采用卵石作骨料的C60高強(qiáng)混凝土施工

郴州金星大廈地下1層，地上24層，建筑面積近2萬m2，頂標(biāo)高86.200 m，采用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。從－5.500～22.500 m標(biāo)高內(nèi)的框架柱、剪力墻、電梯井壁混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C60，柱截面為(800 mm×800 mm)～(500 mm×500 mm)，剪力墻厚400～300 mm，高強(qiáng)混凝土量達(dá)1 500 m3。該工程被評為1996年度湖南省優(yōu)質(zhì)樣板工程。

1　原材料選擇

1.1　高效外加劑

通過對國內(nèi)8家高效減水劑生產(chǎn)廠家提供的試樣試驗(yàn)，經(jīng)比較選定天津產(chǎn)UNF－5型高效減水劑。

1.2　水泥

選用湖南省東江水泥廠生產(chǎn)金磊牌525號普通硅酸鹽水泥，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量26％以上。

1.3　粗骨料

粗骨料的強(qiáng)度、大小、形狀、級配、礦物成分等因素對高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度有較大影響。高強(qiáng)混凝土的粗骨料宜選用致密堅(jiān)硬的石灰?guī)r碎石，但附近多家碎石場供應(yīng)量難以滿足施工要求，故改用卵石，其壓碎指標(biāo)明顯優(yōu)于碎石，但強(qiáng)度和與水泥漿體的界面結(jié)合劣于碎石。

通過對多家卵石場進(jìn)行調(diào)查、取樣、試配和試壓，最后選定的卵石粒徑為10～30 mm，壓碎指標(biāo)6％～9％，含水率1％～2％，但含泥量較大，施工時全部用水沖洗。

1.4　細(xì)骨料

河砂選用橋口洗砂場提供的洗砂，細(xì)度模數(shù)為2.60～2.80，含水率3％～5％，含泥量較小。

1.5　活性礦物摻合料

因當(dāng)?shù)鼗钚該胶狭蟻碓词芟?，粉煤灰含碳量過高，燒失量指標(biāo)僅達(dá)Ⅲ級粉煤灰要求，不能用于C60高強(qiáng)混凝土中，故本工程配制C60高強(qiáng)混凝土?xí)r未加任何活性礦物摻合料。

2　混凝土配合比與坍落度的確定

2.1　配合比確定

我們確定配合比主要考察指標(biāo)是：fcu，0≥69.87 MPa；彈性模量E>3.6×10 4(N/mm2)；初始坍落度140～160 mm；和易性良好。根據(jù)以上技術(shù)參數(shù)，我們從106組試塊配合比中篩選出本工程C60混凝土配合比。每立方米混凝土材料用量為水泥500 kg，水145 kg，砂620 kg，卵石1 380 kg，UNF－5型高效減水劑5 kg。

2.2　坍落度的確定

高強(qiáng)混凝土施工時正逢夏季，氣溫達(dá)28～36℃，而C60高強(qiáng)混凝土水泥用量較多，用水量較少，故混凝土坍落度損失比較大。經(jīng)現(xiàn)場抽樣測定，初始坍落度為140～160 mm，15 min時為110～130 mm，30 min時為70～90 mm，可滿足施工要求，因此從出料到入?？刂圃?0 min以內(nèi)。為避免坍落度損失過大，施工中采取了以下措施：

(1) 混凝土出料后要求在15 min內(nèi)用完，一般不超過20 min；

(2) 高強(qiáng)混凝土安排在夜晚或溫度較低時施工；

(3) 卵石在攪拌前濕水降溫，嚴(yán)格按進(jìn)料、攪拌程序進(jìn)行攪拌。

3　高強(qiáng)混凝土施工

3.1　混凝土攪拌及運(yùn)輸

該工程混凝土攪拌采用500 L強(qiáng)制式攪拌機(jī)。在后臺安裝1臺地磅，計(jì)量的允許偏差控制為水泥±2％，水±1％，粗、細(xì)骨料±3％，外加劑(UNF－5)±1％。

砂、石含水率在現(xiàn)場測定，并從用水量中扣除，相應(yīng)增加砂、石用量，做到計(jì)量準(zhǔn)確。

混凝土進(jìn)料、攪拌流程為：石子→水泥→砂子→加水?dāng)嚢? min→加高效減水劑再攪拌1.5 min→出料。出料后直接用塔吊將C60混凝土吊運(yùn)至澆筑點(diǎn)。

3.2　混凝土澆筑

混凝土運(yùn)輸過程中若發(fā)現(xiàn)離析現(xiàn)象，必須在現(xiàn)場二次攪拌后再入模。用插入式高頻振搗器隨澆隨搗，每次下料厚度不宜大于500 mm，采用快插慢拔方法，做到振搗均勻密實(shí)。

梁柱接頭部位混凝土強(qiáng)度等級不同，故距柱邊500 mm處的梁(或板)上沿45°斜面(向柱外側(cè)下料)用5 mm×5 mm鐵絲網(wǎng)隔開，利用高強(qiáng)混凝土的低流動性，先澆筑柱核心部位的高強(qiáng)混凝土，后澆梁、板低強(qiáng)度等級的混凝土。

3.3　混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土接近終凝時即用草袋覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于14 d。

4　混凝土質(zhì)量評定

4.1　試塊情況

根據(jù)現(xiàn)場同條件養(yǎng)護(hù)的63組試塊試壓結(jié)果，得知：fcu,max=68.8 MPa，fcu,min=57.6 MPa，同批量平均值m fuc=61.1 MPa，標(biāo)準(zhǔn)值fcu，k=60 MPa，標(biāo)準(zhǔn)差σfcu=3.52 MPa。按GB50204－92標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)計(jì)方法評定混凝土強(qiáng)度，評定結(jié)果表明該批C60混凝土為合格。

4.2　構(gòu)件情況

本次施工的C60高強(qiáng)混凝土未使用摻合料，有可能造成混凝土收縮增大，對此從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面采取了措施：

(1) 柱子箍筋采用小直徑密箍筋；

(2) 剪力墻雙排雙向鋼筋，施工時將橫向水平筋綁扎在豎向筋外側(cè)，橫向水平分布筋同樣采用小直徑密分布。

由于采取上述措施，高強(qiáng)混凝土柱和剪力墻均未發(fā)現(xiàn)裂紋等異常情況。