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后張法有粘接預(yù)應(yīng)力工程C50混凝土配合比設(shè)計(jì)
摘要:本文通過工程實(shí)例,介紹了后張法有粘接預(yù)應(yīng)力工程c50混凝土配合比的設(shè)計(jì)過程,并提出了相應(yīng)的施工質(zhì)量控制措施,通過實(shí)際工程應(yīng)用認(rèn)為,所配置c50混凝土完全滿足施工要求。
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力 c50混凝土 配合比設(shè)計(jì)
1 工程概況
晉江s.m.國際廣場占地65畝,建筑平面為“品”字形,其中地下一層,地上四層,建筑層高多為4.7m,總高度為正負(fù)零以上25.67m,建筑面積達(dá)166642m2,單層達(dá)34000m2。建筑物采用現(xiàn)澆后張法有粘接雙向預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),預(yù)應(yīng)力施加于主次梁。其中每層104根內(nèi)柱,62根外柱、主次梁構(gòu)成,柱網(wǎng)尺寸為20m×20m,相應(yīng)柱截面為ф1.1m,鋼筋為63ф36和60ф32,梁、柱的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為c50,該工程于1993年開始施工,1995年完成。
2 混凝土原材料選擇與配合比設(shè)計(jì)
2.1原材料
水泥:采用江蘇巨龍p.o.525r水泥,fce3d =37.5mpa,fce28d =61.0mpa。其技術(shù)指標(biāo)符合gb175-92標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求;
砂:中砂,細(xì)度模數(shù)mx≥2.6,其技術(shù)指標(biāo)符合jgj52-92標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;
石:碎石,粒徑5mm~20mm連續(xù)級配,其技術(shù)指標(biāo)符合jgj53-92標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;
外加劑:tw-4緩凝高效減水劑,福建省建筑科學(xué)研究院研制,摻量為水泥用量的2.0%;
水:生活用自來水。
2.2配合比設(shè)計(jì)
2.2.1配合比計(jì)算
試配強(qiáng)度的確定
通常c50混凝土施工配制強(qiáng)度要求≥60mpa,其計(jì)算式如下:
fcu,o=fcu,k+1.645σ
式中:fcu,o-混凝土的施工配制強(qiáng)度,mpa;
fcu,k-混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度,mpa;
σ—施工單位的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差,如無近期同一品種混凝土強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)資料σ取6mpa。
水灰比的確定
根據(jù)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程,采用全國參用的a、b值,計(jì)算出基準(zhǔn)配合比的水灰比為0.32,然后再設(shè)計(jì)3個配合比,其水灰比在基準(zhǔn)配合比基礎(chǔ)上分別增加或減少0.02~0.03,用水量與基準(zhǔn)配合比相同。
用水量的確定
根據(jù)粗骨料的粒徑,高效減水劑的減水率及摻量來確定。一般坍落度為70mm~90mm時,用水量宜控制在145kg/m3~160kg/m3,坍落度在170mm~200mm時,用水量控制在160kg/m3~170kg/m3。該c50混凝土為預(yù)應(yīng)力梁柱,結(jié)構(gòu)斷面較好,鋼筋較密集,采用現(xiàn)場機(jī)械攪拌,選混凝土坍落度100~120mm較合適。
砂率
由于選用砂子的細(xì)度模數(shù)為2.6,選用配合比砂率在普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程表4.0.2的說明,并根據(jù)以往c50混凝土配合比的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),確定為0.34,其余3個配合比其砂率分別增加或減少0.01。
砂、石用量
按絕對體積法計(jì)算。
外加劑的選用
根據(jù)gbj146-90《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》要求,預(yù)應(yīng)力混凝土跨度≥6m,不能摻加粉煤灰。本工程預(yù)應(yīng)力混凝土單跨>6m,故不摻加粉煤灰,因此給c50流動性混凝土配制帶來一定難度。由于不能摻入粉煤灰,單方混凝土水泥用量太大,所拌制的混凝土粘度很大,不宜施工,同時,水泥用量過大,水泥水化熱大,容易使混凝土產(chǎn)生裂縫,此外,水灰比過大,混凝土干縮量大,也容易產(chǎn)生干縮裂縫,這都給預(yù)應(yīng)力張拉帶來相當(dāng)大困難,必須摻加緩凝高效減水劑,來降低水灰比,并延緩水泥水化熱出現(xiàn),從而降低預(yù)應(yīng)力混凝土粘性,減少混凝土收縮,從而避免預(yù)應(yīng)力混凝土的裂縫產(chǎn)生,提高預(yù)應(yīng)力混凝土強(qiáng)度和靜彈性模量,而滿足預(yù)應(yīng)力張拉的要求。
2.2.2配合比試拌、確定
依據(jù)上述配合比原材料的確定和配合比的計(jì)算原則,進(jìn)行4組配合比試驗(yàn),其結(jié)果見表1所示。
根據(jù)上述4組配合比繪制灰水比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系曲線如圖1所示,并確定混凝土強(qiáng)度為58.5mpa。由圖1得強(qiáng)度為58.5mpa時,其灰水比為3.13,即水灰比為0.32,混凝土配合比為:水泥∶砂∶石子∶水∶外加劑=494∶592∶1144∶160∶9.9=1∶1.20∶2.32∶0.32∶0.02。采用此組配合比再次進(jìn)行試拌,檢查結(jié)果為:工作性符合要求,3d抗壓強(qiáng)度為42.3mpa, 28d抗壓強(qiáng)度為58.8mpa,滿足要求。最終確定試驗(yàn)室配合比為水泥∶砂∶石子∶水∶外加劑=494∶592∶1144∶160∶9.9=1∶1.20∶2.32∶0.32∶0.02。
3 混凝土施工質(zhì)量控制
原材料控制
針對砂石料質(zhì)量波動大的特點(diǎn),加大現(xiàn)場抽檢頻率。對每一車每一船砂石料都要抽樣檢驗(yàn),符合標(biāo)準(zhǔn)要求方可進(jìn)場。
混凝土拌和質(zhì)量控制
必須依據(jù)實(shí)驗(yàn)室的出具的配合比要求,嚴(yán)格控制混凝土的水灰比,準(zhǔn)確摻入tw-4緩凝高效減水劑,并經(jīng)常檢測混凝土的坍落度,以保證混凝土具有良好的和易性。此外,混凝土拌和時間控制在2min,不能過短,也不能過長。攪拌時間短混合料不均勻,時間過長,會破壞材料的結(jié)構(gòu)。
混凝土澆注質(zhì)量控制
混凝土澆注應(yīng)選擇一天中溫度較低的時候進(jìn)行,采用插入式振搗器振搗時,移動間距不應(yīng)超過振搗器作用半徑的1.5倍,對每一振搗部位必須振動到混凝土停止下沉,不在冒出氣泡,表面呈現(xiàn)平坦、泛漿,邊振動邊徐徐提出振動棒,避免過振,造成混凝土離析。此外,應(yīng)盡量避免振動棒直接觸動波紋管,確保不損壞波紋管,確保預(yù)應(yīng)力筋錨墊板周圍混凝土密實(shí)、不漏漿?;炷翝仓^程中,應(yīng)派出專人進(jìn)行跟班監(jiān)控,以便及時發(fā)現(xiàn)問題并做出處理。
混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量控制
混凝土澆注收漿完成后,盡快進(jìn)行草簾覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù),使混凝土表面始終保持在濕潤狀態(tài),不允許混凝土在高溫下裸露暴曬。由于水泥在水化過程中產(chǎn)生很大的熱量,混凝土澆注完成后必須在側(cè)模外噴水散熱,以免由于溫度過高,混凝土體積膨脹過大,再冷卻后體積收縮過大產(chǎn)生裂縫。養(yǎng)護(hù)時間不少于兩周。
預(yù)應(yīng)力端部混凝土質(zhì)量控制
當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋端部的混凝土質(zhì)量不好,出現(xiàn)蜂窩時,必須按以下情況進(jìn)行處理:鑿掉該部分混凝土,先清洗干凈,再澆筑上不低于構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級的細(xì)石混凝土,并作好養(yǎng)護(hù),達(dá)到張拉要求后,方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。
4 結(jié)語
本工程c50級預(yù)應(yīng)力混凝土施工制作檢查試件100多組, 3d抗壓強(qiáng)度41.0~43.5mpa,靜彈性模量達(dá)到3.6~3.8;28d抗壓強(qiáng)度58.2~61.0mpa,完全達(dá)到了預(yù)應(yīng)力張拉要求。實(shí)際中預(yù)應(yīng)力混凝土的施工質(zhì)量和外觀均良好。所設(shè)計(jì)的c50混凝土在晉江s.m.廣場后張法有粘接預(yù)應(yīng)力工程的成功應(yīng)用,說明采用tw-4緩凝高效減水劑,通過優(yōu)選原材料配制,一定能取得了滿意的效果。通過現(xiàn)場施工,完全滿足了設(shè)計(jì)及施工要求。
參考文獻(xiàn)
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