CN101570421B - 用于超大跨度预应力梁的自密实混凝土 - Google Patents

用于超大跨度预应力梁的自密实混凝土 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于超大跨度预应力梁的自密实混凝土，包括以下质量份数的组分：水180～210KG；硅酸盐水泥350～400KG；混凝土掺合料30～35KG；细骨料700～800KG，其为中粗砂；粗骨料900～1000KG，其为粒径5～20mm的碎石；混凝土高效增强剂，35～40KG；聚丙烯抗裂纤维，0.5～1.0KG。为适应冬季施工，可加入防冻剂20～25KG。本发明具有自密实性和高流动性，解决了普通混凝土无法穿越狭小空间的难题，无需振捣达到混凝土的密实，保证施工构件的施工质量，可大幅降低工人劳动强度且提高生产效率，同时降低施工噪声污染，达到绿色施工要求。

Description

用于超大跨度预应力梁的自密实混凝土
技术领域
本发明涉及一种混凝土，特别是涉及一种用于超大跨度预应力梁的自密实混凝土。
背景技术
超大跨度预应力梁结构，由于结构中多采用粗大钢筋做主筋、腰筋，上述钢筋根数多且密，再加上结构中的预应力梁波纹管、加腋端、加密区和框架柱钢筋的存在，使得许多梁与梁、梁与柱节点完全密闭，形成类似于纯钢筋笼结构，混凝土填充困难，不但小型振捣棒无法进入，甚至连普通混凝土的石子也无法进入。而在钢筋密集度相对较小的地方，虽然石子能进入模腔内，但是因为振捣棒仍然无法插入，浇筑质量难以保证，容易在关键部位如框架柱节点处、预应力梁波纹管附近等形成大面积的蜂窝、空洞、露筋等重大质量缺陷，影响混凝土工程质量，后期预应力筋张拉时也无法进行。如果强行使用振捣棒，不但造成钢筋严重位移，还会对预应力波纹管等预埋构件造成损坏。
例如一种大跨度预应力梁板体系结构，该结构由26道南北向预应力梁组成，截面尺寸均为450mm×3000mm，净跨41.55米，总跨长58～61米，梁内均为HRB400Φ28主筋，上部3排共16根(6/6/4)，下部4排共20根(6/6/4/4)两侧扭筋为HRB400Φ20150，箍筋采用HRB400Φ14100/200，梁内拉筋为HRB400Φ14400，梁内波纹管共4根，单根直径85mm，共分两排呈抛物线布置，预应力梁与框架梁及框架柱节点处钢筋更为密集。现有混凝土由于骨料粒径大，无法穿过钢筋较为密集的构件，易产生粗骨料的集中，造成混凝土强度变化，而且，现有混凝土的塌落度较小，混凝土中的气泡不能较好排出，必须进行振捣方可达到混凝土的密实，易造成混凝土构件大面积的蜂窝、空洞、露筋等重大质量缺陷。对于较高落差的构件，如果不使用串桶，施工中易产生混凝土离析，影响混凝土质量，因此，混凝土的浇筑质量难以保证。传统的施工方法是用撬杠等工具将钢筋分开，然后浇筑混凝土，浇筑完毕再进行钢筋的整理，但是极难保证钢筋和预埋构件不产生位移和不受到损坏，同时不能保证构件底部混凝土的密实，如果强行使用振捣棒，不但造成钢筋严重位移，还会对预应力波纹管等预埋构件造成损坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决超大跨度预应力梁混凝土施工质量难以保证的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种用于超大跨度预应力梁的自密实混凝土，包括以下质量份数的组分：
水，180～210KG；
硅酸盐水泥，350～400KG；
混凝土掺合料，30～35KG；
细骨料，700～800KG，所述细骨料为中粗砂；
粗骨料，900～1000KG，所述粗骨料为粒径5～20mm的碎石；
混凝土高效增强剂，35～40KG；
聚丙烯抗裂纤维，0.5～1.0KG。
上述方案中，所述中粗砂的细度模数为3.7～2.3。
所述混凝土高效增强剂为以β-萘磺酸亚甲基高级缩合物和反应型高分子聚合物为主体的复合添加剂。
还包括防冻剂20～25KG。
本发明的最佳方案包括以下质量份数的组分：
水，195KG；
硅酸盐水泥，378KG；
混凝土掺合料，33KG；
细骨料，776KG，所述细骨料为中粗砂；
粗骨料，930KG，所述粗骨料为粒径5～20mm的碎石；
防冻剂，22.4KG；
混凝土高效增强剂，36KG；
聚丙烯抗裂纤维，0.8KG。
本发明，利用自密实混凝土自密实性和高流动性，解决普通混凝土无法穿越的狭小空间，并无需振捣达到混凝土的密实，从而保证施工构件的施工质量。可用于难以浇注甚至无法浇注的结构，能解决传统混凝土施工中的漏振、过振以及钢筋密集难以振捣等问题，可保证钢筋、预埋件、预应力孔道的位置不因振捣而移位。自密实混凝土除选用复合型的外加剂外，其余材料均较普通，混凝土价格上涨不大。可大幅降低工人劳动强度且提高生产效率，同时降低施工噪声污染，达到绿色施工要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作出详细的说明。
实施例一：
本实施例包括以下质量份数的组分：
水，180KG；
硅酸盐水泥，350KG；
混凝土掺合料，35KG；
细骨料，700KG，所述细骨料为中粗砂；
粗骨料，900KG，所述粗骨料为粒径5～20mm的碎石；
混凝土高效增强剂，35KG；
聚丙烯抗裂纤维，0.5KG。
实施例二：
本实施例包括以下质量份数的组分：
水，210KG；
硅酸盐水泥，400KG；
混凝土掺合料，35KG；
细骨料，800KG，所述细骨料为中粗砂；
粗骨料，1000KG，所述粗骨料为粒径5～20mm的碎石；
混凝土高效增强剂，40KG；
聚丙烯抗裂纤维，1.0KG。
实施例三：
本实施例包括以下质量份数的组分：
水，195KG；
硅酸盐水泥，378KG；
混凝土掺合料，33KG；
细骨料，776KG，所述细骨料为中粗砂；
粗骨料，930KG，所述粗骨料为粒径5～20mm的碎石；
混凝土高效增强剂，36KG；
聚丙烯抗裂纤维，0.8KG。
为了适应冬季施工的需要，可以在上述实施例中增加防冻剂20～25KG，所述防冻剂内添加含量为1～5％的聚羧酸类减水剂，该聚羧酸系减水剂为酰胺或酰亚胺型减水剂。例如在实施例三的基础上增加防冻剂而成实施例四。
实施例四：
本实施例包括以下质量份数的组分：
水，195KG；
硅酸盐水泥，378KG；
混凝土掺合料，33KG；
细骨料，776KG，所述细骨料为中粗砂；
粗骨料，930KG，所述粗骨料为粒径5～20mm的碎石；
防冻剂，22.4KG，防冻剂内添加含量为4％的酰胺或酰亚胺型减水剂；
混凝土高效增强剂，36KG；
聚丙烯抗裂纤维，0.8KG。
上述实施例中，各组分同时需满足以下条件：
单位体积用水量控制在155～180kg；
水粉比按体积比取值范围是0.80～1.15；
含气量控制范围1.5％～4.0％。
混凝土掺合料是指在混凝土拌和物制备时，为了节约水泥、改善混凝土性能、调节混凝土强度等级，而加人的天然的或者人造的矿物材料，本发明中，用于混凝土中的掺合料可为活性矿物掺合料或非活性矿物掺合料。非活性矿物掺合料一般与水泥组分不起化学作用，或化学作用很小，如磨细石英砂、石灰石、硬矿渣之类材料，活性矿物掺合料虽然本身不水化或水化速度很慢，但能与水泥水化生成的Ca(OH)：反应，生成具有水硬性的胶凝材料。如粒化高炉矿渣，火山灰质材料、粉煤灰、硅灰等。
实施例四为本发明的最佳实施例，其中硅酸盐水泥采用的是青岛山水公司产品，型号为P.I52.5；混凝土掺合料为潍坊明华公司产品；细骨料为安平河砂；粗骨料为闫林碎石；防冻剂为虹厦建材公司的HSD高效防冻复合剂；混凝土高效增强剂为江苏博特公司产品，型号为JM-III；聚丙烯抗裂纤维为江苏射阳公司产品。本实施例的性能如下：
  自密实性能等级   一级
  坍落扩展度目标值(mm)   680
  V漏斗通过时间目标值(S)(或T50时间)   14
  水胶比   0.39
  水粉比   1.12
  含气量(％)   2.3
  粗骨料最大粒径(mm)   20
  单位体积粗骨料绝对体积(m3)   0.347
以实施例四为例，本发明的制作方法如下：
采用强制式搅拌机，按照上述配比，先投入细骨料、粗骨料和水后搅拌30s以上，然后投入水泥和混凝土掺合料胶凝材料搅拌30s以上，最后加防冻剂、混凝土高效增强剂和聚丙烯抗裂纤维搅拌45s以上。每一工作班测定3次骨料含水率，当含水率有变化时增加测定次数，并依据检测结果调整用水量和骨料用量。运输车在接料前将车内残留的其他品种的混凝土清洗干净，并将车内积水排尽，运输过程严禁向车内加水，卸料前搅拌车高速旋转1min以上。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.用于超大跨度预应力梁的自密实混凝土，其特征在于包括以下质量份数的组分：
水，180～210kg；
硅酸盐水泥，350～400kg；
混凝土掺合料，30～35kg；
细骨料，700～800kg，所述细骨料为中粗砂；
粗骨料，900～1000kg，所述粗骨料为粒径5～20mm的碎石；
混凝土高效增强剂，35～40kg；
聚丙烯抗裂纤维，0.5～1.0kg；
所述混凝土高效增强剂为以β-萘磺酸亚甲基高级缩合物和反应型高分子聚合物为主体的复合添加剂。
2.如权利要求1所述的用于超大跨度预应力梁的自密实混凝土，其特征在于所述中粗砂的细度模数为3.7～2.3。
3.如权利要求1至2项任一项权利要求所述的自密实混凝土，其特征在于还包括防冻剂20～25kg。
4.如权利要求3所述的用于超大跨度预应力梁的自密实混凝土，其特征在于包括以下质量份数的组分：
水，195kg；
硅酸盐水泥，378kg；
混凝土掺合料，33kg；
细骨料，776kg，所述细骨料为中粗砂；
粗骨料，930kg，所述粗骨料为粒径5～20mm的碎石；
防冻剂，22.4kg
混凝土高效增强剂，36kg；
聚丙烯抗裂纤维，0.8kg。
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