C30自密實(shí)混凝土在C L建筑體系中的推廣應(yīng)用

張勇，單世恒，許振財(cái)

（滄興商砼滄縣有限公司，河北 滄州 061000）

C30自密實(shí)混凝土在C L建筑體系中的推廣應(yīng)用

張勇，單世恒，許振財(cái)

（滄興商砼滄縣有限公司，河北 滄州 061000）

本文主要根據(jù)自密實(shí)混凝土在實(shí)際工程中的使用效果，對原材料的選擇、配合比的設(shè)計(jì)、實(shí)際工程應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行探討，最終確定這些問題的解決措施，為后續(xù)自密實(shí)混凝土的推廣和應(yīng)用提供更加便利化的意見和建議。

自密實(shí)混凝土；CL 建筑體系；砂率；粉煤灰用量

0 前言

自密實(shí)混凝土，顧名思義，是指混凝土拌合物在無需振搗的情況下能夠靠自重作用流動(dòng)密實(shí)的混凝土，其特點(diǎn)是具有高流動(dòng)性、均勻性和穩(wěn)定性，主要應(yīng)用于不易振搗、薄壁等結(jié)構(gòu)和構(gòu)件中，相較于普通混凝土而言使用率普遍偏低，而 CL 建筑體系的推廣為自密實(shí)混凝土大規(guī)模應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。CL 建筑結(jié)構(gòu)體系也稱為復(fù)合保溫鋼筋焊接網(wǎng)架混凝土剪力墻，它是由 CL墻板與實(shí)體剪力墻組成的剪力墻結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的保溫層耐久性好、耐火極限高；建筑保溫與結(jié)構(gòu)同壽命，是解決目前建筑保溫材料使用年限遠(yuǎn)小于建筑結(jié)構(gòu)使用年限的一種方法。

本文在實(shí)際工程中通過泵送方式將 C30自密實(shí)混凝土與CL 建筑體系完美結(jié)合，為自密實(shí)混凝土在 CL 建筑體系中的應(yīng)用起到了很強(qiáng)的示范效應(yīng)，為后續(xù)此類建筑結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化施工提供了范本。

1 工程概況

供應(yīng)工程為鹽山地區(qū)具有代表性的小區(qū)別墅，設(shè)計(jì)為3層，房屋頂部有許多異形構(gòu)件，普通混凝土難以完成施工，為此專門設(shè)計(jì)使用自密實(shí)混凝土進(jìn)行澆筑。為保證施工的順利進(jìn)行，提前做好了各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

2 工程混凝土技術(shù)要求

設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為 C30，混凝土坍落度要求一小時(shí)無坍損，兩個(gè)小時(shí)坍損小于20mm，澆筑時(shí)混凝土坍落度控制在260～270mm 之間，擴(kuò)展度650mm 以上，坍落度擴(kuò)展時(shí)間 T50小于15s，并保持較好的流動(dòng)性、粘聚性和保水性，且澆筑后無明顯氣泡，無麻面現(xiàn)象。

3 原材料

3.1 水泥

水泥使用滄州臨港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)生產(chǎn)的臨港 P·O42.5普通硅酸鹽水泥，主要性指標(biāo)見表1。

表1 水泥性能指標(biāo)

3.2 礦粉

礦粉使用天津大戰(zhàn)礦粉，主要性能指標(biāo)見表2。

表2 礦粉性能指標(biāo) %

3.3 粉煤灰

粉煤灰使用黃驊港華能電廠生產(chǎn)的Ⅱ級粉煤灰，主要性能指標(biāo)見表3。

表3 粉煤灰性能指標(biāo) %

3.4 天然砂

砂子為石家莊正定砂，細(xì)度模數(shù)2.6，級配為 Ⅱ 區(qū)中砂，含泥量為1.5%，泥塊含量為0.2%，表觀密度為2650kg/m3。

3.5 碎石

碎石為保定碎石，5～10mm 連續(xù)粒級，顆粒規(guī)整，石粉含量少，無雜質(zhì)。

3.6 減水劑

減水劑為北京建筑研究院生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)型外加劑，減水率28%，氯離子含量0.06%，其余檢驗(yàn)指標(biāo)符合 GB8076—2008《混凝土外加劑》的標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 配合比的確定及生產(chǎn)前的試拌驗(yàn)證

為保證 C30自密混凝土的順利澆筑，前期試驗(yàn)室進(jìn)行了大量的混凝土試配試驗(yàn)，主要在測定自密實(shí)混凝土各項(xiàng)指標(biāo)并進(jìn)行對比，擇優(yōu)選取更加符合要求的試拌配合比。

混凝土工作性能方面按照 JGJ/T283—2012《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》規(guī)定執(zhí)行，主要檢測指標(biāo)有出機(jī)坍落度、擴(kuò)展度、擴(kuò)展時(shí)間 T50、坍落度損失。

混凝土力學(xué)性能方面按照 GB/T50081—2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定執(zhí)行。

4.1 混凝土試配

設(shè)計(jì)原則：在大量試配的基礎(chǔ)上，通過對比不同砂率、不同粉煤灰用量對混凝土工作性能的影響，選出最優(yōu)配合比。設(shè)計(jì)方案為砂率為46%、48%、50% 和52%時(shí)，混凝土的工作性能及抗壓強(qiáng)度，和在保持水泥用量不變的情況下，變動(dòng)礦粉與粉煤灰的相對用量來提高混凝土的工作性能。如表4所示。

表4 混凝土試配方案 k g/m3

4.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

（1）不同砂率對混凝土性能的影響見表5A1～A4，從此表中可以看出，不同砂率對自密實(shí)混凝土性能影響較大，當(dāng)用水量保持不變，改變混凝土砂率，隨著混凝土砂率逐漸增大，混凝土出機(jī)坍落度和擴(kuò)展度呈逐漸變差的現(xiàn)象，當(dāng)砂率為46% 時(shí)，漿體不足以包裹粗骨料，造成混凝土流動(dòng)性不良；當(dāng)砂率為52% 時(shí)，細(xì)集料總表面積增大，漿體量增多，對用水量需求增加，在保持水膠比不變的條件下，此時(shí)用水量不足以保證混凝土拌合所需，導(dǎo)致混凝土狀態(tài)變差；砂率為48%時(shí)，混凝土性能綜合指標(biāo)最好。

（2）不同粉煤灰用量對混凝土性能影響見表5B1～B4，由此表可看出，隨著粉煤灰用量的逐漸增大，混凝土獲得了較好的流動(dòng)性。

（3）不同砂率對混凝土抗壓強(qiáng)度影響見表6A1～A4，由此表可看出，當(dāng)砂率保持在50% 以下時(shí)，混凝土早期強(qiáng)度與后期強(qiáng)度均能保持良好增長，當(dāng)砂率達(dá)到52%時(shí)，混凝土早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度出現(xiàn)下降的趨勢，當(dāng)混凝土砂率在48% 時(shí)，混凝土強(qiáng)度得到最大程度保證。

（4）不同粉煤灰用量對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響見表6B1～B4，由此表可看出隨著粉煤灰用量的增加，混凝土早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢，主要因?yàn)殡S粉煤灰的增加，相應(yīng)減少礦粉的用量，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，礦粉活性28d 達(dá)到106%，而粉煤灰的活性28d 僅達(dá)到77%，在總膠凝材料和用水量不變的情況下，過多地增加粉煤灰用量，對混凝土和易性有益，對混凝土力學(xué)性能無益。

表5 試配混凝土的工作性能

表6 試配混凝土的抗壓強(qiáng)度 MP a

結(jié)合上面數(shù)據(jù)，根據(jù)所使用原材料，對比不同砂率、不同粉煤灰用量對混凝土工作性能、力學(xué)性能的影響，最終確定混凝土砂率保持在48%，粉煤灰用量保持在140kg/m3 時(shí)混凝土工作性能和力學(xué)性能最佳。

5 混凝土生產(chǎn)及施工過程控制

5.1 混凝土生產(chǎn)過程控制

（1）自密實(shí)混凝土在生產(chǎn)時(shí)要求生產(chǎn)人員重新校稱，保證計(jì)量的準(zhǔn)確，計(jì)量精度應(yīng)符合 GB/T14902—2012《預(yù)拌混凝土》的要求，尤其對于砂和用水量的計(jì)量要準(zhǔn)確。

（2）攪拌時(shí)間應(yīng)較普通混凝土延長30s，保證各組分混合均勻。

（3）生產(chǎn)過程中，要在攪拌地點(diǎn)現(xiàn)場查看混凝土狀態(tài)進(jìn)行接取，及時(shí)做出判斷，進(jìn)行微調(diào)，保證混凝土狀態(tài)符合要求。

（4）在氣候炎熱季節(jié)生產(chǎn)自密實(shí)混凝土，要對砂石料進(jìn)行遮擋，根據(jù)本地區(qū)環(huán)保要求，全部搭設(shè)料棚，此項(xiàng)工作不難完成。

（5）運(yùn)輸過程中，要保持罐體勻速旋轉(zhuǎn)，保持混凝土攪拌均勻。

（6）到達(dá)施工地點(diǎn)，若現(xiàn)場還沒有準(zhǔn)備充分，運(yùn)輸車應(yīng)尋找陰涼處進(jìn)行停靠，減少混凝土因等待時(shí)間過長造成混凝土坍落度損失增大的現(xiàn)象。

5.2 混凝土施工過程控制

（1）專門安排外檢人員現(xiàn)場查看混凝土狀態(tài)和施工情況。

（2）外檢人員根據(jù)施工間歇時(shí)間，隨時(shí)對混凝土進(jìn)行調(diào)整，保證混凝土狀態(tài)符合泵送要求。

（3）自密實(shí)混凝土自攪拌出機(jī)至完成，時(shí)間不得超過2.5h，宜在1～2小時(shí)內(nèi)完成。

（4）根據(jù)工程結(jié)構(gòu)，施工人員應(yīng)增加振搗頻次和橡皮錘數(shù)量，尤其在樓梯拐角、窗沿等不易施工部位增加振搗頻次，保證密實(shí)。

（5）布料應(yīng)分層澆筑，避免因布料過多造成跑模現(xiàn)象，影響美觀和使用性能。

（6）應(yīng)在模板中預(yù)留部分出氣孔，在振搗過程中增加氣泡排除。

6 結(jié)束語

本文總結(jié)了 C30自密實(shí)混凝土配合比的確定和在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中注意的問題，較為全面的介紹了從原材料選擇到施工完畢的全過程。雖 CL 建筑體系已較早推廣使用，但在本地區(qū)還是少見的。在該地區(qū)尚屬首次應(yīng)用于成規(guī)模小區(qū)別墅。此次工程的順利實(shí)施為以后類似工程的施工提供了可依據(jù)的樣本。本工程因減少人力、物力浪費(fèi)，為業(yè)主節(jié)約成本，且以綜合成本低，節(jié)能、抗震等優(yōu)良性能得到小區(qū)業(yè)主的好評。

[1] 馮敏，侯景鵬．自密實(shí)混凝土技術(shù)及應(yīng)用[J]．山西建筑，2008(6)：167-168．

[2] JGJ/T283—2012．自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程[S]．

[3] GB/T14902—2012．預(yù)拌混凝土[S]．

[4] 張友燦．C40Z6.0自密實(shí)微膨脹混凝土在地鐵鋪軌的應(yīng)用[J]．商品混凝土，2016(4)：57-59．

［通訊地址］河北省滄州市汪家鋪鄉(xiāng)汪家鋪村 滄興商砼滄縣有限公司（061000）

張勇（1990—），男，助理工程師，滄興商砼滄縣有限公司試驗(yàn)室主任，主要負(fù)責(zé)攪拌站的技術(shù)管理工作。