自流平免振（精选3篇）
自流平免振 篇1
“创优质工程”是省交通厅对我省高速公路建设提出的新举措, 旨在把我省高速公路建设成为优质廉洁、生态环保、质量精品工程。我标段严格按照范厅长“从细节着手, 精细化施工”的指示精神, 牢固树立“创优质工程”新理念。我项目认真组织专业技术人员对梁板绞缝混凝土及施工工艺进行了优化改进, 使工程内在质量和外观形象得到了明显改善:
1 传统施工工艺的缺陷
由于梁板预制安装过程中板缝宽窄不均匀, 而且板缝设计仅1cm, 按照传统绞缝施工工艺, 不易振捣, 普通细石混凝土很容易在板缝较窄处被粒径稍大的骨料卡死, 以致板缝下部砼易出现松散、气泡过多过大、不密实等现象。使用高标号砂浆填充, 砂浆的强度难以保证, 也很难做到密实饱满。另外, 一般混凝土有收缩性, 与梁板之间结合度不好, 当梁板受到振动后, 混凝土极易脱落。
2 “自流平免振高强度混凝土”的优点
针对上述绞缝混凝土施工中存在的通病, 我项目试验室严格筛选原材料, 对混凝土配合比进行优化设计, 该砼由一定比例经过二级筛分 (粒径0.6mm～3mm) 的细石、水泥、粉煤灰、钢纤维、聚丙烯纤维及微膨胀性高效减水剂组成, 具有流动性好、免振捣、自密实、高强度等特点:1) 采用粒径小于3mm的细石作为骨料, 避免了板缝过窄易被堵塞, 造成下部混凝土出现空洞;且增加了混凝土的流动性, 使施工程序简化, 免振捣;2) 掺加外加剂和粉煤灰的方式, 防止混凝土离析, 提高了和易性, 增加了流动性, 使其成为自流、自密实混凝土;3) 掺入适量的聚丙烯纤维 (如图1) , 提高了混凝土抗裂、抗收缩的性能, 使其与预制梁板结合良好、不易脱落;
4) 掺入适量的钢纤维 (如图-1) , 提高了混凝土强度, 绞缝施工混凝土强度达到50Mpa以上;5) 掺入适量的微膨胀性高效减水剂, 提高了混凝土强度, 同时使绞缝混凝土做到饱满、密实。
3 施工工艺说明
3.1 施工准备
1) 梁板安装前首先应逐一检查并把空心板绞缝预埋钢筋全部凿出;2) 绞缝施工前, 逐一检查梁板支座安装情况;3) 砼浇筑前必须将腹板连接筋进行焊接;4) 将空心板表层及缝内用高压水枪冲洗, 彻底清除污染;5) 在梁板底绞缝两侧粘贴双面胶, 保证缝宽均匀、顺直;6) 根据空心板底部缝宽, 选择直径30mm的聚乙烯管进行托底吊缝。
3.2 混凝土拌和
选用经过二级筛分粒径0.6mm～3mm具有高强度、洁净的骨料和高标号水泥、优质粉煤灰以及各种外掺料, 预先干拌1～2min。使各种原材料分散均匀, 然后按照设计水灰比加水拌和3～5min。
3.3 混凝土运输
混凝土应采取拌合车运输, 建议每车运输量小于2m3, 同时加强拌合站和施工现场的联系, 以减少混凝土在罐车中时间, 有效避免混凝土坍落度和流动度损失。
3.4 混凝土浇筑
1) 混凝土浇筑前, 用喷壶在绞缝中喷洒适量水份保证绞缝湿润, 保证砼流动性, 增加结合度;2) 由于绞缝施工混凝土用量较小, 混凝土拌合车到达桥头后, 可使用手推车等小型运输工具进行运输, 并按照混凝土计算方量, 均匀浇筑;
3) 砼浇筑时不宜用手推车直接倾卸, 应首先在需浇筑砼的部位放置漏斗, 以防止倾洒砼污染梁板, 然后再使用勺子把砼倒在漏斗中。
4) 砼浇筑高度至梁腹板中部变截面处, 以使此次浇筑砼形成“丁”字形结构, 有效保证了绞缝砼和梁板充分结合、不易脱落。
5) 绞缝上部混凝土应在下部浇筑完毕后及时进行浇筑, 保证绞缝混凝土上下部分结合良好。
4 结语
通过以上比较和我标段试验说明, 在绞缝施工中使用该高性能砼, 成本增加较少, 且质量大幅提高, 建议在全线以及其它项目推广使用“自流平免振高强度混凝土”。
免振自密实混凝土的试验与应用 篇2
关键词：自密实混凝土,试验,应用,性能
免振自密实混凝土(Self-compacting Concrete)也被称为高流态混凝土,属高性能混凝土的一种。免振自密实混凝土由自密实高效减水剂以及掺加粉煤灰、矿渣等粉粒制成,不经振捣仅依靠重力而自流平,均匀充满模型、包裹钢筋混凝土结构。
现对免振自密实混凝土的试验结果及其应用情况介绍如下。
1 免振自密实混凝土的特性
1)免振自密实混凝土具有很高的流动性;2)免振自密实混凝土具有良好的稳定性——不离析;3)免振自密实混凝土具有良好的均匀性;4)免振自密实混凝土对钢筋和模板中的空间间隙,具有良好的通过能力,不产生阻塞。
2 免振自密实混凝土的配合比设计
2.1 免振自密实混凝土原材料的选择
1)水泥。
各种水泥都可以用,选择取决于对混凝土强度、耐久性等的要求。一般优选稳定性好,低需水性,低碱,并与高效减水剂相容的水泥。水泥用量为350 kg/m3～450 kg/m3。
2)细骨料。
砂的粗细程度对混凝土强度有明显的影响,当混凝土胶结材总量,水胶比和掺合料品种及掺量相同时,从对比试验看出,砂细度模数越大,混凝土强度越高,约可提高10%(见表1)。因此配制免振自密实混凝土用砂优选中粗砂,宜选用细度模数大于2.6的中砂或粗砂,并严格控制砂的含泥量不大于1%。
注:水泥为P.O425;砂率42%;石子5 mm～25 mm
3)粗骨料。
各种类型粗骨料均可使用,选用粒径一般在5 mm～25 mm之间,采用两级级配(5 mm～10 mm约占粗骨料的20%～30%,5 mm～25 mm约占粗骨料的70%～80%),严格控制粉尘、针状、片状颗粒含量。
4)外加剂。
a.减水剂:宜采用减水率30%以上的高效减水剂,如:聚羧酸系列高效减水剂、WT-2自密实高效减水剂等。b.引气剂:有冻融循环要求时使用。
5)矿物掺合料。
a.粉煤灰:Ⅰ级粉煤灰是免振自密实混凝土最常用的活性掺合料,具有“活性效应”“界面效应” 和“微填充效应”,可有效改善免振自密实混凝土的流动性。b.矿渣:磨细矿渣(S95以上)用于改善和保持免振自密实混凝土的工作性,提高免振自密实混凝土硬化后的强度。
6)膨胀剂。
考虑到免振自密实混凝土因粗骨料粒径小,砂率高,胶凝材料用量大,易导致混凝土自身收缩量大,因此宜加入8%～10%的膨胀剂,补充混凝土的收缩,减少混凝土开裂的可能性。
7)水。
采用饮用水。
2.2 免振自密实混凝土试拌
确定出免振自密实混凝土的配合比后,应进行试拌,每盘混凝土的最小搅拌量不宜小于25 L,同时应检验拌合物工作性能,工作性能检测包括坍落扩展度,配筋模型试验等方法测评拌合物的流动性、抗分离性、填充性和间隙通过能力(见表2)。选择拌合物工作性满足要求的3个基准配比,每种配合比制作两组以上试块,标养至7 d,28 d进行试压,以28 d强度为标准检验强度。根据试配结果对配合比进行调整,选择混凝土工作性、强度指标、耐久性都能满足相应规定的配合比。
注:1)对于密集配筋构件或厚度小于100 mm的混凝土加固工程,采用免振自密实混凝土施工时,拌合物工作性能指标应按Ⅰ级指标要求;2)对于钢筋最小净距超过粗骨料最大粒径5倍的混凝土构件或钢管混凝土构件,采用免振自密实混凝土施工时,拌合物工作性指标可按Ⅱ级指标要求
3 免振自密实混凝土在工程中的应用
天津站交通枢纽轨道换乘中心工程采用盖挖逆作施工工法,其钢管柱内混凝土为C50免振自密实混凝土。经生产与施工,测试其指标符合设计和规范要求。
3.1 施工工艺
每次混凝土开盘时,必须对首盘混凝土性能进行测试并进行适当调整,直至混凝土性能符合要求,而后才能确定混凝土的施工配合比。在免振自密实混凝土生产过程中,除按规范规定取样试验外,对每车混凝土应进行目测检验,不合格混凝土严禁运至施工现场。
3.2 免振自密实混凝土的养护
免振自密实混凝土浇筑完毕后,应及时加以覆盖防止水分散失,并在终凝后立即洒水养护,洒水养护时间不得少于7 d,以防止混凝土出现干缩裂缝。冬季浇筑的混凝土初凝后,应及时用塑料薄膜覆盖,防止水分蒸发,塑料薄膜上应覆盖保温材料。模板应在混凝土达到规定强度后方可拆除,拆除模板后应在混凝土表面涂刷养护剂进行养护。
3.3免振自密实混凝土质量标准
免振自密实混凝土的质量检验包括混凝土拌合物工作性检验和硬化后混凝土的质量检验。免振自密实混凝土拌合物的工作性验收指标应符合表1。
3.4硬化混凝土质量检验
1)试块制作方法:强度、抗渗、收缩、抗冻等试块制作所用试模与普通混凝土相同;试块制作过程中,不得使用振动台和插捣方法成型,分两次装入,中间间隔30 s,每层装入试模高度的1/2,装满后抹平静置24 h,转入标养室养护到28 d龄期即可。
2)硬化混凝土的长期性能和耐久性应按GBJ 82-1985普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法进行检验。
4免振自密实混凝土施工中具有的优点
1)免振自密实混凝土由于免振,可节省劳动力和电力,提高施工效率。2)免振自密实混凝土能改善工作环境,免除振捣所产生的噪声给环境及劳动工人造成的危害。3)免振自密实混凝土增加了结构设计的自由度,可用于浇筑成型形状复杂、薄壁和配筋密集的结构。4)免振自密实混凝土有效解决传统混凝土施工中漏振、过振,避免了振捣对模板冲击移位的问题。5)免振自密实混凝土大量利用工业废料做掺合料,降低混凝土水化热,提高混凝土耐久性。6)免振自密实混凝土降低工程总体造价,从提高施工速度,减少操作工人,延长模板使用寿命,结构设计优化等方面降低工程成本。
5免振自密实混凝土与相同强度的普通混凝土相比的缺陷
1)免振自密实混凝土自干燥引起的自收缩;2)免振自密实混凝土脆性;3)免振自密实混凝土其弹性模量稍低,收缩和徐变稍大;4)免振自密实混凝土凝结时间较长,早期强度低,冬季施工时要采取相应措施;5)免振自密实混凝土对原材料和配合比很敏感,对模板工程、钢筋工程、支撑工程等都具有新的要求。
6结语
免振自密实混凝土的试验与应用,对传统混凝土的技术性能有了重大的突破,对节能、工程质量、工程经济、环境与劳动保护等方面都具有重大的意义。可以预计,免振自密实混凝土在工程上的应用领域将迅速扩大,并取得更大、更多的技术经济效益。
参考文献
自流平免振 篇3
1 免振捣自密实混凝土 (Self CompactingConcrete) 是近年来工程界和材料界研发的一项混凝土近代技术, 其特点如下
1.1 提高混凝土工程质量
许多结构截面比较复杂, 断面小钢筋多, 采用传统的振动密实的施工方法, 有时因钢筋密集混凝土就难以充满钢筋与钢筋、钢筋与模板间的空隙或因操作上稍有疏忽就会使结构中的混凝土出现不应有的缺陷, 影响结构的完整性从而不能保证工程质量。
1.2 改善混凝土工程的施工环境, 减少噪音对环境污染
传统的混凝土振动施工工艺, 都会产生很强的噪音, 不仅影响了工程附近的周围环境, 而且也给操作人员带来职业病, 在当前日益强调环保意识的情况下, 传统施工方式受到很多时间限制。
1.3 提高劳动生产率, 降低工程费用
由于施工规程的要求, 用传统的振动密实工艺浇注混凝土都有规定的施工工序和工期。同时, 在施工时需有一定数量的振动设备和设备维修费用, 也还需要配备一定数量的技术熟练的工人, 从而使施工周期长劳动生产率难以提高, 施工费用增加。
1.4 提高混凝土的耐久性
普通混凝土的密实程度受操作人员的技术水平、个人情绪和设备能力影响很大, 而且普通混凝土的水灰比一般较大, 易造成混凝土疏松和混凝土分层离析, 造成混凝土结构抗渗透性能下降, 缩短了建筑物使用年限。
针对传统的混凝土振动密实工艺所存在的问题, 免振捣混凝土都可以得到圆满解决。因此, 近年来免振捣自密实混凝土技术在有些国家已不仅用于特种结构, 也开始应用于房屋建筑和工厂预制构件或混凝土制品的生产。在我国, 免振捣混凝土在有些城市也已开始试制, 而在天津, 由于大家对免振捣混凝土的原理和施工工艺了解不多, 混凝土单位材料成本高, 从而延缓了免振捣混凝土在我市的发展。
由瑞科尔 (天津) 建筑材料有限公司研制并应用的免振捣混凝土填补了天津的一项空白。本人主持并参与了免振捣混凝土的研制和施工, 就此对免振捣混凝土的配制要求和施工特点做一介绍。
免振捣自密实混凝土是在浇注时仅靠自身的重力, 不需经任何振捣而达到自流平、自密实的一种混凝土。其具有高流动性、无离析、分层和泌水, 其混凝土凝结时间与普通混凝土相同, 但其具有高强度、低孔隙率、高耐久性, 其硬化后与普通混凝土相同, 但混凝土收缩值低于普通混凝土。免振捣自密实混凝土与高塌落度混凝土不同, 它的塌落度可达280mm, 扩展度可达650mm~750mm而混凝土不分层、不离析, 如图1。
2 免振捣混凝土作用机理
免振捣自密实混凝土的基础是自由流动的浆体, 其流动性随包裹骨料的浆膜厚度增大而提高。而浆膜层厚度只有在浆体充满骨料颗粒间的空隙后才能形成。因此, 为得到一定流动性的混凝土, 其需水量与所需润湿集料的颗粒表面积、颗粒尺寸、颗粒粒径分布和颗粒间的空隙含量有十分密切的关系。作为一种起润滑作用的浆体除受集料的形状和粗糙度的影响外, 还会受到所掺入的活性材料的影响。对于浆体除了要求具有较好的流动性, 还需要有一定的粘度, 较细的活性掺合料对提高浆体的粘度有很大好处。只有形成高粘度的浆体, 才能防止混凝土发生离析。通过掺加高性能减水剂, 可以使浆体获得既具有粘度又有流动性的性能, 如图2。
3 材料要求
免振捣自密实混凝土所用的材料与普通混凝土的材料基本相同, 水泥应选用细度较小的普通硅酸盐水泥, 可以减少泌水现象。混凝土中可掺入活性掺合料, 如粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉等, 以提高混凝土中细浆体含量, 增加浆体的粘稠度, 并提高了混凝土得耐久性。石子粒径可根据结构最小钢筋间隙确认, 可选用5mm~25mm或5mm~16mm连续粒级的石子。一般认为石子粒径较小可获得较好的流动性。细集料沙子可选用中砂, 免振捣混凝土配比中砂率应比普通混凝土的砂率高2%~6%。较高的砂率可使混凝土获得较饱满的浆体, 并增加了混凝土得流动性。
为提高混凝土的流动性, 减少混凝土泌水和分层离析, 减小混凝土得水灰比, 使用高效减水剂是非常关键的环节。
混凝土技术的发展是依靠混凝土外加剂的发展, 从1930年出现木质素磺酸盐外加剂, 至2000年以后出现的聚羧酸盐高效减水剂, 混凝土外加剂的技术的发展带动了混凝土技术的发展。聚羧酸外加剂的减水率可高达达40%左右, 给研发高性能混凝土提供了条件。萘系减水剂的减水率通常可达20%左右, 在实际应用时可使混凝土获得高达230mm左右的塌落度, 但掺量大易使混凝土出现离析现象, 控制适宜的掺量较困难。聚羧酸高效减水剂是一种具有良好应用前景的新型高效减水剂。它具有低掺量低、高减水率的效果, 流动性保持好, 坍落度损失小, 水泥适应性广等优点。由于聚羧酸系高效减水剂良好的分散稳定性, 聚羧酸系高效减水剂所配制的大流动性混凝土 (坍落度≥180mm) 经时损失小, 一小时基本无坍落度损失, 二小时经时损失小于15%, 弥补了常用萘系高效减水剂配制的混凝土坍落度损失大、易泌水等方面的缺陷, 与粉煤灰、矿渣粉等活性掺合料配合使用, 减水剂的小掺量即可获得优异的流动性, 适应生产免振捣混凝土的工艺要求, 特别对于泵送混凝土不易发生堵管现象。故选用高性能聚羧酸盐外加剂为首选。
4 免振捣自密实混凝土的搅拌
免振捣自密实混凝土的搅拌与普通混凝土一致, 可使用立轴式搅拌机或卧轴式、滚筒式搅拌机。混凝土搅拌时间可延长30%。
5 免振捣自密实混凝土的运输
免振捣自密实混凝土运输可选用专用混凝土罐车运输, 运输途中搅拌车需3~4转/分钟旋转罐体。因混凝土流动性大, 运输车的装载量可比运输车标准运输装载量少0.5m3~1m3, 避免撒漏。到达施工现场卸混凝土时需检测混凝土的扩展度, 扩展度为700mm左右时为适宜, 如未达到目标值可使用外加剂调整。
6 免振捣自密实混凝土的浇筑施工
由于免振捣自密实混凝土具有较大的流动性, 对模板的压力较普通混凝土大许多, 其对模板的压力计算可按:
F为模板压强;
H为浇注高度;
D为混凝土容重。
故应检查模板的支撑, 尤其对墙、柱等部位依据计算得到的模板压力配置模板支撑, 防止在浇筑过程中模板崩塌。
免振捣自密实混凝土可采用泵送浇筑。由于免振捣自密实混凝土无须振捣, 当工作面较大时, 可分几处浇筑。浇筑可采用常用的分层浇筑, 也可采用一次性连续浇筑。浇筑后的混凝土抹面、养护等同普通混凝土。
7 硬化后的免振捣自密实混凝土的性能
实验结果表明, 在同水灰比的情况下, 无论是混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、收缩、徐变与密实性均比传统的振捣密实混凝土有所改善和提高。此效果的产生是由于免振捣自密实混凝土具有较致密的微观结构, 特别是在集料的界面区, 避免了混凝土在振动密实的过程中会有水分集中在集料的周围。此外, 免振捣自密实混凝土面层的孔隙率也比振动密实混凝土少, 表面光洁度较好, 如表1。
干收缩在28天后变化很小, 干缩数值正常, 与普通混凝土一样。
总之, 免振捣自密实混凝土具有许多普通混凝土所不具备的优良性能。其浇筑工艺简单而且更为灵活。如我公司浇注36m高的钢管柱, 从钢管柱的底部压送混凝土一次性浇筑至柱顶。大港区红泥河输水遂洞, 在不开挖遂洞上方大量土方和断路的情况下, 靠压力将混凝土压入遂洞顶部模板内, 节省了大量的工程费用, 得到了施工单位的好评, 并在随后的几项类似的工程中指定使用我公司免振捣自密实混凝土。类似的工程事例很多。
图3为西河闸输水工程闸门提升框架, 架高8m, 使用免振捣混凝土一次性浇注, 外观和内在质量都得到用户好评。
8 结语