西安綠地中心C60鋼管自密實(shí)混凝土的配制及應(yīng)用研究

令建，劉艷麗，張凱峰，李逸飛，張學(xué)杰，李文龍

（中建商品混凝土西安有限公司，陜西 西安 710116）

西安綠地中心C60鋼管自密實(shí)混凝土的配制及應(yīng)用研究

令建，劉艷麗，張凱峰，李逸飛，張學(xué)杰，李文龍

（中建商品混凝土西安有限公司，陜西 西安 710116）

本文介紹利用西安及周邊地區(qū)原料配制了各項(xiàng)性能指標(biāo)良好的 3 個(gè)體系的 C60 鋼管自密實(shí)混凝土，已通過攪拌站生產(chǎn)成功，并應(yīng)用于西安綠地中心工程中，施工現(xiàn)場澆筑順利，齡期力學(xué)性能良好，得到建設(shè)方和施工方一致好評(píng)。

鋼管自密實(shí)混凝土；配制；西安綠地中心；應(yīng)用

0 前言

自密實(shí)混凝土是一種具有高流動(dòng)性、均勻性和穩(wěn)定性，澆筑時(shí)無需外力振搗，能夠在自重作用下流動(dòng)并充滿模板空間的混凝土[1]。自密實(shí)混凝土最早出現(xiàn)在歐洲，上世紀(jì) 80 年代在日本獲得較快的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)引起全世界的重視，并在許多工程中得到成功應(yīng)用。近年來由于國內(nèi)一些新型建筑工程施工的需要，自密實(shí)混凝土也得到成功的應(yīng)用[2-4]。自密實(shí)混凝土具有卓越的流動(dòng)和自填充性能，且不離析、不泌水；其施工工藝免去振搗工序，靠自重成型，減少施工噪音，改善工人和居民環(huán)境，更加環(huán)保；能夠提高澆筑速度，加快施工工期；同時(shí)，節(jié)約人工，并提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性[5-6]。本試驗(yàn)研究制備了性能良好的 C60 鋼管自密實(shí)混凝土，滿足了設(shè)計(jì)及工程施工要求。

1 工程概況

西安·綠地中心雙子塔由 A、B 座兩棟樓組成，地下 3層，地上 57 層，是西安及西北地區(qū)在建第一高樓，總高度270m，建筑面積約 17 萬平方米，總投資達(dá) 35 億元，抗震設(shè)防烈度 8 度，主樓鋼管柱混凝土、鋼板剪力墻為 C60 自密實(shí)混凝土，其主樓鋼管柱混凝土最大高拋高度達(dá)到 8m。各項(xiàng)設(shè)計(jì)和施工要求在西安地區(qū)均屬首例，對(duì)混凝土工作性能具有很高的要求。

2 試驗(yàn)原材料

水泥采用冀東水泥股份有限公司生產(chǎn)的 P·O42.5 水泥，各項(xiàng)性能指標(biāo)良好。

粉煤灰采用陜西渭河電廠提供的粉煤灰，Ⅰ級(jí)粉煤灰篩余為 6.8%，Ⅱ 級(jí)粉煤灰篩余為 14.2%。

礦粉采用陜西德龍建筑材料有限公司生產(chǎn)的 S95 礦粉，比表面積 410m2/kg，密度為 2.9g/cm3，28d 活性指數(shù)為 105%

硅灰采用西安某檢測公司生產(chǎn)的加密硅灰。

砂采用渭河的中砂，細(xì)度模數(shù)為 2.6。石采用富平采石廠的碎石，分為 5～16mm 和 10～25mm 兩種級(jí)配。

外加劑采用大連西卡建筑材料有限公司提供的自密實(shí)混凝土專用外加劑。

水為普通自來水。

3 配合比設(shè)計(jì)

3.1 硅灰體系

膠材中摻加一定量的硅灰，用 5～25mm 粒徑碎石和5～16mm 瓜米石，根據(jù)工作性能適當(dāng)調(diào)整水灰比、礦粉和粉煤灰用量、瓜米石與碎石的比例。試配過程中注意控制漿體粘度，粘度大時(shí)適當(dāng)提高水膠比，漿體粘度小，則降低水膠比。C60 自密實(shí)混凝土配合比如表1 所示。

表1 硅灰體系自密實(shí)混凝土配合比 kg/m3

3.2 Ⅰ級(jí)粉煤灰體系

在膠材中應(yīng)用Ⅰ級(jí)粉煤灰，用 5～25mm 粒徑碎石和5～16mm 瓜米石，根據(jù)工作性能適當(dāng)調(diào)整水灰比、不同膠材用量比例、瓜米石與碎石的比例，C60 自密實(shí)混凝土配合比如表2 所示。

表2 Ⅰ級(jí)粉煤灰體系自密實(shí)混凝土配合比 kg/m3

3.3 Ⅱ 級(jí)粉煤灰體系

在膠材中應(yīng)用 Ⅱ 級(jí)粉煤灰，用 5～25mm 粒徑碎石和5～16mm 瓜米石，根據(jù)工作性能適當(dāng)調(diào)整水灰比、不同膠材用量比例、瓜米石與碎石的比例，C60 自密實(shí)混凝土配合比如表3 所示。

表3 Ⅱ 級(jí)粉煤灰體系自密實(shí)混凝土配合比 kg/m3

3.4 配合比確定

根據(jù)配合比試驗(yàn)情況，檢測其工作性能最終確定 C60 自密實(shí)鋼管混凝土配合比如表4 所示。

表4 確定的 C60 自密實(shí)鋼管混凝土 kg/m3

4 試驗(yàn)結(jié)果與工程應(yīng)用

4.1 新拌混凝土工作性能測試

根據(jù)自密實(shí)混凝土的相關(guān)要求檢測了其初始坍落度/擴(kuò)展度（T/K）及 2h 經(jīng)時(shí)損失、T500 流動(dòng)時(shí)間、U 型箱試驗(yàn)等技術(shù)指標(biāo)，具體檢測結(jié)構(gòu)如表5 所示。從表5 中所示結(jié)果可以看出，3 種配合比均能滿足自密實(shí)混凝土相關(guān)要求，其中，硅灰體系各項(xiàng)性能最優(yōu)，其次為Ⅰ級(jí)粉煤灰體系，最后為 Ⅱ 級(jí)粉煤灰體系制備的自密實(shí)混凝土。

表5 新拌混凝土工作性能檢測結(jié)果

4.2 硬化混凝土力學(xué)性能測試

檢測其各齡期的硬化混凝土力學(xué)性能，其測試結(jié)果如表6 所示。從表6 所示的檢測結(jié)果可以看出，各齡期混凝土強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，通過快速養(yǎng)護(hù)及早期強(qiáng)度值可以看出，硅灰體系制備自密實(shí)混凝土力學(xué)強(qiáng)度值更高，Ⅱ級(jí)粉煤灰體系制備混凝土力學(xué)強(qiáng)度值略高于Ⅰ級(jí)粉煤灰體系，28 天強(qiáng)度值則表現(xiàn)為硅灰體系＞Ⅰ級(jí)粉煤灰體系＞Ⅱ級(jí)粉煤灰體系。

表6 硬化混凝土力學(xué)性能檢測結(jié)果 MPa

4.3 工程施工應(yīng)用

西安綠地中心 C60 鋼管自密實(shí)混凝土實(shí)際生產(chǎn)中，采用標(biāo)準(zhǔn) 180 生產(chǎn)線生產(chǎn)，攪拌時(shí)間控制在每盤 120s。要求技術(shù)人員對(duì)出廠混凝土進(jìn)行取樣檢測，要求新拌混凝土擴(kuò)展度在(650±50)mm，通過U型箱高度≥320mm，倒坍落度控制在10s 以內(nèi),混凝土和易性良好。生產(chǎn)的自密實(shí)混凝土出廠檢測及施工現(xiàn)場狀況如圖 1 所示。

圖 1 混凝土出廠及現(xiàn)場澆筑

5 結(jié)論

試驗(yàn)利用西安及周邊地區(qū)原材料制備了 3 個(gè)體系的 C60鋼管自密實(shí)混凝土，各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足要求，其中硅灰體系新拌混凝土工作性能及硬化混凝土力學(xué)性能最佳。具體選用配合比應(yīng)綜合考慮混凝土工作性能及成本預(yù)算，由混凝土生產(chǎn)企業(yè)與施工單位協(xié)商確定。試驗(yàn)確定的配合比成功應(yīng)用于生產(chǎn)，并于 2013 年 7 月至 2013 年 11 月，成功澆筑到西安綠地中心項(xiàng)目地下室至地上 6 層鋼管柱中，澆筑方量約3000m3，施工現(xiàn)場澆筑順利，后期混凝土結(jié)構(gòu)回彈強(qiáng)度值檢測結(jié)果滿足要求，施工結(jié)果受到建設(shè)方及施工單位一致好評(píng)。

[1]JGJ/T283－2012．自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程[S].

[2]楊善順．C60 高拋鋼管自密實(shí)混凝土的研究及應(yīng)用[J]．混凝土與水泥制品，2010,(3):16-19．

[3]王贊芝，江林雁，梁慶昌．自密實(shí)混凝土及其在印度尼西亞的應(yīng)用[J]．混凝土，2011,(6):108-113．

[4]詹國良，彭瑞鴻，鄧旭華，等． C20 低強(qiáng)度自密實(shí)混凝土的試驗(yàn)研究及工程應(yīng)用[J]．混凝土，2011,(9):128-130.

[5]劉運(yùn)華，謝友均，李廣成．自密實(shí)混凝土研究進(jìn)展[J]．硅酸鹽學(xué)報(bào)，2007（5）：671-678.

[6]尚作慶．鋼管自應(yīng)力自密實(shí)混凝土柱力學(xué)性能研究[D]．大連理工大學(xué)，2007．

［通訊地址］陜西省西安市長安區(qū)王寺鎮(zhèn)西街中建商品混凝土西安有限公司研發(fā)中心（710116）

The preparation and application research of C60 self-compacting concrete in Xi 'an green space center

Ling Jian,Liu Yanli,Zhang Kaifeng,Li Yifei,Zhang Xuejie,Li Wenlong
( China Construction Ready-mixed Concrete CO. Ltd of Xi’an, Shanxi Xi’an 710116 )

This paper introduced using of Xi'an and the surrounding areas good raw material to preparate three C60 self-compacting concrete fi lled steel tube, and the performances of C60 self-compacting concrete were good, the products were successfully applicated in the Xi'an green space center station projec. The project construction pouring smoothly,and the concrete mechanical performance is good, the project owner and contractor gave high praise.

steel pipe self-compacting concrete; preparation; Xi 'an green space center; application

令建（1986—），男，助理工程師。