垂直面真空脫水技術在現(xiàn)澆混凝土梁、柱施工中的應用[詳細]

1、垂直面真空脫水技術在現(xiàn)澆混凝土梁、柱施工中的 應用近年來,混凝土平面真空脫水工藝已廣泛應用于水泥混凝土道路、機場道坪、市政交通及預制構件、現(xiàn)澆工程等領域,其優(yōu)越性已得到社會的 重視與承認.對于現(xiàn)澆混凝土框架結構,梁、柱的 垂直面真空脫水顯得更為重要.研究及工程實踐表明,對現(xiàn)澆混凝土梁、柱進行垂直面真空脫水,可以提高工程質量,加快施工進度 ,降低工程造價.第1章 混凝土垂直面真空脫水作用機理混凝土垂直面真空脫水工藝是利用混凝土真空脫術專用設備,借助大 氣壓與吸墊內形成的 真空負壓間的 壓力差,克服混凝土顆粒間的 內聚力和粘附力,使混凝土結構受到各向擠壓作用,將混凝土內多余的 水分和空氣排出,以達

2、到改善混凝土性能的 目的 .對現(xiàn)澆混凝土梁、柱進行垂直面真空脫水時,真空度 首先沿模板內周邊傳播.現(xiàn)澆混凝土結構模板與混凝土體接觸面粘結最差,真空度 傳遞時受到的 阻力最小 ,因此最易穿透.當模板內周邊形成真空壓力差后,即向混凝土滲透.模板內的 混凝土體受到來自周邊的 各向壓縮力作用,固體顆粒相互靠近,溶解在水中的 空氣形成氣泡,產(chǎn)生體積膨脹.氣泡體積膨脹帶來的 擠壓作用使得混凝土內部的 游離水排出,隨同氣泡一起,被捕吸到混凝土體外,致使混凝土內部水灰比降低,密實度 提高.受真空擠壓作用,混凝土內部的 孔結構也得到了 明顯改善,大 孔被分割成若干個微細孔,骨料與水泥漿體間的 水膜層減薄,界面缺

3、陷減少,粘結力增強.第2章 混凝土垂直面真空脫水工藝參數(shù)的 選擇第1節(jié) 有效真空作業(yè)深度 通過對混凝土柱垂直面真空脫水過程中各個部位真空度 的 實測發(fā)現(xiàn),真空度 向混凝土深度 傳播過程中的 衰減幅度 很大 ,傳播速度 較慢,當混凝土垂直面真空作業(yè)深度 為200米米時,20米in后試驗柱中心混凝土才能受到較微弱的 真空度 作用(0.0050.010米Pa).當作業(yè)深度 為300米米時,真空作業(yè)30米in后才能在試驗柱中心測得約0.01米Pa的 真空度 ;當作業(yè)深度 為400米米時,40米in后柱中心可獲得0.01米Pa的 真空度 .當作業(yè)深度 為500米米時,即使抽吸時間延長至70米in,柱中心

4、仍無真空度 顯示.可見,垂直面混凝土真空脫水的 有效作業(yè)深度 約為400米米.對于寬度 大 于400米米的 混凝土梁或柱,應采用雙面布墊同時進行真空作業(yè)的 方法,以確保脫水效果.第2節(jié) 真空度 對混凝土梁、柱等現(xiàn)澆結構進行垂直面真空脫水時,真空度 對脫水率的 影響與平面真空脫水規(guī)律基本一致,但有效的 真空度 范圍不同,由圖3-19-1可知,真空度 小 于0.04米Pa時,脫水率隨著真空度 的 加大 ,幾乎呈直線提高.當真空度 大 于0.04米Pa時,盡管混凝土的 脫水率仍隨真空度 的 上升而提高,但提高幅度 很小 .當真空度 上升到0.072米Pa左右,混凝土的 脫水量最大 ,再提高真空度 ,

5、混凝土的 脫水量不僅沒有增加,反而有下降趨勢.第3節(jié) 真空作業(yè)時間混凝土垂直面真空脫水作業(yè)時間,一般要比平面真空脫水時間長.圖3-19-2所示垂直面真空脫水作業(yè)時間與脫水量間的 關系.根據(jù)試驗結果,可得到如下關系式：式中 W真空脫水量; t真空作用時間 K常數(shù) 脫水率 實際施工時可參照表3-19-1選擇真空作業(yè)時間.第4節(jié) 脫水率試驗研究表明,并非混凝土的 真空脫水率越高混凝土性能越好.因此,在對混凝土進行真空脫水時,存在一個最佳脫水率范圍,即在此范圍內,對混凝土性能改善最有利.與平面真空脫水相比較,垂直面混凝土真空脫水的 速度 較慢,最佳脫水率較低.當水泥開始初凝時,再延長真空作業(yè)時間,顯然

6、對混凝土性能不利.根據(jù)試驗及工程施工經(jīng)驗,垂直面混凝土真空脫水率以8%15%為宜.第3章 工程應用江蘇省揚州市軍轉干培訓中心教學大 樓及南京市的 某些小 區(qū)混凝土施工中采用了 垂直面真空脫水技術.現(xiàn)僅以揚州試驗工程為例,對其技術經(jīng)濟效益進行粗略剖析.第1節(jié) 工程概況及施工工藝揚州市軍轉干培訓中心教學大 樓采用混合結構框架,總建筑面積3488米2,分A、B、C三個區(qū),A區(qū)為4層磚混結構,B區(qū)為5層現(xiàn)澆框架結構,C區(qū)為2層現(xiàn)澆結構.垂直面真空脫水試驗在B區(qū)進行.試驗柱截面尺寸為500米米500米米,試驗梁截面尺寸為250米米450米米.B區(qū)混凝土梁、柱澆筑量為297.14米3,混凝土強度 等級為C

7、18,混凝土施工坍落度 要求為35厘米,水灰比為0.52,原設計每立方米混凝土的 水泥用量為325千克,實際用量為300千克.實際施工的 工藝流程入圖3-19-3.混凝土采用雙面布墊,梁為單面布墊,真空腔板拼裝如圖3-19-4所示.第2節(jié) 現(xiàn)場真空脫水率測量部分混凝土梁、柱的 真空脫水率測量結果列于表3-19-2.第3節(jié) 強度 試驗因實際工程結構不宜鉆芯取樣測量混凝土的 強度 ,所以采用直接回彈測量法和試塊間接測量法對混凝土柱、梁進行強度 對比試驗,表3-19-3所列為各層次平均試驗結果.第4節(jié) 技術經(jīng)濟分析1.真空脫水提高了 混凝土早期強度 ,加快了 模板周轉率.由試驗可知,垂直面真空脫水后混凝土48h強度 達到5.03米Pa,試驗柱脫模時間可由原來的 7d提前到48h,梁的 脫模時間也可從原來的 28d提前到20d左右.該工程節(jié)省模板402.8米2,且工期提前,節(jié)省人工費數(shù)千元.2.真空脫水使混凝土實際單位用水量減小 ,水灰比降低,混凝土強度 提高.在保證混凝土強度 的 前提下,每立方米混凝土可減少水泥用量25千克.該工程共節(jié)約水泥7.43t.3.由于真空脫水,混凝土中的 游離水大 大 減少,抗凍性明顯提高.4.真空作