C60钢管自密实混凝土配合比设计及质量控制

●施工技术　２０１３生　Ｃ６Ｏ钢管自密实混凝土配合比设计及质量控制　陈振法　（厦门智欣建材有限公司，福建厦门３６１０００）　摘要厦门杏林湾营运中心１２＃楼Ｃ６０铜管混凝土采用高抛自密实混凝土浇筑施工。自密实混凝土由于　无须振动、最大限度地减少了燥音，与铜结构和装配式结构结合可加快施工速度、减少现场工人的劳动强度。本　文介绍了高抛自密实混凝土原材料的选用、配合比设计、投料计量、搅拌及运输，并对施工方的混凝土浇筑、养护　等也提出相关建议和要求。　关键词高抛自密实；高强混凝土；钢管混凝土　１工程结构简述　厦门杏林湾营运中心１２号楼位于厦门园博园水域中心　（４）减水剂：科之杰新材料集团生产的Ｐｏｉｎｔ—Ｓ系列缓凝　高性能减水剂，每车检验混凝土减水率ｐＨ值、抗压强度比和　１ｈ经时损失。外加剂掺量为１．０％，减水率为２８％一３０％，ｌｈ　经时损失为ｌＯｍｍ。　地带。本工程结构体系为：主楼为现浇钢管混凝土框架——　钢筋混凝土简体混合结构体系；为提高结构抗侧能力，在４２　层和屋顶层分别设置伸臂桁架、帽桁架及带状环桁架；主楼　框架柱为现浇钢管混凝土框架柱，现浇钢筋混凝土简体结构　内布置型钢，核心筒外楼面布置钢结构梁，钢梁上铺设钢筋　（５）粉煤灰采用漳州后石电厂生产的Ｆ类Ｉ级粉煤灰，　每车检验细度、需水量比和烧失量。烧失量≤１．０％，其它的技　术指标符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰｝ＧＢ／Ｔ　１５９６—２００５要求。　桁架楼板，核心筒内为现浇混凝土梁板结构。一３—２２层采用　Ｃ６０高抛自密实膨胀钢管混凝土，解决了钢管混凝土浇筑中　出现的振捣难题，同时也避免了燥音的产生。　该工程部位钢管混凝土的技术难点在于：自密实、微膨　（６）磨细矿渣粉采用三明钢铁厂生产的“钢松”牌￥９５。比　表面积１＞４５０ｍ２／ｋｇ，烧失量≤０．５％，其它的技术指标符合《用　于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》ＧＢ厂ｒ１８０４６—２００８的　有关规定。　胀（补偿收缩）、高强（高性能）、高层泵送、高粘结性能（与钢　管）。　（７）膨胀剂采用厦门帝翔实业有限公司生产的ＪＹＱ—Ａ　高抛自密实高强钢管混凝土力学性能等的要求如下：　钢管混凝土设计强度Ｃ６０，２８ｄ抗压强度达７２ＭＰａ，６０ｄ抗压　强度达７７ＭＰａ。限制膨胀率Ｉ＞０．０２０％，匀质性应满足硬化混　凝土上表面砂浆层的厚度小于１５ｍｍ的要求。混凝土填充性　满足ＳＦ２要求，间隙通过性满足ＰＡｌ要求，抗离析性满足　ＳＲ２要求。钢管内混凝土密实良好，无孔洞、缺陷；混凝土与　钢管粘结良好，无可见缝隙。　ＩＩ型膨胀剂。符合《混凝土膨胀￣１］｝ＧＢ２３４３９—２００９的标准要　求以及《补偿收缩混凝土应用技术规范））ＪＧＪ厂ｒ　１７８—２００９的　要求。　（８）水：全部采用饮用水。　２－２自密实混凝土配合比设计　自密实混凝土具有高流动性、均匀性和稳定性，浇筑时　无需外力振捣，能够在自重作用下流动并充满模板空间的混　凝土。与普通混凝土相比，自密实混凝土工作性的显著特征　是非常小的屈服剪应力，屈服剪应力的最大影响因素是集料　的粒径。集料粒径越大，配制出的混凝土的屈服剪应力也越　２原材料及配合比设计　２．１原材料品种及要求　（１）水泥：选用福建闽福水泥股份有限公司生产Ｐ．Ｏ　４２．５Ｒ普通硅酸盐水泥，该水泥２８ｄ抗压强度控制在５２±　２ＭＰａ，强度变异系数小，适宜配置高强混凝土。其性能指标必　大。另一方面，集料的粒径越小，它在混凝土中的沉降速度也　越慢，有利于保持混凝土的稳定性。因此在设计时采用５～　１０ｍｍ和１０～２０ｒａｍ的两种粒径的石子进行搭配。自密实混　凝土的流动性取决于混凝土中砂浆的数量和黏度。在保证混　凝土流动性的前提下，砂浆黏度越大，需要的砂浆量越多。砂　浆的黏度对混凝土的稳定性有较大的影响。砂浆的黏度越　大，集料运动的阻力则越大，因而不容易离析。反之，减小砂　浆的黏度将使得集料在混凝土中的运动阻力减小，容易产生　离析。　须符合《通用硅酸盐水泥｝ＧＢ１７５—２００７的有关规定。　（２）砂：细度模数为２．８～３．０的ＩＩ区中砂，氯离子含量≤　０．０１％，含泥量≤２．０％，泥块含量≤０．５％，表观密度为　２６４０ｋｇ／ｍ　，非碱活性骨料。　（３）碎石：漳州产花岗岩反击破碎石，分别为５　ｌＯｍｍ　连续粒级、１０—２０ｍｍ单粒级；针片状含量≤５．０％、压碎指　标≤１０％、含泥量≤０．５％、泥块含量≤Ｏ．２％，非碱活性骨料。　・５８・　第１０期（总第１５０期）　翘　建嘲　ｌ　２　３　４　５　６　７　８　９　Ｏ　５　Ｏ”　拍　　０　０　５　０　５　Ｓ”勰　　５　卯　施工技术■　因此自密实混凝土配合比设计的思想是：以水泥浆的黏　稠性来保证混凝土的稳定性，以水泥浆的体积含量来保证混　中粗骨料的体积分别为０．３０，０．３２和０．３４，砂浆中的砂的体　积分数取０．４２～０．４５，分别进行计算及试配、验证，具体情况　凝土的流动性，根据《自密实混凝土应用技术规程》　如表１和表２：　０　Ｏ　０　０　５　０　５　５　Ｏ　５　ＪＧＪ／Ｔ２８３—２０１２和该工程的技术要求，假设每立方米混凝土　表１　Ｃ６０钢管自密实混凝土配合比设计　一一∞勰他　ｍ　¨　二量曩　二二　一一　∞　加∞∞”ｍ　２　４　３　４　５　２　６　４　３　０　二　㈣　㈣　塞　塑笪宴窒壅里墨主堡堂　（２）Ｃ６０钢管高抛自密实膨胀混凝土搅拌时间≥１２０ｓ。口：　　编坍落度扩展度Ｔ５００　Ｊ环扩展度离析率ＰＡ含气量１ｈ扩展度２８ｄ抗压强　号／ａｒｍ　／ｍｍ　／ｍｍ　／ｍｍ　／ｍｍ　囊／ＭＰａ　采用双卧轴强制式搅拌机。清洁过的搅拌机搅拌第一盘高强　混凝土时，宜分别增加１０％水泥用量、１０％砂子用量和适量　减水剂，相应调整用水量，保持水胶比不变，补偿搅拌机容器　挂浆造成的混凝土拌合物中的砂浆损失；未清洁过的搅拌高　水胶比混凝土的搅拌机用来搅拌高强混凝土时，该盘混凝土　宜增加适量水泥和减水剂，且水胶比不应增大。正式生产前　必须对自密实混凝土拌合物进行开盘鉴定，检测其工作性。　综合以上数据进行总结分析，编号为５、６、１０符合工程　４施工质量控制　要求，根据配合比设计原则：既经济又合理，选择编号５的配　（１）自密实混凝土不宜采取振捣措施，特别要禁止采用强　合比为该工程Ｃ６０钢管自密实混凝土的配合比。　振捣措施。强力振捣不仅不能提高混凝土的性能，而且还会　我司与该工程项目部经过讨论，编号５的配合比进行生　引起混凝土的离析，影响混凝土的均匀性，使混凝土的强度　产验证，并模拟现场钢管柱进行自密实混凝土生产与现场浇　降低。同时，还会由于各部位混凝土变形不一致性，使得构件　筑试验，具体情况见表３。　表３　Ｃ６０钢管自密实高强混凝土性能　产生变形，或引发附加的应力。　喜基嚣…（２）钢管内混凝土一般项目：①施工缝的设置应符合设　均值　Ｉｈ￣Ｔ５００／　／ＭＰａ应在专项施工方案中作出规定，且　／ｍｍ　］ｍｍ　／　ＭＰａ　计要求，当设计无要求时，钢管柱对接焊口的钢管应高出混凝土浇筑施工缝面５００ｍｍ　以上，以防钢管焊接时高温影响混凝土质量。施工缝处理应　按专项施工方案进行。②浇筑方法及浇灌孔、顶升孔、排气孔　的留置应符合专项施工方案要求。排气孔孔径宜为２０ｍｍ。　编号５的配合比经生产与现场浇筑验证，其混凝土坍　③浇筑前，应对钢管安装质量检查确认，并应清理钢管内壁　落度、扩展度、Ｊ环扩展度、Ｔ５００、混凝土２８ｄ抗压强度均符　污物；混凝土浇筑后对管口进行临时封闭。④浇筑倾落高度　合设计要求，混凝土实体芯样经检测为８２．４ＭＰａ、符合设计　不宜大于９ｍ，当不能满足规定时，应加设串筒、溜管、溜槽等　要求，钢管混凝土割开后，混凝土密度性好，外观无大气孔、　装置。⑤混凝土浇筑完毕，应采取蓄水养护至少１４ｄ。⑥浇筑　钢管与混凝土粘结性好，钢管顶部无砂浆层，顶部可见石子，　后，浇灌孔、顶升孔、排气孔应按设计要求封堵，表面应平整，　抗离析性好。　并进行表面清理和防腐处理。　３　自密实混凝土的生产质量控制　ｆ３）当采用立式高位抛落无振动法施工时，利用混凝土从　（１）搅拌楼计量精度符合要求。由于自密实混凝土配合　高位顺钢管下落时产生的动能达到振实混凝土的目的，抛落　比对用水量很敏感，集料含水量４－０．３％对混凝土的扩展度影　高度不应小于４ｍ；抛落高度不足４ｍ的区段，仍需采用内部　响很大，因此在生产前应对搅拌楼的重新进行计量标定。由　振动器振实。一次抛落的混凝土宜在０．７ｍ。左右。下料口的　于自密实混凝土对用原材料含水率的敏感，在生产前才能加　下口尺寸应比钢管内径小２００ｍｍ，以便下料时管内空气的　集料到主机下料仓。避免由于下料仓砂含水量的变化对混凝　排出。混凝土浇灌的每一次间歇后（包括施工缝），再浇灌混　土和易性的影响。　（下转第７４页）　・５９・　■施工技术　翘　２０１３年　且为最上面两层的墙面，而以顶层最严重。在墙体开出的洞　口越多，对墙体的削弱也就越严重，其裂缝也越严重。　（２）预防措施。影响房屋伸缩而出现裂缝的原因多而复　水性达到最佳。　③砌体施工时，要严把砌体质量关，特别是控制好砌体　表面的平整度。　④抹灰应分层进行。严格控制抹灰的总厚度和分层的厚　度。中级抹灰平均总厚度宜控制在２０ｒａｍ内，高级抹灰宜控　制在２５ｍ内，抹完底灰后待六至七成千，表面发白，手压有坚　实感，但能留下手纹时即可进行面层抹灰。　⑤抹灰的施土环境对于裂缝的出现，起着相当重要的作　用。抹灰应该营造一个比较潮湿的环境。在高温干燥的气候　条件下施工，应该将门窗敞口进行封闭。必要时在地面上定　杂，并受到种种因素的限制。目前还没有可靠的措施，完全杜　绝温度裂缝的发生，但进行控制和减少裂缝的产生是完全可　能的。除按规范要求合理设置伸缩缝外，一般应从设计与施　工两个方面采取措施。例如，易佰特厂房，重点从设计、施工　方面考虑，工程质量取得了显著的改善。　①设计方面：加强屋面的保温隔热性能，即可以增加隔　热层和保温层的厚度（将保温层厚度由最薄处８ｃｍ改为　１５ｃｍ厚），或者设架空隔热通气层等。多层混合结构适当增　期适量浇水，天气异常酷热时，最好用薄膜将抹灰封死进行　养护，效果较为理想。对于像ＧＲＣ板、钢丝网架聚苯乙烯夹　心板、聚苯板保温板这种吸水较差的新型建材，则在施工抹　灰前，宜在基层刷一道界而剂，成活后喷雾或封闭进行养护，　否则极易出现龟裂现象。　加构造柱的数量。构造柱贯通房屋全高，并与每层的圈梁相　连。将屋面底的圈梁往下移至门窗洞兼做过梁，可以减少斜　裂缝。在顶部层次两端的窗口，增设钢筋混凝土架框。断面尺　寸１２０ｒａｍ×２４０ｒａｍ，配筋４中１０、　６＠２００，并使之与过梁　和圈梁整体现浇。顶层砌体砂浆设计时不得低于Ｍ５，以增加　粘接力和整体性，提高变形能力。　②施工方面：施工质量对裂缝也有明显影啊。必须加强　⑥龟裂是在施工过程中经常出现的通病之一。这种裂缝　对于美观影响最大，因此在施土中应该非常注意。只要在施　工中严格按规范施工，提前预防，龟裂的裂缝是可以避免的。　３．２门窗洞口上边沿４５。开裂的“八”字形裂缝防治　施工监督，严格检查，才能确保砌体质量。具体方法，着重做　好以下几个方面：保证施工用原材料的质量。保证砂浆的标　号符合设计要求，并有良好的和易性及保水性。保证水平砖　缝的砂浆饱满度不小于８０％。砌体的组砌方法要正确。砌体　前，要提前摆砖，砖浇水湿润要适宜。严禁干砖上墙。窗的钢　（１）原因分析。由于温度的变化及膨胀系数的差别，必然　会引起结构的热胀冷缩及内外胀缩小一致的变形。若构件　小，不受任何约束，则结构将不会产生附加压力。反之，若构　件受到约束，不能自由变形，则在结构中将会产生附加压力。　通常无约束的构件是不存在的，因此，就不可避免地在墙体　和构件中产生附加力。当附加压力超过墙体的承受能力时，　就会使墙体开裂。　筋边框与墙体结合处砌体，均要适当留置马牙搓后浇筑混凝　土，以增强边框与墙体的连接。　４结束语　对于非钢结构墙体裂缝的治理，重在预防，并且要有设　计与施工相结合的原则。既要加强设计方面的监督与监理，　也要强化施工方面的管理，精心组织，科学施工，加大监督与　检查力度。同时，采取有效措施，才能最大限度地减少非钢结　构墙体裂缝的发生，给用户一个满意而实用的工程建筑项目　产品　若将屋盖与墙体连接处水平切开，屋盖（或梁）的伸长或　缩短将对墙体产生附加水平推力。因此，往往易在墙的顶部　出现水平裂缝，墙体山于受到屋盖的推力而产生剪应力。剪　应力和拉应力又在墙体中，当主扣应力过大时，就会在墙体　产生与水平力而成４５。斜向裂缝，即所谓的八字形裂缝。剪　应力的分布，大体上是两端最大，中间为零，即由两端向中间　递减。因此，“八”字形斜裂缝，多发生在房屋两端的墙体上，　（上接第５５页）　参考文献　【１】铁道部．铁路线路修理规则，￣Ｌ＠［２００６］１４６号　尖轨限位器处因轨温变化顶死形成轨向、道岔与前后线路平　纵断面不良等病害，与前面提到的主要晃车原因相互作用，　互相叠加造成的，在整治处理时应综合分析，采取针对性措　施进行整治，否则难以达到整治效果。　作者简介：江帆，男，１９７０年４月出生，本科，工程师，现　从事铁路建设管理工作　［２１　ＣＣＥＳ　０２—２００４自密实混凝土设计与施工指南　【３】ＪＧＪ／Ｔ　１７８—２００９补偿收缩混凝土应用技术规程　【４】ＧＢ５０４９６—２００９大体积混凝土施工规范　（上接第５９页）　凝土时，应先铺垫一层厚度为１００～２００ｒａｍ与混凝土强度等级　相同的水泥砂浆，以免自由下落的混凝土骨料发生弹跳现象。　参考文献　【１】ＪＧＪ／Ｔ２８３—２０１２自密实混凝土应用技术规程　［５１　ＪＧＪ／Ｔ　２８１—２０１２高强混凝土应用技术规程　・７４・