自密实混凝土在钢管柱中的应用

梁启波

（临沂天元混凝土工程有限公司，山东 临沂 27600）

自密实混凝土在钢管柱中的应用

梁启波

（临沂天元混凝土工程有限公司，山东 临沂 27600）

会展中心钢管柱采用 C35 自密实混凝土进行施工，我们根据试验数据，按照工程实际进行配合比设计，提供施工方案。

自密实混凝土；膨胀剂；钢管柱

0 引言

自密实混凝土是在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好匀质性，并且不需要附加振动的混凝土。它突出的优点是：

（1）保证混凝土能够良好密实。

（2）改善混凝土的表面质量。不会出现气泡或蜂窝麻面，不需要进行表面修补；能够逼真呈现模板表面的纹理或造型。

（3）增加了结构设计的自由度。不需要振捣，可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构。以前，这类结构往往因为混凝土浇筑施工的困难而限制采用。

（4）避免了振捣对模板产生的磨损，混凝土的大流动性能减少对搅拌机的磨损。

（5）提高生产效率，改善工作环境和安全性。由于不需振捣，工人劳动强度大幅降低，工人数量减少，没有振捣噪音。

（6）能降低工程整体造价。

会展中心是城市发展的经济和文化中心，该工程作为形象工程、窗口工程，其重要性不言而喻。会展中心钢管柱混凝土设计强度为 C35，钢管柱位于会展中心两侧，柱直径为 500mm，高度为 18m，由于钢管柱的高度不宜振捣，因此采用自密实混凝土，且要求混凝土 3d 强度达到设计强度的80%，28d 限制膨胀率 2×10-4～4×10-4。

1 自密实混凝土配合比设计

1.1 材料选用

（1）粗骨料：选用粒径为 5～15mm，压碎指标值9.8%、级配良好的碎石。

（2）细骨料：选用沂河中砂，堆积密度 1490kg/m3，细度模数 2.7，含泥量 1.1%。

（3）水泥：沂州集团生产的 P·O42.5 级水泥和中联集团生产的 P·O52.5 级水泥，其性能指标见表1。

表1 水泥性能指标

（4）粉煤灰：选用邹县产优质Ⅰ级粉煤灰，需水量93%，烧失量 1.8%，细度 7.6% 。

（5）外加剂：选用瑞迪斯生产的 FAC 聚羧酸高效减水剂，和阜兴 UEA 膨胀剂。

1.2 自密实混凝土试配原则

（1）保证足够的胶凝材料用量，确保混凝土的流动性和粘聚性。

（2）在混凝土中掺加优质高效减水剂，可以降低混凝土单方用水量，降低水胶比，提高混凝土强度，改善混凝土和易性，提高混凝土流动性。

（3）为保证自密实混凝土的大流动性，在粗骨料的选择上，采用了最大粒径为 15mm 的连续级配的碎石。

实践表明，混凝土的性能取决于浆体与骨料的性质与含量，当骨料性质与含量一定时，优化浆体，可满足拌合物的工作性。根据以上配制原则，对自密实混凝土进行试验试配得出如表2 配比。

表2 自密实混凝土配合比 kg/m3

由表2 配合比进行试验，其混凝土拌合物工作性能及抗压强度如表3。

表3 混凝土性能检测结果

试验表明，从强度、工作性能和成本上分析，配比 3 要优于其他配比，选用配比 3 进行钢管柱自密实混凝土的施工。

2 施工工艺

钢管混凝土的施工方法主要有人工逐段浇捣法、高位抛落免振捣法、泵送顶升浇筑法等几种，综合考虑会展中心钢管柱特点，采用泵送顶升浇筑法浇筑钢管柱内混凝土最适宜。泵送顶升浇筑法其浇筑原理：在钢管柱根部开设浇筑孔，使用泵车进行泵送顶升，通过钢管内混凝土的自重和泵送向上的冲力，使混凝土密实。具体施工工艺如下：

（1）在钢管柱根部开设一个浇筑孔，牢固焊接一个端口朝外的 90°弯泵管，泵管插入钢管柱，斜口向上，另一端水平向外。泵管型号与连接泵车的泵管型号相同，便于泵管连接及布管，并在泵管连接处焊一个止流阀，在混凝土浇筑完成后关闭止流阀，防止混凝土流出。

（2）在钢管柱顶端设置直径 100mm 的排气孔，混凝土浇筑至排气孔出现冒浆为止，间隔 10min 再泵送一次，以尽可能地排出钢管柱内的气体，避免混凝土与钢管柱脱粘。

（3）混凝土在浇筑过程中，技术人员根据浇筑进度进行跟踪监测，对钢管内混凝土是否密实，要及时监测。

3 总结

会展中心钢管柱工程经过验收，达到设计要求。钢管柱混凝土的施工重点在于混凝土的密实性、混凝土与钢管的粘结和施工工艺，自密实混凝土的设计及研究，将有利于特殊工程及特殊部位的施工。

[1] 赵筠．自密实混凝土的研究和应用[J]．混凝土，2003(6): 9-17．

[2] 李志明．免振捣混凝土的质量控制要点及工作性测试方法[J]．混凝土和水泥制品，1998(6): 12-15．

［通讯地址］山东省临沂市兰山区义堂镇驻地 天元混凝土工程有限公司（276000）

Self-compacting concrete in steel pipe column in the research and application

Liang Qibo
(Linyi tianyuan concrete engineering CO., Ltd, Shandong Linyi 518112)

Convention and exhibition center C35 self-compacting concrete is adopted to improve the construction of steel tube column, under the premise of we are according to the test data, and carried out in accordance with the practical engineering design, construction plan.

self-compacting concrete; expansive agent; steel pipe column; construction technology

梁启波（1982—），男，助工，主要从事混凝土的试配、施工及性能研究。