C80高性能自密實(shí)鋼管柱混凝土試驗(yàn)研究

龔鴿

摘 要：本文主要研究了C80高性能自密實(shí)混凝土的特點(diǎn)、原材料的選擇過程、以及混凝土生產(chǎn)過程的相關(guān)控制措施。與此同時(shí)，混凝土澆筑過程中應(yīng)該保證混凝土的密實(shí)性、工作性和強(qiáng)度，試件拆模后可以看出試件的表面密實(shí)性良好且非常光滑，由此可以得出，根據(jù)該配合比測得的混凝土可以滿足設(shè)計(jì)和施工的要求。本文通過對(duì)C80自密實(shí)混凝土的研究為混凝土質(zhì)量的提高奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：C80自密實(shí)混凝土;配合比設(shè)計(jì);質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：U655.56? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2019）07-0060-02

高性能混凝土不但需要具有良好的力學(xué)性能和工作性能，還需要具備良好的耐久性和穩(wěn)定性，本文主要對(duì)C80高性能自密實(shí)混凝土進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，針對(duì)高性能混凝土的水泥量大、水灰比低以及易收縮等特點(diǎn)，在配制C80自密實(shí)鋼管柱混凝土?xí)r添加了粉煤灰、硅粉、礦渣粉、減水劑以及膨脹劑等材料。

1 C80高性能自密實(shí)混凝土的特點(diǎn)

C80自密實(shí)混凝土在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)要求：①混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C80，檢測結(jié)果應(yīng)該滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求;②混凝土應(yīng)該具有良好的流動(dòng)性、和易性及自密性，因此在澆筑完成后應(yīng)該拆模檢查混凝土的表觀密實(shí)度;③在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑的時(shí)候試驗(yàn)柱一次性澆筑的方量控制在2m3，立方體鋼管柱尺寸為400×400×6000mm兩根，為了防止鋼管柱中出現(xiàn)裂縫應(yīng)該減小混凝土的收縮量。根據(jù)上述的幾個(gè)施工特點(diǎn)，試驗(yàn)人員應(yīng)該優(yōu)化混凝土的配合比，選擇優(yōu)質(zhì)的施工材料，對(duì)施工過程的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把控，減小混凝土的收縮量，使混凝土的各項(xiàng)性能都能滿足施工的要求。

2 原材料的選擇和配合比的設(shè)計(jì)

在對(duì)C80自密實(shí)混凝土進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，不但需要選擇優(yōu)質(zhì)的骨料，還應(yīng)該摻加高效的外加劑和優(yōu)質(zhì)的摻和料。與此同時(shí)，為了使生產(chǎn)的混凝土具有良好的施工性能和耐久性能、低收縮和低水化熱，試驗(yàn)人員應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)的配合比來生產(chǎn)和養(yǎng)護(hù)混凝土。

2.1原材料要求

水泥：選擇P.Ⅱ42.5水泥，該水泥28天的實(shí)際強(qiáng)度52.4MPa，其他指標(biāo)滿足GB175-2007的要求。

（2）砂：主要使用的是中粗砂，其中實(shí)際測量的細(xì)度模數(shù)為2.7，該類砂中泥塊的含量為0.4%，含泥量為0.6%，其他的各項(xiàng)指標(biāo)滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙要求。

（3）粗集料：級(jí)配為5～20mm，壓碎指標(biāo)值為10%，針片狀顆粒含量5.6%，泥塊含量0.2%，含泥量0.4%，其他的各項(xiàng)指標(biāo)滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙要求。

（4）礦物摻合料：粉煤灰使用的是優(yōu)質(zhì)Ⅰ級(jí)粉煤灰、礦渣粉為“S95級(jí)優(yōu)質(zhì)礦渣粉，在選擇硅粉和膨脹劑的時(shí)候都應(yīng)該考慮生產(chǎn)廠家的實(shí)力，膨脹劑的指標(biāo)應(yīng)該滿足JGJ/T 178標(biāo)準(zhǔn)以及GB 23439的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)粉煤灰的指標(biāo)要求主要如下：燒失量應(yīng)該小于8%，細(xì)度不大于25%，需水量比不大于105%，三氧化硫含量不大于8%，含水量不大于1%。礦渣粉的要求如下：三氧化硫的含量不大于4%，礦渣粉的比表面積不小于350㎡/Kg。硅粉的比表面積不小于15000㎡/Kg，二氧化硅的含量不小于85%。

（5）減水劑：減水劑使用的是高性能聚羧酸減水劑，該減水劑的的指標(biāo)都滿足GB 8076的要求。

2.2混凝土配合比的設(shè)計(jì)

該工程混凝土配合比的設(shè)計(jì)思路為：①為了增加混凝土的強(qiáng)度，應(yīng)該在混凝土中摻加硅粉;②為了使拆開后的試驗(yàn)混凝土柱表面光滑、密實(shí)，應(yīng)該使用礦渣粉和粉煤灰來代替水泥，達(dá)到減少水泥用量的目的;③為了減少混凝土的收縮，應(yīng)該在混凝土鋼管柱中摻加膨脹劑。其具體設(shè)計(jì)如下：

（1）水膠比（W/B）。根據(jù)該項(xiàng)目的實(shí)際和試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，初步判定C80混凝土的水膠比范圍是0.24～0.30。

（2）混凝土每立方米的用水量應(yīng)該不超過155Kg。

（3）外摻料：根據(jù)試驗(yàn)可以看出，礦渣粉的摻量為15%，Ⅰ級(jí)粉煤灰的摻量為10%，硅粉的摻量為6%，膨脹劑的摻量為7%。

（4）砂率：混凝土的砂率應(yīng)該控制在32%～40%。

根據(jù)上述的設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行試拌驗(yàn)證，并對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的主要數(shù)據(jù)見表1C80自密實(shí)混凝土試配配合比以及表2C80試拌及調(diào)整配合比拌和物性能。

根據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果可以看出，配合比2中的混凝土拌和物雖然具有良好的流動(dòng)性、保水性和粘聚性，但是該混凝土拌和物的強(qiáng)度卻比較低;配合比3中的混凝土拌合物擴(kuò)展度小且和易性較差，因此，只有配合比1能滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)和施工要求。綜上所述，試驗(yàn)人員應(yīng)該按照配合1進(jìn)行試拌檢驗(yàn)，試拌檢驗(yàn)合格后，才能進(jìn)行生產(chǎn)。

3混凝土生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制

3.1控制原材料的質(zhì)量

混凝土原材料在進(jìn)場前應(yīng)該進(jìn)行取樣檢測，試驗(yàn)人員應(yīng)該嚴(yán)格對(duì)各項(xiàng)原材料進(jìn)行進(jìn)場檢測，合格后才能進(jìn)場。

3.2保證混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的相關(guān)措施

（1）在每天生產(chǎn)前應(yīng)該檢測現(xiàn)場粗細(xì)集料的含水率，然后根據(jù)含水率的數(shù)值換算生產(chǎn)配合比，施工人員在對(duì)生產(chǎn)配合比的數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)后再輸入攪拌系統(tǒng)，在投料之前應(yīng)該再次核對(duì)數(shù)據(jù)和原材料，確保無誤后才能投入生產(chǎn)中。

（2）混凝土的攪拌時(shí)間應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)要求來確定，且應(yīng)該不小于120s。

（3）在混凝土生產(chǎn)結(jié)束后，試驗(yàn)人員應(yīng)該對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行檢測，其檢測的主要內(nèi)容有：混凝土坍落度及和易性、生產(chǎn)計(jì)量精度、擴(kuò)展度、坍損、測溫、強(qiáng)度等，并按照規(guī)定留存試件。

4生產(chǎn)澆筑過程及控制結(jié)果

試驗(yàn)人員應(yīng)該在工地現(xiàn)場對(duì)混凝土的擴(kuò)展度和坍落度進(jìn)行檢測，并留存7天和28天的標(biāo)養(yǎng)試件和現(xiàn)場試件。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出，在28天的時(shí)候，結(jié)構(gòu)實(shí)體強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的118%，同養(yǎng)強(qiáng)度和標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度則達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的116%，60天的標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的121%，所以C80自密實(shí)混凝土的強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)施工的強(qiáng)度要求。

5 現(xiàn)場管理和施工配合

5.1 施工準(zhǔn)備要點(diǎn)

（1）自密實(shí)混凝土的流動(dòng)性較大，所以準(zhǔn)備的試驗(yàn)?zāi)０鍛?yīng)該具有足夠的穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度來抵抗混凝土流動(dòng)而產(chǎn)生的側(cè)壓力，模板間的縫隙應(yīng)該不超過2mm，模板低于最高澆筑表面的部位不能有缺口或開放部位。在施工前施工技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)鋼筋及保護(hù)層的厚度和模板的支立情況進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時(shí)處理。

（2）在澆筑混凝土的過程中，由于混凝土具有較大的粘聚性，所以單純的依靠混凝土自流并不能使試驗(yàn)柱完全密實(shí)，為了使混凝土更加的密實(shí)，施工之前應(yīng)該準(zhǔn)備膠木錘，在對(duì)柱體進(jìn)行澆筑的過程中，施工人員可以在鋼管的外側(cè)或者柱模板外側(cè)用橡木錘進(jìn)行敲擊。

5.2 泵送澆注控制要點(diǎn)

（1）在泵送施工之前，應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況裝備泵送設(shè)備，從而滿足混凝土順利澆筑的需求。與此同時(shí)，為了保證C80自密實(shí)高性能混凝土的質(zhì)量和泵送的連續(xù)性，應(yīng)該在施工的現(xiàn)場放置備用泵，防止泵送設(shè)備在施工過程中發(fā)生故障而影響到混凝土的施工質(zhì)量。

（2）在對(duì)混凝土卸車之前，應(yīng)該二次攪拌混凝土，為了保證混凝土的均勻性，二次攪拌的時(shí)間不應(yīng)該小于2分鐘，與此同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行測定，一旦混凝土的指標(biāo)不滿足施工的要求，就不能進(jìn)行澆筑。

（3）為了在自密實(shí)混凝土高工作性能消失前完成澆筑和泵送的過程，自密實(shí)混凝土的澆筑時(shí)間應(yīng)該控制在120分鐘以內(nèi)。

5.3 養(yǎng)護(hù)

為了減少混凝土的干縮裂縫和溫差，混凝土在澆筑完成后使用薄膜覆蓋，除此之外，在拆除模板之后，應(yīng)該在混凝土的表面刷一層養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

6結(jié)論

（1）為了使C80自密實(shí)混凝土滿足設(shè)計(jì)的指標(biāo)，減少混凝土的收縮量、增加混凝土的外觀質(zhì)量和密實(shí)性，在優(yōu)化配合比的時(shí)候可以合理的添加摻合料。

（2）本文中所檢測的C80高性能自密實(shí)混凝土強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求，且28天的標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度大于92.6MPa，因此該混凝土的配合比符合施工和設(shè)計(jì)的要求。

（3）在切開試驗(yàn)的鋼管柱后可以看到混凝土的表面光滑、密實(shí)度高，沒有出現(xiàn)開裂和分層的現(xiàn)象，所以由此可以判斷該試驗(yàn)中C80自密實(shí)混凝土的配合比和生產(chǎn)數(shù)據(jù)是切實(shí)可行的。

綜上所述，本文中選擇的原材料和C80自密實(shí)混凝土的配合比經(jīng)試驗(yàn)的檢驗(yàn)是符合工程設(shè)計(jì)要求的。

參考文獻(xiàn)：

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