高抛免振自密实混凝土及其在高层建筑中的应用

摘 要:高抛免振自密实混凝土不离析、不泌水,且具有很高的流动性,能够不经振捣或稍加振捣即自动流平并充满模板和包裹钢筋,被现代建筑尤其是高层建筑广泛采用。本文旨在优选外加剂、胶凝材料和粗细骨料,分析配合比,明确性能指标,以使混凝土拌合物屈服剪应力减少到适宜范围,保持足够的塑性粘度,使骨料悬于水泥浆中,在不离析、不泌水的前提下实现自流密实,充分填充构件内的空间,形成密实且均匀的高抛免振自密实高性能混凝土,为高层建筑施工创造良好的技术基础。

关键词:自密实混凝土 材料 配合比 高层建筑 施工技术

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0059-01

随着建筑科学技术的进步,高抛免振捣自密实混凝土应运而生。与以往的混凝土技术借助于外界技术措施来达到混凝土特定性能要求不同,高抛免振捣自密实混凝土技术是依靠混凝土自身的优异性能实现塑性和韧性的改善,所以高抛免振捣自密实混凝土是一种高性能混凝土。由于高抛免振自密实混凝土具有的优越性能,有效解决了高层建筑钢管柱混凝土的施工困难,并可避免出现因无法振捣或振捣不足而造成空洞、蜂窝、麻面等质量缺陷,加快施工速度,保证和提高了高层建筑的施工质量。

1 高抛免振捣自密实混凝土的配制

(1)水泥。选用的水泥应具有较低的需水性,还要考虑其与高效减水剂的相容性,掺用的矿物外掺料也应具有高活性。一般宜采用强度等级为42.5或52.5的硅酸盐水泥。

(2)骨料。骨料的性能是决定混凝土强度和流动性的重要因素。因此碎石单粒径级10mm～20mm、石子压碎值8%左右为佳,细骨料采用中砂,细度模数在2.6～3.0范围内,表观密度2640kg/m3,含泥量不宜超过1%。

(3)掺合料。为提高混凝土的粘聚性和强度,应采用细度和活性均较大的高性能掺合料。主要是矿渣微粉、粉煤灰、微硅粉。矿渣微粉要求细度大于420目,活性不低于S95;粉煤细度等级要求不低于II级;硅微粉要求细度大于18000m2/kg,活性二氧化硅含量不低于85%。

(4)外加剂。免振捣混凝土外加剂要有优质的流化性能,以保持拌合物的流动性,控制凝结时间与泌水率,实现良好的泵送性。比如聚羧酸系列外加剂。

(5)高抛免振捣自密实混凝土配合比见表1。

2 高抛免振捣自密实混凝土性能指标

(1)高抛免振捣自密实混凝土拌合物性能指标:合格的高抛免振捣自密实混凝土性应该满足下列各项指标:坍落度S1p≥255mm;坍落扩展度Lsf≥600mm;充填性H≤5mm;流动性Lf≥700mm;抗离析性ΔG≤7%;保塑性90min内。

(2)高抛免振捣自密实混凝土力学性能指标:按《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(GBJ82-85)要求的标准试验方法,28d强度最小值为63.8MPa,平均值为69.8MPa,强度标准差为2.36MPa,收缩值不宜大于0.3mm/m。物理力学性能要求见表2。

3 高抛免振捣自密实混凝土在高层建筑中的应用

在高层建筑中应用高抛免振自密实混凝土主要在管径大于350mm,高度不小于4m的钢管混凝土柱施工中。操作中一般应选择管道引流免振自密实的浇筑方式。

(1)工艺流程。

钢管柱高抛免振捣自密实混凝土施工程序为:安装第X层的钢型柱体系支设第 X层柱和X+1层梁、板模板布设第X+1层的梁、板钢筋并绑扎浇筑第X层钢管柱内免振捣自密实混凝土浇筑第X层钢管柱外免振捣自密实混凝土浇筑第X层柱和X+1层梁、板混凝土安装第X+1层的空钢型柱体系……如此循环。

(2)钢管柱高抛免振捣自密实混凝土浇筑技术要领。

混凝土浇筑中采用一根2.5m长直径为20cm的钢管引流,引流管位置要尽量保证垂直安放,使混凝土下落方向刚好为加强带预留孔之心(即钢管柱中心),混凝土能够垂直落在柱底中部如图1。

浇筑时管内不得有杂物和积水,先浇筑一层50mm～100mm厚与混凝土强度等级相同但无粗骨料的水泥砂浆(注意调整水量),以防止自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳。将泵管出料口伸入钢管内,利用混凝土下落产生的动能来达到混凝土的自密实。

除最后一节钢管柱外,每段钢管柱的混凝土,只浇筑到离钢管顶端约500mm处,以防焊接高温影响箱型柱的质量。每节钢管柱浇筑完成,应及时清除上表面的浮浆,待混凝土初凝后灌水养护,用塑料布将柱口封住养护,以防止异物掉入。安装上一节钢管柱前应将柱内的积水、浮浆、松动的石子及杂物清除干净。

当抛落的高度不足4m时,应采用插入式振捣棒密插短振,逐层振捣。振捣棒垂直插入混凝土内,要快插慢拔,振捣棒应插入下一层混凝土中5cm～10cm。振捣棒插点按梅花形均匀布置,逐点移动,按顺序进行,不得漏振,每点振捣时间不少于60s。

浇筑过程中柱外要配合人工木槌敲击,根据声音判断混凝土是否密实,若有不密实部位应停止浇筑,振捣至混凝土表面平齐不再明显下降,待不再出现气泡上浮、表面泛出灰浆、空缺部位流满混凝土再继续浇筑。整个浇筑过程均须由专人对混凝土的质量进行监控,及时作好塌落度及流动度检测。

待混凝土浇筑完毕终凝后应及时进行超声波检测,发现混凝土不密实部位应待浇筑7天后及时进行压力注浆填补。

在最后一节钢管浇筑完毕后,应喷涂混凝土养护液,用塑料布将管口封住,待管内混凝土强度达到要求后,用与混凝土强度相等的水泥砂浆抹平,盖上端板并焊好。

参考文献

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