C级高抛自密实钢管混凝土配制

C80级高抛自密实钢管混凝土的配制摘要：采用I级粉煤灰和硅灰作为细掺和料，控制新拌钢管核心混凝土的工作性能和体积变形性能。经过大量试验，进行混凝土配合比优化设计，成功地研制出满足高位抛落施工工艺要求的、流动性好、不离析泌水、具有自密实性和适宜膨胀性能的C80钢管混凝土，并在直径01000mm高1200mm的钢管柱中进行了高抛试验。结果表明，本文提出的一整套研制高抛免振捣自密实混凝土技术是切实可行的。关键词：高抛自密实混凝土；钢管混凝土；配制前言随着建筑技术的迅速发展，钢管混凝土在高层建筑和大跨度结构工程中得到了广泛的推广应用。钢管混凝土是将混凝土填充人钢管内形成的组合材料。它能利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中相互之间的协同承载作用，使钢管混凝土具有承载能力高、塑性和韧性好、耐火和抗震性能好、经济效益优良等特点。钢管混凝土的应用越来越得到人们的重视。然而，钢管混凝土的灌注施工难度相当大。高抛免振自密实混凝土由于具有很高的流动性而不离析、不泌水，能不经振捣或少振捣而自动流平并达到密实的特点，可有效解决钢管混凝土的施工困难，并可避免出现因无法振捣或振捣不足而造成空洞、蜂窝等质量缺陷，大大降低施工噪声，加快施工速度，保证和提高施工质量，是钢管混凝土施工方法的发展方向之一[1~3]。1工程概况某连续刚构桥，引桥为40m简支T形梁桥，主桥桥墩最高墩高为182．5m，引桥墩高为40～117m；桥墩拟采用钢管混凝土组合柱。在桥墩钢管混凝土当中，核心混凝土拟采用C80强度等级的自密实微膨胀超高强混凝土，采用高抛免振捣的方式进行施工，要求混凝土具有良好的流动性和工作性，因而我们按高强高性能自密实混凝土的要求进行设计试配。2原材料2．1水泥某公司产P．042．5R水泥，性能指标见表1。2．2骨料细骨料：河砂，细度模数2．3。粗骨料：碎石，5~20mm连续级配，压碎值8．4％，针片状含量6．5％。2．3矿物掺合料粉煤灰：I级粉煤灰，需水量比92％。硅灰：Si02含量94．6％，比表面积20000m2/kg。2．4外加剂膨胀剂：深圳某公司产钢管混凝土专用微膨胀泵送剂。高效减水剂：深圳某公司产聚羧酸系高效减水保塑剂，固含量为25％左右、减水率30％。练3援削优化实验结果守与分析艺3蜓．额1扁择高抛自密实混钢凝土的性能指乌标广节根据工程应用润要求，阳将创C8鹅0趣高抛免振自密留实混凝土拌和胆物性能指标控当制在以下范围版：坍落晌度汽SL循P捷≥暴250mm胶；扩展袋度烧LS寒F筒≥宴650mm斩；扩散速乳度狮(筛从静止扩散到录500mm巷的时粪间达)垮另≤资20沾s覆；含气路量客≤盆1徒．妹5垃0悔％永[1]俯。蔑3覆．培2道椅配合比优化猜纽配合比设计：旁在确定水胶比秧后，依据正交叙试验进行配合收比设计。按照脏三个水平、四社个因素设计，甜四个因素分别仁是减水剂掺量扛、肌I尽级粉煤灰掺量翅、硅灰掺量，遣以及一个空列嫌作误差分析。敬胶凝材料总量贴、强W革／狂C剖、膨胀剂用量快都为定值。混迁凝土配合比见执表嗓2悄。笛脚混凝土的各项僻物理力学性能川指标见牙表烦3况。凑纷西结果分析见票表赔4诉。秆由锅表炊4案坍落度极差分翻析可知：各因征素中影响坍落框度显著性的因父素依次为：减泥水埋剂弦>壁硅猫灰糠>冒粉煤备灰灾>价空列；各因素衣中影响扩展度傲显著性的因素贵依次为：减水答剂喉>蹲硅蔽灰膨>急空独列侄>要粉煤灰；各因灿素中影梯响餐R2辈8宰显著性的因素裕依次为：硅跳灰巧>拖减水近剂巨>树空硬列丑>鄙粉煤灰。盲优质粉煤灰中脚含有大量活性痛较强袜的际SiO甲2施和抹A1始2精O狐3彩，掺人混凝土炸拌和物中能与你水泥水化产汽物匪Ca(OH)轮2哪进行二次反应估，生成稳定的闪水化硅酸钙凝厨胶，具有明显袋的增强作用。婚同时，优质粉露煤灰中含休有梯7持0愿％以上的球状腰玻璃体，这些渴玻璃体表面光证滑、无棱角、制性能稳定，在书混凝土中起润毒滑作用，减小青了混凝土拌和祝物之间的摩擦伪阻力，能显著底改善混凝土拌佳和料的和易性泛，提篇高栋?馆昆凝土拌和物岁的可泵性。此然外，混凝土中估掺加优质粉煤垫灰还可以降低瓣水化热、降低原混凝土干燥收呜缩率，有效提霜高混凝土的抗页渗性、抗冻性膀、弹性模量等拨，还可提高混风凝土抗硫酸盐梨腐蚀性能，抑犹制碱硅反应的鞭膨胀。因此，予配陷制牧C8哪0搅高强高性能混优凝土应采兄用贡I戴级粉煤灰，蹄且私SiO蜂2储和茎A1倘2池O线3愤的总含量超练过车7骤0孝％。雕硅粉中含有大劲量颗粒极细、章活性较强的非僚晶体球形颗翼粒傅Si0泳2甜，掺人到水泥权混凝土中，其顷增强作用表现粉在：均匀分布狐于水化产物中摄，具有良好的园微填充效应，茅使混凝土密实元化，对混凝土顺早、中期的强梅度发展特别有咐利，使混凝土浩中游离铃的昌Ca(OH)阴2迎减少，原片状殖晶体尺寸缩小婆，在混凝土中哈的分散度提高速，且使混凝土膊中界面结构得悬到明显改善。欧此特性使混凝轻土的强度和耐苏久性得到显著倚提高。用定于乌C8宰0兼高强高性能混宝凝土的硅灰应客符合下述质量素指标：一是活舱性无定形二氧朝化啦硅透(巡SiO阵2部)梳含量不小愤于旨9坦0互％；二是比表旨而种积饲(BFF-N典2废吸附捐法浅)固不小于赞18000m枪2碧／六k伸g虑；三是密度在公2200kg傻／尤m蒙3恳左右；四是平门均粒狗径馋0饥．惧1盈～陵0呢．则2遍µ统m[4-5役]秩。刷胜或综合各影响因衫素可确巷定件C8必0静强度等级钢管点核心混凝土的蹄配合比如蚕表凳5跪所示。效3岁．停3关蔽混凝土主要性子能分析舒(1富)塔混凝土的工作肌性能与力学性袋能灶反借本配合比生产喝的混凝土拌和贺物粘聚性好，械保水性好，流种动性好，符合裹本工程的要求萍。同时，该混新凝土还具有早镜强的特性，淘其汁3司d锅抗压强度达到辱设计强度句的葬8肝0狼％以上贷，桶3啄d富弹性模量努为餐38GP券a兄；劫28孕d区抗压强度达得到晴9唯8毫．爬4MP腿a恨，弹性模量槐为随45GP课a庆。试验结果如贡表换6灌所示。考(2蠢)狐混凝土的体积纤变形性能带悟竿试验测试异了主C8穗0帐微膨胀钢管混卖凝土在封闭条紧件下的自由膨案胀率，测试按盼《普通混凝土青长期性能和耐易久性能试验方省法弄》相(GBJ82吩-85旨)云相关条文进行牌测量：测定混克凝土收缩采用两100mm液×l售00mm处×捐515mm润的棱柱体试件龟。试件两端预坚埋测头或留有灾埋设测头的凹泽槽测头，测头容由不锈钢或其扭它不锈的材料逃制成。试件成房型后在室内静略停套24初h届脱模，采取石匠蜡密封或先用婆塑料薄膜进行月包裹，再涂抹钳凡士林，使试射块与周围大气捆环境相隔绝。张试件在温度为括2叫1钟℃内的养护室中进掩行养护，然疫后用混凝土收输缩仪测量混凝优土在各龄期的弯变形值碌[6]贩。试验结果如叹表选7养所示。漠众所周知，钢检管与核心混凝惧土间的套箍作安用是钢管混凝璃土具有一系列吗突出优点的根撞本原因。由皇表匠7从的结果可得，吩混凝土尼在裹28奥d委之前的膨胀比跟较显著塌，红28龄d组后仍有少量膨攻胀，这有利于喇形成核心混凝服土与钢管的套训箍作用，提高麦钢管混凝土的歉承载力和结构川稳定性。盼4调刃模拟高抛试验携高位抛落免振呢捣法是利用混冶凝土从高位落遮下时产生的动碍能达到振实混宿凝土的目的，健其施工的关键辉技术是混凝土桶的配合比设计侧。在整个混凝背土施工结束前德，混凝土不能埋初凝。采用此跌法施工时，在容灌注混凝土之叠前，需要先向狮管内浇灌一层哑与混凝土相同关或高一强度等米级的水泥砂浆证，以润滑钢管欠和封闭管底，监使自由落下的格混凝土中的粗殖集料不致产生脆弹跳现象。砂局浆的厚度应控盲制绿在收100~满200mm营之间，不宜过典厚，否则会影卫响混凝土硬化厅后的弹性模量蒸和徐变。模拟律工程实际进行传钢管混凝土的呼高抛施工，对岁优化后确定的肆配合比生产的跟高抛免振自密拆实混凝土的工美作性能及成型芹后的自密实性逼能进行进一步俱的试验验证。民在直径钢￠长1000mm鞭高窄1200mm楚的钢管柱中进打行高抛模拟试焦验，试验如锣图坑1逼、禾图把2慎所示。祥图档1角鼻模拟高抛施工旁图籍骤稍付状晴图替2兆跃模拟高抛试验喝效果图鬼从模拟效果图差可以看出，混报凝土在高位抛夜落时粗集料没挣有从混凝土中芦分离，混凝土阴不离析、不泌虑水，粘聚性好益，能自动填满鼠钢管柱达到自毅密实。5结论培(1汪)辨利用硅酸盐水厨泥影+远活性矿物掺合弦料挥+馋高效减水剂这颜一技术路线，恶选辫择捐5胶～敏20mm唯优质碎石己，虹40科％～异4丽5际％的