补偿收缩混凝土(混凝土收缩裂缝图片)
由于自密实混凝土水胶比较低、胶凝材料用量较高,导致混凝土自收缩较大,应采取优化配合比,加强养护等措施,预防或减少自收缩引起的裂缝。
1)自收缩与对策
自密实混凝土拌合物应具有良好的工作性,包括流动性、填充性和保水性等。通过骨料的级配控制、优选掺合料以及高效(高性能)减水剂来实现混凝土的高流动性、高填充性。其测试方法主要有坍落扩展度和扩展时间试验方法、J环扩展度试验方法、离析率筛析试验方法、粗骨料振动离析率跳桌试验方法等。
2.2.3 适用范围
自密实混凝土适用于浇筑量大,浇筑深度和高度大的工程结构;配筋密集、结构复杂、薄壁、钢管混凝土等施工空间受限制的工程结构;工程进度紧、环境噪声受限制或普通混凝土不能实现的工程结构。
(2)配合比设计
UHPC一般通过掺加钢纤维等控制收缩,提高韧性;胶凝材料的总量不宜过高。
参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082进行。
自密实混凝土具备的高流动性、抗离析性、间隙通过性和填充性这四个方面都需要以外加剂为主的手段来实现。减水剂宜优先采用高性能减水剂。对减水剂的主要要求为:与水泥的相容性好,减水率大,并具有缓凝、保塑的特性。
2.3.2 技术指标
(3)自密实混凝土自收缩
当HS-HPC浇筑成型并处于绝湿条件下,由于水泥继续水化,消耗毛细管中的水分,使毛细管失水,产生毛细管张力(负压),引起混凝土收缩,称之自收缩。通常水胶比越低,胶凝材料用量越大,自收缩会越严重。
超高性能混凝土(UHPC)是一种超高强(抗压强度可达150MPa以上)、高韧性(抗折强度可达16MPa以上)、耐久性优异的新型超高强高性能混凝土,是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料。用其制作的结构构件不仅截面尺寸小,而且单位强度消耗的水泥、砂、石等资源少,具有良好的环境效应。
UHPC由于高强高韧性的特点,可用于装饰预制构件、人防工程、军事防爆工程、桥梁工程等。
(2)HS-HPC的配制强度可按公式fcu,0≥1.15fcu,k计算;
自密实混凝土(Self-Compacting Concrete,简称SCC)具有高流动性、均匀性和稳定性,浇筑时无需或仅需轻微外力振捣,能够在自重作用下流动并能充满模板空间的混凝土,属于高性能混凝土的一种。自密实混凝土技术主要包括:自密实混凝土的流动性、填充性、保塑性控制技术;自密实混凝土配合比设计;自密实混凝土早期收缩控制技术。
HS-HPC适用于高层与超高层建筑的竖向构件、预应力结构、桥梁结构等混凝土强度要求较高的结构工程。
对于泵送浇筑施工的工程,应根据构件形状与尺寸、构件的配筋等情况确定混凝土坍落扩展度。对于从顶部浇筑的无配筋或配筋较少的混凝土结构物(如平板)以及无需水平长距离流动的竖向结构物(如承台和一些深基础),混凝土坍落扩展度应满足550~655mm;对于一般的普通钢筋混凝土结构以及混凝土结构坍落扩展度应满足660 ~755mm;对于结构截面较小的竖向构件、形状复杂的结构等,混凝土坍落扩展度应满足760m~850mm;对于配筋密集的结构或有较高混凝土外观性能要求的结构,扩展时间T500(s)应不大于2s。其他技术指标应满足《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T 283的要求。
3)粗骨料
UHPC的配制强度可按公式 fcu,0≥1.1fcu,k计算;
新拌HS-HPC最主要的特点是粘度大,为降低混凝土的粘性,宜掺入能够降低混凝土粘性且对混凝土强度无负面影响的外加剂,如降粘型外加剂、降粘增强剂等。UHPC的水胶比更低,粘性更大,宜掺入能降低混凝土粘性的功能型外加剂,如降粘增强剂等。
(2)自密实性能主要技术指标
2)水胶比根据粉体的种类和掺量有所不同,不宜大于0.45;
(1)自密实混凝土流动性、填充性、保塑性控制技术
自密实混凝土配合比设计与普通混凝土有所不同,有全计算法、固定砂石法等。配合比设计时,应注意以下几点要求:
HS-HPC的水胶比一般不大于0.34,胶凝材料用量一般为480~600kg/m3,硅灰掺量不宜大于10%,其他优质矿物掺合料掺量宜为25%~40%,砂率宜为35%~42%,宜采用聚羧酸系高性能减水剂。
合肥天时广场、上海中心大厦、天津117大厦、广州珠江新城西塔项目等国内工程已大量应用HS-HPC,国外超高层建筑及大跨度桥梁也大量应用了HS-HPC。
高强高性能混凝土(简称HS-HPC)是具有较高的强度(一般强度等级不低于C60)且具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土(“四高”混凝土),属于高性能混凝土(HPC)的一个类别。其特点是不仅具有更高的强度且具有良好的耐久性,多用于超高层建筑底层柱、墙和大跨度梁,可以减小构件截面尺寸增大使用面积和空间,并达到更高的耐久性。
2.3 自密实混凝土技术
上海环球金融中心、北京恒基中心过街通道工程、江苏润扬长江大桥、广州珠江新城西塔、苏通大桥承台。
2.2.4 工程案例
对于HS-HPC一般应控制粗细骨料的总量不宜过低,胶凝材料的总量不宜过高;通过掺加钢纤维可以补偿其韧性损失,但在氯盐环境中,钢纤维不太适用;采用外掺5%饱水超细沸石粉的方法,或者内掺吸水树脂类养护剂、外覆盖养护膜以及其他充分的养护措施等,可以有效的控制HS-HPC的自收缩。
目前UHPC已成功应用于国内高速铁路的电缆沟盖板(RPC盖板)、长沙横四路某跨街天桥、马房北江大桥UHPC桥面铺装层等。
高强高性能混凝土技术
2)收缩的测定方法
4)外加剂
2.3.4 工程案例
2.3.3 适用范围
1)单方混凝土用水量宜为160kg~180kg;
(1)工作性
2.3.1 技术内容
1)胶凝材料
(1)原材料的技术要求
(3)HS-HPC及UHPC因其内部结构密实,孔结构更加合理,通常具有更好的耐久性,为满足抗硫酸盐腐蚀性,宜掺加优质的掺合料,或选择低C3A含量(<8%)的水泥。
3)根据单位体积用水量和水胶比计算得到单位体积粉体量,单位体积粉体量宜为0.16~0.23;
粗骨料宜采用连续级配或2个及以上单粒级配搭配使用,粗骨料的最大粒径一般以小于20mm为宜,尽可能选用圆形且不含或少含针、片状颗粒的骨料;对于配筋密集的竖向构件、复杂形状的结构以及有特殊要求的工程,粗骨料的最大公称粒径不宜大于16mm。
水泥选用较稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;掺合料是自密实混凝土不可缺少的组分之一。一般常用的掺合料有粉煤灰、磨细矿渣、硅灰、粒化高炉矿渣粉、石灰石粉等,也可掺入复合掺合料,复合掺合料宜满足《混凝土用复合掺合料》JG/T486中易流型或普通型Ⅰ级的要求。胶凝材料总量宜控制在400 kg/m3~550kg/m3。
2)细骨料
4)自密实混凝土单位体积浆体量宜为0.32~0.40。
UHPC的水胶比一般不大于0.22,胶凝材料用量一般为700~1000kg/m3。超高性能混凝土宜掺加高强微细钢纤维,钢纤维的抗拉强度不宜小于2000MPa,体积掺量不宜小于1.0%,宜采用聚羧酸系高性能减水剂。
2.2.2 技术指标
2.2.1 技术内容
(4)自收缩及其控制
混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间(简称倒筒时间)等。对于HS-HPC,混凝土坍落度不宜小于220mm,扩展度不宜小于500mm,倒置坍落度筒排空时间宜为5~20s,混凝土经时损失不宜大于30mm/h。
细骨料质量控制应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52以及《混凝土质量控制标准》GB50164的要求。
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