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【分析】行業(yè)中不得不看的混凝土新技術(shù)
行業(yè)中不得不看的混凝土新技術(shù)
來(lái)源:砼商網(wǎng) 作者:砼商網(wǎng)編輯部 發(fā)布日期:Nov 20, 2016 閱讀次數(shù):3141 收藏 打印 

一、高耐久性混凝土

   高耐久性混凝土是通過(guò)對(duì)原材料的質(zhì)量控制和生產(chǎn)工藝的優(yōu)化,并采用優(yōu)質(zhì)礦物微細(xì)粉和高效減水劑作為必要組分來(lái)生產(chǎn)的具有良好施工性能,滿足結(jié)構(gòu)所要求的各項(xiàng)力學(xué)性能,耐久性非常優(yōu)良的混凝土。

1.技術(shù)指標(biāo)

(1)工作性

   坍落度≥200mm;擴(kuò)展度≥550mm;倒筒時(shí)間≤15s;無(wú)離析泌水現(xiàn)象;黏聚性良好;2h坍落度損失小于30%,具有良好的充填模板和鋼筋通過(guò)性能。

(2)力學(xué)性能

   抗壓強(qiáng)度等級(jí)≥C40;體積穩(wěn)定高,收縮小,彈性模量與同強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土基本相同。

(3)耐久性

   按主要技術(shù)內(nèi)容中的耐久性技術(shù)指標(biāo)控制,結(jié)合工程情況也可參照《混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T193中提出的指標(biāo)進(jìn)行控制;耐久性試驗(yàn)方法可采用《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50082規(guī)定的方法,主要有:

   鹽凍試驗(yàn)方法;

   抗氯離子滲透性試驗(yàn)方法;

   抗硫酸鹽腐蝕試驗(yàn)方法;

   堿含量計(jì)算方法;

   骨料堿活性檢驗(yàn)方法;

   骨料堿——碳酸鹽反應(yīng)活性檢驗(yàn)方法;

   礦物微細(xì)粉抑制堿——硅反應(yīng)效果檢驗(yàn)方法。

也可參考中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS207。

2.適用范圍

   高性能高耐久性混凝土適用于各種混凝土結(jié)構(gòu)工程,如港口、海港、碼頭、橋梁及高層、超高層混凝土結(jié)構(gòu)。

3.已應(yīng)用的典型工程

   杭州灣大橋、山東東營(yíng)黃河公路大橋、武漢武昌火車站、廣州珠江新城西塔工程、湖南洞庭湖大橋等。

杭州灣大橋



二、高強(qiáng)高性能混凝土

   本節(jié)高強(qiáng)高性能混凝土(簡(jiǎn)稱HS-HPC)是強(qiáng)度等級(jí)超過(guò)C80HPC,其特點(diǎn)是具有更高的強(qiáng)度和耐久性,用于超高層建筑底層柱和梁,與普通混凝土結(jié)構(gòu)具有相同的配筋率,可以顯著地縮小結(jié)構(gòu)斷面,增大使用面積和空間,并達(dá)到更高的耐久性。

1.技術(shù)指標(biāo)

(1)工作性:新拌HS-HPC混凝土的工作性直接影響該混凝土的施工性能。其最主要的特點(diǎn)是粘度大,流動(dòng)性慢,不利于超高泵送施工。

   混凝土拌合物的技術(shù)指標(biāo)主要是坍落度、擴(kuò)展度和倒坍落度筒混凝土流下時(shí)間(簡(jiǎn)稱倒筒時(shí)間),坍落度≥240mm,擴(kuò)展度≥600mm,倒筒時(shí)間≤10s,同時(shí)不得有離析泌水現(xiàn)象。

(2)HS-HPC應(yīng)具有更高的耐久性,因其內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí),孔結(jié)構(gòu)更加合理。

HS-HPC的抗凍性、碳化等方面的耐久性可以免檢,如按照《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS207標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn),導(dǎo)電量應(yīng)在500庫(kù)侖以下;為滿足抗硫酸鹽腐蝕性應(yīng)選擇低C3A含量(<5%)的水泥;如存在潛在堿骨料反應(yīng)的情況下,應(yīng)選擇非堿活性骨料。

(3HS-HPC自收縮及其控制

1)自收縮與對(duì)策

   當(dāng)HS-HPC澆筑成型并處于密閉條件下,到初凝之后,由于水泥繼續(xù)水化,吸取毛細(xì)管中的水分,使毛細(xì)管失水,產(chǎn)生毛細(xì)管張力,如果此張力大于該時(shí)的混凝土抗拉強(qiáng)度,混凝土將發(fā)生開(kāi)裂,稱之自收縮開(kāi)裂。水灰比越低,自收縮會(huì)越嚴(yán)重。

   一般可以控制粗細(xì)骨料的總量不要過(guò)低,膠凝材料的總量不要過(guò)高;通過(guò)摻加鋼纖維可以補(bǔ)償其韌性損失,但在侵蝕環(huán)境中,鋼纖維不適用;需要摻入有機(jī)纖維,如聚丙烯纖維或其他纖維;采用外摻5%飽水超細(xì)沸石粉的方法,以及充分地養(yǎng)護(hù)等技術(shù)措施可以有效的控制HS-HPC的自收縮和自收縮開(kāi)裂。

2)自收縮的測(cè)定方法

   參照《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50082和中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS207進(jìn)行。

   HS-HPC的早期開(kāi)裂、自收縮開(kāi)裂及長(zhǎng)期開(kāi)裂的總寬度要低于0.2mm。普通混凝土的應(yīng)變達(dá)到3‰時(shí),其承載能力仍保持一半以上。若HS-HPC的應(yīng)變也處于3‰時(shí),實(shí)際承載力已近于0,這就意味著在這種情況下,在HS-HPC中只觀察到裂縫形成,然后是迅速的破壞。

2.適用范圍

適用于對(duì)混凝土強(qiáng)度要求較高的結(jié)構(gòu)工程。

3.已應(yīng)用的典型工程

   國(guó)內(nèi)廣州珠江新城西塔項(xiàng)目工程已大量應(yīng)用HS-HPC,國(guó)外超高層建筑及大跨度橋梁也大量應(yīng)用了HS-HPC。

廣州珠江新城西塔




三、自密實(shí)混凝土技術(shù)

1.主要技術(shù)內(nèi)容

   自密實(shí)混凝土(Self-Compacting Concrete,簡(jiǎn)稱SCC),指混凝土拌合物不需要振搗僅依靠自重即能充滿模板、包裹鋼筋并能夠保持不離析和均勻性,達(dá)到充分密實(shí)和獲得最佳的性能的混凝土,屬于高性能混凝土的一種。自密實(shí)混凝土技術(shù)主要包括自密實(shí)混凝土流動(dòng)性、填充性、保塑性控制技術(shù);自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì);自密實(shí)混凝土早期收縮控制技術(shù)。

1.技術(shù)指標(biāo)

(1)原材料的技術(shù)要求

1)膠凝材料

   水泥選用較穩(wěn)定的普通硅酸鹽水泥;摻合料是自密實(shí)混凝土不可缺少的組成部分之一,一般常用的有粉煤灰、磨細(xì)礦渣、硅粉、礦粉等。膠凝材料總量不少于500kg/m3。

2)細(xì)骨料

    砂的含泥量和雜質(zhì),會(huì)使水泥漿與骨料的粘結(jié)力下降,需要增加用水量和增加水泥用量,所以砂必須符合規(guī)范技術(shù)。砂率在45%以上,最高可到50%。

3)粗骨料

   粗骨料的最大粒徑一般以小于20mm為宜,盡可能選用圓形且不含或少含針、片狀顆粒的骨料。

4)外加劑

   自密實(shí)混凝土具備的高流動(dòng)性、抗離析性、間隙通過(guò)性和填充性這四個(gè)方面都需要以外加劑的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此對(duì)外加劑的主要要求為:與水泥的相容性好;減水率大;緩凝、保塑。

(2)工作性技術(shù)指標(biāo)

坍落度:Slf≥250mm;

坍落擴(kuò)展度:Lsf≥700mm;

填充性:△G≤5mm;

抗離析性:△h≤7%;

流動(dòng)性:Lf≥700mm;

黏聚性:兩h內(nèi)滿足以上各項(xiàng)指標(biāo)要求。

2.適用范圍

   自密實(shí)混凝土適用于澆筑量大,澆筑深度、高度大的工程結(jié)構(gòu);配筋密實(shí)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄壁、鋼管混凝土等施工空間受限制的工程結(jié)構(gòu);工程進(jìn)度緊、環(huán)境噪聲受限制、或普通混凝土不能實(shí)現(xiàn)的工程結(jié)構(gòu)。

3.已應(yīng)用的典型工程

   北京恒基中心過(guò)街通道工程、江蘇潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋、廣州珠江新城西塔、蘇通大橋承臺(tái)。

江蘇潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋




四、輕骨料混凝土

1.主要技術(shù)內(nèi)容

   輕骨料混凝土(Lightweight aggregate concrete)是指采用輕骨料的混凝土,其表觀密度不大于1900kg/m3。所謂輕骨料是為了減輕混凝土的質(zhì)量以及提高熱工效果為目的而采用的骨料,其表觀密度要比普通骨料低。人造輕骨料又稱為陶粒。

輕骨料混凝土具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、保溫和耐火等特點(diǎn),并且變形性能良好,彈性模量較低,在一般情況下收縮和徐變也較大。

   輕骨料混凝土應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑及其他工程,可減輕結(jié)構(gòu)自重、節(jié)約材料用量、提高構(gòu)件運(yùn)輸和吊裝效率、減少地基荷載及改善建筑物功能等。

    輕骨料混凝土按其在建筑工程中的用途不同,分為保溫輕骨料混凝土、結(jié)構(gòu)保溫輕骨料混凝土和結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土。此外,輕骨料混凝土還可以用作耐熱混凝土,代替窯爐內(nèi)襯。

2.適用范圍

   輕骨料混凝土利用其保溫、減輕結(jié)構(gòu)自重等特點(diǎn),適用于橋梁、高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)等工程。

3.已應(yīng)用的典型工程

武漢天河機(jī)場(chǎng)新航站樓、武漢世茂錦繡長(zhǎng)江2號(hào)樓、濟(jì)南郵電大廈實(shí)驗(yàn)樓。

武漢天河機(jī)場(chǎng)新航站樓




五、纖維混凝土

   纖維混凝土是指摻加短鋼纖維或合成纖維作為增強(qiáng)材料的混凝土,鋼纖維的摻入能顯著提高混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗疲勞特性及耐久性;合成纖維的摻入可提高混凝土的韌性,特別是可以阻斷混凝土內(nèi)部毛細(xì)管通道,因而減少混凝土暴露面的水分蒸發(fā),大大減少混凝土塑性裂縫和干縮裂縫。

1.主要技術(shù)指標(biāo)

(1)纖維要選擇合適的摻量,合成纖維會(huì)使混凝土強(qiáng)度降低,在同時(shí)滿足抗裂性能和力學(xué)性能的前提下確定摻量,一般積率不超過(guò)0.12%。

(2)鋼纖維或合成纖維摻量過(guò)多時(shí),都會(huì)使坍落度損失增加,選擇合適的摻量和調(diào)整配合比,使纖維的摻入對(duì)混凝土工作性不產(chǎn)生負(fù)面的影響;

(3)纖維混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度、受壓和受拉彈性模量、剪變模量、泊松比、線膨脹系數(shù)以及合成纖維軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值可按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定采用。纖維體積率大于0.15%的合成纖維混凝土的上述指標(biāo)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。

2.適用范圍

適用于對(duì)抗裂、抗?jié)B、抗沖擊和耐磨有較高要求的工程。

3.已應(yīng)用的典型工程

   常州大酒店地下車庫(kù)工程、湖北巴東長(zhǎng)江大橋橋面、廣州白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)、江蘇宜興水利大壩混凝土等。

湖北巴東長(zhǎng)江大橋




六、超高泵送混凝土技術(shù) 

   超高泵送混凝土技術(shù)一般是指泵送高度超過(guò)200m的現(xiàn)代混凝土泵送技術(shù),近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展,泵送高度超過(guò)300m的建筑工程越來(lái)越多,因而超高泵送混凝土技術(shù)已成為超高層建筑施工中的關(guān)鍵技術(shù)之一。超高泵送混凝土技術(shù)是一項(xiàng)綜合技術(shù),包含混凝土制備技術(shù)、泵送參數(shù)計(jì)算、泵送機(jī)械選定與調(diào)試、泵管布設(shè)和過(guò)程控制等內(nèi)容。

1.已應(yīng)用的典型工程

   上海金茂大廈,泵送高度382.5m,一次泵送174m3;北京中國(guó)國(guó)際貿(mào)易中心三期A階段工程,一次泵送高度330m;上海環(huán)球金融中心,C60混凝土泵送高度289.55mC50混凝土泵送高度為344.3m,C40混凝土泵送高度為492m;廣州珠江新城西塔工程,C80混凝土泵送高度為410m,C90混凝土泵送高度為167m。

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