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摘要:东方明珠花园1#楼工程位于南宁市民族大道与双拥路交汇处, 1~13层柱混凝土设计强度等级为C60,采用现场搅拌,用塔吊施工。本文介绍该工程C60混凝土配合比的设计和现场质量控制。
关键词:C60混凝土;配合比;质量
Abstract: The Oriental Pearl Garden # 1 Building Project is located in Interchange of Nanning City Minzu Avenue and the Shuangyong Road, the 1 to 13 story column design strength of concrete grade is C60, site mixing, use the crane construction. This article describes the project C60 concrete mix design and field quality control ratio.Key words: C60 concrete; mix ratio; quality
中图分类号:TU712+.3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)04-0020-02
混凝土配合比的确定
根据工程结构特点、现场机械设备状况和规范要求,试配的C60混凝土须满足以下
要求:
(1) fcu,o>fcu,k+1.645σ (由于无历史统计资料,为了确保95%以上的强度保证率,本次试配σ取6) ;
(2) 初凝时间≥6h,终凝时间≤10h;
(3)坍落度100~120mm 。
1.1 原材料选择
(1) 水泥:所选择的水泥必须是富余强度高且质量稳定的品牌。根据南宁水泥市场供应情况,结合我公司长期以来的历史统计资料,本次混凝土配合比设计选择柳州鱼峰水泥厂产“鱼峰牌”525普通硅酸盐水泥,该水泥标准稠度用水量22%~26% 。初凝时间约3h40min,终凝时间约4h45min,28d抗压强度为58.2 MPa。
(2) 粉煤灰:粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,他能与水泥的水化产物进行水化反应,改善混凝土的孔结构,使孔分布更加合理。加入粉煤灰还可改善混凝土的流动性,减少拌和水用量。由于粉煤灰颗粒越细,参与二次水化的界面越大。根据南宁市场上粉煤灰的供应情况,经检测比较,选用来宾电厂的Ⅱ级粉煤灰。
(3) 减水剂:所选择的外加剂必须是减水率高且与水泥相容性较好的高效减水剂。试配之前,先对外加剂进行筛选。本次选了四种不同厂家的减水剂和“鱼峰牌”525普通硅酸盐水泥做相容性试验,经过对检测数据进行分析比较,最后选用广东柯杰外加剂科技有限公司产的KJ-70缓凝高效减水剂。
(4) 粗骨料:压碎指标也是影响高强度混凝土的一个重要因素,根据对本地几组样品的试验比较,选用吴圩产碎石,最大粒径25 mm ,含泥量0.4 % ,泥块含量0.2% ,表观密度2720 kg/ m3,堆积密度1500kg/ m3 ,针片状含量4.5% , 压碎指标5.0% 。
(5) 细骨料:由于邕江产的砂普遍较细,且含泥量较大,故选用钦州产的中砂,细度模数2.7 , 表观密度2640kg/m3,堆积密度1480kg/m3 ,含泥量1.0 % , 泥块含量0.5 %。
1.2试验配合比
按普通混凝土配合比公式计算出的高强混凝土的水灰比过小,混凝土特别干稠,混合料的和易性不好,施工困难,故粗骨料用量根据细度模数和堆积密度确定,然后确定水、水泥用量、掺合料和减水剂用量。本次试配, 基准配合比水灰比取0.29,砂率取33%。另外两个配合比的水灰比分别取0.31 和0.27,砂率取34%和32%。根据7d和28d的试配结果,选定C60混凝土的配合比为1:1.11:2.15:0.30:0.11:0.012(每m3混凝土各材料的用量为水泥:砂:石:水:粉煤灰:高效减水剂=500:555:1075:150:55:6.0 )。確定混凝土配合比后,还进行了6次重复试验进行验证,确保其28d抗压强度平均值不低于配制强度。根据现场测定砂、石含水率调整砂、石及拌和用水量。
2、施工过程的控制
2.1 对进场材料的质量控制
高强混凝土材料质量波动对强度影响非常敏感,现场材料进场时往往出现与样品不一致的现象,为此中心试验室专门委派本人到现场把关,对每批进场的材料先按标准进行目测检查,目测合格后按规定抽取样品进行复检。由于高强混凝土水灰比小,混凝土强度很高,对粗骨料的颗粒强度要求很高,为此每批粗骨料均进行了压碎指标检测。同时粗骨料还严格控制含泥量。水泥、粉煤灰、减水剂入库存放。砂石按规格设置隔板,标识分区堆放,保持场地清洁。
2.2施工过程中的质量控制
(1) 混凝土搅拌时采用人工上料,JZC350自落式搅拌机搅拌,原材料用2台 1t镑称计量。称量误差控制:水泥、粉煤灰和减水剂≤±1% ,粗细骨料≤±2% ,水≤±1%,特别是减水剂,派专人用已做好计量的工具投料 。每次开盘前测定砂石含水率,进行配合比调整。
(2) 混凝土搅拌采用裹砂石法,即:第一步砂+石+70%水搅拌10~20s,为湿润阶段;第二步加水泥、减水剂、粉煤灰搅拌20s;第三步加剩余水搅拌80s,为糊化阶段。这种搅拌法大幅度提高水泥和砂石接触面积,水泥的潜力得以充分发挥,可明显改善混凝土的和易性、流动度等工作性能,并能提高混凝土的强度。
开始搅拌第一盘混凝土时,先加水使搅拌筒空转数分钟湿润,将剩余积水倒净,石子的用量按配合比减半。第二盘开始,按配合比投料并测定一次坍落度,以后每隔2h测定一次并记录,坍落度的偏差严格控制在±20mm。
(3) 混凝土运输用QT80A塔吊,吊斗容积1m3 。由于C60混凝土稠度大,运至浇筑地点后下料困难,为此采用振捣器振动吊斗,使其顺利下料。
(4) 混凝土浇筑24h后,松动胶合板的螺栓,使模板与混凝土接触面脱离2~3mm ,柱上面架设到孔的塑料管,接通自来水连续浇注,以造成隔气保温的条件,降低混凝土水化热高峰值时的温差。混凝土浇注6d后拆模,拆模后满挂麻包袋浇水养护,总养护时间不少于14d。
2.3 试件成型及养护
(1) 混凝土试件用100mm×100mm×100mm试模成型。
(2) 施工现场设置临时标养室,内设标准养间和监控间。标养间内设水池、冷暖空调、温度计、喷雾头、试件架。温度控制仪设在监控间。标养室的温度、湿度每天记录三次,标养室的温度始终控制在20±2℃,相对湿度保持在95%以上,当超出范围时及时采取措施进行调整。
(3) 每工作班次做不少于3组试件,1组用于与构件同条件养护,另2组放入标养室标养,分别用于测定7d、28d龄期试件强度。
3、工程质量
(1) 本工程C60混凝土浇筑从2001年12月25日起至2002年4月30日完成。同条件养护的26组试件和标准养护的39组试件强度的综合评定值均满足《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204-2002)要求,标准养护试件混凝土综合评定结果为fcu,max =78.8MPa ,fcu,min =58.6MPa ,mfcu=64.85MPa ,sfcu=5.596 ,评定结果满足该标准混凝土强度的合格性判定条件,该批量混凝土强度合格。
(2)构件进行外观检查结果表明,混凝土构件振捣密实,无蜂窝、孔洞、露筋、夹渣等缺陷,对可能出现收缩变形的薄弱处,检查无裂缝,外观质量符合《建筑工程质量检验评定标准》(GBJ301-88)中混凝土工程(Ⅱ)基本项目的优良标准。
4、小结
(1) 高强混凝土的现场搅拌施工,原材料的计量是关键因素,应严格控制投料误差并经常监督检查。
(2) 裹砂石法搅拌混凝土能显著改善混凝土性能,提高混凝土强度,对高强混凝土现场搅拌十分有利,选择减水剂时优先考虑减水率高且与水泥相容性好的减水剂,在坍落度满足现场施工要求的前提下,尽量减少用水量,适当降低单方混凝土水泥用量,以达到节约水泥降低成本的目的。
关键词:C60混凝土;配合比;质量
Abstract: The Oriental Pearl Garden # 1 Building Project is located in Interchange of Nanning City Minzu Avenue and the Shuangyong Road, the 1 to 13 story column design strength of concrete grade is C60, site mixing, use the crane construction. This article describes the project C60 concrete mix design and field quality control ratio.Key words: C60 concrete; mix ratio; quality
中图分类号:TU712+.3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)04-0020-02
混凝土配合比的确定
根据工程结构特点、现场机械设备状况和规范要求,试配的C60混凝土须满足以下
要求:
(1) fcu,o>fcu,k+1.645σ (由于无历史统计资料,为了确保95%以上的强度保证率,本次试配σ取6) ;
(2) 初凝时间≥6h,终凝时间≤10h;
(3)坍落度100~120mm 。
1.1 原材料选择
(1) 水泥:所选择的水泥必须是富余强度高且质量稳定的品牌。根据南宁水泥市场供应情况,结合我公司长期以来的历史统计资料,本次混凝土配合比设计选择柳州鱼峰水泥厂产“鱼峰牌”525普通硅酸盐水泥,该水泥标准稠度用水量22%~26% 。初凝时间约3h40min,终凝时间约4h45min,28d抗压强度为58.2 MPa。
(2) 粉煤灰:粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,他能与水泥的水化产物进行水化反应,改善混凝土的孔结构,使孔分布更加合理。加入粉煤灰还可改善混凝土的流动性,减少拌和水用量。由于粉煤灰颗粒越细,参与二次水化的界面越大。根据南宁市场上粉煤灰的供应情况,经检测比较,选用来宾电厂的Ⅱ级粉煤灰。
(3) 减水剂:所选择的外加剂必须是减水率高且与水泥相容性较好的高效减水剂。试配之前,先对外加剂进行筛选。本次选了四种不同厂家的减水剂和“鱼峰牌”525普通硅酸盐水泥做相容性试验,经过对检测数据进行分析比较,最后选用广东柯杰外加剂科技有限公司产的KJ-70缓凝高效减水剂。
(4) 粗骨料:压碎指标也是影响高强度混凝土的一个重要因素,根据对本地几组样品的试验比较,选用吴圩产碎石,最大粒径25 mm ,含泥量0.4 % ,泥块含量0.2% ,表观密度2720 kg/ m3,堆积密度1500kg/ m3 ,针片状含量4.5% , 压碎指标5.0% 。
(5) 细骨料:由于邕江产的砂普遍较细,且含泥量较大,故选用钦州产的中砂,细度模数2.7 , 表观密度2640kg/m3,堆积密度1480kg/m3 ,含泥量1.0 % , 泥块含量0.5 %。
1.2试验配合比
按普通混凝土配合比公式计算出的高强混凝土的水灰比过小,混凝土特别干稠,混合料的和易性不好,施工困难,故粗骨料用量根据细度模数和堆积密度确定,然后确定水、水泥用量、掺合料和减水剂用量。本次试配, 基准配合比水灰比取0.29,砂率取33%。另外两个配合比的水灰比分别取0.31 和0.27,砂率取34%和32%。根据7d和28d的试配结果,选定C60混凝土的配合比为1:1.11:2.15:0.30:0.11:0.012(每m3混凝土各材料的用量为水泥:砂:石:水:粉煤灰:高效减水剂=500:555:1075:150:55:6.0 )。確定混凝土配合比后,还进行了6次重复试验进行验证,确保其28d抗压强度平均值不低于配制强度。根据现场测定砂、石含水率调整砂、石及拌和用水量。
2、施工过程的控制
2.1 对进场材料的质量控制
高强混凝土材料质量波动对强度影响非常敏感,现场材料进场时往往出现与样品不一致的现象,为此中心试验室专门委派本人到现场把关,对每批进场的材料先按标准进行目测检查,目测合格后按规定抽取样品进行复检。由于高强混凝土水灰比小,混凝土强度很高,对粗骨料的颗粒强度要求很高,为此每批粗骨料均进行了压碎指标检测。同时粗骨料还严格控制含泥量。水泥、粉煤灰、减水剂入库存放。砂石按规格设置隔板,标识分区堆放,保持场地清洁。
2.2施工过程中的质量控制
(1) 混凝土搅拌时采用人工上料,JZC350自落式搅拌机搅拌,原材料用2台 1t镑称计量。称量误差控制:水泥、粉煤灰和减水剂≤±1% ,粗细骨料≤±2% ,水≤±1%,特别是减水剂,派专人用已做好计量的工具投料 。每次开盘前测定砂石含水率,进行配合比调整。
(2) 混凝土搅拌采用裹砂石法,即:第一步砂+石+70%水搅拌10~20s,为湿润阶段;第二步加水泥、减水剂、粉煤灰搅拌20s;第三步加剩余水搅拌80s,为糊化阶段。这种搅拌法大幅度提高水泥和砂石接触面积,水泥的潜力得以充分发挥,可明显改善混凝土的和易性、流动度等工作性能,并能提高混凝土的强度。
开始搅拌第一盘混凝土时,先加水使搅拌筒空转数分钟湿润,将剩余积水倒净,石子的用量按配合比减半。第二盘开始,按配合比投料并测定一次坍落度,以后每隔2h测定一次并记录,坍落度的偏差严格控制在±20mm。
(3) 混凝土运输用QT80A塔吊,吊斗容积1m3 。由于C60混凝土稠度大,运至浇筑地点后下料困难,为此采用振捣器振动吊斗,使其顺利下料。
(4) 混凝土浇筑24h后,松动胶合板的螺栓,使模板与混凝土接触面脱离2~3mm ,柱上面架设到孔的塑料管,接通自来水连续浇注,以造成隔气保温的条件,降低混凝土水化热高峰值时的温差。混凝土浇注6d后拆模,拆模后满挂麻包袋浇水养护,总养护时间不少于14d。
2.3 试件成型及养护
(1) 混凝土试件用100mm×100mm×100mm试模成型。
(2) 施工现场设置临时标养室,内设标准养间和监控间。标养间内设水池、冷暖空调、温度计、喷雾头、试件架。温度控制仪设在监控间。标养室的温度、湿度每天记录三次,标养室的温度始终控制在20±2℃,相对湿度保持在95%以上,当超出范围时及时采取措施进行调整。
(3) 每工作班次做不少于3组试件,1组用于与构件同条件养护,另2组放入标养室标养,分别用于测定7d、28d龄期试件强度。
3、工程质量
(1) 本工程C60混凝土浇筑从2001年12月25日起至2002年4月30日完成。同条件养护的26组试件和标准养护的39组试件强度的综合评定值均满足《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204-2002)要求,标准养护试件混凝土综合评定结果为fcu,max =78.8MPa ,fcu,min =58.6MPa ,mfcu=64.85MPa ,sfcu=5.596 ,评定结果满足该标准混凝土强度的合格性判定条件,该批量混凝土强度合格。
(2)构件进行外观检查结果表明,混凝土构件振捣密实,无蜂窝、孔洞、露筋、夹渣等缺陷,对可能出现收缩变形的薄弱处,检查无裂缝,外观质量符合《建筑工程质量检验评定标准》(GBJ301-88)中混凝土工程(Ⅱ)基本项目的优良标准。
4、小结
(1) 高强混凝土的现场搅拌施工,原材料的计量是关键因素,应严格控制投料误差并经常监督检查。
(2) 裹砂石法搅拌混凝土能显著改善混凝土性能,提高混凝土强度,对高强混凝土现场搅拌十分有利,选择减水剂时优先考虑减水率高且与水泥相容性好的减水剂,在坍落度满足现场施工要求的前提下,尽量减少用水量,适当降低单方混凝土水泥用量,以达到节约水泥降低成本的目的。