輕骨料混凝土在新壩船閘啟閉機(jī)房結(jié)構(gòu)物中的應(yīng)用

簡述輕骨料砼在新壩船閘啟閉機(jī)房結(jié)構(gòu)物中的應(yīng)用一、前言用輕骨料、砂、水泥和水配置而成的混凝土，其干表觀密度不大于1950kg/m3，稱為輕骨料混凝土。在我國輕骨料混凝土屬于新品種混凝土，其表觀密度比普通混凝土減少1/4～1/3，絕熱性能改善，可使結(jié)構(gòu)物尺寸減小，增加使用面積，節(jié)約材料用量，，降低材料運(yùn)輸費(fèi)用和地基基礎(chǔ)工程費(fèi)用，對于占自重較大比例的大跨、高層建筑物及構(gòu)筑物尤為明顯。本文結(jié)合xx運(yùn)河xx段新壩船閘工程的實(shí)際施工情況，對輕骨料砼的施工情況進(jìn)行介紹。二、工程簡介xx運(yùn)河xx段xx工程xx合同段上下閘首啟閉機(jī)房結(jié)構(gòu)物工程位于xx市蕭山區(qū)義橋鎮(zhèn)。由浙江工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，共分上閘首啟閉機(jī)房、下閘首啟閉機(jī)房兩個(gè)單位工程。上閘首啟閉機(jī)房為五層框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積為1136平方米，占地面積為155平方米，建筑高度25.4米；下閘首啟閉機(jī)房，五層框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積為1022平方米，占地面積為149平方米；建筑高度24.6米。其中下閘首為輕骨料砼，強(qiáng)度等級(jí)CL25，考慮到施工常出現(xiàn)的一些問題，在混凝土澆筑前進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)、試配等工作，嚴(yán)格按照《輕骨料砼技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行施工。三、輕骨料選擇及原材料試驗(yàn)為保證輕骨料混凝土符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，首先對擬選用的輕骨料進(jìn)行檢測。本工程輕骨料選用南通大地陶粒有限公司生產(chǎn)的陶粒，委托江蘇省建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司進(jìn)行檢測試驗(yàn)，根據(jù)檢測結(jié)果（附后），該樣品經(jīng)檢驗(yàn)符合《輕骨料及其試驗(yàn)方法第1部分：輕骨料》GBT17431.1—1998輕骨料800級(jí)密度等級(jí)、吸水率、筒壓強(qiáng)度均符合該等級(jí)合格品的技術(shù)要求，可以投入生產(chǎn)使用。檢測結(jié)果見下表：序號(hào)檢測項(xiàng)目計(jì)量單位技術(shù)要求檢測結(jié)果單項(xiàng)評定備注1堆積密度Kg/m3710～8000730合格2吸水率%≤109.1合格3筒壓強(qiáng)度MPa≥4.011.2合格四、輕骨料混凝土配合比設(shè)計(jì)按照《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程（JTJ51—2002、J215—2002）》規(guī)定，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，具體步驟如下：（一）、設(shè)計(jì)原則輕骨料混凝土配合比設(shè)計(jì)的目的是在滿足使用要求的前提下，確定施工用的合理混凝土材料用量。為滿足工程使用要求，并使混凝土具有較理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，一般考慮以下幾項(xiàng)基本要求：（1）、滿足抗壓強(qiáng)度、密度和稠度的要求，并以合理使用材料和節(jié)約水泥為原則；必要時(shí)還應(yīng)考慮彈性模量、抗凍性等特殊技術(shù)要求；（2）、輕骨料混凝土的配合比應(yīng)通過計(jì)算試配確定。為使配制的混凝土具有必要的強(qiáng)度保證率，試配強(qiáng)度按下式計(jì)算：f,cu=fcu,k+1.645σ…………………（1）式中：f,cu—輕骨料混凝土的試配抗壓強(qiáng)度（MPa）；fcu,k—輕骨料混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）；σ—輕骨料混凝土強(qiáng)度的總體標(biāo)準(zhǔn)值；為了提高輕骨料混凝土的強(qiáng)度，降低輕骨料混凝土的容重等級(jí)，我們采取了如下措施：選用圓球型的、顆粒級(jí)配較好的、筒壓強(qiáng)度較高的陶粒做輕骨料；采用中砂作細(xì)骨料；選用標(biāo)號(hào)較高的水泥；盡可能減少水泥和砂的用量；（二）、設(shè)計(jì)參數(shù)選擇項(xiàng)目規(guī)范允許數(shù)值備注水泥用量（kgg/M3）350～4000浙江金首42..5用水量凈（kgg/m3）180～2255自來水砂率（%）35～45桐廬中砂，稠度（mm）50～100陶粒xx有限公司（三）、配合比設(shè)計(jì)與調(diào)整采用松散體積法進(jìn)行配比計(jì)算，即以給定每立方米混凝土的粗細(xì)骨料松散總體積為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算，然后按照設(shè)計(jì)要求得混凝土干表觀密度為依據(jù)進(jìn)行校核，最后通過試驗(yàn)調(diào)整的出配合比，步驟如下：1、根據(jù)設(shè)計(jì)要求的輕骨料混凝土得強(qiáng)度等級(jí)、密度等級(jí)和混凝土的用途，確定粗、細(xì)骨料的種類和粗骨料的最大粒徑；2、測定粗骨料的堆積密度、顆粒表觀密度、筒壓強(qiáng)度和1h吸水率，并測定細(xì)骨料的堆積密度；3、按照公式（1）計(jì)算混凝土試配強(qiáng)度；4、按照《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程》，選擇水泥用量、凈用水量和松散體積砂率；根據(jù)粗細(xì)骨料的類型，選用粗細(xì)骨料的總體積；并按照下列公式計(jì)算每立方米混凝土的粗細(xì)骨料用量；Vs=Vt×Sp、Ms=Vs×ρ1s、Va=Vt-Vs、Ma=Va×ρ1a式中：Vs、Va、Vt—分別為每立方米細(xì)骨料、粗骨料和粗細(xì)的松散體積（m3）；Ms、Ma—分別為每立方米細(xì)骨料和粗骨料得用量（kg）；Sp—砂率（%）；ρ1s、ρ1a—分別細(xì)骨料和粗骨料的堆積密度（kg/m3）;根據(jù)凈用水量和附加水量的關(guān)系按下式計(jì)算總用水量：Mwt=Mwn+Mwn式中：Mwt—每立方米混凝土的總用水量（kg）；Mwn—每立方米混凝土的凈用水量（kg）；Mwn—每立方米混凝土的附加水量（kg）；本工程施工中，對粗骨料進(jìn)行預(yù)濕，細(xì)骨料為普砂，附加水量為零。7、按照下式計(jì)算混凝土干表觀密度，并與設(shè)計(jì)要求的干表觀密度進(jìn)行對比，如果誤差大于2%，則應(yīng)按下式進(jìn)行調(diào)整和計(jì)算配合比：ρcd=1.15 Mc+Ma+Ms式中：ρcd—輕骨料混凝土的干表觀密度（kg/m3）；通過配合比試配和調(diào)整，本工程的輕骨料配合比如下：選用浙江金首42.5普硅水泥、桐廬中砂，含水率1.61%；選用南通大地陶粒有限公司生產(chǎn)的陶粒。水灰比每立米砼中材料料用量（KKg）坍落度cm單位體積重量Kg/M3砂率%抗壓強(qiáng)度齡期/強(qiáng)度水泥黃砂輕骨料水0.533706265721965.0175838.5（28）天（33.2）MMPa五、輕骨料混凝土施工工藝要點(diǎn)(一)、輕骨料的堆放和運(yùn)輸：1、輕骨料按不同品種分批運(yùn)輸和堆放，避免混雜。2、輕骨料運(yùn)輸和堆放保持顆粒混合均勻，減少離析。采用自然級(jí)配時(shí)其堆放高度不超過2m，并防止樹葉、泥土和其它有害物質(zhì)混入。3、輕骨料在堆放和運(yùn)輸時(shí)應(yīng)采取防雨措施，用塑料布進(jìn)行覆蓋。4、根據(jù)工程需要，對輕粗集料進(jìn)行預(yù)濕處理。預(yù)濕時(shí)間可根據(jù)外界氣溫和來料的自然含水狀態(tài)確定，提前半天或一天對集料進(jìn)行淋水、預(yù)濕，然后濾干水分投料。(二)、輕骨料混凝土的拌制采用JS500強(qiáng)制型攪拌機(jī)（配自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)）進(jìn)行輕骨料混凝土攪拌，按下圖的投料順序進(jìn)行施工，整個(gè)過程攪拌時(shí)間控制在3～4min。水泥凈用水量水泥凈用水量細(xì)集料摻和料粗集料拌和物細(xì)集料摻和料粗集料拌和物攪拌攪拌拌和拌和攪拌攪拌1min2.5min輕骨料砼拌和物的投料順序和拌制工藝圖在施工過程中，按照有關(guān)要求檢查混凝土的和易性、塌落度，控制混凝土攪拌質(zhì)量。（三）、混凝土運(yùn)輸為了防止混凝土在運(yùn)輸過程中減少塌落度損失和防止離析，盡量縮短運(yùn)輸距離和運(yùn)輸時(shí)間，項(xiàng)目部將攪拌機(jī)、材料堆場布置在物料提升機(jī)旁，并由專人控制物料提升機(jī)，進(jìn)行混凝土的垂直運(yùn)輸，混凝土從卸料起到澆注入模止，整個(gè)過程的延續(xù)時(shí)間控制在10～15min以內(nèi)，保證混凝土和易性符合施工要求。（四）、混凝土的澆注成型及養(yǎng)護(hù)1、現(xiàn)場澆筑墻體時(shí)，分層高度控制在30～50㎝。由于啟閉機(jī)房層高均在4.5m～5.5m，為防止混凝土在澆注過程中因落差太大而產(chǎn)生離析，在混凝土入口出幫扎一橡皮軟管作為串筒進(jìn)行下料。2、澆筑上表面積較大的構(gòu)件，若厚度在20㎝以下可采用表面振動(dòng)成型；厚度大于20㎝，則采用插入式振搗器振搗密實(shí)后再采用表面振搗。用插入式振搗器振搗時(shí)，插入間距不大于棒的振動(dòng)作用半徑。連續(xù)多層澆注時(shí)，插入式振搗器插入下層混凝土約5cm左右，以確保兩層混凝土結(jié)合緊密。振搗延續(xù)時(shí)間以拌和物搗實(shí)為準(zhǔn)，振搗時(shí)間不宜過長，以防集料上浮。振搗時(shí)間隨拌和物稠度、振搗部位等不同，控制在10～30s內(nèi)。3、澆注成型后，采用抹面鐵板等工具及時(shí)將浮在表層的輕骨料壓入混凝土中；如果顆粒上浮的面積較大，則采用平板振搗器進(jìn)行二次復(fù)振，使砂漿返上再進(jìn)行抹面。4、樓板混凝土脫模后及時(shí)用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)；墻柱采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)，表面覆蓋嚴(yán)密，保持膜內(nèi)有凝結(jié)水；墻體采用噴水養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。（五）、輕骨料混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)1、輕骨料混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn)按照下列規(guī)定進(jìn)行，檢驗(yàn)評定方法按《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ107）執(zhí)行：①、每一百盤，而且不超過100m3的同配合比的混凝土，取樣次數(shù)不少于一次；②、每一工作臺(tái)班的同配合比混凝土不足一百盤時(shí)，取樣次數(shù)不少于一次。2、輕骨料混凝土干表觀密度的檢驗(yàn)按下列規(guī)定進(jìn)行，檢驗(yàn)結(jié)果的平均值不超過配合比設(shè)計(jì)值的±3%：①、連續(xù)生產(chǎn)的預(yù)制廠及預(yù)拌混凝土攪拌站，對于同配合比的混凝土每月不得少于四次；②、單項(xiàng)工程，每100m3混凝土的抽查不得少于一次，不足的按100m3計(jì)。根據(jù)現(xiàn)場檢驗(yàn)，本工程的輕骨料混凝土的強(qiáng)度、干表觀密度均符合設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。六、結(jié)語我國在輕骨料混凝土的開發(fā)和應(yīng)用取得了