前 言
自密实世界杯线上平台(SCC)是一种高流动性且具有适当粘度的世界杯线上平台,它具备不离析性、能够通过钢筋填满模板内的任何空隙,在重力作用下自行密实,自密实世界杯线上平台源于高性能世界杯线上平台而高于高性能世界杯线上平台,是高性能世界杯线上平台的一个重要分支和发展方向。其显著的突出特点是拌合物具有良好的工作性能,即使在密集配筋和复杂形状的条件下或浇筑难度很大、振捣困难的条件下,能仅依靠自重而无需振捣便能均匀密实填充成型,为施工操作带来极大方便。同时,兼有改善施工环境、加快施工进度、提高劳动生产率、降低工程费用等技术经济效果,被称为“最近几十年中世界杯线上平台技术最具革命性的发展”。自密实世界杯线上平台自身明显的特点,如胶凝材料用量大、砂率较高、使用高效减水剂、矿物掺量较多等,故普通世界杯线上平台配合比设计方法和原则已不再适用,探索合理的配合比设计方法和根据各地区的具体原材料情况,开展满足本地区原材料性能要求的自密实世界杯线上平台研究与试验,具有非常重要的意义。
一、 配合设计原则、性能要求和方法
自密实世界杯线上平台配合比设计的一般原则是:要求拌合物具有较高的坍落扩展度,且不产生离析,满足所要求的强度和耐久性。具体原则为:①水灰比:自密实世界杯线上平台的水灰比和普通世界杯线上平台的水灰比基本相同,根据要求的强度和耐久性来确定。②单位用水量:在采取其他措施能保证自密实世界杯线上平台坍落度的前提下,应尽量降低单位用水量。③砂率:为了保证自密实世界杯线上平台在泵送时和浇筑后不离析,要适量增加砂率。
自密实世界杯线上平台除要检测常规世界杯线上平台指标外,另外需进行如下指标的检测,以确定世界杯线上平台的工作性能。①、坍落扩展度,此指标是衡量自密实世界杯线上平台自密实能力的重要技术指标,一般要求自密实世界杯线上平台的坍落扩展度在500~600mm 之间。自密实世界杯线上平台 T50时间是流动度的次要表征,时间短表示流动性好,一般建议T50时间为3~7秒;②、V型漏斗试验,把世界杯线上平台装入V型漏斗内,测定世界杯线上平台流空时间,这个试验测量的是世界杯线上平台流动性能,时间越短表明流动性越好。对于自密实世界杯线上平台,流动时间为10秒被认为是适当的。③、L型箱流动试验,检测自密实世界杯线上平台在没有阻碍条件下通过L型箱的流动度,测量世界杯线上平台到达200mm和400mm标记的时间T20、T40和世界杯线上平台的下落高度,计算世界杯线上平台的世界杯线上平台阻塞率D,D值越接近1,表明世界杯线上平台的流动性越好,一般建议可接受的最小值为0.8。④、U型箱间隙通过能力测试,U型箱装置测量最大粗集料尺寸不超过25mm的自密实世界杯线上平台的间隙通过能力,通过检测填充后两边的高度差来反映世界杯线上平台的流动性能,填充高度差越接近零,世界杯线上平台的流动和通过能力越好,U型箱试验如下图1:
图1 L型箱试验
自密实世界杯线上平台的力学性能指标:强度、弹性模量等,耐久性指标:收缩、碳化、电通量等指标。
二、 原材料选择及配合比确定
㈠、原材料品种及规格
①、水:自来水;②、水泥:选用中材52.5P.Ⅱ水泥,3天强度30.5MPa,28天强度62.3MPa,标准稠度用水量27.2%,安定性合格;③、粉煤灰:南通电厂Ⅱ级灰,细度11.5%,烧失量7.2%,需水量比98%;④、矿粉,沙钢S95,比表面积435mm2/g,烧失量3.0%,28天活性指数106%;⑤、砂,中砂,细度模数2.8,泥含量0.1,泥块含量0,无其他有机杂质;⑥、碎石,5~20mm连续级配,无泥、泥块含量,压碎值6.2%,空隙率42%;⑦、外加剂,江苏南京SBT-901(A)高效聚羧酸减水剂,减水率35%,净浆流动度230mm。
㈡、世界杯线上平台配合比
自密实世界杯线上平台配合比没有统一的依据,根据查阅相关资料结合本地原材料进行试验,拟用如下配合比:
表一:世界杯线上平台配合比(单位:Kg/M3)
编号 |
水灰比 |
砂率(%) |
水 |
水泥 |
粉煤灰 |
矿粉 |
砂 |
石 |
外加剂 |
1 |
0.272 |
50 |
150 |
350 |
80 |
120 |
890 |
890 |
8.3 |
2 |
0.259 |
48 |
150 |
380 |
80 |
120 |
792 |
858 |
8.7 |
3 |
0.246 |
46 |
150 |
410 |
80 |
120 |
745 |
875 |
9.2 |
三、 试验结果及分析
根据表一的配合比,分别进行了世界杯线上平台工作性能、力学性能和耐久性能指标的检测,其试验数据如下:
1、世界杯线上平台工作性能检测如下表二:
表二:世界杯线上平台工作性能检测结果
编号 |
坍落扩展度(mm) |
T50时间(S) |
V型漏斗时间(S) |
L型箱堵塞率D |
U型高度差(mm) |
||
0 |
30min |
60min |
|||||
1 |
580 |
550 |
530 |
6 |
10 |
0.6 |
8 |
2 |
650 |
630 |
620 |
5 |
6 |
0.9 |
5 |
3 |
600 |
580 |
560 |
5 |
7 |
0.8 |
4 |
从试验结果可以看出:所有试验配合比基本满足自密实世界杯线上平台工作性能要求,无泌水离析现象,能够顺利通过钢筋隔栅填充自制填充箱,尤其编号2各项性能更具备良好的工作性能。
2、世界杯线上平台力学指标、久性能指标检测结果如下表三:
表三:力学、耐久性能检测结果
编号 |
强度(MPa) |
电通量 (C) |
弹性模量 (×10000Mpa) |
28天收缩徝(µm) |
28天碳化(mm) |
|
7d |
28d |
|||||
1 |
70.9 |
81.3 |
890 |
3.5 |
200 |
0 |
2 |
73.6 |
85.6 |
850 |
3.8 |
150 |
0 |
3 |
74.2 |
86.5 |
850 |
3.9 |
160 |
0 |
从上表可以看出,世界杯线上平台力学性能和耐久性指标均能满足C70高强自密实高性能世界杯线上平台的技术要求,结合工作、力学、耐久性能指标,选择编号2进行重复试验并进行模拟生产和浇注,世界杯线上平台泵送顺利,浇注后表面平整光滑无气泡,回弹强度达75MPa,满足设计要求,拆模后构件如下图2:
图2 模拟浇注后的构件外观
四、 自密实的生产和施工 现场控制要点
南通一船厂工程,仓内一承重结构,外形复杂不规则,振动棒无法达到所有部位,且梁柱交界处间距不足20mm,设计要求C70,根据结构钢筋分布情况及复杂的外形,经过分析讨论后认为,为保证工程结构质量,决定采用C70自密实世界杯线上平台进行浇注。自密实世界杯线上平台生产过程中必须严格控制质量,保证世界杯线上平台质量满足工程技术要求,主要通过以下几方面进行控制:1、原材料的质量控制,认真检测所有原材料,来合格原材料严禁使用;2、世界杯线上平台生产浇筑过程中的质量控制。生产过程中应对世界杯线上平台配合比进行及时调整,及时测定骨料的含水率、含石率,对出场世界杯线上平台安排专人检测世界杯线上平台塌落度、扩展度,如不能满足出厂要求及时进行调整,并且对运输、浇筑过程进行监控,了解世界杯线上平台运输过程中塌落度的损失及现场浇筑情况,避免出现世界杯线上平台塌落度损失、世界杯线上平台离析等质量问题,并及时反馈到厂内进行及时调整。3、施工现场技术人员应进行技术交底,及时解决世界杯线上平台浇筑、养护过程中出现的问题。世界杯线上平台入模前再次进行世界杯线上平台塌落度和扩展度的测定,以确保塌落度220~260mm,扩展度大于600mm.,并且密切关注浇筑过程中有没有离析、泌水现象,发现问题及时进行现场调整或返回厂内调整。世界杯线上平台试块制作方式模拟实际施工情况,不做任何插捣和振动,轻轻抹平试块表面,进行同条件和标准条件养护,28d试压强度均在80MPa~85 MPa之间,世界杯线上平台强度稳定,世界杯线上平台实体结构养护7d后开始拆模,世界杯线上平台构件表面光滑平整,无蜂窝、麻面、露石、露筋现象。28天时使用非金属超声波探伤仪进行全面检测,未发现世界杯线上平台内部有孔洞或不密实现象,对构件进行实体回弹,强度满足设计要求。
总结:通过认真试验,模拟试生产浇注和生产、施工现场的认真把控制,总结如下:(1) C70高强自密实世界杯线上平台配合比设计满足工程质量和施工要求,此配合比生产的自密实世界杯线上平台切实可行。⑵ 自密实世界杯线上平台原材料要建立严格的验收制度,专料专用,现场施工建立完善的制度和措施。(3)自密实世界杯线上平台胶结材用量大,应尽可能利用磨细矿渣粉和粉煤灰,降低世界杯线上平台水泥用量,降低成本节省能源。(4) 采用自密实世界杯线上平台能显著提高世界杯线上平台施工效率,节省劳动力, 降低工人劳动强度,尤其对于结构复杂和钢筋密集结构,能大幅度提高世界杯线上平台结构的施工质量,是一种值得推广和研究的新型世界杯线上平台。
参考文献
1、《自密实世界杯线上平台的发展应用及展望》 齐永顺、杨玉红 《世界杯线上平台》 2007(1)P25-28
2、《自密实世界杯线上平台的研究现状及展望》白永兵、田元峰 《山西建筑》2006(10)P168-169
3、《自密实世界杯线上平台的试验配制与应用》王铁柱 《商品世界杯线上平台》2012(8)
4、《C70 高强世界杯线上平台配合比试验研究》杨文杰,郑卫东《商品世界杯线上平台》2015(2)