C60免振自密實混凝土耐久性及長期性能研究

何忠義 阮 鋒 袁冬春

摘要:廣州珠江新城核心區(qū)市政交通項目鋼管柱混凝土采用C60免振自密實混凝土,通過對C60免振自密實混凝土的力學性能、耐久性能及長期性能的研究,配制出得C60免振自密實混凝土抗?jié)B等級大于S39,28天齡期的氯離子擴散系數(shù)為1.35×10-8cm2?s-1,150天齡期的收縮比普通混凝土小27%,150天齡期的徐變比普通混凝土小24%?；炷潦┕み^程中采用超聲波和鉆芯取樣的檢測方法,對混凝土強度和密實度進行檢測,均達到設計要求。

關鍵詞:鋼管柱;免振自密實;耐久性;收縮;徐變

中圖分類號:A841文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2009)23-0303-02

1C60免振自密實混凝土的配合比

通過大量優(yōu)化試驗,選定的C60免振自密實混凝土配合比如表1。

表1C60免振自密實混凝土的配合比

2C60免振自密實混凝土的性能

2.1C60免振自密實混凝土拌合物工作性能

由表2可知,在試驗過程中發(fā)現(xiàn)混凝土拌合物不離析、不泌水、流動性能好,能自流平。同時,也測試了拌合物的坍落度經時損失,坍落度經時損失結果見表3。表3的結果說明,所配制的C60免振自密實混凝土拌合物的坍落度經時損失較小。

表2C60免振自密實混凝土拌合物的工作性能

表3C60免振自密實混凝土拌合物坍落度經時損失測試結果

2.2C60免振自密實混凝土力學性能

C60免振混凝土的力學性能按《普通混凝土力學性能試驗方法》(GB/TB50081-2002)進行試驗。試件成型后放在溫度為(20±3)℃,濕度為90%標準室中養(yǎng)護。表4為C60免振自密實混凝土的力學性能。從表中看出C60免振自密實混凝土的力學性能均達到了C60普通混凝土的力學性能指標,且未振搗試件的抗壓強度為振搗試件抗壓強度的94.4%,兩者不是很大。

表4C60免振自密實混凝土力學性能指標

2.3C60免振自密實混凝土耐久性和長期性能

2.3.1C60免振自密實混凝土的抗?jié)B性能

按照國家標準《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》(GBJ82-85)抗?jié)B性能試驗中的規(guī)定,我們成型了6個試件:頂面Φ175mm,底面Φ185mm,高150mm?？?jié)B試驗從0.1MPa開始,每隔8小時增加0.1MPa水壓,直到6個試件中有3個端面滲水,停止試驗,并以此計算抗?jié)B標號。我們將水壓持續(xù)到抗?jié)B儀的最大量程4.0MPa時,6個試件均未有滲漏現(xiàn)象。將做完試驗的抗?jié)B試件劈裂后發(fā)現(xiàn),滲水高度只有20mm,試件滲透性很低,混凝土抗?jié)B性能好,抗?jié)B等級大于S39。

2.3.2氯離子擴散系數(shù)試驗

由于免振自密實高性能混凝土是按耐久性設計,故成型了混凝土氯離子擴散系數(shù)試件,通過測定氯離子在混凝土中的擴散系數(shù),來反映混凝土抗氯離子滲透的能力。28天齡期時,混凝土的氯離子擴散系數(shù)為1.35×10-8cm2?s-1,說明該混凝土抵抗氯離子滲透能力強。

2.3.3C60免振自密實混凝土收縮徐變性能

C60免振自密實混凝土的收縮徐變按《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》(GBJ82-85)進行試驗。收縮試件采用100mm×100mm×515mm的棱柱體標準試件。徐變試件采用100mm×100mm×400mm的棱柱體試件。為了比較,同時成型了C60普通混凝土收縮徐變試件。試件成型后,放入標準養(yǎng)護室養(yǎng)護至28天齡期,然后移入收縮徐變試驗室進行試驗。收縮徐變測量結果見表5。

圖1C60免振自密實混凝土與C60

普通混凝土徐變值隨齡期的變化曲線

圖1為C60免振自密實混凝土與C60普通混凝土徐變值隨齡期變化的比較。從表5和圖1中可能看出,C60免振自密實混凝土的早期徐變值大于普通混凝土。而150天齡期的徐變值比普通混凝土小23%。

表5C60免振自密實混凝土和普通混凝土徐變值比較

3C60免振自密實混凝土的密實性檢驗

3.1超聲法檢查密實性

為了驗證該混凝土澆筑的密實性,根據(jù)《超聲法檢測混凝土缺陷技術規(guī)程》(CECS21:2001),對施工現(xiàn)場澆注的鋼管柱進行了超聲無損檢測,檢測使用的儀器設備為武漢巖海公司生產的RS-ST01D(P)智能數(shù)字聲波檢測儀(出廠編號為CS200701147)和Ф32mm、40kHz雙孔式徑向換能器。柱身結構質量完整性檢測結果如表6。

表6C60鋼管混凝土柱超聲法檢測結果

按規(guī)范JGJ106-2003規(guī)定的方法,計算統(tǒng)計出聲速臨界值,由表可以看出,所有的16根鋼管柱平均聲速大于其聲速臨界值。因此,可以判定混凝土內部無不密實區(qū)和空洞。且發(fā)現(xiàn)超聲波在混凝土內部的傳播波幅比較均勻,只有GGZ1-11、GGZ1-11波幅標準差偏大,根據(jù)PSD深度曲線發(fā)現(xiàn)異常值出現(xiàn)在柱底附近,可能是由于澆注時柱底有雜物沒有清理,導致本工程Ⅰ類柱14根,占所測柱數(shù)的87.5%,Ⅱ類柱2根,占所測柱數(shù)的12.5%。因此該混凝土密實性均勻,澆筑效果較好。

3.2芯樣外觀

從五個鋼管柱中鉆取了五個整體芯樣。芯樣表面骨料分布均勻,各粒級排列緊密,芯樣光滑無氣孔,說明實際澆注鋼管柱內部混凝土是均勻密實的。

3.3混凝土強度

為了驗證該混凝土的強度,對鋼管柱混凝土進行了鉆孔取芯并對芯樣進行強度測定。按照《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》(CECS03:88)的規(guī)定,從五個鋼管柱中鉆取了五個芯樣,對每個芯樣各個段五處進行強度測定。測得芯樣的混凝土強度如表7所示?；炷恋膹姸韧贫ㄖ禐?6.6Mpa。從鉆芯法測得的結果可以看出,該混凝土達到C60普通混凝土強度要求。

表7C60鋼管混凝土柱超聲法檢測結果

4結論

(1)通過對給定材料優(yōu)化設計所配制的C60免振自密實混凝土拌合物的工作性能優(yōu)越,和易性好,坍落度經時損失較小,依靠混凝土自重均勻密實地填充了整個鋼管柱。

(2)所配制的C60免振自密實混凝土達到普通混凝土的力學性能,未振搗試件的抗壓強度為振搗試件抗壓強度的94.4%。

(3)所配制的C60免振自密實混凝土具有優(yōu)良的耐久性,抗?jié)B等級大于S39,28天氯離子擴散系數(shù)為1.35×10-8cm2?s-1。

(4)所配制的C60免振自密實混凝土150天齡期的收縮值比普通混凝土小28%、徐變比普通混凝土小23%。

參考文獻

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