高拋?zhàn)悦軐?shí)混凝土的試配及應(yīng)用

□文/程 坤

1 工程概況

天津梅江會(huì)展中心工程核心建筑由A、B、C、D 4個(gè)大展廳，E、F2個(gè)小展廳，東登錄大廳，西多功能廳和中廳9個(gè)鋼結(jié)構(gòu)單體以及附屬鋼筋混凝土框架梁板柱結(jié)構(gòu)M區(qū)設(shè)備用房、N區(qū)廚房組成。

鋼結(jié)構(gòu)主體中，鋼柱為1 m×1 m和1m×2 m的方形柱；柱高16～36 m，設(shè)計(jì)要求澆筑強(qiáng)度等級(jí)為C40的免振搗自密實(shí)混凝土。

2 施工難點(diǎn)

鋼管柱設(shè)計(jì)為矩形，邊角處混凝土更加不易密實(shí)，所以在依靠混凝土自重作用落下并充滿鋼管時(shí)，對(duì)混凝土和易性、流動(dòng)性和自密實(shí)性要求會(huì)更高,通常使用的混凝土配合比無(wú)法滿足施工要求。

針對(duì)此難點(diǎn)，篩選最優(yōu)配合比，在實(shí)際施工前進(jìn)行了大量的試驗(yàn)工作，以確?；炷吝_(dá)到工程質(zhì)量要求。

3 試驗(yàn)

3.1 內(nèi)容

相同配合比下，在同條件養(yǎng)護(hù)和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的情況下進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)聚羧酸系混凝土的工作性能、強(qiáng)度、限制膨脹率、抗裂性能進(jìn)行分析，摸索混凝土性能的增長(zhǎng)規(guī)律。研究合理的高拋免振混凝土配合比和與其相適應(yīng)的生產(chǎn)工序。

3.2 原材料

1）水泥。采用P.O42.5作為試驗(yàn)用水泥，細(xì)度1.1%，抗折強(qiáng)度3 d4.9 MPa、28 d9.6 MPa，抗壓強(qiáng)度 3 d25.4 MPa、28 d50.9 MPa。

2）砂子。細(xì)度模數(shù)2.7，II區(qū)級(jí)配，含泥量0.5%，泥塊含量0.3%。

3）石子。粒徑 5～26.5mm，針片狀，顆粒含量 5%，含泥量0.5%，泥塊含量0.1%。

4）粉煤灰。細(xì)度23.2%，需水量比101%，燒失量2.9%。

5）礦粉。比表面積431 m2/kg，流動(dòng)度比101%，活性指數(shù) 7 d79%、28 d100%。

6）外加劑。JTD-特聚羧酸系防凍減水劑，減水率26.5%，抗壓強(qiáng)度比7 d達(dá)22%、28 d達(dá)122%；DJZ-1萘系防凍減水劑，減水率19.8%，抗壓強(qiáng)度比7 d達(dá)14%，28 d達(dá) 111%。

7）膨脹劑。限制膨脹率水泥中7 d0.026%，水中28 d0.034%，空氣中 21 d-0.018%。

3.3 配合比

按照J(rèn)GJ 55—2000《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》，對(duì)復(fù)合摻合料、外加劑、水的用量進(jìn)行了配合比試驗(yàn)，結(jié)果見表1。

表1 混凝土配合比 kg

3.4 試配

投料順序?yàn)榧?xì)骨料→水泥→摻合料（攪拌20 s）→2/3的水和粗骨料→剩余的水和外加劑（攪拌60 s），至混凝土攪拌均勻?yàn)橹埂?/p>

1）該配合比所做的試配混凝土工作性能見表2。

表2 混凝土工作性能 mm

從表2可以看出，摻用JTD-特外加劑混凝土出機(jī)坍落度較好，60 min經(jīng)時(shí)損失為10mm，基本符合設(shè)計(jì)要求。而摻用DJZ-1外加劑混凝土出機(jī)坍落度較小，60 min經(jīng)時(shí)損失為25mm。兩者相比，摻用JTD-特外加劑混凝土的出機(jī)坍落度更大，1 h損失更小。

2）混凝土自密實(shí)性能見表3。

表3 混凝土自密實(shí)性能

從表3可以看出，摻用JTD-特外加劑的混凝土T50、V型漏斗通過時(shí)間、擴(kuò)展度、U型箱填充高度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。與摻用DJZ-1外加劑混凝土相比JTD-特混凝土的T50、V型漏斗通過時(shí)間、擴(kuò)展度、U型箱填充高度性能更好。

3）混凝土力學(xué)性能見表4。

表4 混凝土力學(xué)性能 MPa

從表4可以看出，摻用JTD-特外加劑的混凝土前期強(qiáng)度較好，后期增長(zhǎng)穩(wěn)定，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。與摻用DJZ-1外加劑的混凝土相比摻用JTD-特外加劑的混凝土在強(qiáng)度方面更好。

4）混凝土的限制膨脹率見表5。

表5 混凝土的限制膨脹率

從表5可以看出，摻用DJZ-特外加劑的混凝土收縮值較小。由此證明，此配合比能有效控制混凝土的收縮，提高混凝土的抗收縮性。

5）抗裂性能。將試配的混凝土制成600mm×600mm×63mm的平面薄板。模具邊框用63mm×40mm×6.3mm的槽鋼制作，邊框內(nèi)設(shè)φ6mm間距60mm雙排栓釘，栓釘長(zhǎng)度分別為50、100mm，間隔布置，底板采用≮20mm的密度板。用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)2 h后取下塑料薄膜，每組試件各用一臺(tái)電風(fēng)扇吹試件表面風(fēng)向平行試件表面，成型后24 h觀察裂縫數(shù)量、寬度和長(zhǎng)度。

摻JTD-特外加劑的混凝土出現(xiàn)裂紋較少，符合要求。由此證明，此JTD-特外加劑的混凝土配合比在冬季施工中也能有效控制混凝土裂縫的產(chǎn)生，提高混凝土的抗裂性。

4 試驗(yàn)結(jié)論

1）最終確定了摻用JTD-特聚羧酸系防凍減水劑的配合比作為高拋?zhàn)悦軐?shí)混凝土配合比。

2）高拋?zhàn)悦軐?shí)混凝土出機(jī)坍落度較大，1 h損失??；擴(kuò)展度及流動(dòng)較大，符合技術(shù)要求。其強(qiáng)度前期增長(zhǎng)良好，后期增長(zhǎng)穩(wěn)定。此配合比提高了混凝土的耐久性及流動(dòng)性，能達(dá)到免振搗的設(shè)計(jì)要求。

5 施工現(xiàn)場(chǎng)使用情況

此混凝土澆筑完成后，抽檢42根鋼管混凝土柱，混凝土其與鋼管壁膠結(jié)情況良好，鋼管內(nèi)混凝土均勻、密實(shí)，符合設(shè)計(jì)要求，滿足了工程的需要。