高性能混凝土芯柱施工工法

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1、C70高性能混凝土芯柱施工工法1．前言C70高性能混凝土芯柱由于综合应用了C70高性能混凝土、附加纵向钢筋芯柱和复合箍筋技术，可以解决房屋建筑中的“胖柱”问题，是实现建筑节地和节材的重要途径，将成为解决各种房屋结构轴压比超限并提高其抗震性能的核心技术。重庆建工集团第三建设有限责任公司，在2001年9月至2002年10月，成功地将C70高性能混凝土芯柱施工技术应用于重庆帝都广场工程，并在工程施工技术总结的基础上，不断进行C70高性能混凝土芯柱施工技术的研究，完善形成了“C70高性能混凝土芯柱施工工法”，该工法的核心技术在重庆

2、帝都广场工程中的成功应用在重庆属首例，据科技查新目前国内未见该项技术的报道。2．工法特点2.1C70高性能混凝土芯柱，可以解决高层建筑中柱的轴压比问题，减小超限高层建筑中柱的截面积，达到节地和节材的经济效果。2.2C70高性能混凝土和芯柱及复合箍筋组合技术的应用，可以提高柱的变形能力，加强结构延性，提高房屋建筑的抗震性能。2.3C70高性能混凝土的高工作性能，可以解决芯柱钢筋和复合箍筋密集难以下料振实及远程泵送极易堵泵、离析等问题，加强混凝土的均匀性和密实性，提高混凝土的浇筑质量。2.4C70高性能混凝土芯柱，由于方便操作

3、，对加快施工进度具有显著的效益。3．适用范围适用于超高层、高层、多层及大跨度柱网结构中其轴压比和抗震设防控制具有严格要求的房屋建筑。4．工艺原理4.1C70高性能混凝土配制的原理4.1.1C70高性能混凝土配制的基本原理1、水泥浆料和集料孔隙率越低，混凝土孔隙率越低、孔径越小，混凝土越密实，混凝土强度及耐久性越高（详图4.1.1-1）。混凝土强度（MPa）图4.1.1-1混凝土孔隙率与混凝土强度变化曲线图2、水泥浆体与集料界面粘结力越大，浆骨界面结构越紧密，混凝土孔隙率越低，混凝土强度越高（详图4.1.1-2）。图4.1.

4、1-2粘结力与混凝土强度变化曲线图3、水胶比越适中，混凝土的工作性越好、强度越高（详图4.1.1-3）。图4.1.1-3新拌混凝土水胶比与工作性能曲线图4、C70高性能混凝土的配制不仅要控制水胶比，还要降低混凝土的孔隙率、提高浆骨料界面粘结力。5、C70高性能混凝土不仅具有混凝土结构所要求的各项力学性能，且要具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性。要实现这些性能，C70高性能混凝土的配制应有三个核心技术，即超塑化剂的使用、细粉掺合料的使用和混凝土试配优化技术。4.1.2超塑化剂在C70高性能混凝土配制中的应用原理1、超塑化剂

5、的应用原理超塑化剂是配制C70高性能混凝土的重要组分，混凝土的主要工作性能，如：流动性、填充性、抗离析性能等，主要靠超塑化剂来调节。超塑化剂的特点是对水泥的分散能力强，减水率高，可大副降低混凝土单方用水量，使混凝土获得高强等级，同时混凝土拌合物的流动性大、可泵性好，且减小混凝土坍落度损失功能强。由于超塑化剂中不含Na2SO4，能提高混凝土耐久性。超塑化剂有改善混凝土粘聚性，使混凝土在高流动状态下不离析、不分层，保持良好工作性能的作用。混凝土配制时掺入适量超塑化剂，不仅可以大幅降低水灰比，还可以使混凝土中水泥石孔隙率降低，从

6、而提高混凝土强度。同时超塑化剂的应用还可以使混凝土坍落度提高到200mm以上，坍落扩展度提高到600mm左右，而混凝土拌合物仍能保持良好的粘聚性和抗离析能力，其作用机理见混凝土拌合物流变方程（式4.1.2）。（4.1.2）式中：——为剪切应力；——为屈服剪切应力；——为塑性粘度；——为剪切变形速率。分析上式可知，是阻止塑性变形的最大应力，是混凝土内部阻止其流动的性能，越小，相同外力作用下流动速度越快。因此，和越小，混凝土拌合物初始流动阻力及流动过程中阻力就越小，就越有利于混凝土拌合物获得高流动性。但是，另一方面混凝土拌合物

7、的匀质性及抗离析能力同样取决于和，和越小，阻止粗骨料与水泥浆料相对移动的能力越弱，又容易导致混凝土拌合物抗离析能力降低。解决混凝土工作性能之关键，即在于解决高流动性与离析性之间的矛盾，通过混凝土配合比优化设计，在二者之间找到最佳平衡点超塑化剂减水率可达到25%～30%，使混凝土水灰比降低到0.25～0.26，而水泥用量仍可达到500kg/m3左右，混凝土坍落度可以保持在200mm左右。合理选择使用超塑化剂，是解决上述矛盾的有效途径。2、混凝土高工作性能的检测掺加适量超塑化剂的混凝土，其良好的工作性能可以采用以下方法测试：1

8、）流动性检测对混凝土拌合物流动性的检测，传统方法是坍落度测试。该方法简单易行，但对影响其流动性的屈服剪切应力和塑性粘度仅靠目测判断，不能较准确地量化其流动性指标。即使混凝土坍落度很大，由于过大，拌合物粘滞酽稠，仍不能满足流动性要求。因此，还必须考虑流变时间这一因素，从时间及空间两个层面，全面评价其流动性