自密實混凝土在鋼管柱中的應(yīng)用

梁啟波

（臨沂天元混凝土工程有限公司，山東 臨沂 27600）

自密實混凝土在鋼管柱中的應(yīng)用

梁啟波

（臨沂天元混凝土工程有限公司，山東 臨沂 27600）

會展中心鋼管柱采用 C35 自密實混凝土進(jìn)行施工，我們根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，按照工程實際進(jìn)行配合比設(shè)計，提供施工方案。

自密實混凝土；膨脹劑；鋼管柱

0 引言

自密實混凝土是在自身重力作用下，能夠流動、密實，即使存在致密鋼筋也能完全填充模板，同時獲得很好勻質(zhì)性，并且不需要附加振動的混凝土。它突出的優(yōu)點是：

（1）保證混凝土能夠良好密實。

（2）改善混凝土的表面質(zhì)量。不會出現(xiàn)氣泡或蜂窩麻面，不需要進(jìn)行表面修補(bǔ)；能夠逼真呈現(xiàn)模板表面的紋理或造型。

（3）增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計的自由度。不需要振搗，可以澆筑成型形狀復(fù)雜、薄壁和密集配筋的結(jié)構(gòu)。以前，這類結(jié)構(gòu)往往因為混凝土澆筑施工的困難而限制采用。

（4）避免了振搗對模板產(chǎn)生的磨損，混凝土的大流動性能減少對攪拌機(jī)的磨損。

（5）提高生產(chǎn)效率，改善工作環(huán)境和安全性。由于不需振搗，工人勞動強(qiáng)度大幅降低，工人數(shù)量減少，沒有振搗噪音。

（6）能降低工程整體造價。

會展中心是城市發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和文化中心，該工程作為形象工程、窗口工程，其重要性不言而喻。會展中心鋼管柱混凝土設(shè)計強(qiáng)度為 C35，鋼管柱位于會展中心兩側(cè)，柱直徑為 500mm，高度為 18m，由于鋼管柱的高度不宜振搗，因此采用自密實混凝土，且要求混凝土 3d 強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的80%，28d 限制膨脹率 2×10-4～4×10-4。

1 自密實混凝土配合比設(shè)計

1.1 材料選用

（1）粗骨料：選用粒徑為 5～15mm，壓碎指標(biāo)值9.8%、級配良好的碎石。

（2）細(xì)骨料：選用沂河中砂，堆積密度 1490kg/m3，細(xì)度模數(shù) 2.7，含泥量 1.1%。

（3）水泥：沂州集團(tuán)生產(chǎn)的 P·O42.5 級水泥和中聯(lián)集團(tuán)生產(chǎn)的 P·O52.5 級水泥，其性能指標(biāo)見表1。

表1 水泥性能指標(biāo)

（4）粉煤灰：選用鄒縣產(chǎn)優(yōu)質(zhì)Ⅰ級粉煤灰，需水量93%，燒失量 1.8%，細(xì)度 7.6% 。

（5）外加劑：選用瑞迪斯生產(chǎn)的 FAC 聚羧酸高效減水劑，和阜興 UEA 膨脹劑。

1.2 自密實混凝土試配原則

（1）保證足夠的膠凝材料用量，確?；炷恋牧鲃有院驼尘坌?。

（2）在混凝土中摻加優(yōu)質(zhì)高效減水劑，可以降低混凝土單方用水量，降低水膠比，提高混凝土強(qiáng)度，改善混凝土和易性，提高混凝土流動性。

（3）為保證自密實混凝土的大流動性，在粗骨料的選擇上，采用了最大粒徑為 15mm 的連續(xù)級配的碎石。

實踐表明，混凝土的性能取決于漿體與骨料的性質(zhì)與含量，當(dāng)骨料性質(zhì)與含量一定時，優(yōu)化漿體，可滿足拌合物的工作性。根據(jù)以上配制原則，對自密實混凝土進(jìn)行試驗試配得出如表2 配比。

表2 自密實混凝土配合比 kg/m3

由表2 配合比進(jìn)行試驗，其混凝土拌合物工作性能及抗壓強(qiáng)度如表3。

表3 混凝土性能檢測結(jié)果

試驗表明，從強(qiáng)度、工作性能和成本上分析，配比 3 要優(yōu)于其他配比，選用配比 3 進(jìn)行鋼管柱自密實混凝土的施工。

2 施工工藝

鋼管混凝土的施工方法主要有人工逐段澆搗法、高位拋落免振搗法、泵送頂升澆筑法等幾種，綜合考慮會展中心鋼管柱特點，采用泵送頂升澆筑法澆筑鋼管柱內(nèi)混凝土最適宜。泵送頂升澆筑法其澆筑原理：在鋼管柱根部開設(shè)澆筑孔，使用泵車進(jìn)行泵送頂升，通過鋼管內(nèi)混凝土的自重和泵送向上的沖力，使混凝土密實。具體施工工藝如下：

（1）在鋼管柱根部開設(shè)一個澆筑孔，牢固焊接一個端口朝外的 90°彎泵管，泵管插入鋼管柱，斜口向上，另一端水平向外。泵管型號與連接泵車的泵管型號相同，便于泵管連接及布管，并在泵管連接處焊一個止流閥，在混凝土澆筑完成后關(guān)閉止流閥，防止混凝土流出。

（2）在鋼管柱頂端設(shè)置直徑 100mm 的排氣孔，混凝土澆筑至排氣孔出現(xiàn)冒漿為止，間隔 10min 再泵送一次，以盡可能地排出鋼管柱內(nèi)的氣體，避免混凝土與鋼管柱脫粘。

（3）混凝土在澆筑過程中，技術(shù)人員根據(jù)澆筑進(jìn)度進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，對鋼管內(nèi)混凝土是否密實，要及時監(jiān)測。

3 總結(jié)

會展中心鋼管柱工程經(jīng)過驗收，達(dá)到設(shè)計要求。鋼管柱混凝土的施工重點在于混凝土的密實性、混凝土與鋼管的粘結(jié)和施工工藝，自密實混凝土的設(shè)計及研究，將有利于特殊工程及特殊部位的施工。

[1] 趙筠．自密實混凝土的研究和應(yīng)用[J]．混凝土，2003(6): 9-17．

[2] 李志明．免振搗混凝土的質(zhì)量控制要點及工作性測試方法[J]．混凝土和水泥制品，1998(6): 12-15．

［通訊地址］山東省臨沂市蘭山區(qū)義堂鎮(zhèn)駐地 天元混凝土工程有限公司（276000）

Self-compacting concrete in steel pipe column in the research and application

Liang Qibo
(Linyi tianyuan concrete engineering CO., Ltd, Shandong Linyi 518112)

Convention and exhibition center C35 self-compacting concrete is adopted to improve the construction of steel tube column, under the premise of we are according to the test data, and carried out in accordance with the practical engineering design, construction plan.

self-compacting concrete; expansive agent; steel pipe column; construction technology

梁啟波（1982—），男，助工，主要從事混凝土的試配、施工及性能研究。