高性能混凝土芯柱施工工法

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1、C70高性能混凝土芯柱施工工法1．前言C70高性能混凝土芯柱由于綜合應(yīng)用了C70高性能混凝土、附加縱向鋼筋芯柱和復(fù)合箍筋技術(shù)，可以解決房屋建筑中的“胖柱”問題，是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)地和節(jié)材的重要途徑，將成為解決各種房屋結(jié)構(gòu)軸壓比超限并提高其抗震性能的核心技術(shù)。重慶建工集團(tuán)第三建設(shè)有限責(zé)任公司，在2001年9月至2002年10月，成功地將C70高性能混凝土芯柱施工技術(shù)應(yīng)用于重慶帝都廣場工程，并在工程施工技術(shù)總結(jié)的基礎(chǔ)上，不斷進(jìn)行C70高性能混凝土芯柱施工技術(shù)的研究，完善形成了“C70高性能混凝土芯柱施工工法”，該工法的核心技術(shù)在重慶

2、帝都廣場工程中的成功應(yīng)用在重慶屬首例，據(jù)科技查新目前國內(nèi)未見該項(xiàng)技術(shù)的報道。2．工法特點(diǎn)2.1C70高性能混凝土芯柱，可以解決高層建筑中柱的軸壓比問題，減小超限高層建筑中柱的截面積，達(dá)到節(jié)地和節(jié)材的經(jīng)濟(jì)效果。2.2C70高性能混凝土和芯柱及復(fù)合箍筋組合技術(shù)的應(yīng)用，可以提高柱的變形能力，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)延性，提高房屋建筑的抗震性能。2.3C70高性能混凝土的高工作性能，可以解決芯柱鋼筋和復(fù)合箍筋密集難以下料振實(shí)及遠(yuǎn)程泵送極易堵泵、離析等問題，加強(qiáng)混凝土的均勻性和密實(shí)性，提高混凝土的澆筑質(zhì)量。2.4C70高性能混凝土芯柱，由于方便操作

3、，對加快施工進(jìn)度具有顯著的效益。3．適用范圍適用于超高層、高層、多層及大跨度柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)中其軸壓比和抗震設(shè)防控制具有嚴(yán)格要求的房屋建筑。4．工藝原理4.1C70高性能混凝土配制的原理4.1.1C70高性能混凝土配制的基本原理1、水泥漿料和集料孔隙率越低，混凝土孔隙率越低、孔徑越小，混凝土越密實(shí)，混凝土強(qiáng)度及耐久性越高（詳圖4.1.1-1）?；炷翉?qiáng)度（MPa）圖4.1.1-1混凝土孔隙率與混凝土強(qiáng)度變化曲線圖2、水泥漿體與集料界面粘結(jié)力越大，漿骨界面結(jié)構(gòu)越緊密，混凝土孔隙率越低，混凝土強(qiáng)度越高（詳圖4.1.1-2）。圖4.1.

4、1-2粘結(jié)力與混凝土強(qiáng)度變化曲線圖3、水膠比越適中，混凝土的工作性越好、強(qiáng)度越高（詳圖4.1.1-3）。圖4.1.1-3新拌混凝土水膠比與工作性能曲線圖4、C70高性能混凝土的配制不僅要控制水膠比，還要降低混凝土的孔隙率、提高漿骨料界面粘結(jié)力。5、C70高性能混凝土不僅具有混凝土結(jié)構(gòu)所要求的各項(xiàng)力學(xué)性能，且要具有高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性。要實(shí)現(xiàn)這些性能，C70高性能混凝土的配制應(yīng)有三個核心技術(shù)，即超塑化劑的使用、細(xì)粉摻合料的使用和混凝土試配優(yōu)化技術(shù)。4.1.2超塑化劑在C70高性能混凝土配制中的應(yīng)用原理1、超塑化劑

5、的應(yīng)用原理超塑化劑是配制C70高性能混凝土的重要組分，混凝土的主要工作性能，如：流動性、填充性、抗離析性能等，主要靠超塑化劑來調(diào)節(jié)。超塑化劑的特點(diǎn)是對水泥的分散能力強(qiáng)，減水率高，可大副降低混凝土單方用水量，使混凝土獲得高強(qiáng)等級，同時混凝土拌合物的流動性大、可泵性好，且減小混凝土坍落度損失功能強(qiáng)。由于超塑化劑中不含Na2SO4，能提高混凝土耐久性。超塑化劑有改善混凝土粘聚性，使混凝土在高流動狀態(tài)下不離析、不分層，保持良好工作性能的作用?；炷僚渲茣r摻入適量超塑化劑，不僅可以大幅降低水灰比，還可以使混凝土中水泥石孔隙率降低，從

6、而提高混凝土強(qiáng)度。同時超塑化劑的應(yīng)用還可以使混凝土坍落度提高到200mm以上，坍落擴(kuò)展度提高到600mm左右，而混凝土拌合物仍能保持良好的粘聚性和抗離析能力，其作用機(jī)理見混凝土拌合物流變方程（式4.1.2）。（4.1.2）式中：——為剪切應(yīng)力；——為屈服剪切應(yīng)力；——為塑性粘度；——為剪切變形速率。分析上式可知，是阻止塑性變形的最大應(yīng)力，是混凝土內(nèi)部阻止其流動的性能，越小，相同外力作用下流動速度越快。因此，和越小，混凝土拌合物初始流動阻力及流動過程中阻力就越小，就越有利于混凝土拌合物獲得高流動性。但是，另一方面混凝土拌合物

7、的勻質(zhì)性及抗離析能力同樣取決于和，和越小，阻止粗骨料與水泥漿料相對移動的能力越弱，又容易導(dǎo)致混凝土拌合物抗離析能力降低。解決混凝土工作性能之關(guān)鍵，即在于解決高流動性與離析性之間的矛盾，通過混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)，在二者之間找到最佳平衡點(diǎn)超塑化劑減水率可達(dá)到25%～30%，使混凝土水灰比降低到0.25～0.26，而水泥用量仍可達(dá)到500kg/m3左右，混凝土坍落度可以保持在200mm左右。合理選擇使用超塑化劑，是解決上述矛盾的有效途徑。2、混凝土高工作性能的檢測摻加適量超塑化劑的混凝土，其良好的工作性能可以采用以下方法測試：1

8、）流動性檢測對混凝土拌合物流動性的檢測，傳統(tǒng)方法是坍落度測試。該方法簡單易行，但對影響其流動性的屈服剪切應(yīng)力和塑性粘度僅靠目測判斷，不能較準(zhǔn)確地量化其流動性指標(biāo)。即使混凝土坍落度很大，由于過大，拌合物粘滯釅稠，仍不能滿足流動性要求。因此，還必須考慮流變時間這一因素，從時間及空間兩個層面，全面評價其流動性