西安綠地中心C60鋼管自密實混凝土的配制及應用研究

令建，劉艷麗，張凱峰，李逸飛，張學杰，李文龍

（中建商品混凝土西安有限公司，陜西 西安 710116）

西安綠地中心C60鋼管自密實混凝土的配制及應用研究

令建，劉艷麗，張凱峰，李逸飛，張學杰，李文龍

（中建商品混凝土西安有限公司，陜西 西安 710116）

本文介紹利用西安及周邊地區原料配制了各項性能指標良好的 3 個體系的 C60 鋼管自密實混凝土，已通過攪拌站生產成功，并應用于西安綠地中心工程中，施工現場澆筑順利，齡期力學性能良好，得到建設方和施工方一致好評。

鋼管自密實混凝土；配制；西安綠地中心；應用

0 前言

自密實混凝土是一種具有高流動性、均勻性和穩定性，澆筑時無需外力振搗，能夠在自重作用下流動并充滿模板空間的混凝土[1]。自密實混凝土最早出現在歐洲，上世紀 80 年代在日本獲得較快的發展，現在已經引起全世界的重視，并在許多工程中得到成功應用。近年來由于國內一些新型建筑工程施工的需要，自密實混凝土也得到成功的應用[2-4]。自密實混凝土具有卓越的流動和自填充性能，且不離析、不泌水；其施工工藝免去振搗工序，靠自重成型，減少施工噪音，改善工人和居民環境，更加環保；能夠提高澆筑速度，加快施工工期；同時，節約人工，并提高混凝土結構的耐久性[5-6]。本試驗研究制備了性能良好的 C60 鋼管自密實混凝土，滿足了設計及工程施工要求。

1 工程概況

西安·綠地中心雙子塔由 A、B 座兩棟樓組成，地下 3層，地上 57 層，是西安及西北地區在建第一高樓，總高度270m，建筑面積約 17 萬平方米，總投資達 35 億元，抗震設防烈度 8 度，主樓鋼管柱混凝土、鋼板剪力墻為 C60 自密實混凝土，其主樓鋼管柱混凝土最大高拋高度達到 8m。各項設計和施工要求在西安地區均屬首例，對混凝土工作性能具有很高的要求。

2 試驗原材料

水泥采用冀東水泥股份有限公司生產的 P·O42.5 水泥，各項性能指標良好。

粉煤灰采用陜西渭河電廠提供的粉煤灰，Ⅰ級粉煤灰篩余為 6.8%，Ⅱ 級粉煤灰篩余為 14.2%。

礦粉采用陜西德龍建筑材料有限公司生產的 S95 礦粉，比表面積 410m2/kg，密度為 2.9g/cm3，28d 活性指數為 105%

硅灰采用西安某檢測公司生產的加密硅灰。

砂采用渭河的中砂，細度模數為 2.6。石采用富平采石廠的碎石，分為 5～16mm 和 10～25mm 兩種級配。

外加劑采用大連西卡建筑材料有限公司提供的自密實混凝土專用外加劑。

水為普通自來水。

3 配合比設計

3.1 硅灰體系

膠材中摻加一定量的硅灰，用 5～25mm 粒徑碎石和5～16mm 瓜米石，根據工作性能適當調整水灰比、礦粉和粉煤灰用量、瓜米石與碎石的比例。試配過程中注意控制漿體粘度，粘度大時適當提高水膠比，漿體粘度小，則降低水膠比。C60 自密實混凝土配合比如表1 所示。

表1 硅灰體系自密實混凝土配合比 kg/m3

3.2 Ⅰ級粉煤灰體系

在膠材中應用Ⅰ級粉煤灰，用 5～25mm 粒徑碎石和5～16mm 瓜米石，根據工作性能適當調整水灰比、不同膠材用量比例、瓜米石與碎石的比例，C60 自密實混凝土配合比如表2 所示。

表2 Ⅰ級粉煤灰體系自密實混凝土配合比 kg/m3

3.3 Ⅱ 級粉煤灰體系

在膠材中應用 Ⅱ 級粉煤灰，用 5～25mm 粒徑碎石和5～16mm 瓜米石，根據工作性能適當調整水灰比、不同膠材用量比例、瓜米石與碎石的比例，C60 自密實混凝土配合比如表3 所示。

表3 Ⅱ 級粉煤灰體系自密實混凝土配合比 kg/m3

3.4 配合比確定

根據配合比試驗情況，檢測其工作性能最終確定 C60 自密實鋼管混凝土配合比如表4 所示。

表4 確定的 C60 自密實鋼管混凝土 kg/m3

4 試驗結果與工程應用

4.1 新拌混凝土工作性能測試

根據自密實混凝土的相關要求檢測了其初始坍落度/擴展度（T/K）及 2h 經時損失、T500 流動時間、U 型箱試驗等技術指標，具體檢測結構如表5 所示。從表5 中所示結果可以看出，3 種配合比均能滿足自密實混凝土相關要求，其中，硅灰體系各項性能最優，其次為Ⅰ級粉煤灰體系，最后為 Ⅱ 級粉煤灰體系制備的自密實混凝土。

表5 新拌混凝土工作性能檢測結果

4.2 硬化混凝土力學性能測試

檢測其各齡期的硬化混凝土力學性能，其測試結果如表6 所示。從表6 所示的檢測結果可以看出，各齡期混凝土強度均滿足設計強度要求，通過快速養護及早期強度值可以看出，硅灰體系制備自密實混凝土力學強度值更高，Ⅱ級粉煤灰體系制備混凝土力學強度值略高于Ⅰ級粉煤灰體系，28 天強度值則表現為硅灰體系＞Ⅰ級粉煤灰體系＞Ⅱ級粉煤灰體系。

表6 硬化混凝土力學性能檢測結果 MPa

4.3 工程施工應用

西安綠地中心 C60 鋼管自密實混凝土實際生產中，采用標準 180 生產線生產，攪拌時間控制在每盤 120s。要求技術人員對出廠混凝土進行取樣檢測，要求新拌混凝土擴展度在(650±50)mm，通過U型箱高度≥320mm，倒坍落度控制在10s 以內,混凝土和易性良好。生產的自密實混凝土出廠檢測及施工現場狀況如圖 1 所示。

圖 1 混凝土出廠及現場澆筑

5 結論

試驗利用西安及周邊地區原材料制備了 3 個體系的 C60鋼管自密實混凝土，各項性能指標均滿足要求，其中硅灰體系新拌混凝土工作性能及硬化混凝土力學性能最佳。具體選用配合比應綜合考慮混凝土工作性能及成本預算，由混凝土生產企業與施工單位協商確定。試驗確定的配合比成功應用于生產，并于 2013 年 7 月至 2013 年 11 月，成功澆筑到西安綠地中心項目地下室至地上 6 層鋼管柱中，澆筑方量約3000m3，施工現場澆筑順利，后期混凝土結構回彈強度值檢測結果滿足要求，施工結果受到建設方及施工單位一致好評。

[1]JGJ/T283－2012．自密實混凝土應用技術規程[S].

[2]楊善順．C60 高拋鋼管自密實混凝土的研究及應用[J]．混凝土與水泥制品，2010,(3):16-19．

[3]王贊芝，江林雁，梁慶昌．自密實混凝土及其在印度尼西亞的應用[J]．混凝土，2011,(6):108-113．

[4]詹國良，彭瑞鴻，鄧旭華，等． C20 低強度自密實混凝土的試驗研究及工程應用[J]．混凝土，2011,(9):128-130.

[5]劉運華，謝友均，李廣成．自密實混凝土研究進展[J]．硅酸鹽學報，2007（5）：671-678.

[6]尚作慶．鋼管自應力自密實混凝土柱力學性能研究[D]．大連理工大學，2007．

［通訊地址］陜西省西安市長安區王寺鎮西街中建商品混凝土西安有限公司研發中心（710116）

The preparation and application research of C60 self-compacting concrete in Xi 'an green space center

Ling Jian,Liu Yanli,Zhang Kaifeng,Li Yifei,Zhang Xuejie,Li Wenlong
( China Construction Ready-mixed Concrete CO. Ltd of Xi’an, Shanxi Xi’an 710116 )

This paper introduced using of Xi'an and the surrounding areas good raw material to preparate three C60 self-compacting concrete fi lled steel tube, and the performances of C60 self-compacting concrete were good, the products were successfully applicated in the Xi'an green space center station projec. The project construction pouring smoothly,and the concrete mechanical performance is good, the project owner and contractor gave high praise.

steel pipe self-compacting concrete; preparation; Xi 'an green space center; application

令建（1986—），男，助理工程師。