摘要：本文通過工程實例，介紹了后張法有粘接預應力工程C50混凝土配合比的設計過程，并提出了相應的施工質量控制措施，通過實際工程應用認為，所配置C50混凝土完全滿足施工要求。
關鍵詞：預應力 C50混凝土 配合比設計
1 工程概況
晉江S.M.國際廣場占地65畝，建筑平面為“品”字形，其中地下一層，地上四層，建筑層高多為4.7m，總高度為正負零以上25.67m，建筑面積達166642m2，單層達34000m2。建筑物采用現(xiàn)澆后張法有粘接雙向預應力鋼筋混凝土框架結構，預應力施加于主次梁。其中每層104根內柱，62根外柱、主次梁構成，柱網尺寸為20m×20m，相應柱截面為Ф1.1m，鋼筋為63Ф36和60Ф32，梁、柱的混凝土設計強度等級為C50，該工程于1993年開始施工，1995年完成。
2 混凝土原材料選擇與配合比設計
2.1原材料
（1）水泥：采用江蘇巨龍P.O.525R水泥，fce3d =37.5MPa，fce28d =61.0MPa。其技術指標符合GB175-92標準規(guī)定要求；
（2）砂：中砂，細度模數Mx≥2.6，其技術指標符合JGJ52-92標準規(guī)定；
?。?）石：碎石，粒徑5mm～20mm連續(xù)級配，其技術指標符合JGJ53-92標準規(guī)定；
（4） 外加劑：TW-4緩凝高效減水劑，福建省建筑科學研究院研制，摻量為水泥用量的2.0%；
（5）水：生活用自來水。
2.2配合比設計
2.2.1配合比計算
（1）試配強度的確定
通常C50混凝土施工配制強度要求≥60Mpa，其計算式如下：
fcu,o=fcu,k+1.645σ
式中：fcu,o－混凝土的施工配制強度，MPa；
fcu,k－混凝土的設計強度，MPa；
σ—施工單位的混凝土強度標準差，如無近期同一品種混凝土強度的統(tǒng)計資料σ取6MPa。
?。?）水灰比的確定
根據普通混凝土配合比設計規(guī)程，采用全國參用的A、B值，計算出基準配合比的水灰比為0.32，然后再設計3個配合比，其水灰比在基準配合比基礎上分別增加或減少0.02～0.03，用水量與基準配合比相同。
?。?）用水量的確定
根據粗骨料的粒徑，高效減水劑的減水率及摻量來確定。一般坍落度為70mm~90mm時，用水量宜控制在145kg/m3～160kg/m3，坍落度在170mm～200mm時，用水量控制在160kg/m3～170kg/m3。該C50混凝土為預應力梁柱，結構斷面較好，鋼筋較密集，采用現(xiàn)場機械攪拌，選混凝土坍落度100～120mm較合適。
?。?）砂率
由于選用砂子的細度模數為2.6，選用配合比砂率在普通混凝土配合比設計規(guī)程表4.0.2的說明，并根據以往C50混凝土配合比的設計經驗，確定為0.34，其余3個配合比其砂率分別增加或減少0.01。
?。?）砂、石用量
按絕對體積法計算。
?。?）外加劑的選用
根據GBJ146-90《粉煤灰混凝土應用技術規(guī)范》要求，預應力混凝土跨度≥6m，不能摻加粉煤灰。本工程預應力混凝土單跨>6m，故不摻加粉煤灰，因此給C50流動性混凝土配制帶來一定難度。由于不能摻入粉煤灰，單方混凝土水泥用量太大，所拌制的混凝土粘度很大，不宜施工，同時，水泥用量過大，水泥水化熱大，容易使混凝土產生裂縫，此外，水灰比過大，混凝土干縮量大，也容易產生干縮裂縫，這都給預應力張拉帶來相當大困難，必須摻加緩凝高效減水劑，來降低水灰比，并延緩水泥水化熱出現(xiàn)，從而降低預應力混凝土粘性，減少混凝土收縮，從而避免預應力混凝土的裂縫產生，提高預應力混凝土強度和靜彈性模量，而滿足預應力張拉的要求。
2.2.2配合比試拌、確定
依據上述配合比原材料的確定和配合比的計算原則，進行4組配合比試驗，其結果見表1所示。
根據上述4組配合比繪制灰水比與混凝土強度關系曲線如圖1所示，并確定混凝土強度為58.5MPa。由圖1得強度為58.5MPa時，其灰水比為3.13，即水灰比為0.32，混凝土配合比為：水泥∶砂∶石子∶水∶外加劑=494∶592∶1144∶160∶9.9=1∶1.20∶2.32∶0.32∶0.02。采用此組配合比再次進行試拌，檢查結果為：工作性符合要求，3d抗壓強度為42.3MPa, 28d抗壓強度為58.8MPa，滿足要求。最終確定試驗室配合比為水泥∶砂∶石子∶水∶外加劑=494∶592∶1144∶160∶9.9=1∶1.20∶2.32∶0.32∶0.02。
3 混凝土施工質量控制
?。?）原材料控制
針對砂石料質量波動大的特點，加大現(xiàn)場抽檢頻率。對每一車每一船砂石料都要抽樣檢驗，符合標準要求方可進場。
?。?）混凝土拌和質量控制
必須依據實驗室的出具的配合比要求，嚴格控制混凝土的水灰比，準確摻入TW-4緩凝高效減水劑，并經常檢測混凝土的坍落度，以保證混凝土具有良好的和易性。此外，混凝土拌和時間控制在2min，不能過短，也不能過長。攪拌時間短混合料不均勻，時間過長，會破壞材料的結構。
?。?）混凝土澆注質量控制
混凝土澆注應選擇一天中溫度較低的時候進行，采用插入式振搗器振搗時，移動間距不應超過振搗器作用半徑的1.5倍，對每一振搗部位必須振動到混凝土停止下沉，不在冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿，邊振動邊徐徐提出振動棒，避免過振，造成混凝土離析。此外，應盡量避免振動棒直接觸動波紋管，確保不損壞波紋管，確保預應力筋錨墊板周圍混凝土密實、不漏漿。混凝土澆筑過程中，應派出專人進行跟班監(jiān)控，以便及時發(fā)現(xiàn)問題并做出處理。
?。?）混凝土養(yǎng)護質量控制
混凝土澆注收漿完成后，盡快進行草簾覆蓋和灑水養(yǎng)護，使混凝土表面始終保持在濕潤狀態(tài)，不允許混凝土在高溫下裸露暴曬。由于水泥在水化過程中產生很大的熱量，混凝土澆注完成后必須在側模外噴水散熱，以免由于溫度過高，混凝土體積膨脹過大，再冷卻后體積收縮過大產生裂縫。養(yǎng)護時間不少于兩周。
?。?）預應力端部混凝土質量控制
當預應力筋端部的混凝土質量不好，出現(xiàn)蜂窩時，必須按以下情況進行處理：鑿掉該部分混凝土，先清洗干凈，再澆筑上不低于構件混凝土強度等級的細石混凝土，并作好養(yǎng)護，達到張拉要求后，方可進行預應力張拉。
4 結語
本工程C50級預應力混凝土施工制作檢查試件100多組， 3d抗壓強度41.0～43.5MPa，靜彈性模量達到3.6~3.8（104MPa）；28d抗壓強度58.2～61.0MPa，完全達到了預應力張拉要求。實際中預應力混凝土的施工質量和外觀均良好。所設計的C50混凝土在晉江S.M.廣場后張法有粘接預應力工程的成功應用，說明采用TW-4緩凝高效減水劑，通過優(yōu)選原材料配制，一定能取得了滿意的效果。通過現(xiàn)場施工，完全滿足了設計及施工要求。
參考文獻
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