室进行了总结:部分混凝土表面质量较好,部分表面气泡较多是需解决的问题。从材料方面分析,各种材料都满足标准要求;从配合比方面,我们分析用水量太低,外加剂用量大会造成混凝土太黏,浇筑时气泡不易排出。我们在保持相同水胶比时,砂率控制在52%,降低比表面积大的矿粉用量,增加水泥用量,采用不同用水量重新设计配合比,见下表。
不同用水量的配合比
配比方案 水泥 矿粉 粉煤灰 外加剂
6 丄90 丄50 丄00 849 784 165 12
7 200 丄50 丄00 84丄 777 170 11.5
8 210 丄50 丄00 834 769 175 11.5
9 225 丄50 丄00 823 760 180 11
10 240 丄50 丄00 813 750 185 11
  混凝土拌合物性能试验结果如下表:
配比 拌合物情况 坍落扩展度 (mm) T500 ⑶ 离析率(%) 7d抗压强度 (MPa)
6 粘聚性好,流动性一般,无泌水 760 1.8 8 30.2
7 粘聚性好,流动性好泌水 780 1.8 9 32.0
8 粘聚性好,流动性好无泌水 800 1.5 10 33.1
9 粘聚性好,流动性好,无泌水 8"0 1.6 10 33.6
10 粘聚性好,流动性差,稍泌水 700 2.8 12 32.5
  各配合比进行混凝土柱模拟浇筑,拆模后外观如下图:(从左到右顺序为6〜丄0号配合比)
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  我们根据拆模后的外观,结合其他检测指标,决定采用9号配比进行站内试生产,灌注混凝土 柱进行验证,拆模后外观如下图,达到我们想要的效果。 
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  (4)我们和弘義里小区项目部进行沟通,在7月5日进行了第三次样板间浇筑。7月7日上午 进行模板拆除。混凝土外观如下图: 
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  样板间混凝土的外观质量基本满足施工方的要求(表面色差是由模板造成的)"应用以上配比进行实际生产,达到了预期效果。本工程共有九层,经过三个月的施工个月的施工现已完成主体浇筑,外观质量符合相关方的要求,混凝土试件抗压强度达到35MPa以上。

3 结论
  从以上试验过程中,我们学到了很多
  (1)碎石粒径和级配对自密实混凝土的流动性影响很大;
  (2)因为自密实混凝土要求胶凝材料用量较大,中砂细度模数宜大于2. 5;
  (3)外加剂和胶凝材料适应性要好,2h讲落度损失不能大于30mm;
  (4)低强度等级自密实混凝土用水量不宜少于175kg/m3,减少外加剂用量;
  (5)混凝土浇筑前要对模板进行验收,接缝处、预留洞处要进行细致封堵,因为自密实混凝土对侧模板的压力较大,要保证模板的刚度;
  (6)浇筑速度不能过快,对于边角处可在模板外侧辅以橡皮锤敲击;
  (7)混凝土带模养护时间较普通混凝土延长24h为宜。
作者:刘世涛 梁同信 刘光伟 张博 赵志强
信息来源:混凝土视频网   
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