C級高拋?zhàn)悦軐?shí)鋼管混凝土配制

C80級高拋?zhàn)悦軐?shí)鋼管混凝土的配制摘要：采用I級粉煤灰和硅灰作為細(xì)摻和料，控制新拌鋼管核心混凝土的工作性能和體積變形性能。經(jīng)過大量試驗(yàn)，進(jìn)行混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)，成功地研制出滿足高位拋落施工工藝要求的、流動(dòng)性好、不離析泌水、具有自密實(shí)性和適宜膨脹性能的C80鋼管混凝土，并在直徑01000mm高1200mm的鋼管柱中進(jìn)行了高拋試驗(yàn)。結(jié)果表明，本文提出的一整套研制高拋免振搗自密實(shí)混凝土技術(shù)是切實(shí)可行的。關(guān)鍵詞：高拋?zhàn)悦軐?shí)混凝土；鋼管混凝土；配制前言隨著建筑技術(shù)的迅速發(fā)展，鋼管混凝土在高層建筑和大跨度結(jié)構(gòu)工程中得到了廣泛的推廣應(yīng)用。鋼管混凝土是將混凝土填充人鋼管內(nèi)形成的組合材料。它能利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過程中相互之間的協(xié)同承載作用，使鋼管混凝土具有承載能力高、塑性和韌性好、耐火和抗震性能好、經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)良等特點(diǎn)。鋼管混凝土的應(yīng)用越來越得到人們的重視。然而，鋼管混凝土的灌注施工難度相當(dāng)大。高拋免振自密實(shí)混凝土由于具有很高的流動(dòng)性而不離析、不泌水，能不經(jīng)振搗或少振搗而自動(dòng)流平并達(dá)到密實(shí)的特點(diǎn)，可有效解決鋼管混凝土的施工困難，并可避免出現(xiàn)因無法振搗或振搗不足而造成空洞、蜂窩等質(zhì)量缺陷，大大降低施工噪聲，加快施工速度，保證和提高施工質(zhì)量，是鋼管混凝土施工方法的發(fā)展方向之一[1~3]。1工程概況某連續(xù)剛構(gòu)橋，引橋?yàn)?0m簡支T形梁橋，主橋橋墩最高墩高為182．5m，引橋墩高為40～117m；橋墩擬采用鋼管混凝土組合柱。在橋墩鋼管混凝土當(dāng)中，核心混凝土擬采用C80強(qiáng)度等級的自密實(shí)微膨脹超高強(qiáng)混凝土，采用高拋免振搗的方式進(jìn)行施工，要求混凝土具有良好的流動(dòng)性和工作性，因而我們按高強(qiáng)高性能自密實(shí)混凝土的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)試配。2原材料2．1水泥某公司產(chǎn)P．042．5R水泥，性能指標(biāo)見表1。2．2骨料細(xì)骨料：河砂，細(xì)度模數(shù)2．3。粗骨料：碎石，5~20mm連續(xù)級配，壓碎值8．4％，針片狀含量6．5％。2．3礦物摻合料粉煤灰：I級粉煤灰，需水量比92％。硅灰：Si02含量94．6％，比表面積20000m2/kg。2．4外加劑膨脹劑：深圳某公司產(chǎn)鋼管混凝土專用微膨脹泵送劑。高效減水劑：深圳某公司產(chǎn)聚羧酸系高效減水保塑劑，固含量為25％左右、減水率30％。練3援削優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果守與分析藝3蜓．額1扁擇高拋?zhàn)悦軐?shí)混鋼凝土的性能指烏標(biāo)廣節(jié)根據(jù)工程應(yīng)用潤要求，陽將創(chuàng)C8鵝0趣高拋免振自密留實(shí)混凝土拌和膽物性能指標(biāo)控當(dāng)制在以下范圍版：坍落晌度汽SL循P捷≥暴250mm膠；擴(kuò)展袋度燒LS寒F筒≥宴650mm斬；擴(kuò)散速乳度獅(篩從靜止擴(kuò)散到錄500mm巷的時(shí)糞間達(dá))垮另≤資20沾s覆；含氣路量客≤盆1徒．妹5垃0悔％永[1]俯。蔑3覆．培2道椅配合比優(yōu)化猜紐配合比設(shè)計(jì)：旁在確定水膠比秧后，依據(jù)正交敘試驗(yàn)進(jìn)行配合收比設(shè)計(jì)。按照臟三個(gè)水平、四社個(gè)因素設(shè)計(jì)，甜四個(gè)因素分別仁是減水劑摻量扛、肌I盡級粉煤灰摻量翅、硅灰摻量，遣以及一個(gè)空列嫌作誤差分析。敬膠凝材料總量貼、強(qiáng)W革／狂C剖、膨脹劑用量快都為定值。混遷凝土配合比見執(zhí)表嗓2悄。笛腳混凝土的各項(xiàng)僻物理力學(xué)性能川指標(biāo)見牙表煩3況。湊紛西結(jié)果分析見票表賠4訴。稈由鍋表炊4案坍落度極差分翻析可知：各因征素中影響坍落框度顯著性的因父素依次為：減泥水埋劑弦>壁硅貓灰糠>冒粉煤備灰災(zāi)>價(jià)空列；各因素衣中影響擴(kuò)展度傲顯著性的因素貴依次為：減水答劑喉>蹲硅蔽灰膨>急空獨(dú)列侄>要粉煤灰；各因燦素中影梯響餐R2輩8宰顯著性的因素裕依次為：硅跳灰巧>拖減水近劑巨>樹空硬列丑>鄙粉煤灰。盲優(yōu)質(zhì)粉煤灰中腳含有大量活性痛較強(qiáng)襪的際SiO甲2施和抹A1始2精O狐3彩，摻人混凝土炸拌和物中能與你水泥水化產(chǎn)汽物匪Ca(OH)輪2哪進(jìn)行二次反應(yīng)估，生成穩(wěn)定的閃水化硅酸鈣凝廚膠，具有明顯袋的增強(qiáng)作用?；橥瑫r(shí)，優(yōu)質(zhì)粉露煤灰中含休有梯7持0愿％以上的球狀腰玻璃體，這些渴玻璃體表面光證滑、無棱角、制性能穩(wěn)定，在書混凝土中起潤毒滑作用，減小青了混凝土拌和祝物之間的摩擦偽阻力，能顯著底改善混凝土拌佳和料的和易性泛，提篇高棟?館昆凝土拌和物歲的可泵性。此然外，混凝土中估摻加優(yōu)質(zhì)粉煤墊灰還可以降低瓣水化熱、降低原混凝土干燥收嗚縮率，有效提霜高混凝土的抗頁滲性、抗凍性膀、彈性模量等撥，還可提高混風(fēng)凝土抗硫酸鹽梨腐蝕性能，抑猶制堿硅反應(yīng)的鞭膨脹。因此，予配陷制牧C8哪0攪高強(qiáng)高性能混優(yōu)凝土應(yīng)采兄用貢I戴級粉煤灰，蹄且私SiO蜂2儲(chǔ)和莖A1倘2池O線3憤的總含量超練過車7驟0孝％。雕硅粉中含有大勁量顆粒極細(xì)、章活性較強(qiáng)的非僚晶體球形顆翼粒傅Si0泳2甜，摻人到水泥權(quán)混凝土中，其頃增強(qiáng)作用表現(xiàn)粉在：均勻分布狐于水化產(chǎn)物中攝，具有良好的園微填充效應(yīng)，茅使混凝土密實(shí)元化，對混凝土順早、中期的強(qiáng)梅度發(fā)展特別有咐利，使混凝土浩中游離鈴的昌Ca(OH)陰2迎減少，原片狀殖晶體尺寸縮小婆，在混凝土中哈的分散度提高速，且使混凝土膊中界面結(jié)構(gòu)得懸到明顯改善。歐此特性使混凝輕土的強(qiáng)度和耐蘇久性得到顯著倚提高。用定于烏C8宰0兼高強(qiáng)高性能混寶凝土的硅灰應(yīng)客符合下述質(zhì)量素指標(biāo)：一是活艙性無定形二氧朝化啦硅透(巡SiO陣2部)梳含量不小憤于旨9坦0互％；二是比表旨而種積飼(BFF-N典2廢吸附捐法淺)固不小于贊18000m槍2碧／六k伸g慮；三是密度在公2200kg傻／尤m蒙3懇左右；四是平門均粒狗徑饞0饑．懼1盈～陵0呢．則2遍μ統(tǒng)m[4-5役]秩。刷勝或綜合各影響因衫素可確巷定件C8必0靜強(qiáng)度等級鋼管點(diǎn)核心混凝土的蹄配合比如蠶表凳5跪所示。效3歲．停3關(guān)蔽混凝土主要性子能分析舒(1富)塔混凝土的工作肌性能與力學(xué)性袋能灶反借本配合比生產(chǎn)喝的混凝土拌和賀物粘聚性好，械保水性好，流種動(dòng)性好，符合裹本工程的要求萍。同時(shí)，該混新凝土還具有早鏡強(qiáng)的特性，淘其汁3司d鍋抗壓強(qiáng)度達(dá)到辱設(shè)計(jì)強(qiáng)度句的葬8肝0狼％以上貸，桶3啄d富彈性模量努為餐38GP券a兄；劫28孕d區(qū)抗壓強(qiáng)度達(dá)得到晴9唯8毫．爬4MP腿a恨，彈性模量槐為隨45GP課a慶。試驗(yàn)結(jié)果如貢表換6灌所示?？?2蠢)狐混凝土的體積纖變形性能帶悟竿試驗(yàn)測試異了主C8穗0帳微膨脹鋼管混賣凝土在封閉條緊件下的自由膨案脹率，測試按盼《普通混凝土青長期性能和耐易久性能試驗(yàn)方省法弄》相(GBJ82吩-85旨)云相關(guān)條文進(jìn)行牌測量：測定混克凝土收縮采用兩100mm液×l售00mm處×捐515mm潤的棱柱體試件龜。試件兩端預(yù)堅(jiān)埋測頭或留有災(zāi)埋設(shè)測頭的凹澤槽測頭，測頭容由不銹鋼或其扭它不銹的材料逃制成。試件成房型后在室內(nèi)靜略停套24初h屆脫模，采取石匠蠟密封或先用婆塑料薄膜進(jìn)行月包裹，再涂抹鉗凡士林，使試射塊與周圍大氣捆環(huán)境相隔絕。張?jiān)嚰跍囟葹槔?叫1鐘℃內(nèi)的養(yǎng)護(hù)室中進(jìn)掩行養(yǎng)護(hù)，然疫后用混凝土收輸縮儀測量混凝優(yōu)土在各齡期的彎變形值碌[6]販。試驗(yàn)結(jié)果如嘆表選7養(yǎng)所示。漠眾所周知，鋼檢管與核心混凝懼土間的套箍作安用是鋼管混凝璃土具有一系列嗎突出優(yōu)點(diǎn)的根撞本原因。由皇表匠7從的結(jié)果可得，吩混凝土尼在裹28奧d委之前的膨脹比跟較顯著塌，紅28齡d組后仍有少量膨攻脹，這有利于喇形成核心混凝服土與鋼管的套訓(xùn)箍作用，提高麥鋼管混凝土的歉承載力和結(jié)構(gòu)川穩(wěn)定性。盼4調(diào)刃模擬高拋試驗(yàn)攜高位拋落免振呢?fù)v法是利用混冶凝土從高位落遮下時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)礙能達(dá)到振實(shí)混宿凝土的目的，健其施工的關(guān)鍵輝技術(shù)是混凝土桶的配合比設(shè)計(jì)側(cè)。在整個(gè)混凝背土施工結(jié)束前德，混凝土不能埋初凝。采用此跌法施工時(shí)，在容灌注混凝土之疊前，需要先向獅管內(nèi)澆灌一層啞與混凝土相同關(guān)或高一強(qiáng)度等米級的水泥砂漿證，以潤滑鋼管欠和封閉管底，監(jiān)使自由落下的格混凝土中的粗殖集料不致產(chǎn)生脆彈跳現(xiàn)象。砂局漿的厚度應(yīng)控盲制綠在收100~滿200mm營之間，不宜過典厚，否則會(huì)影衛(wèi)響混凝土硬化廳后的彈性模量蒸和徐變。模擬律工程實(shí)際進(jìn)行傳鋼管混凝土的呼高拋施工，對歲優(yōu)化后確定的肆配合比生產(chǎn)的跟高拋免振自密拆實(shí)混凝土的工美作性能及成型芹后的自密實(shí)性逼能進(jìn)行進(jìn)一步俱的試驗(yàn)驗(yàn)證。民在直徑鋼￠長1000mm鞭高窄1200mm楚的鋼管柱中進(jìn)打行高拋模擬試焦驗(yàn)，試驗(yàn)如鑼圖坑1逼、禾圖把2慎所示。祥圖檔1角鼻模擬高拋施工旁圖籍驟稍付狀晴圖替2兆躍模擬高拋試驗(yàn)喝效果圖鬼從模擬效果圖差可以看出，混報(bào)凝土在高位拋夜落時(shí)粗集料沒掙有從混凝土中蘆分離，混凝土陰不離析、不泌慮水，粘聚性好益，能自動(dòng)填滿鼠鋼管柱達(dá)到自毅密實(shí)。5結(jié)論培(1汪)辨利用硅酸鹽水廚泥影+遠(yuǎn)活性礦物摻合弦料揮+饞高效減水劑這顏一技術(shù)路線，惡選辮擇捐5膠～敏20mm唯優(yōu)質(zhì)碎石己，虹40科％～異4麗5際％的