摘要：通過一系列針對C60 機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土技術(shù)論證試驗(yàn), 成功應(yīng)用于北京世紀(jì)財(cái)富中心工程核心筒墻體泵送施工,垂直泵送高度達(dá)130m ,混凝土和易性優(yōu)異, 強(qiáng)度穩(wěn)定。實(shí)踐證明,機(jī)制砂完全可以取代天然砂應(yīng)用于高強(qiáng)混凝土的泵送施工。
關(guān)鍵詞：高強(qiáng)混凝土; 機(jī)制砂; 泵送施工
北京世紀(jì)財(cái)富中心工程由2 棟寫字樓和1 座裙房組成,總建筑面積約1412 萬m2 。該工程地下結(jié)構(gòu)平面尺寸為東西向長116175m,南北向長8814m,地下4 層,最大埋深為- 20m,地上26 層,核心筒墻體混凝土地下4 層至地上26 層設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級均為C60 ,墻體厚度為40～80cm,高度為4～615m,平均澆筑長度為28m,最大澆筑長度為42m,泵送垂直高度為130m。施工季節(jié)為2003 年10 月至2004 年12 月,期間經(jīng)歷了日最高溫度達(dá)38 ℃的高溫夏季,多風(fēng)、空氣干燥、晝夜溫差大的春秋季和最低氣溫達(dá)- 15 ℃的嚴(yán)冬季節(jié),給混凝土的泵送施工和裂縫控制帶來較大的難度。
天然砂的替代品———機(jī)制砂,由于其資源綜合利用和質(zhì)量可以控制等特點(diǎn)而具有巨大的發(fā)展?jié)摿?這正是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中對原材料的要求,而在北方特別是北京地區(qū)知名建筑工程應(yīng)用機(jī)制砂的還廖廖無幾,機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用更不多見。這主要是一方面由于機(jī)制砂與天然砂外觀上不同,施工和監(jiān)理單位對其性質(zhì)和應(yīng)用不了解,另一方面,商品混凝土企業(yè)技術(shù)人員對機(jī)制砂混凝土的性能研究不夠,工程應(yīng)用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不多。
北京世紀(jì)財(cái)富中心作為市重點(diǎn)工程,在設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40 的6m厚基礎(chǔ)底板超大體積混凝土施工中,機(jī)制砂混凝土以其料源充足、施工和易性好、以及與磨細(xì)礦粉良好的適應(yīng)性得到成功利用。而對于C60 高強(qiáng)核心筒墻體混凝土的泵送施工存在著一定的技術(shù)難度,通過一系列的技術(shù)論證試驗(yàn),和施工方共同努力,機(jī)制砂C60 高強(qiáng)混凝土泵送施工垂直高度達(dá)到130m,混凝土強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)裂縫控制均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
1原材料及性能
(1) 水泥 三河冀東低堿“盾石”P·O4215 級。
(2) 石 三河粒徑5～25mm的低堿活性機(jī)制碎石。
(3) 砂 河北三河低堿活性機(jī)制中砂,性能指標(biāo)如表1 所示。
(4) 拌合水 采用地下水。
(5) 外加劑 聚羧酸高效減水劑,冬季采用聚羧酸復(fù)合防凍劑。
(6) 礦物摻合料 山東德州Ⅰ級粉煤灰。
2技術(shù)論證試驗(yàn)
2.1C60 機(jī)制砂混凝土配制試驗(yàn)
原材料選定后進(jìn)行試配試驗(yàn),選定水膠比分別為:0135 、0132 、0129 、0126 、0123 進(jìn)行系列試配。用水量控制在150～165kgPm3 ,高效減水劑摻量控制在015 %～112 % ,機(jī)制砂由于細(xì)度模數(shù)較大,砂率的選定宜略大,同時(shí)加大優(yōu)質(zhì)粉煤灰的摻量。在經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出C60 機(jī)制砂混凝土配合比如表2 所示。
2.2混凝土拌合物性能
(1) 坍落度、擴(kuò)展度及經(jīng)時(shí)損失 由于聚羧酸系高效減水劑的電荷排斥和空間阻隔及摻合料共同作用,使新拌混凝土出盤時(shí)坍落度在230mm、擴(kuò)展度在600mm 以上,2h 后坍落度仍保持在200mm、擴(kuò)展度在500mm以上,動(dòng)態(tài)經(jīng)時(shí)損失好于靜態(tài),試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。
(2) 粘聚性 用倒置的坍落度筒測定混凝土拌合物的排空時(shí)間,均在15s 之內(nèi),2h 后均在20s 之內(nèi),動(dòng)態(tài)效果更好,具體結(jié)果如表3 所示。說明混凝土拌合物不泌水、不粘稠、不板結(jié),即混凝土拌合物很“軟”,具有良好的流動(dòng)性和保塑性, 可泵性好。
2.3混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)
按照試驗(yàn)室提供的配合比進(jìn)行2 次試生產(chǎn),每次生產(chǎn)2m3 , 分別成型各齡期3 組150mm 標(biāo)準(zhǔn)試件, 取其平均值。試驗(yàn)結(jié)果如表4 所示。
3混凝土的均勻制備
(1) 材料部門確保原材料的穩(wěn)定供應(yīng),同時(shí)加強(qiáng)原材料的進(jìn)站和堆放管理。
(2) 試驗(yàn)人員按批量進(jìn)行原材料的檢測,不符合要求的嚴(yán)禁使用。
(3) 攪拌機(jī)操作人員和質(zhì)量檢測人員共同努力,保證混凝土質(zhì)量均勻穩(wěn)定。同時(shí)根據(jù)季節(jié)變化和混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失情況,合理調(diào)整出站坍落度。
(4) 采用地下水?dāng)嚢?控制出站混凝土溫度,常溫季節(jié)在25 ℃以內(nèi),冬施期間在10～15 ℃。
(5) 制定生產(chǎn)、運(yùn)輸方案,針對墻體混凝土澆筑速度較慢的特點(diǎn),合理調(diào)配車輛,同時(shí)編制交通運(yùn)輸緊急預(yù)案,確?；炷吝B續(xù)供應(yīng)。
4混凝土的泵送施工
(1) 選用HBT285 混凝土拖式柴油泵,合理布置泵管,盡量減少彎頭,泵送高程超過90m后用高壓泵管。
(2) 泵管接口處密封,消除接口處漏漿、漏氣,減少泵送過程中壓力損失,泵管穿越樓層處均采用型鋼固定,以減少泵送中的震動(dòng)。
(3) 在高溫季節(jié)和嚴(yán)冬季節(jié), 對泵管采取保溫措施, 減小環(huán)境溫度對泵送過程中混凝土溫度的影響。
(4) 嚴(yán)格控制入泵混凝土的和易性,入泵坍落度控制在(200 ±20)mm,同時(shí)測定混凝土的排空時(shí)間在25s之內(nèi), 超出此范圍的混凝土不得入泵,保證混凝土的和易性良好,不離析,不泌水,不板結(jié)。
5結(jié)語
(1) 北京世紀(jì)財(cái)富中心已接近結(jié)構(gòu)封頂,在地下4層至地上26 層C60 高強(qiáng)混凝土的施工中,均采用性能優(yōu)越的機(jī)制砂混凝土,實(shí)際泵送良好,目前垂直泵送高度已達(dá)130m,沒有出現(xiàn)任何堵泵、堵管現(xiàn)象,泵送非常順利。
(2) 實(shí)踐證明,機(jī)制砂完全可以取代天然砂應(yīng)用于高強(qiáng)混凝土的高層泵送施工,混凝土泵送效果良好。
(3) 對于機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土的高層泵送,必須進(jìn)行充分的技術(shù)論證試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)施工,同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場的泵送施工管理。
(4) 應(yīng)用新型聚羧酸類外加劑的混凝土具有保塑時(shí)間長、高強(qiáng)和易于泵送施工等特點(diǎn)。
(5) 通過本工程的實(shí)踐,對于機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土在北京市重點(diǎn)工程的應(yīng)用具有一定的借鑒意義。
參考文獻(xiàn):
[1 ] JGJPT10295 ,混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程[ S] .
[2 ] GBPT1468422001 ,建筑用砂[ S] .
[3 ] 馮乃謙. 實(shí)用混凝土大全[M] . 北京:科學(xué)出版社, 2001.
[4 ] 黃士元. 高性能混凝土發(fā)展的回顧與思考[J ] . 混凝土,2003 ,(7) .
