C60自密实混凝土施工.docx
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C60自密实混凝土施工
C60自密实混凝土施工
中石化科研及办公用房工程部分结构配筋稠密、复杂，振捣棒不易插入，难以震动成型，这就要求混凝土在不加振捣的情况下即可自行通过结构钢筋，填充模板的空间。
因此，混凝土必须具有高的流动性、高的填充性和高的稳定性，混凝土拌合物能够在自重下不需振捣，自行填充模板内的空间、形成均匀密实的混凝土结构。
以上要求的存在，给高强混凝土提出了新的要求。
建工商砼中心经过大量的实验，在自密实混凝土的研制上取得了很大进步，本次研究从原理和设计原则上，打破“鲍罗米”公式关于水泥强度等级与混凝土设计强度等级之比值的要求与定义，立足于北京地区现有的地方材料，大量材料尽量避免异地采购和运输，力求不改变常规的生产工艺，不采用特殊的原材料，使用市场上易于采购并能稳定、大批量供应的P.O42.5水泥，充分利用高效减水剂和I级粉煤灰的超叠加效应，再通过对骨料和配合比主要参数的优化和优选，配制出强度高、工作性能优异、耐久性能好而成本相对较低的C60自密实混凝土。
我中心的技术路线如下：
一、原材料的选择
1）水泥：
我们选择质量稳定，性能良好的琉璃河P.O42.5水泥，28d强度55.0Mpa以上；
2）砂：
诼州中砂，细度模数2.6～2.8；
；5%，压碎指标小于5-20涿州碎石，粒径）石：
3．
4）粉煤灰：
配制高强、高性能混凝土，仅仅依靠高强度等级水泥和提高水泥用量是不够的，而且水泥用量过大，对混凝土性能并不完全有利，因此，必须选择优质矿物掺合料，以改善混凝土工作性，增进后期强度，并可改善混凝土的内部结构，提高抗腐蚀能力，改善水泥基材的化学组成，提高基材强度。
这个工程中我站选择了兴达工贸公司性能良好、质量稳定的I级粉煤灰，它在混凝土中能填充水泥颗料之间、水泥与集料之间的缝隙，起“微集料”作用。
同时，这些微粒与游离石灰，高碱性水化硅酸钙发生二次反应，生成低碱性水化硅酸钙。
由于更多的水化硅酸钙凝胶体的形成，改善水泥石的孔隙率和微孔结构，使混凝土致密，物理力学性能大大提高；
5）外加剂：
高效减水剂是配制高强混凝土的技术关健。
外加剂减水率应在20%以上，以便减少混凝土单方用水量，降低水胶比，大幅度提高混凝土强度。
在掺有掺合料的高强混凝土中掺加减水剂，还可以消除水泥、掺合料之间由于表面张力而产生的互锁效应，更好地分散掺合料和水泥颗粒，使其不易絮结成块，增加混凝土的流动性。
混凝土除具有较高的强度和良好的工作性能外，还要满足一定的运输距离和浇筑时间的要求，混凝土的坍落度损失率应小，在这个工程中，我站选用具有良好的保塑性的天字-311高效减水剂，减水率20%以上。
二、配合比
（1）经过大量实验，我中心确定中石化科研及办公用房工程C60自密实混凝土配合比如下：
水灰比砂率水水泥粉煤灰外加剂砂石
1040
23.3
105
665
39
0.28
163
477
）拌和物各种性能检测如下：
2（．
（a）、混凝土的和易性的测定
混凝土坍落度的测定：
数据如下表
将混凝土拌和物一次装入坍落度内（不振捣），垂直平稳的提起坍落度筒，提离过程应在15s内完成。
提起坍落度筒后20s时测量拌和物的坍落度、扩展度。
然后，将拌和物装入倒置的坍落度筒内，在离地面15cm的高度时，突然撤掉坍落度筒下面的挡板，测定混凝土的倒流时间以检验混凝土拌和物的粘聚性。
各种测量数据如下：
NO
坍落度
mm
扩展度mm
倒流时间
1
260
630
650×
10
s（b）混凝土抗分离性、钢筋间隙通率：
我们采用L型高差仪装置测定。
新拌混凝土通过L型高差仪底部φ10@50mm钢筋自由流到40cm的距离的时间为4s,流动时砂浆包裹着石子一起流动,均匀穿过钢筋间隙,不发生阻塞现象,停止流动后,前后水平高度差为1.5㎝。
根据试验结果，说明混凝土和易性良好，自密实性优，具有较好的钢筋通过率。
（3）混凝土抗压强度试验：
龄期（d）
单位
7
2860
94.3
72.6
59.4
MPa
（4）自密实混凝土弹性模量与普通混凝土对比试验：
名称静弹性模量（
MPa）
热线膨胀系数
41200C60混凝土
-5/℃×101.04
-5/40700
℃自密实混凝土101.02×C60
根据试验结果，说明自密实混凝土由于胶凝材料的增多，弹性模量略有降低，但热线膨胀系数几乎不变。
（5）该C60自密实混凝土水胶比低，结构致密、抗碳化能力强，护筋性能好；收缩小，体积稳定性好，抗渗等级达到P35以上。
利用该技术配制的C60自密实混凝土，在大幅度提高混凝土强度的同时，重点实现了对混凝土工作性能及耐久性能的改善与提高，具有强度高、工作性能好、耐久性能优异、经济性合理等特点，具备了高性能混凝土的主要优异品质。
工程实例
1、首都机场3号航站楼国际航班候机楼（T3B航站楼）工程是国内第一个国际枢纽机场，建筑面积约39万平方米，占地面积13万平方米，南北轴线长度为935米，东西轴线宽度为756米，地上三层，地下两层。
部分设计强度为C60混凝土，钢筋密度较大，不易振捣。
最长的梁长达30多米，宽8米。
我中心会同施工方技术人员一起分析，通过反复试验一致认为通过采用自密实混凝土的方式进行浇注。
我中心2005年5月份向该工程供应C60自密实混凝土，由48m汽车泵。
不分层，660mm×640㎜，扩展度为240泵送施工。
现场实测坍落度为
不离析，和易性良好。
第二天，拆模，混凝土表面光亮无任何蜂窝麻面，无不密实现象，无大的气泡和漏浆，质量效果良好。
2、大兴休闲健康社区北区27#楼工程，由北京城建八公司承建。
位于大兴兴业路，其中的地下三层到地上三层墙、柱、梁等结构混凝土强度设计为C60。
其中地上部分墙柱由于钢筋密度较大，钢筋间隙较小，，最小钢筋间隙不足5cm，振捣棒无法振捣。
我中心技术人员和现场施工人员经过分析，一致认为采用5-20粒径石子，自密实混凝土进行浇注。
由于骨料粒径的变小，使得混凝土的收缩变大，而且混凝土强度较高，最长的墙长达30多米，使得混凝土产生的水化热非常高，对混凝土强度增长十分不利。
我中心通过合理的技术手段，采用粒径为5-20mm的碎石，合理采用掺和料降低混凝土水化热，设计满足工程要求的C60自密实混凝土。
．
2005年3月28日，我中心开始向该工程供应C60自密实混凝土，由42m汽车泵泵送施工。
现场实测坍落度为250㎜，扩展度为650×680mm。
不分层，不离析，和易性良好。
混凝土成型后，应有很好的温、湿度环境，防止大风袭击和阳光爆晒，表面水分剧烈蒸发，形成上部和下部硬化不均和差异收缩，因此，针对上述工程，我们要求施工单位采用人工喷雾，加大空气湿度。
混凝土浇灌后约2小时采用高压水喷雾法加大施工环境湿度。
混凝土终凝前及时养护。
混凝土终凝前用手按混凝土表面无坑时立即浇水，随混凝土表面强度增长，水流由小变大、当混凝土表面刚变白时，保持表面一层5～10mm厚水覆盖24小时，以后设专人一日数次浇水。
由于掺加了大量矿物掺和料，我中心要求施工方对结构混凝土进行了不少于14d的浇水养护，同时持续保湿，保证结构混凝土强度的正常增长的同时，保证混凝土后期强度的继续增长。
。
此外，混凝土养护幼龄时期（常温下1～3天）应防止脚手架、钢筋、模具等过早集中堆放在混凝土结构上，特别是防止上述荷载冲击振动混凝土及模板支撑，造成混凝土隐患和裂纹。
按《混凝土结构工程施工及验收规范》规定，已浇筑混凝土强度未达到1.2N/mm2以前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。
3d后，拆模，混凝土表面光亮无任何蜂窝麻面，无不密实现象，无大的气泡和漏浆，质量效果良好。
（见下照片）。
最终强度检验，混凝土标养试块28d强度在70Mpa左右，60d强度大多都在85Mpa左右，强度统计评定均合格，甲方十分满意。
3、新华社北京分社办公楼
新华社北京分社办公楼经多年的使用已超过其设计寿命，为能继续使用，现由北京环友建筑技术发展有限责任公司负责对该工程进行加固，其中的墙、柱、梁等结构混凝土强度设计为C50。
由于要加固部位混凝土最小尺寸不足5cm，使得在混凝土浇注过程中混凝土振捣困难，鉴于上述原日开始向新12月7年2004因，设计要求使用豆石自密实混凝土。
我站于
华社北京分社办公楼提供C50豆石自密实混凝土。
第三天拆模，外观光滑，无不密实现象，无大的气泡和漏浆，总体质量明显优于普通混凝土（见下照片）。
墙体实际效果
柱实际效果
经验总结
总结这些工程在施工中应注意的问题，我们认为应加强以下几个方面的控制：
混凝土运输到现场后，由于自密实混凝土对各种因素较为敏感，、1．
为保证混凝土的流动性和和易性，严禁加水，以减少结构出现蜂窝、狗洞的几率；
2、为了保证混凝土外观，要求混凝土的模板必须整洁，脱模剂涂抹均匀；
3、在浇注自密实混凝土前，应确认模板的设计安装符合要求。
模板宜选择坚固、刚度大、接缝少而严密不漏浆的大型模板。
由于自密实混凝土流动性大，其对模板的侧压力比普通混凝土大，在模板设计时应充分考虑到这一点，尤其是高度较大的竖向结构。
4、为防止自密实混凝土在垂直浇注中因高度过大产生离析现象，或被钢筋打散使混凝土不连续，根据已有的施工经验，在非密集的配筋情况下，自密实混凝土浇注点的水平距离不宜大于10m。
垂直自由下落距离不宜大于5m，当大于5m时宜采用导管法施工。
对配筋密集的混凝土部位，自密实混凝土浇注点的水平距离不宜大于5m。
垂直自由下落距离不宜大于2.5m。
5、我站提供的C60自密实混凝土经轻微振捣后，混凝土强度不会降低，因此，为保证混凝土在墙角、柱角的密实，对混凝土进行不多于10s的振捣或对该部位的混凝土模板进行敲击不会造成混凝土强度的降低，反而使角的观感更好，因此我们建议贵方对结构的边角位置进行模板敲击或多点短时间的轻微振捣；
6、由于是高强度的自密实混凝土工程，混凝土自身收缩较大（我中心进行配合比设计时已采取大量的技术措施进行处理），加上混凝土内外温差较大，使得混凝土表面容易产生轻微裂纹，对此，我站将混同时，最大限度减少混凝土表面温度裂纹的产生，凝土凝结时间加长，
由于自密实混凝土与普通混凝土相比，其表面泌水量少，为了减少混凝土的水分散失和塑性开裂，贵方应加强养护工作，包括保持湿度和温度两个方面，从混凝土入模开始就进行湿养护，在混凝土塑性阶段可采用薄膜覆盖等措施；严格把握混凝土的硬化时间，在混凝土硬化后，立即对混凝土进行不少于14天的浇水养护，以使混凝土能够及时散热，减少混凝土内外温差，减少混凝土的收缩。
我们相信：
通过我们双方的共同努力，及时总结经验，及时解决混凝土生产和成型中出现的问题，一定也能在中石化科研及办公用房工程自密实混凝土的供应中取得良好的成绩。
建工商砼中心建均站
2006年3月29日
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