C60免振自密實(shí)混凝土耐久性及長(zhǎng)期性能研究

何忠義 阮 鋒 袁冬春

摘要:廣州珠江新城核心區(qū)市政交通項(xiàng)目鋼管柱混凝土采用C60免振自密實(shí)混凝土,通過(guò)對(duì)C60免振自密實(shí)混凝土的力學(xué)性能、耐久性能及長(zhǎng)期性能的研究,配制出得C60免振自密實(shí)混凝土抗?jié)B等級(jí)大于S39,28天齡期的氯離子擴(kuò)散系數(shù)為1.35×10-8cm2?s-1,150天齡期的收縮比普通混凝土小27%,150天齡期的徐變比普通混凝土小24%。混凝土施工過(guò)程中采用超聲波和鉆芯取樣的檢測(cè)方法,對(duì)混凝土強(qiáng)度和密實(shí)度進(jìn)行檢測(cè),均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞:鋼管柱;免振自密實(shí);耐久性;收縮;徐變

中圖分類號(hào):A841文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2009)23-0303-02

1C60免振自密實(shí)混凝土的配合比

通過(guò)大量?jī)?yōu)化試驗(yàn),選定的C60免振自密實(shí)混凝土配合比如表1。

表1C60免振自密實(shí)混凝土的配合比

2C60免振自密實(shí)混凝土的性能

2.1C60免振自密實(shí)混凝土拌合物工作性能

由表2可知,在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)混凝土拌合物不離析、不泌水、流動(dòng)性能好,能自流平。同時(shí),也測(cè)試了拌合物的坍落度經(jīng)時(shí)損失,坍落度經(jīng)時(shí)損失結(jié)果見(jiàn)表3。表3的結(jié)果說(shuō)明,所配制的C60免振自密實(shí)混凝土拌合物的坍落度經(jīng)時(shí)損失較小。

表2C60免振自密實(shí)混凝土拌合物的工作性能

表3C60免振自密實(shí)混凝土拌合物坍落度經(jīng)時(shí)損失測(cè)試結(jié)果

2.2C60免振自密實(shí)混凝土力學(xué)性能

C60免振混凝土的力學(xué)性能按《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》(GB/TB50081-2002)進(jìn)行試驗(yàn)。試件成型后放在溫度為(20±3)℃,濕度為90%標(biāo)準(zhǔn)室中養(yǎng)護(hù)。表4為C60免振自密實(shí)混凝土的力學(xué)性能。從表中看出C60免振自密實(shí)混凝土的力學(xué)性能均達(dá)到了C60普通混凝土的力學(xué)性能指標(biāo),且未振搗試件的抗壓強(qiáng)度為振搗試件抗壓強(qiáng)度的94.4%,兩者不是很大。

表4C60免振自密實(shí)混凝土力學(xué)性能指標(biāo)

2.3C60免振自密實(shí)混凝土耐久性和長(zhǎng)期性能

2.3.1C60免振自密實(shí)混凝土的抗?jié)B性能

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》(GBJ82-85)抗?jié)B性能試驗(yàn)中的規(guī)定,我們成型了6個(gè)試件:頂面Φ175mm,底面Φ185mm,高150mm。抗?jié)B試驗(yàn)從0.1MPa開(kāi)始,每隔8小時(shí)增加0.1MPa水壓,直到6個(gè)試件中有3個(gè)端面滲水,停止試驗(yàn),并以此計(jì)算抗?jié)B標(biāo)號(hào)。我們將水壓持續(xù)到抗?jié)B儀的最大量程4.0MPa時(shí),6個(gè)試件均未有滲漏現(xiàn)象。將做完試驗(yàn)的抗?jié)B試件劈裂后發(fā)現(xiàn),滲水高度只有20mm,試件滲透性很低,混凝土抗?jié)B性能好,抗?jié)B等級(jí)大于S39。

2.3.2氯離子擴(kuò)散系數(shù)試驗(yàn)

由于免振自密實(shí)高性能混凝土是按耐久性設(shè)計(jì),故成型了混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)試件,通過(guò)測(cè)定氯離子在混凝土中的擴(kuò)散系數(shù),來(lái)反映混凝土抗氯離子滲透的能力。28天齡期時(shí),混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)為1.35×10-8cm2?s-1,說(shuō)明該混凝土抵抗氯離子滲透能力強(qiáng)。

2.3.3C60免振自密實(shí)混凝土收縮徐變性能

C60免振自密實(shí)混凝土的收縮徐變按《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》(GBJ82-85)進(jìn)行試驗(yàn)。收縮試件采用100mm×100mm×515mm的棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試件。徐變?cè)嚰捎?00mm×100mm×400mm的棱柱體試件。為了比較,同時(shí)成型了C60普通混凝土收縮徐變?cè)嚰Ｔ嚰尚秃?放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)至28天齡期,然后移入收縮徐變?cè)囼?yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。收縮徐變測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表5。

圖1C60免振自密實(shí)混凝土與C60

普通混凝土徐變值隨齡期的變化曲線

圖1為C60免振自密實(shí)混凝土與C60普通混凝土徐變值隨齡期變化的比較。從表5和圖1中可能看出,C60免振自密實(shí)混凝土的早期徐變值大于普通混凝土。而150天齡期的徐變值比普通混凝土小23%。

表5C60免振自密實(shí)混凝土和普通混凝土徐變值比較

3C60免振自密實(shí)混凝土的密實(shí)性檢驗(yàn)

3.1超聲法檢查密實(shí)性

為了驗(yàn)證該混凝土澆筑的密實(shí)性,根據(jù)《超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》(CECS21:2001),對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)澆注的鋼管柱進(jìn)行了超聲無(wú)損檢測(cè),檢測(cè)使用的儀器設(shè)備為武漢巖海公司生產(chǎn)的RS-ST01D(P)智能數(shù)字聲波檢測(cè)儀(出廠編號(hào)為CS200701147)和Ф32mm、40kHz雙孔式徑向換能器。柱身結(jié)構(gòu)質(zhì)量完整性檢測(cè)結(jié)果如表6。

表6C60鋼管混凝土柱超聲法檢測(cè)結(jié)果

按規(guī)范JGJ106-2003規(guī)定的方法,計(jì)算統(tǒng)計(jì)出聲速臨界值,由表可以看出,所有的16根鋼管柱平均聲速大于其聲速臨界值。因此,可以判定混凝土內(nèi)部無(wú)不密實(shí)區(qū)和空洞。且發(fā)現(xiàn)超聲波在混凝土內(nèi)部的傳播波幅比較均勻,只有GGZ1-11、GGZ1-11波幅標(biāo)準(zhǔn)差偏大,根據(jù)PSD深度曲線發(fā)現(xiàn)異常值出現(xiàn)在柱底附近,可能是由于澆注時(shí)柱底有雜物沒(méi)有清理,導(dǎo)致本工程Ⅰ類柱14根,占所測(cè)柱數(shù)的87.5%,Ⅱ類柱2根,占所測(cè)柱數(shù)的12.5%。因此該混凝土密實(shí)性均勻,澆筑效果較好。

3.2芯樣外觀

從五個(gè)鋼管柱中鉆取了五個(gè)整體芯樣。芯樣表面骨料分布均勻,各粒級(jí)排列緊密,芯樣光滑無(wú)氣孔,說(shuō)明實(shí)際澆注鋼管柱內(nèi)部混凝土是均勻密實(shí)的。

3.3混凝土強(qiáng)度

為了驗(yàn)證該混凝土的強(qiáng)度,對(duì)鋼管柱混凝土進(jìn)行了鉆孔取芯并對(duì)芯樣進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定。按照《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS03:88)的規(guī)定,從五個(gè)鋼管柱中鉆取了五個(gè)芯樣,對(duì)每個(gè)芯樣各個(gè)段五處進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定。測(cè)得芯樣的混凝土強(qiáng)度如表7所示。混凝土的強(qiáng)度推定值為66.6Mpa。從鉆芯法測(cè)得的結(jié)果可以看出,該混凝土達(dá)到C60普通混凝土強(qiáng)度要求。

表7C60鋼管混凝土柱超聲法檢測(cè)結(jié)果

4結(jié)論

(1)通過(guò)對(duì)給定材料優(yōu)化設(shè)計(jì)所配制的C60免振自密實(shí)混凝土拌合物的工作性能優(yōu)越,和易性好,坍落度經(jīng)時(shí)損失較小,依靠混凝土自重均勻密實(shí)地填充了整個(gè)鋼管柱。

(2)所配制的C60免振自密實(shí)混凝土達(dá)到普通混凝土的力學(xué)性能,未振搗試件的抗壓強(qiáng)度為振搗試件抗壓強(qiáng)度的94.4%。

(3)所配制的C60免振自密實(shí)混凝土具有優(yōu)良的耐久性,抗?jié)B等級(jí)大于S39,28天氯離子擴(kuò)散系數(shù)為1.35×10-8cm2?s-1。

(4)所配制的C60免振自密實(shí)混凝土150天齡期的收縮值比普通混凝土小28%、徐變比普通混凝土小23%。

參考文獻(xiàn)

[1]@楊玉紅,李悅,郭奇.自密實(shí)混凝土的工程應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 新型建筑材料,2006,(12):10-13.

[2]@歐陽(yáng)華林,蘇祖平. C50免振自密實(shí)混凝土耐久性及長(zhǎng)期性能的試驗(yàn)研究[J].混凝土,2006,(5):60-66.

[3]@中國(guó)建筑工業(yè)出版社編. 建筑施工技術(shù)規(guī)范[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.