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天津市市政工程质量检测中心

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天津市市政工程质量检测中心隶属于天津市交通科学研究院(原天津市市政工程研究院,2015年4月起更名),为独立事业法人单位,是从事市政、公路、桥梁、房建工程材料和实体的质量检测、鉴定验收、法律仲裁、技术咨询的综合性第三方专业检测服务机构。

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自密实高性能混凝土制备、生产与施工技术规程  

2014-06-12 09:07:44|  分类: 混凝土控制与质量 |  标签: |举报 |字号 订阅

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自密实高性能混凝土制备、生产与施工技术规程

 

自密实高性能混凝土也称为免振混凝土或大流动混凝土,是指混凝土拌合物具有良好的工作性,即使在密集配筋的条件下浇筑混凝土时,仅依靠混凝土自重作用无需振捣作业便能均匀密实填充的混凝土。

自密实高性能混凝土配合比设计的基本要求是新拌混凝土必须具有良好的工作性(能够实现自密实)、硬化后的混凝土必须满足强度和耐久性的要求,在确保工程质量的前提下达到经济合理。

根据国内外目前自密实高性能混凝土的研究的有关文献资料,并结合我们的实验室研究成果,特制定了《自密实高性能混凝土制备、生产与施工技术规程》。

一、    原材料要求

1、         水泥  宜采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,质量应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)标准要求。

2、         粗骨料  粗骨料应符合《建筑用卵石、碎石》(GB/T14685-2001)标准要求。宜采用连续级配的粗骨料,最大粒径一般宜小于25mm,针片状骨料含量宜小于10%,空隙率宜小于40%。

3、         细骨料    细骨料应符合《建筑用砂》(GB/T14684-2001)标准要求。宜采用级配合格的中砂,砂的含泥量宜小于1%。

4、         外加剂   外加剂应符合《混凝土外加剂》(GB8076-1997)的要求,同时还应符合《混凝土外加剂应用技术规程》(GB50119-2003)的有关规定。有时需使用增稠剂和缓凝剂等。

5、         粉煤灰   掺合料应符合《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》(JGJ146)、《粉煤灰混凝土应用技术规程》(GBJ146)标准的要求,其等级应不低于二级粉煤灰。

二、自密实高性能混凝土性能要求

1、   强度等级

根据工程的实际需要,自密实高性能混凝土的强度等级分别定为C30、C40和C50。混凝土的力学性能按《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081-2002)检测,强度试验龄期以56天为准。强度评定按《混凝土强度评定标准》(GBJ107-87)进行。,

2、   拌合物表观密度

拌合物表观密度可以反映出拌合料填充能力和混凝土的密实程度。一般控制拌合物表观密度=2300 kg/m3-2450 kg/m3。

3、硬化混凝土的匀质性

自密实高性能混凝土的坍落度很大,混凝土拌合物容易产生离析和泌水,造成不同部位的混凝土性能差异很大。硬化混凝土的匀质性应满足硬化混凝土上表面砂浆层的厚度小于15mm。

4、混凝土耐久性

硬化混凝土的耐久性可以按《普通混凝土长期性能试验方法》(GBJ82-85)检测,性能满足设计要求。有条件的话,最好参照《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(中国建筑工业出版社2004.5)进行检测。

5、自密实高性能混凝土的工作性

  自密实高性能混凝土的工作性应包含填充性、间隙通过性和抗离析性等几方面的含义。可分别测试坍落度(SL)、坍落扩展度(SF)、T50流动时间、L型仪(h2/h1)试验、V型漏斗(TV)试验。技术指标如下:

1)          坍落度(SL)=240mm-270mm。

2)          坍落扩展度(SF)=550mm-750mm。

3)          T50流动时间=5s-15s。

4)          L型仪(h2/h1)=0.8-1.0。

5)          V型漏斗(TV)=8s-20s。

三、自密实高性能混凝土配合比设计

1、自密实高性能混凝土配合比设计原则

根据我们的实验研究结果,给出了C30、C40和C50自密实高性能混凝土配合比设计原则如下:

1)         1m3混凝土中粗骨料松散体积用量取0.55-0.60 m3;

2)         配制C50自密实高性能混凝土宜使用42.5水泥,胶凝材料用量控制550 kg/m3,其中粉煤灰用量占胶凝材料用量的20%~30%;

3)         配制C40自密实高性能混凝土宜使用32.5水泥,胶凝材料用量控制550 kg/m3,其中粉煤灰用量占胶凝材料用量的30%;

4)         配制C30自密实高性能混凝土宜使用32.5水泥,胶凝材料用量控制550 kg/m3,其中粉煤灰用量占胶凝材料用量的40%;

5)         混凝土的单位用水量应控制在190 kg/m3以内;

6)         按绝对体积法或假定表观密度法,确定砂子的用量;

7)         外加剂用量应通过工作性试验确定,一般为胶凝材料质量的1.2%~1.5%。

2、参考配合比

     C30、C40和C50自密实高性能混凝土的参考配合比如表1。

表1:自密实高性能混凝土参考配合比

混凝土强度等级

水泥强度等级

材料用量(kg/m3)

水泥

粉煤灰

碎石

中砂

外加剂

C50

42.5

385

165

830

830

190

6.6

C40

32.5

385

165

830

830

190

6.6

C30

32.5

330

220

830

830

190

6.6

3、试配与配合比调整

1)          工程应用前,应对初步设计配合比进行试配和调整。

2)          自密实高性能混凝土配合比试配和试拌时,每盘混凝土的最小搅拌量不应小于30升,且应检测拌合物的工作性是否达到相应评价指标要求,并校核混凝土强度是否达到配制强度要求,必要时还应检测相应的耐久性指标。

3)          选择拌合物工作性满足要求的3个基准配合比(胶凝材料单位用量依次相差25 kg/m3),制作混凝土强度试件,标准养护到 56d 时进行强度试验。

4)          对于应用条件特殊的工程,必要时可在混凝土搅拌站或施工现场对确定的配合比进行足尺试验,以检验所设计的配合比是否满足工程应用条件。

5)          根据试配、调整、混凝土强度检验结果和足尺试验结果 , 确定符合设计要求的合适配合比。

四、自密实高性能混凝土生产与施工

1、 一般规定

1)          自密实高性能混凝土的生产与施工包括自密实高性能混凝土的拌制、运输、浇注和养护。

2)          预拌混凝土生产企业必须具有相应资质等级证书,建立完善、可行的规章制度,设置技术与质量管理机构,并配备具有技术合格的检测人员和试验设备齐全的试验室。

3)          当混凝土用量较少,在符合有关规定的情况下可以采用现场搅拌的方式生产自密实高性能混凝土。

4)          自密实高性能混凝土生产与施工的技术人员应经过专门技术训练并具有相关经验。

5)          在自密实高性能混凝土生产过程中,应做好有关天气记录、生产记录和检验记录。

2、生产设备

当采用预拌混凝土生产方式时,搅拌机应符合《混凝土搅拌机技术条件》(GB9142-1988)的规定;当采用工地现场拌制时,搅拌机应采用强制式搅拌机,禁止使用人工搅拌。

3、拌制

1)          除水和液体外加剂可按体积计量外,其它原材料应按质量计量。原材料的计量允许偏差为:水泥±1%,掺合料±1%,粗、细骨料±2%, 水±1%,外加剂±1%。

2)          砂、石中的含水量应及时测定,并据此调整配合比中的用水量和砂、石用量。

3)          搅拌时间应比普通混凝土适当延长,具体时间应根据现场试拌试验确定。

4)          正式生产前必须对自密实高性能混凝土进行开盘检验。检测其工作性及表观密度。

4、运输

1)          长距离运输自密实高性能混凝土拌合物应使用混凝土搅拌车,短距离运输可利用现场的一般运送设备。装料前装料口应保持清洁,筒体内保证其干净潮湿,不得有积水。

2)          应根据待浇混凝土结构物的实际情况对自密实高性能混凝土的生产速度、 运输时间及浇筑速度进行协调,制订合理的运输计划 ,确保自密实高性能混凝土的输送与浇筑在其工作性保持期内完成。

5、浇筑

1)          应根据自密实高性能混凝土的特点制定混凝土工程施工方案,做好工程施工组织设计,并要求有关人员掌握操作要领。

2)          在浇筑自密实高性能混凝土前,应确认模板的安装符合设计要求。当混凝土模板的深度超过2.5米时,应考虑混凝土对侧模的流体静压力作用,并依此设计模板的承载力。

3)          自密实高性能混凝土在浇注过程中应控制混凝土的浇注距离。在非密集配筋情况下,自密实高性能混凝土浇注点间的水平距离不宜太于10米,垂直自由下落距离不宜大于5米,当大于5米时宜采用导管法浇注。在密集配筋情况下,自密实高性能混凝土浇注点间的水平距离不宜大于5米,垂直自由下落最大距离不宜大于2.5米。

4)          对于钢筋混凝土加固工程,当场地狭窄或浇注口很小时,可以采用人浇筑的方法,但应保证施工连贯、紧凑,浇注口间距不宜大于2米。

5)          在自密实高性能混凝土在浇筑过程中,必要时可在模板外部作适当敲击。

6、养护

1)          浇筑完毕后及时覆盖养护,保持混凝土表面湿润。

2)          养护时间不应少于14d, 应能保证混凝土始终处于湿润状态。对大体积混凝土应设专项施工方案,采取特殊养护措施进行温差控制。

五、自密实高性能混凝土质量检验方法

1、混凝土拌合物性能检验方法

《坍落度、坍落扩展度、T50 流动时间试验方法》

1 、仪器要求

1.l 坍落度、坍落扩展度、T50流动时间试捡所用主要仪器为混凝土坍落度筒,该仪器应符合《混凝土坍落度仪》 JG3021 中有关技术要求的规定。

l.2 底板应为硬质不吸水材料 , 边长 1000mm正方形 , 标出坍落度筒的中心位置,并标出 500mm 、 600mm 、 700mm 、 800mm 、 900mm的直径同心圆。

1.3 铲子、钢尺 ( 精度 1mm) 、秒表。

2 、试验步骤

2.1润湿底板和坍落度筒,在坍落度筒内壁和底板上应无明水;底板应放置在坚实的水平面上,并把筒放在底板中心,然后用脚踩住两边的脚踏板,坍落度筒在装料时应保持在固定的位置。

2.2 用铲子将混凝土加入到坍落度筒中,每次加入量为场落度筒体积约三分之 一,中间间隔 30S,不用振捣,加满后用抹刀抹平。将底盘坍落度筒周围多余的混凝土清除。

2.3 垂直平稳地提起坍落度筒,使混凝土自由流出。坍落度筒的提离过程应在 5s 内完成;从开始装料到提高坍落度筒的整个过程应不间断地进行,并应在 150s 内完成。

3 、试验记录

3.l 在提起坍落度筒时开始读秒并记录混凝土到达 500mm 圆圈所需要的时间。 (T50,单位:s) 。

3.2 提离坍落度筒后,测量筒高与最终坍落后的混凝土试体最高点之间的高度差,该值即为混凝土拌合物的坍落度值。(单位:mm)

3.3 用钢尺测量混凝土扩展后最终的扩直径,测量在相互垂直的二个方向土进行 , 并计算两个所测直径的平均值。 ( 单位 :mm)

3.4 观察最终坍落后的混凝土的状况,如发现粗骨料在中央堆积或最终扩展后的混凝土边缘有较多水泥浆析出,表示此混凝土拌合物抗离析性不好,应予记录。

 

《L型仪试验方法》

1 、仪器要求

l.l 该仪器包括一个L形矩形截面箱子,用硬质不吸水材料制成,由垂直和水平部分组成,二者用一活动门隔开 , 活动门前设一垂直钢筋网。垂直钢筋网制作要求:

(l) 材料 :12圆钢筋

(2) 长度 :350mm

(3) 净间隔 :3倍于最大骨料粒径。

1.2 铲刀、秒表。

2 、试验步骤

(1) 将仪器水平放在地面上 , 保证活动门可以自由地开关。

(2) 润湿仪器内表面,清除多余的水。

(3) 用混凝土将仪器垂直部分填满。

(4) 静置一分钟。

(5) 放置时间到时,迅速提起活动门使混凝土拌合物流进水平部分。

3 、试验记录

(l) 迅速提起活动门,混凝土拌合物开始流动,停止流动时,测量并记录“h1”、“h2”。

(3) 整个试验在 5 分钟内完成。

 

《V型漏斗试验方法》

1 、仪器要求

1.l V型漏斗由硬质透明不吸水材料制成,内部尺寸具体见下图。在V型漏斗底部应设置一闸门。

1.21.3 铲刀、秒表。

2 、试验步骤

(l) 将仪器水平放在支架上,保证底部闸门可以自由开关。

(2) 润湿仪器内表面,清除多余的水,关闭底部闸门。

(3) 用混凝土拌合物将漏斗填满、抹平。

(4) 静置一分钟。

(5) 迅速打开漏斗底部闸门使混凝土拌合物自然流出。

3 、试验记录

(l) 漏斗底部闸门打开的同时 , 开始计时 , 混凝土拌合物流完的同时结束计时,记录漏斗中混凝土拌合物流完所需的时间 TV 。

(3) 整个试验应在15 分钟内完成。

 

《拌合物表观密度》

   试验方法见《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 GB/T50080-2002。

2、硬化混凝土质量检验方法

1)试块制作方法

强度、抗渗、收缩、抗冻等试块制作所用的试模与普通混凝土相同。试决制作过程中,不应采取任何振捣措施,分二次均匀将拌合物装入试模中,中间间隔30秒,然后刮去多余的混凝土拌合物,最后用抹刀将表面抹平。

2) 强度

强度应按《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002 进行检验,并按《混凝土强度坪定标准》 GBJ107-87 进行合格坪定。

3)匀质性检验

在硬化混凝土上表面,按《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03:88中的规定,采用直径为100mm或75mm的钻头钻芯取样,芯样长度为100mm,首先观察石子的均匀状况,然后测量表面砂浆层的厚度,其厚度宜小于15mm。

4) 耐久性检验

耐久性试验方法可按《普通混凝土长期性能试验方法》 GBJ82-85 的规定进行。性能指标应满足设计要求。条件允许的情况下,最好参照《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(中国建筑工业出版社2004.5)进行检测。

 

 

 

 

 

 

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