Sika Viscocrete 自密實(shí)混凝土技術(shù)及工程應(yīng)用
2005-05-26 00:00
摘 要:簡(jiǎn)單的闡述一下Sika V iscocrete 自密實(shí)混凝土工具箱對(duì)自密實(shí)混凝土的要求和測(cè)試方法及部分工程應(yīng)用, 重點(diǎn)介紹Sika V iscocrete 第3 代聚羧酸鹽高效減水劑。
關(guān)鍵詞: Sika viscocrete; 自密實(shí)混凝土工程應(yīng)用
1 自密實(shí)混凝土的定義
自密實(shí)混凝土在我國(guó)一直沒(méi)有統(tǒng)一的概念,Sika V iscocrete 自密實(shí)混凝土工具箱認(rèn)為自密實(shí)混凝土必須具有如下特性:
(1) 新拌混凝土必須具有較高的流動(dòng)性能, 良好的粘聚性、穩(wěn)定性和勻質(zhì)性, 不分層、不離析、不泌水, 具有良好的鋼筋穿過(guò)性能。必須具有極佳的自密實(shí)性能, 混凝土應(yīng)“柔軟”, 利于施工。混凝土還需具有良好的工作性能保持能力, 滿(mǎn)足不同施工條件和運(yùn)輸距離的要求。
(2) 硬化混凝土必須具有較高的強(qiáng)度, 表里均一, 良好的尺寸穩(wěn)定性、耐凍融性能、抗碳化和抗腐蝕性能以及極高的耐久性。
2 自密實(shí)混凝土工作性的質(zhì)量控制
由于自密實(shí)混凝土具有極佳的流動(dòng)性, 因此采用傳統(tǒng)的坍落度測(cè)試方法難以真正的檢測(cè)混凝土的工作性。因此Sika V iscocrete 自密實(shí)混凝土工具箱認(rèn)為自密實(shí)混凝土必須采用如下手段控制:
(1) 倒坍落度桶法倒置坍落度筒, 將混凝土裝入坍落度桶, 測(cè)試坍落度桶提起后混凝土流動(dòng)至50 cm 時(shí)間(T 50) 和最終擴(kuò)展度(D)。流動(dòng)時(shí)間反映混凝土的流動(dòng)能力和混凝土的塑性屈服能力。一般要求混凝土T 50 約3～ 6 s,D 值在650～ 750 mm 之間, 檢測(cè)混凝土的勻質(zhì)性、不離析、不分層以及石子的分布情況。
(2)L 型箱
L 型箱用來(lái)檢測(cè)混凝土的鋼筋間隙通過(guò)能力,測(cè)試擋板提起后, 混凝土流動(dòng)到40 cm 時(shí)所需時(shí)間(T 40) , 以及流動(dòng)結(jié)束后混凝土水平高差。一般要求T 40 在3～ 6 s, 水平高差小于20%。
(3)U 型槽
U 型槽用來(lái)檢測(cè)混凝土的填充能力, 以及混凝土的粘聚性、勻質(zhì)性和鋼筋通過(guò)能力。測(cè)試混凝土兩邊的高差及石子分布情況。一般要求兩邊高差小于10 mm , 石子均勻分布。
根據(jù)工程實(shí)際情況, 應(yīng)充分檢測(cè)混凝土工作性保持能力, 分別測(cè)試出廠工作性, 施工現(xiàn)場(chǎng)工作性和混凝土泵后工作性, 應(yīng)確?；炷翝沧⒑缶哂辛己玫膭蛸|(zhì)性能、自密實(shí)性能和填充性能。
3 自密實(shí)混凝土所需的外加劑
為了達(dá)到上述所要求的混凝土性能, 必須特殊的外加劑才能滿(mǎn)足混凝土的要求。以前人們一般采用萘系高效減水劑和增稠劑進(jìn)行混凝土的配制。但由于萘系減水劑減水率相對(duì)較低, 最大30% , 分散能力較差, 混凝土的流動(dòng)性能難以達(dá)到, 而且混凝土的工作性保持極差。增稠劑的質(zhì)量難以控制, 使得混凝土的勻質(zhì)性難以得到保證。
Viscocrete 高效減水劑是聚羧酸鹽類(lèi)高效減水劑, 專(zhuān)門(mén)為改善混凝土性能而設(shè)計(jì)的第三代混凝土外加劑, 能夠提供強(qiáng)大的減水作用, 減水率高達(dá)40% , 特別優(yōu)良的流動(dòng)性, 同時(shí)還具有超強(qiáng)的粘聚性和高度的自密實(shí)性能。具有良好的工作性保持能力,增加早期強(qiáng)度的發(fā)展, 改善收縮性能和降低混凝土的碳化率。
Viscocrete 高效減水劑具有不同的作用機(jī)理。通過(guò)表面的吸收, 具有對(duì)水泥顆粒和水的電荷排斥和空間阻隔效應(yīng), 因而能夠暫時(shí)阻擋水化作用。
4 自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)
由于具有了極佳的高效減水劑, 因此自密實(shí)混凝土的配合比設(shè)計(jì)較應(yīng)用萘系減水劑更加容易?；旧纤蟹蠘?biāo)準(zhǔn)的水泥都能用于生產(chǎn)自密實(shí)混凝土。必須根據(jù)細(xì)粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)和混凝土要求選擇水泥等膠凝材料, 最大骨料粒徑也是重要的因素。粉煤灰,磨細(xì)石灰石, 硅灰等都能用作膠凝材料。
(1) 自密實(shí)混凝土典型
骨料最大粒徑 膠凝材料用量
4 mm 500～ 650 kg/m3
8 mm 450～ 500 kg/m3
16 mm 400～ 450 kg/m3
32 mm 375～ 425 kg/m3
( 2) 細(xì)粉需要量(細(xì)骨料和膠凝材料) ≤0.125mm
骨料最大粒徑 細(xì)粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)
4 mm ≥650 kg/m3
8 mm ≥550 kg/m3
16 mm ≥500 kg/m3
32 mm ≥475 kg/m3
(3) 骨料級(jí)配(見(jiàn)圖1)
(4) 配合比設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖(見(jiàn)圖2)
自密實(shí)混凝土每次施工前或材料發(fā)生變化時(shí),必須進(jìn)行配合比試驗(yàn)。
5 自密實(shí)混凝土的優(yōu)點(diǎn)
(1) 自密實(shí)混凝土對(duì)施工單位的優(yōu)點(diǎn): 無(wú)需振搗, 加快澆筑; 減少抹平工作, 特別是樓板或混凝土路面, 節(jié)約人工, 縮短設(shè)備占用時(shí)間(例如升降設(shè)備) ; 減少密布鋼筋產(chǎn)生的澆筑問(wèn)題, 均一的混凝土表面產(chǎn)生成本的降低(無(wú)泌水造成的麻面或沖蝕) ;非常適合修補(bǔ)工作; 大幅度降低噪音, 改善工人和居民環(huán)境; 避免“白手指綜合癥”, 由于振搗導(dǎo)致的嚴(yán)重疾病。
(2) 自密實(shí)混凝土對(duì)攪拌站的優(yōu)點(diǎn): 與眾不同,提高競(jìng)爭(zhēng)力; 增加營(yíng)業(yè)額; 加快罐車(chē)周轉(zhuǎn); 更易于泵送。
(3) 自密實(shí)混凝土對(duì)預(yù)制構(gòu)件廠的優(yōu)點(diǎn): 加快澆筑混凝土速度, 提高生產(chǎn)力; 節(jié)約人工; 能夠生產(chǎn)較薄構(gòu)件; 自密實(shí)混凝土允許較經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)步驟, 例如墻和地板一體的構(gòu)件可一步澆筑完成。
6 應(yīng)用實(shí)例
(1) 北京電視中心CFT 工程
工程概況: 高度: 239 m , 功能區(qū)層數(shù): 44, 自密實(shí)混凝土強(qiáng)度: C60。位于CBD 中心區(qū), 嚴(yán)格控制施工噪音。該工程采用鋼管自密實(shí)混凝土, 澆注截面600 mm ×600 mm , 高度為5～ 9 m , 澆注方法為高拋免振。
混凝土要求: 出機(jī)倒坍落度桶擴(kuò)展度為700mm ×700 mm , 2 h 后大于650 mm ×650 mm , T 50為3～ 6 s。
工程難點(diǎn): 冬季負(fù)溫施工, 工作性保持時(shí)間要求長(zhǎng), 拆模時(shí)間短。只能采用高拋免振, 要求混凝土粘聚性、勻質(zhì)性高。
混凝土配合比: 水膠比0. 29, 砂率為45% , 粉煤灰/膠凝材料= 0. 35, 石子采用5～ 20 外加劑Sikaviscocrete3301 1.4% , Sika antifreeze 1%。
試驗(yàn)室試配結(jié)果: 擴(kuò)展度: 710 mm ×710 mm ,T 50 為4 s; 2 h: 690 mm ×680 mm , T 50 為5 s; 28d平均抗壓強(qiáng)度: 96MPa。
施工現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果為: 擴(kuò)展度: 720 mm ×730 mm ,T 50 為4s; 28d 平均抗壓強(qiáng)度:89Mpa。
(2) 北京以色列大使館
在新以色列大使館上建一圓屋頂。
要求: 混凝土厚20 cm , 充分密實(shí)。
難點(diǎn): 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜, 配筋密集, 無(wú)法振搗。
混凝土配合比: 水泥390 kg; 粉煤灰110 kg; 5～ 20 mm 石子840 kg; 河砂840 kg; 水170 L; SikaV iscoCrete 52600 4.0L。
初始擴(kuò)展度: 730 mm ×720 mm , 2 h 710 mm ×720 mm。
7 結(jié) 論
(1) 應(yīng)用Viscorete 聚羧酸鹽高效減水劑可在低摻量時(shí)達(dá)到高減水率> 30% , 混凝土非常柔軟, 具有良好的勻質(zhì)性和工作性, 且有正常的凝結(jié)時(shí)間, 2h后出色的坍落度保持, 高強(qiáng)度增長(zhǎng)率, 更強(qiáng)的塑化和分散水泥顆粒作用, 可以在極低水灰比下使用, 如生產(chǎn)C100 仍具有良好的可澆筑性。
(2) Sika viscocrete 自密實(shí)混凝土技術(shù)可解決普通混凝土難以澆注的問(wèn)題。并可應(yīng)用多年的經(jīng)驗(yàn)協(xié)助施工單位或攪拌站進(jìn)行自密實(shí)混凝土配合比的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
(3) Sika viscocrete 自密實(shí)混凝土屬于高性能混凝土范疇, 具有良好的硬化性能和優(yōu)異的耐久性能。 編輯：
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