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自密实混凝土在叠合管廊中的应用

2020-01-19林碧玲

四川水泥 2019年12期
关键词:膨胀剂离析减水剂

林碧玲

(厦门智欣建材集团有限公司,福建 厦门 361023)

1 工程概况

厦门马銮湾新城集美片区蔡林南路地下综合管廊工程,总长度为1790m,管廊主体结构总混凝土体积为19956m3。预制构件种类为预制叠合顶板、预制叠合底板、预制叠合外墙、预制叠合内墙。预制段长度为1475m,预制混凝土体积为4037m3。现浇混凝土工艺为辅,由于振捣难故采用自密实泵送混凝土,管廊自密实混凝土的技术难点在于:自密实、无收缩、高填充、高粘结性能(与预制构件)图纸要求:

(1)混凝土设计抗压强度为C40、抗渗P8,混凝土限制膨胀率≥-0.020%。

(2)自密实混凝土设计应满足《自密实混凝土应用技术规程》填充性SF2、间隙通过性PA2、抗离析性离析率SR2≤15%要求。。

(3)配制的自密实混凝土应为无收缩,与预制构件紧结合,混凝土密实良好,无孔洞、缺陷。

2 自密实混凝土配合比设计要求

《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283-2012、《补偿收缩混凝土应用技术规程》JGJ/T178-2009对混凝土配合比设计要求如下:

(1)粗骨料的粒径不宜大于20mm,单位体积混凝土粗骨料宜为0.28~0.35 m3;砂浆中砂的体积分数ΦS为0.42~0.45。

(2)水胶比<0.45,胶凝材料用量400~550kg/m3。钢管自密实混凝土,应采取减少收缩的措施,膨胀剂用量一般为30~50 kg/m3。

(3)单位体积混凝土用水量宜为155~175kg/m3。矿物掺合料掺量为20%~40%,水泥用量不宜大于500 kg/m3;

3 原材料优选及检验情况

(1)福建闽福水泥股份有限公司生产的P.O 52.5 水泥,C3A 含量低,水化热较低,质量稳定,性能检验:凝结时间初凝152 min、终凝197 min,28d 抗压强度57 MPa,SO31.24%,烧失量1.40%,符合《通用硅酸盐水泥》GB175 指标要求。

(2)石狮鸿山热电厂生产的F 类II 级粉煤灰,玻璃珠含量多、需水量小,达到减水效果从而能提高混凝土的强度。性能检验:细度18.7%,需水量比98%,安定性合格,游离氧化钙0.20%,烧失量1.80%,符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596 指标要求。

(3)三钢厂生产的“钢松”牌S95 级矿粉,性能检验:比表面积420 m2/kg,流动度比102%,28d 活性指数99%,符合《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046 指标要求。

(4)漳州产细度模数为2.8 的中砂(Ⅱ区),氯离子含量0.001%,含泥量0.9%,泥块含量0.5%;花岗岩反击破碎石,针片状含量4.0%、含泥量≤0.4%、泥块含量0.1%,非碱活性骨料,符合《建筑用砂》GB/T14684、《建筑用石》GB/T14685 指标要求。

(5)科之杰新材料集团生产的Point-S 系列缓凝高性能减水剂,混凝土减水率为28%,28 天收缩率比≤100%,符合《混凝土外加剂》GB8076 指标要求;I型膨胀剂由厦门凯景实业公司供应,物理性能限制膨胀率检测:水中7 天0.050%,空气中21 天0.046%,符合《混凝土膨胀剂》GB23439 指标要求。

(6)水:采用饮用水。

4 配合比计算、试拌、调整并优选

(1)当减水剂用量从0.9%递增至1.4%时,混凝土的流动性迅速增大;超过1.4%后流动性趋于恒定;当掺量为1.6%时,混凝土出现离析现象;故减水剂掺量1.4%为最佳选择。

(2)通过试配和调整,粉煤灰、矿粉、膨胀剂的掺量占总胶凝材料用量的12%、8%、10%时,满足自密实混凝土工作性能要求。

(3)当水胶比小于0.35时,混凝土流动性较小,工作性能不满足要求。当水胶比为0.42时,混凝土有轻微离析现象,最后优选水胶比0.38,配比单方用量:水泥323 Kg、水166 Kg 、S773 Kg 、G5~20为882 Kg、粉煤灰55 Kg、矿粉37 Kg、膨胀剂46 Kg、减水剂6.2 Kg。

混凝土性能检验:坍落度250 mm、扩展度680mm、倒排空6s、T500为8.5s、离析率8%、扩展度与J环扩展度差值20mm;抗渗等级为P10MPa,28d标养抗压强度53.2MPa,混凝土限制膨胀率水中14d为0.028%、转空气中28d为0.021%符合设计要求。

5 工程应用

5.1 生产控制

(1)用双卧轴强制式搅拌机搅拌时间≥60 S,水泥、粉煤灰等掺合料温度≤60℃、骨料≤30℃、水≤25℃。

(2)骨料含水率检测、计量允许偏差、出厂检验、取样、运输严格执行GB/T 14902《预拌混凝土》、JGJ/T283《自密实混凝土应用技术规程》相关标准要求。

(二)浇筑、养护及温度控制措施

(1)进行混凝土的底板浇筑时,浇筑速度不宜过快,以使混凝土从溢流口溢出。

(2)用30*30mm的铁块按自密实砼从溢流口溢出的顺序进行封堵。

(3)浇筑剪力墙应与浇筑底板第一车砼的时间间隔须控制好,避免预制构件因自密砼自身的应力而产生构件移位,产生位置偏移、变形。一次性浇筑至剪力墙距顶板底板500mm时,应停止浇筑等混凝土沉定稳定后再续浇以防沉降缝产生。

(4)混凝土浇筑完毕后,顶部覆盖养护,待混凝土硬化后,进行蓄水养护,养护时间不得少于14d,混凝土表面与内部温差小于250C,防止混凝土收缩裂缝和温度应力裂缝。

(6)叠合管廊样板如图1:

图1 叠合管廊样板

(三)自密实混凝土拌合物性能出厂检验:坍落度250 mm、扩展度675mm、倒排空6s、T500为9s、离析率9%、扩展度与J环扩展度差值21mm、标养抗压强度51MPa、混凝土限制膨胀率水中14d为0.026%、转空气中28d为0.020%;现场检验:坍落度250mm、扩展度665mm、T500为10.5s。

6 应用效果

(1)现场交付28 天标养试件抗压强度分别53.1MPa、52.1MPa、51.1MPa、52.0MPa、50.0、49.8、48.9MPa、48.6MPa、49.5MPa、52.3MPa 依据《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107 评定合格。

(2)对构件观察,自密实混凝土与预制构件之间的粘结良好,未发现构件有渗水现象;说明微膨胀自密实混凝土在生产供应过程中填充性、间隙通过性和抗离析性能良好。

(3)混凝土在泵送过程中未出现水泥沉底、堵管等不良现象,可泵性优,符合设计、施工要求。

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