C級高拋自密實鋼管混凝土配制

C80級高拋自密實鋼管混凝土的配制摘要：采用用I級粉煤灰和和硅灰作為細細摻和料，控控制新拌鋼管管核心混凝土土的工作性能能和體積變形形性能。經過過大量試驗，進進行混凝土配配合比優(yōu)化設設計，成功地地研制出滿足足高位拋落施施工工藝要求求的、流動性性好、不離析析泌水、具有有自密實性和和適宜膨脹性性能的C80鋼管混凝土土，并在直徑徑010000mm高1200mmm的鋼管柱中中進行了高拋拋試驗。結果果表明，本文文提出的一整整套研制高拋拋免振搗自密密實混凝土技技術是切實可可行的。關鍵詞：高拋自自密實混凝土土；鋼管混凝凝土；配制前言隨著建筑技術術的迅速發(fā)展展，鋼管混凝凝土在高層建建筑和大跨度度結構工程中中得到了廣泛泛的推廣應用用。鋼管混凝凝土是將混凝凝土填充人鋼鋼管內形成的的組合材料。它它能利用鋼管管和混凝土兩兩種材料在受受力過程中相相互之間的協協同承載作用用，使鋼管混混凝土具有承承載能力高、塑塑性和韌性好好、耐火和抗抗震性能好、經經濟效益優(yōu)良良等特點。鋼鋼管混凝土的的應用越來越越得到人們的的重視。然而而，鋼管混凝凝土的灌注施施工難度相當當大。高拋免免振自密實混混凝土由于具具有很高的流流動性而不離離析、不泌水水，能不經振振搗或少振搗搗而自動流平平并達到密實實的特點，可可有效解決鋼鋼管混凝土的的施工困難，并并可避免出現現因無法振搗搗或振搗不足足而造成空洞洞、蜂窩等質質量缺陷，大大大降低施工工噪聲，加快快施工速度，保保證和提高施施工質量，是是鋼管混凝土土施工方法的的發(fā)展方向之之一[1~33]。1工程概況況某連續(xù)續(xù)剛構橋，引引橋為40m簡支T形梁橋，主主橋橋墩最高高墩高為182．5m，引橋墩高高為40～117m；橋墩擬采采用鋼管混凝凝土組合柱。在在橋墩鋼管混混凝土當中，核核心混凝土擬擬采用C80強度等級的的自密實微膨膨脹超高強混混凝土，采用用高拋免振搗搗的方式進行行施工，要求求混凝土具有有良好的流動動性和工作性性，因而我們們按高強高性性能自密實混混凝土的要求求進行設計試試配。2原材料2．1水泥泥某公司司產P．042．5R水泥，性能能指標見表1。2．2骨料料細骨料料：河砂，細細度模數2．3。粗骨料料：碎石，5~20mmm連續(xù)級配，壓壓碎值8．4％，針片狀狀含量6．5％。2．3礦物物摻合料粉煤灰灰：I級粉煤灰，需需水量比92％。硅灰：：Si02含量94．6％，比表面面積200000m2/kg。2．4外加劑膨脹劑劑：深圳某公公司產鋼管混混凝土專用微微膨脹泵送劑劑。高效減減水劑：深圳圳某公司產聚聚羧酸系高效效減水保塑劑劑，固含量為為25％左右、減減水率30％。3優(yōu)化實驗驗結果與分析析3．1高拋拋自密實混凝凝土的性能指指標根據工程應用用要求，將C80高拋免振自自密實混凝土土拌和物性能能指標控制在在以下范圍：：坍落度SLP≥250mm；擴展度LSF≥650mm；擴散速度(從靜止擴散散到500mm的時間)≤20s；含氣量≤1．50％[1]。3．2配合合比優(yōu)化配合比設計：：在確定水膠膠比后，依據據正交試驗進進行配合比設設計。按照三三個水平、四四個因素設計計，四個因素素分別是減水水劑摻量、I級粉煤灰摻摻量、硅灰摻摻量，以及一一個空列作誤誤差分析。膠膠凝材料總量量、W／C、膨脹劑用用量都為定值值?；炷僚渑浜媳纫姳??；炷恋母黜楉椢锢砹W性性能指標見表表3。結果分分析見表4。由表4坍落度極極差分析可知知：各因素中中影響坍落度度顯著性的因因素依次為：：減水劑>硅灰>粉煤灰>空列；各因因素中影響擴擴展度顯著性性的因素依次次為：減水劑劑>硅灰>空列>粉煤灰；各各因素中影響響R28顯著性的因因素依次為：：硅灰>減水劑>空列>粉煤灰。優(yōu)質粉煤灰中含含有大量活性性較強的SiO2和A12O3，摻人混凝凝土拌和物中中能與水泥水水化產物Ca(OHH)2進行二次反反應，生成穩(wěn)穩(wěn)定的水化硅硅酸鈣凝膠，具具有明顯的增增強作用。同同時，優(yōu)質粉粉煤灰中含有有70％以上的球球狀玻璃體，這這些玻璃體表表面光滑、無無棱角、性能能穩(wěn)定，在混混凝土中起潤潤滑作用，減減小了混凝土土拌和物之間間的摩擦阻力力，能顯著改改善混凝土拌拌和料的和易易性，提高?昆凝土拌和和物的可泵性性。此外，混混凝土中摻加加優(yōu)質粉煤灰灰還可以降低低水化熱、降降低混凝土干干燥收縮率，有有效提高混凝凝土的抗?jié)B性性、抗凍性、彈彈性模量等，還還可提高混凝凝土抗硫酸鹽鹽腐蝕性能，抑抑制堿硅反應應的膨脹。因因此，配制C80高強高性能能混凝土應采采用I級粉煤灰，且且SiO2和A12O3的總含量超超過70％。硅粉中含有大量量顆粒極細、活活性較強的非非晶體球形顆顆粒Si02，摻人到水水泥混凝土中中，其增強作作用表現在：：均勻分布于于水化產物中中，具有良好好的微填充效效應，使混凝凝土密實化，對對混凝土早、中中期的強度發(fā)發(fā)展特別有利利，使混凝土土中游離的Ca(OHH)2減少，原片片狀晶體尺寸寸縮小，在混混凝土中的分分散度提高，且且使混凝土中中界面結構得得到明顯改善善。此特性使使混凝土的強強度和耐久性性得到顯著提提高。用于C80高強高性能能混凝土的硅硅灰應符合下下述質量指標標：一是活性性無定形二氧氧化硅(SiO2)含量不小于90％；二是比比表而積(BFF--N2吸附法)不小于180000m2／kg；三是密度度在2200kkg／m3左右；四是是平均粒徑0．1～0．2μm[44-5]。綜合各各影響因素可可確定C80強度等級鋼鋼管核心混凝凝土的配合比比如表5所示。3．3混凝凝土主要性能能分析(1))混凝土的工工作性能與力力學性能本配合合比生產的混混凝土拌和物物粘聚性好，保保水性好，流流動性好，符符合本工程的的要求。同時時，該混凝土土還具有早強強的特性，其其3d抗壓強度達達到設計強度度的80％以上，3d彈性模量為38GPa；28d抗壓強度達達到98．4MPa，彈性模量量為45GPa。試驗結果果如表6所示。(2))混凝土的體體積變形性能能試驗測測試了C80微膨脹鋼管管混凝土在封封閉條件下的的自由膨脹率率，測試按《普普通混凝土長長期性能和耐耐久性能試驗驗方法》(GBJ882-85))相關條文進進行測量：測測定混凝土收收縮采用100mmm×l00mmm×5155mm的棱柱體試試件。試件兩兩端預埋測頭頭或留有埋設設測頭的凹槽槽測頭，測頭頭由不銹鋼或或其它不銹的的材料制成。試試件成型后在在室內靜停24h脫模，采取取石蠟密封或或先用塑料薄薄膜進行包裹裹，再涂抹凡凡士林，使試試塊與周圍大大氣環(huán)境相隔隔絕。試件在在溫度為21℃的養(yǎng)護室中中進行養(yǎng)護，然然后用混凝土土收縮儀測量量混凝土在各各齡期的變形形值[6]。試驗驗結果如表7所示。眾所周知，鋼管管與核心混凝凝土間的套箍箍作用是鋼管管混凝土具有有一系列突出出優(yōu)點的根本本原因。由表表7的結果可得得，混凝土在在28d之前的膨脹脹比較顯著，28d后仍有少量量膨脹，這有有利于形成核核心混凝土與與鋼管的套箍箍作用，提高高鋼管混凝土土的承載力和和結構穩(wěn)定性性。4模擬高拋拋試驗高位拋落免振搗搗法是利用混混凝土從高位位落下時產生生的動能達到到振實混凝土土的目的，其其施工的關鍵鍵技術是混凝凝土的配合比比設計。在整整個混凝土施施工結束前，混混凝土不能初初凝。采用此此法施工時，在在灌注混凝土土之前，需要要先向管內澆澆灌一層與混混凝土相同或或高一強度等等級的水泥砂砂漿，以潤滑滑鋼管和封閉閉管底，使自自由落下的混混凝土中的粗粗集料不致產產生彈跳現象象。砂漿的厚厚度應控制在在100~2200mm之間，不宜宜過厚，否則則會影響混凝凝土硬化后的的彈性模量和和徐變。模擬擬工程實際進進行鋼管混凝凝土的高拋施施工，對優(yōu)化化后確定的配配合比生產的的高拋免振自自密實混凝土土的工作性能能及成型后的的自密實性能能進行進一步步的試驗驗證證。在直徑￠￠1000mmm高1200mmm的鋼管柱中中進行高拋模模擬試驗，試試驗如圖1、圖2所示。圖1模擬高高拋施工圖圖2模擬高拋試試驗效果圖從模擬效果圖可可以看出，混混凝土在高位位拋落時粗集集料沒有從混混凝土中分離離，混凝土不不離析、不泌泌水，粘聚性性好，能自動動填滿鋼管柱柱達到自密實實。5結論(1)利用硅硅酸鹽水泥+活性礦物摻摻合料+高效減水劑劑這一技術路路線，選擇5～20mm優(yōu)質碎石，40％～45％的砂率