中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司 辽宁大连 116033
摘要:菏泽市牡丹区打鱼店新村项目采用CL保温结构体系,其中5号楼、7号楼地面1-3层墙柱采用高标号C55自密实混凝土,其他层墙柱采用随楼层高度增加,标号相应递减的自密实混凝土,根据原材料的优选、配合比的设计及现场施工混凝土的控制、实体结构的回弹,成功应用符合现场施工要求的C55自密实混凝土。文章结合自密实混凝土的性能特点、阐述自密实混凝土从原材料、配合比设计、在房建CL保温结构体系中施工及现场调整得以应用。
关键词:自密实混凝土、CL保温结构体系、应用
1、工程概况
本项目位于菏泽市牡丹区,7号楼地下二层,地上三十四层,5号楼地下三层,地上三十三层,其中地下、地上1-3层墙柱均采用高标号C55混凝土,地上均采用CL保温结构体系,应用自密实混凝土。
2、自密实混凝土
自密实混凝土具有高流动性、均匀性和稳定性,浇筑时无需借外力振捣,能够在自重的作用下流动密实的混凝土。
2.1各种原材料选择及检测结果
(1)胶凝材料:
水泥采用P.O52.5,生产厂家:邯郸金隅,各项检测结果如下:标准稠度用水量:30%,比表面积:350cm2/g≥300cm2/g,安定性合格,凝结时间:初凝215min≥45min,终凝时间325min≤600min,3d抗折强度5.8MPa≥4.0MPa,3d抗压强度28.9MPa≥23MPa,28d抗折强度8.7MPa≥7.0MPa,28d抗压强度56.8MPa≥52.5MPa。符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》标准中普通硅酸盐水泥水泥强度等级52.5规定的要求。
粉煤灰采用Ⅰ级粉煤灰,生产厂家:菏泽天泽粉煤灰有限公司,各项检测结果如下:细度:8.1%≤12%,需水量比:92%≤95%,含水率0.8%≤1.0%。符合GB/T1596-2017标准中Ⅰ级规定的要求。
(2)骨料
粗骨料采用5-16mm粒径连续级配,产地:中联建材。各项检测结果如下:表观密度:2550kg/m³,压碎值:8.2%≤10%,针片状颗粒含量7.0%≤8%,含泥量:0.6%≤1.0%,泥块含量0.2%≤0.5%。其各项指标均满足配制C55-C30砼要求。
细骨料选用级配Ⅱ区的中砂,产地:曲阜。各项检测结果如下:表观密度:2700kg/m³,含泥量:2.1%≤3.0%,泥块含量0.8%≤1.0%,石粉含量(MB<1.4)5.8%≤7.0%。其各项指标均满足配制C55-C30砼要求。
(3)外加剂
外加剂采用复合高效减水剂,生产厂家:砼乐建材,各项检测结果如下:减水率:20% ≥14%,泌水率比 81%≤90%,含气量2.5%≤3.0%,7d 抗压强度比133≥125,28d 抗压强度比126≥120,凝结时间差(初、终凝时间)在合格范围内。其各项指标符合GB8076—2008《混凝土外加剂》标准中规定的要求。
(4)拌合用水
采用井水,其各项指标均符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63-2006标准要求。
2.2混凝土配合比设计文件技术要求,混凝土拌合物的各项性能指标
按现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011及参照《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283-2012的相关规定要求。根据设计图纸文件要求,自密实混凝土工作性要求:坍落扩展度性能等级为SF2,性能指标650mm—750mm,扩展时间性能等级VS,性能指标2s≤T50≤5s,2—3h混凝土保持良好的流动性。技术要求:该建筑设计要求年限50年,混凝土中最大胶凝材料不得超过550kg/m³,最大水胶比要求不大于0.42。
(1)确定水胶比及经过综合分析计算初始配合比
混凝土试配采用强制式搅拌机进行搅拌,试验室拌合物搅拌量为20L,在计算初始配合比的基础上进行试拌。检查混凝土拌合物自密实性能必控指标及可选指标。计算水胶比宜保持不变,应通过调整配合比其他参数使混凝土拌合物性能符合设计和施工要求,然后修正配合比,提出试拌配合比,在试拌配合比的基础上进行混凝土强度试验,绘制强度和胶水比的线性关系图,根据调整配合比拌合物的表观密度和实测值进行比较,最终确定调整配合比。
不同配合比混凝土的工作性能及力学性能
综合新拌混凝土各项工作性能及力学性能指标分析,同时考虑经济性、合理性等方面的要求,C55自密实混凝土的水胶比控制在0.32较为适宜,确定混凝土试验室配合比为水泥:粉煤灰:膨胀剂:砂:碎石:水:外加剂=423:77:15:742:946:165:5.67
2.3砂率
所谓合理的砂率,就是在用水量一定的前提下,混凝土在保持粘聚性、保水性的同时,流动性最大。同时砂的比表面积较粗骨料的大,随着砂率的增加,需要更多的砂浆填充粗骨料的空隙,从而混凝土的扩展度增大。但是超过一定的范围,混凝土的流动度也会降低。所以确定最佳砂率也是该配合比的关健。
3、CL保温结构体系
CL建筑结构保温体系即CL网架板,是两层或二层以上网片中间夹保温板,通过斜插钢丝形成的空间立体钢筋焊接骨架,内外两侧浇筑混凝土与CL网架板相结合的复合墙体。其具有以下优点:
其一,保温系统和建筑结构同寿命,复合墙体达A级阻燃标准,耐火等级高、提高抗震等级,墙体保温满足建筑节能要求,施工周期缩短;
其二,要安装绑扎支设模板后,一次性混凝土浇筑,没有二次砌垒,不产生砖、沙灰落地污染;
其三,CL复合保温墙体拆模后直接抹腻子刷漆或黏贴其他装饰材料,无需防裂、找平砂浆抹面,不产生抹面时砂浆等物料掉落的污染;
4、自密实混凝土在CL建筑结构体系中的应用
4.1 工艺流程:
CL网架板备料、进场 混凝土垫块的制作 边缘构件(暗柱)钢筋绑扎 CL网架板安装就位 CL网架板周边钢筋连接、管线敷设 模板支设 两侧混凝土同时浇筑 模板拆除 混凝土养护
4.2施工要点
4.2.1、CL外墙保温体系网架板定位
网架板进场前,项目部技术人员及施工作业队伍技术人员同CL外墙保温体系生产厂家项目负责人共同商讨并确定网架板生产尺寸、规格及型号,并根据网架板在墙体不同位置进行编号,现场施工时根据施工划分、安装顺序、网架板编号及对应施工图轴线位置进行安装。
4.2.2、CL网架板安装加固就位
网架板安装就位后,对其垂直度进行测量和纠偏,然后搭设脚手架进行保护,保证其稳定性。
(1)首层做法
由于本项目地下结构无外墙保温系统,首层CL外墙保温系统需要在外墙底部设置支台放置网架板。
(2)结构外墙做法
CL建筑结构体系结构外墙总厚度为330mm,钢筋混凝土墙厚度为200mm厚、混凝土墙砼强度根据建筑层数上升逐渐降低,钢筋混凝土墙外侧为70mm厚挤塑板、60mm厚自密实混凝土,根据自密实混凝土墙面外观质量可以采用自密实混凝土对其进行局部修补。
(3)填充墙做法
CL建筑结构体系填充墙总厚度为330mm,填充墙采用200mm厚挤塑板内墙侧浇筑70mm厚自密实混凝土、外墙侧浇筑60mm厚自密实混凝土,根据自密实混凝土墙面外观质量可以采用自密实混凝土对其进行局部修补。
(4)剪力墙与填充墙交接位置做法
剪力墙与填充墙交接位置,应增设附加钢筋或将填充墙网架板水平钢筋锚入剪力墙内来增加墙体间连接已增加整体性。
(5)网架板间拼缝位置做法
网架板拼缝位置处应设置附加钢筋网片,对拼缝位置处做加强处理,保证墙体的整体性。
4.2.3、模板安装
成型的模板应该拼装紧实,不得漏浆,同时应该保证构件的形状、尺寸符合规定要求
(1)模板下部用水泥砂浆进行勾缝处理;
(2)门窗洞口下角或窗台顶部等死角部位应该设置排气孔,及时观察浇筑的混凝土,充满后立即用木楔封堵孔口;
4.2.4、混凝土浇筑
采用设计强度等级C55自密实混凝土的试验室配合比:水泥:粉煤灰:膨胀剂:砂:碎石:水:外加剂=423:77:15:742:946:165:5.67。现场施工混凝土配合比根据粗骨料及细骨料的含水率,做相应的调整,同时保证各项性能检测满足现场施工要求。经检测,混凝土坍落扩展度实测值700mm,扩展时间T50指标实测值4s。现场根据规范留置标准养生及同条件做抗压强度检测以验证混凝土强度等级。
混凝土浇筑现场,设专人对每车混凝土自密实性能进行检测,坍落度、扩展度、扩展时间满足设计图纸文件要求,且无泌水、离析的混凝土方可入模浇筑。为防止保温板因侧面混凝土高产生的侧压力导致便宜,两侧混凝土浇筑高度差不应超过40cm。
4.2.5、混凝土振捣
进行自密实混凝土浇筑时,严禁用振捣棒插入模板进行内部振捣,可以通过振捣棒震动模板上沿,模板外侧用皮锤敲击等方式进行辅助振捣。
4.2.6、混凝土模板拆除及养护
混凝土模板拆除后,立即采取塑料薄膜覆盖或涂刷养护剂等养护措施,养护时间不少于14天,尤其是外侧较薄的混凝土层因养护不及时容易失水过快产生干缩裂缝。
模板拆除应对穿墙螺栓孔口进行封堵,用干硬性混凝土将孔口两端塞实,在表面涂刷防水涂料。
4.5、质量验收标准
CL建筑结构体按照地方标准《CL建筑体系技术规程》DBJ/T14-043-2012规程相关规定执行,混凝土浇筑质量验收严格按照《混凝土工程施工质量验收规范》GB50204-2015相关规定进行。
5、结束语
自密实混凝土在房建CL保温结构体系中的成功应用,在建筑工程中具有广泛的应用前景,同时CL保温体系集建筑结构与保温功能于一体,完全满足建筑要求及对缩短工期具有重要的意义。
参考文献:
《C55自密实微膨胀混凝土的设计及在提篮式系杆拱桥施工中的应用》2019.2蔡勋文 谢小飞 李广锋 王少兵 秦磊
《C40自密实混凝土在巨山花园工程中的应用》
2019.10 李红 冯园庆 王昆 王伟 王众望