采用卵石作骨料的C60高强混凝土施工

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郴州金星大厦地下1层，地上24层，建筑面积近2万m2，顶标高86.200 m，采用钢筋混凝土框架剪力墙结构。从－5.500～22.500 m标高内的框架柱、剪力墙、电梯井壁混凝土设计强度等级为C60，柱截面为(800 mm×800 mm)～(500 mm×500 mm)，剪力墙厚400～300 mm，高强混凝土量达1 500 m3。该工程被评为1996年度湖南省优质样板工程。

1　原材料选择

1.1　高效外加剂

通过对国内8家高效减水剂生产厂家提供的试样试验，经比较选定天津产UNF－5型高效减水剂。

1.2　水泥

选用湖南省东江水泥厂生产金磊牌525号普通硅酸盐水泥，标准稠度需水量26％以上。

1.3　粗骨料

粗骨料的强度、大小、形状、级配、矿物成分等因素对高强混凝土的强度有较大影响。高强混凝土的粗骨料宜选用致密坚硬的石灰岩碎石，但附近多家碎石场供应量难以满足施工要求，故改用卵石，其压碎指标明显优于碎石，但强度和与水泥浆体的界面结合劣于碎石。

通过对多家卵石场进行调查、取样、试配和试压，最后选定的卵石粒径为10～30 mm，压碎指标6％～9％，含水率1％～2％，但含泥量较大，施工时全部用水冲洗。

1.4　细骨料

河砂选用桥口洗砂场提供的洗砂，细度模数为2.60～2.80，含水率3％～5％，含泥量较小。

1.5　活性矿物掺合料

因当地活性掺合料来源受限，粉煤灰含碳量过高，烧失量指标仅达Ⅲ级粉煤灰要求，不能用于C60高强混凝土中，故本工程配制C60高强混凝土时未加任何活性矿物掺合料。

2　混凝土配合比与坍落度的确定

2.1　配合比确定

我们确定配合比主要考察指标是：fcu，0≥69.87 MPa；弹性模量E>3.6×10 4(N/mm2)；初始坍落度140～160 mm；和易性良好。根据以上技术参数，我们从106组试块配合比中筛选出本工程C60混凝土配合比。每立方米混凝土材料用量为水泥500 kg，水145 kg，砂620 kg，卵石1 380 kg，UNF－5型高效减水剂5 kg。

2.2　坍落度的确定

高强混凝土施工时正逢夏季，气温达28～36℃，而C60高强混凝土水泥用量较多，用水量较少，故混凝土坍落度损失比较大。经现场抽样测定，初始坍落度为140～160 mm，15 min时为110～130 mm，30 min时为70～90 mm，可满足施工要求，因此从出料到入模控制在30 min以内。为避免坍落度损失过大，施工中采取了以下措施：

(1) 混凝土出料后要求在15 min内用完，一般不超过20 min；

(2) 高强混凝土安排在夜晚或温度较低时施工；

(3) 卵石在搅拌前湿水降温，严格按进料、搅拌程序进行搅拌。

3　高强混凝土施工

3.1　混凝土搅拌及运输

该工程混凝土搅拌采用500 L强制式搅拌机。在后台安装1台地磅，计量的允许偏差控制为水泥±2％，水±1％，粗、细骨料±3％，外加剂(UNF－5)±1％。

砂、石含水率在现场测定，并从用水量中扣除，相应增加砂、石用量，做到计量准确。

混凝土进料、搅拌流程为：石子→水泥→砂子→加水搅拌2 min→加高效减水剂再搅拌1.5 min→出料。出料后直接用塔吊将C60混凝土吊运至浇筑点。

3.2　混凝土浇筑

混凝土运输过程中若发现离析现象，必须在现场二次搅拌后再入模。用插入式高频振捣器随浇随捣，每次下料厚度不宜大于500 mm，采用快插慢拔方法，做到振捣均匀密实。

梁柱接头部位混凝土强度等级不同，故距柱边500 mm处的梁(或板)上沿45°斜面(向柱外侧下料)用5 mm×5 mm铁丝网隔开，利用高强混凝土的低流动性，先浇筑柱核心部位的高强混凝土，后浇梁、板低强度等级的混凝土。

3.3　混凝土养护

混凝土接近终凝时即用草袋覆盖洒水养护，养护时间不少于14 d。

4　混凝土质量评定

4.1　试块情况

根据现场同条件养护的63组试块试压结果，得知：fcu,max=68.8 MPa，fcu,min=57.6 MPa，同批量平均值m fuc=61.1 MPa，标准值fcu，k=60 MPa，标准差σfcu=3.52 MPa。按GB50204－92标准中统计方法评定混凝土强度，评定结果表明该批C60混凝土为合格。

4.2　构件情况

本次施工的C60高强混凝土未使用掺合料，有可能造成混凝土收缩增大，对此从结构设计方面采取了措施：

(1) 柱子箍筋采用小直径密箍筋；

(2) 剪力墙双排双向钢筋，施工时将横向水平筋绑扎在竖向筋外侧，横向水平分布筋同样采用小直径密分布。

由于采取上述措施，高强混凝土柱和剪力墙均未发现裂纹等异常情况。