級配卵石配制自密實(shí)混凝土的研究

級配卵石配制自密實(shí)混凝土的研究

自虛實(shí)混凝土應(yīng)用前景自致密混凝土具有利用工業(yè)廢物、節(jié)約水泥、減少能源消耗、改善環(huán)境、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。作為一種綠色環(huán)保建筑材料，在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。在我國,自密實(shí)混凝土的研究和應(yīng)用尚處于起步階段。自1995年開始,上海、北京、濟(jì)南等城市也有使用自密實(shí)混凝土的工程實(shí)例,自密實(shí)混凝土的澆筑量已超過50000m3。自密實(shí)混凝土綜合效益顯著,特別適合于澆筑量大、澆筑高度大、鋼筋密集、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜無法澆筑或難以澆筑的工程,解決工程施工擾民問題、加快施工進(jìn)度縮短工期等。自上個(gè)世紀(jì)九十年代中期開始,國內(nèi)有大批的學(xué)者對自密實(shí)混凝土的相關(guān)性能進(jìn)行了研究,特別是近幾年來對自密實(shí)混凝土的耐久性、配合比等方面的研究越來越多,進(jìn)一步推廣和使用自密實(shí)混凝土的前景越來越好。變電站土建施工項(xiàng)目主要包括主控通訊樓、繼保樓、消防泵站、主變基礎(chǔ)、構(gòu)支架基礎(chǔ)、電纜溝、圍墻道路等,混凝土方量在16000立方左右。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,變電站施工效率要求日益提高。通過有效地使用自密實(shí)混凝土,可以簡化混凝土澆筑的操作流程,大有裨益。1混凝土配合比設(shè)計(jì)自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)的一般原則是:①滿足所要求的強(qiáng)度和耐久性;②要求混凝土拌合物具有足夠的的坍落度,并能自行密實(shí)且不產(chǎn)生離析。根據(jù)《自密實(shí)混凝土設(shè)計(jì)與施工指南》,對變電站小型構(gòu)件采用C30混凝土配合比設(shè)計(jì),試配混凝土結(jié)果見表1。為了驗(yàn)證試配配合比是否滿足施工要求,進(jìn)行了相關(guān)的性能試驗(yàn)。經(jīng)測量,自密實(shí)混凝土坍落度為28cm,擴(kuò)展度為70cm/65cm,T500時(shí)間為85秒,技術(shù)性能指標(biāo)符合要求。在現(xiàn)場試驗(yàn)獲得成功的基礎(chǔ)上,擬先在小型構(gòu)件——圍墻壓頂混凝土上進(jìn)行實(shí)體施工試驗(yàn)。先將原材料(砂子、鵝卵石、水泥)送試驗(yàn)室進(jìn)行檢測,同時(shí)按規(guī)定要求進(jìn)行配合比試驗(yàn),并出具配合比報(bào)告。每1m3混凝土原材料用量為:水:水泥:砂:石子(鵝卵石):粉煤灰:高效減水劑SBT-SCC=172公斤:230公斤:780公斤:1020公斤:60公斤:50公斤。2木-塑組合模板安裝通過經(jīng)過細(xì)致地分析和研究,結(jié)合參觀學(xué)習(xí)的情況,確定圍墻混凝土壓頂?shù)男褪揭妶D1。為保證清水混凝土壓頂?shù)某尚唾|(zhì)量,現(xiàn)場擬采用木-塑組合模板澆筑清水混凝土壓頂。木-塑組合模板安裝工藝流程:安裝穿墻螺桿→安裝π型加固木枋→安裝通長木枋→安裝膠合板和塑料模板→整體加固校正→安裝鋁合金滴水線條。安裝完成后,對組合模板的強(qiáng)度、剛度、模板接縫細(xì)部處理等進(jìn)行檢查驗(yàn)收。塑料模板和膠合板組合安裝圖見圖2。3例如，利用變電站混凝土3.1墻頂自虛實(shí)混凝土施工500kV變電所土建的小型構(gòu)件一般包括圍墻壓頂、杯口二次灌漿、基礎(chǔ)保護(hù)帽、端子箱基礎(chǔ)壓頂?shù)取８鶕?jù)某變電站工程(下文描述對象)施工進(jìn)度安排,擬先在圍墻防火墻壓頂上運(yùn)用自密實(shí)混凝土施工技術(shù)。本工程圍墻總計(jì)1200米,混凝土壓頂寬度為480mm,高度為120mm?；炷练搅繛?0立方左右。圍墻壓頂自密實(shí)混凝土施工過程見圖3。圍墻壓頂成品照片見圖4。3.2施工技術(shù)要求在小型構(gòu)件上試驗(yàn)自密實(shí)混凝土施工取得成功的基礎(chǔ)上,現(xiàn)場擬在變電站主變防火墻上試驗(yàn)該項(xiàng)施工技術(shù)。相關(guān)技術(shù)參數(shù):混凝土方量為38立方,混凝土強(qiáng)度等級C30,施工工藝標(biāo)準(zhǔn)要求為清水混凝土結(jié)構(gòu),清水磚墻砌筑。框架結(jié)構(gòu)高度9100mm,長度13000mm,墻體寬度370mm,框架柱間距2500mm,連梁間距3000mm。防火墻施工成品見圖5。4混凝土自致密施工的分析4.1做好砂體攪拌控制和用量,提高配合比由于自密實(shí)混凝土新拌混凝土工作性要求高,因此對現(xiàn)場后臺(tái)攪拌必須嚴(yán)格控制。首先施工前對后臺(tái)的所有計(jì)量器具進(jìn)行定期檢測,特別是要對自動(dòng)上水裝置進(jìn)行檢測,保證進(jìn)水量的準(zhǔn)確;其次每次攪拌前必須認(rèn)真測量砂石含水率,調(diào)整施工配合比。這兩項(xiàng)都與用水量有關(guān),只有用水量準(zhǔn)確才能保證水灰比。由于自密實(shí)混凝土組成材料多,必須注意攪拌均勻,混凝土攪拌時(shí)間約為常規(guī)混凝土攪拌時(shí)間的1.5倍左右。攪拌不足的拌合物,不僅因組分分布不均勻而影響硬化后的性質(zhì),而且還會(huì)在泵送出管后產(chǎn)生離析現(xiàn)象。4.2混凝土運(yùn)輸和泵送(1)發(fā)揮排水排凈①混凝土運(yùn)輸車裝料前應(yīng)將拌筒內(nèi)、車斗內(nèi)的積水排凈。②運(yùn)輸途中拌筒應(yīng)保持3～5r/min的慢速轉(zhuǎn)動(dòng)。③混凝土應(yīng)以最少的轉(zhuǎn)載次數(shù)和最短時(shí)間,從攪拌地點(diǎn)運(yùn)到澆筑地點(diǎn)。(2)澆筑分段的條件①混凝土泵的選型、配管設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程和施工場地特點(diǎn)、混凝土澆筑方案、要求的最大輸送距離,最大輸出量及混凝土澆筑計(jì)劃參照《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T10-95)確定。②混凝土泵車布置應(yīng)考慮的條件混凝土泵設(shè)置處應(yīng)場地平整、堅(jiān)實(shí),道路暢通,供料方便,便于配管,具有重車行走條件。混凝土泵應(yīng)盡可能靠近澆筑地點(diǎn)。在使用布料桿工作時(shí),能使得澆筑部位盡可能地在布料桿的工作范圍內(nèi),盡量少移動(dòng)泵車即能完成澆筑;多臺(tái)混凝土泵或泵車同時(shí)澆筑時(shí),選定的位置要使其各自承擔(dān)的澆筑量接近,最好能同時(shí)澆筑完畢,避免留置施工縫。③混凝土攪拌運(yùn)輸車給混凝土泵喂料時(shí),應(yīng)符合的要求向泵喂料前,應(yīng)中、高速旋轉(zhuǎn)拌筒20～30s,使混凝土拌合物均勻,當(dāng)拌筒停穩(wěn)后,方可反轉(zhuǎn)卸料。混凝土泵的進(jìn)料斗上,應(yīng)安置網(wǎng)篩,以防粒徑過大,骨料或雜物進(jìn)入混凝土泵造成堵塞。④混凝土泵送的要求泵送混凝土?xí)r,混凝土泵的活塞應(yīng)盡可能保持在最大行程運(yùn)轉(zhuǎn)?；炷帘玫乃浠蚧钊逑词抑袘?yīng)經(jīng)常保持充滿水。在混凝土泵送過程中,若需接長3m以上(含3m)的輸送管時(shí),仍應(yīng)預(yù)先用水或水泥砂漿,進(jìn)行濕潤和潤滑內(nèi)壁。4.3自致密混凝土砌塊(1)自虛實(shí)混凝土澆筑施工陳春珍通過對自密實(shí)混凝土的性能研究結(jié)果表明,自密實(shí)混凝土具有非常小的塑性和較大的粘性的特點(diǎn),使得混凝土在自重作用下會(huì)產(chǎn)生較大的側(cè)向壓力。因此,自密實(shí)混凝土的模板必須安裝牢固,特別是在澆筑高度較高時(shí)更要注意模板的安裝,采取更加牢固的加固措施,或者分段澆筑,以減小流體的靜壓力。經(jīng)過研究分析,決定防火墻框架結(jié)構(gòu)模板采用槽鋼加固,并在施工方案中進(jìn)行嚴(yán)密的理論計(jì)算。為了提高混凝土澆筑施工速度,防止在下料過程中離析、水泥漿污染模板面?，F(xiàn)場框架柱中插入一根硬質(zhì)PVC導(dǎo)管,混凝土自上沿導(dǎo)管順溜而下,邊澆筑混凝土邊提升導(dǎo)管,既防止混凝土出現(xiàn)離析,又有效地保證了混凝土澆筑質(zhì)量。(2)框架結(jié)構(gòu)的防火墻混凝土制備順序底層柱→第一層梁→第二層柱→第二層梁→第三層柱→頂層梁。(3)防止水紋、汽泡,提高混凝土的光潔度原則上自密實(shí)混凝土不需要振搗,但為了提高清水混凝土成型效果,防止混凝土表面出現(xiàn)水紋、汽泡,提高混凝土表面的光潔度。安排專人在混凝土入倉后和混凝土初凝后終凝前用皮榔頭敲擊側(cè)模板,以消除混凝土面層質(zhì)量問題。(4)自虛實(shí)混凝土澆筑快由于自密實(shí)混凝土預(yù)制構(gòu)件模板的封閉性比較強(qiáng),氣體不易排出,如果自密實(shí)混凝土澆筑過快,將產(chǎn)生氣泡,影響預(yù)制構(gòu)件的外觀及內(nèi)在質(zhì)量。一般情況下,采用自密實(shí)混凝土生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件時(shí),澆筑速度不宜太快,不應(yīng)大于自密實(shí)混凝土在自重下的流動(dòng)速度。(5)膠凝材料的養(yǎng)護(hù)混凝土養(yǎng)護(hù)是防止自密實(shí)混凝土產(chǎn)生裂縫的重要措施,要充分重視。因自密實(shí)混凝土的膠凝材料比例高,混凝土水灰比較小,混凝土在終凝前的失水極易造成早期的收縮裂縫,故早期養(yǎng)護(hù)非常重要。混凝土澆筑完成后,應(yīng)及時(shí)加以覆蓋,防止水分散失,并在終凝后立即灑水或者噴霧養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)至混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度后,拆除模板。(6)標(biāo)養(yǎng)混凝土試塊和同養(yǎng)拆模試塊根據(jù)現(xiàn)場施工情況,按照驗(yàn)收規(guī)范的要求,現(xiàn)場分別制作了2組標(biāo)養(yǎng)混凝土試塊,2組同養(yǎng)拆模試塊。施工完成12天后,現(xiàn)場同養(yǎng)試塊送實(shí)驗(yàn)室,試塊強(qiáng)度達(dá)到25.2Mpa,達(dá)到抗壓標(biāo)準(zhǔn)值的84%(大于75%),滿足拆模要求。5小型構(gòu)配件施工質(zhì)量提高根據(jù)自密實(shí)混凝土試配配合比,需要進(jìn)行相關(guān)的性能試驗(yàn),以滿足《自密實(shí)混凝土技術(shù)