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采用卵石作骨料的C60高強混凝土施工
郴州金星大廈地下1層,地上24層,建筑面積近2萬m2,頂標高86.200 m,采用鋼筋混凝土框架剪力墻結構。從-5.500~22.500 m標高內的框架柱、剪力墻、電梯井壁混凝土設計強度等級為C60,柱截面為(800 mm×800 mm)~(500 mm×500 mm),剪力墻厚400~300 mm,高強混凝土量達1 500 m3。該工程被評為1996年度湖南省優(yōu)質樣板工程。
1 原材料選擇
1.1 高效外加劑
通過對國內8家高效減水劑生產廠家提供的試樣試驗,經比較選定天津產UNF-5型高效減水劑。
1.2 水泥
選用湖南省東江水泥廠生產金磊牌525號普通硅酸鹽水泥,標準稠度需水量26%以上。
1.3 粗骨料
粗骨料的強度、大小、形狀、級配、礦物成分等因素對高強混凝土的強度有較大影響。高強混凝土的粗骨料宜選用致密堅硬的石灰?guī)r碎石,但附近多家碎石場供應量難以滿足施工要求,故改用卵石,其壓碎指標明顯優(yōu)于碎石,但強度和與水泥漿體的界面結合劣于碎石。
通過對多家卵石場進行調查、取樣、試配和試壓,最后選定的卵石粒徑為10~30 mm,壓碎指標6%~9%,含水率1%~2%,但含泥量較大,施工時全部用水沖洗。
1.4 細骨料
河砂選用橋口洗砂場提供的洗砂,細度模數(shù)為2.60~2.80,含水率3%~5%,含泥量較小。
1.5 活性礦物摻合料
因當?shù)鼗钚該胶狭蟻碓词芟?,粉煤灰含碳量過高,燒失量指標僅達Ⅲ級粉煤灰要求,不能用于C60高強混凝土中,故本工程配制C60高強混凝土時未加任何活性礦物摻合料。
2 混凝土配合比與坍落度的確定
2.1 配合比確定
我們確定配合比主要考察指標是:fcu,0≥69.87 MPa;彈性模量E>3.6×10 4(N/mm2);初始坍落度140~160 mm;和易性良好。根據以上技術參數(shù),我們從106組試塊配合比中篩選出本工程C60混凝土配合比。每立方米混凝土材料用量為水泥500 kg,水145 kg,砂620 kg,卵石1 380 kg,UNF-5型高效減水劑5 kg。
2.2 坍落度的確定
高強混凝土施工時正逢夏季,氣溫達28~36℃,而C60高強混凝土水泥用量較多,用水量較少,故混凝土坍落度損失比較大。經現(xiàn)場抽樣測定,初始坍落度為140~160 mm,15 min時為110~130 mm,30 min時為70~90 mm,可滿足施工要求,因此從出料到入??刂圃?0 min以內。為避免坍落度損失過大,施工中采取了以下措施:
(1) 混凝土出料后要求在15 min內用完,一般不超過20 min;
(2) 高強混凝土安排在夜晚或溫度較低時施工;
(3) 卵石在攪拌前濕水降溫,嚴格按進料、攪拌程序進行攪拌。
3 高強混凝土施工
3.1 混凝土攪拌及運輸
該工程混凝土攪拌采用500 L強制式攪拌機。在后臺安裝1臺地磅,計量的允許偏差控制為水泥±2%,水±1%,粗、細骨料±3%,外加劑(UNF-5)±1%。
砂、石含水率在現(xiàn)場測定,并從用水量中扣除,相應增加砂、石用量,做到計量準確。
混凝土進料、攪拌流程為:石子→水泥→砂子→加水攪拌2 min→加高效減水劑再攪拌1.5 min→出料。出料后直接用塔吊將C60混凝土吊運至澆筑點。
3.2 混凝土澆筑
混凝土運輸過程中若發(fā)現(xiàn)離析現(xiàn)象,必須在現(xiàn)場二次攪拌后再入模。用插入式高頻振搗器隨澆隨搗,每次下料厚度不宜大于500 mm,采用快插慢拔方法,做到振搗均勻密實。
梁柱接頭部位混凝土強度等級不同,故距柱邊500 mm處的梁(或板)上沿45°斜面(向柱外側下料)用5 mm×5 mm鐵絲網隔開,利用高強混凝土的低流動性,先澆筑柱核心部位的高強混凝土,后澆梁、板低強度等級的混凝土。
3.3 混凝土養(yǎng)護
混凝土接近終凝時即用草袋覆蓋灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不少于14 d。
4 混凝土質量評定
4.1 試塊情況
根據現(xiàn)場同條件養(yǎng)護的63組試塊試壓結果,得知:fcu,max=68.8 MPa,fcu,min=57.6 MPa,同批量平均值m fuc=61.1 MPa,標準值fcu,k=60 MPa,標準差σfcu=3.52 MPa。按GB50204-92標準中統(tǒng)計方法評定混凝土強度,評定結果表明該批C60混凝土為合格。
4.2 構件情況
本次施工的C60高強混凝土未使用摻合料,有可能造成混凝土收縮增大,對此從結構設計方面采取了措施:
(1) 柱子箍筋采用小直徑密箍筋;
(2) 剪力墻雙排雙向鋼筋,施工時將橫向水平筋綁扎在豎向筋外側,橫向水平分布筋同樣采用小直徑密分布。
由于采取上述措施,高強混凝土柱和剪力墻均未發(fā)現(xiàn)裂紋等異常情況。
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