西安绿地中心C60钢管自密实混凝土的配制及应用研究

令建，刘艳丽，张凯峰，李逸飞，张学杰，李文龙

（中建商品混凝土西安有限公司，陕西 西安 710116）

西安绿地中心C60钢管自密实混凝土的配制及应用研究

令建，刘艳丽，张凯峰，李逸飞，张学杰，李文龙

（中建商品混凝土西安有限公司，陕西 西安 710116）

本文介绍利用西安及周边地区原料配制了各项性能指标良好的 3 个体系的 C60 钢管自密实混凝土，已通过搅拌站生产成功，并应用于西安绿地中心工程中，施工现场浇筑顺利，龄期力学性能良好，得到建设方和施工方一致好评。

钢管自密实混凝土；配制；西安绿地中心；应用

0 前言

自密实混凝土是一种具有高流动性、均匀性和稳定性，浇筑时无需外力振捣，能够在自重作用下流动并充满模板空间的混凝土[1]。自密实混凝土最早出现在欧洲，上世纪 80 年代在日本获得较快的发展，现在已经引起全世界的重视，并在许多工程中得到成功应用。近年来由于国内一些新型建筑工程施工的需要，自密实混凝土也得到成功的应用[2-4]。自密实混凝土具有卓越的流动和自填充性能，且不离析、不泌水；其施工工艺免去振捣工序，靠自重成型，减少施工噪音，改善工人和居民环境，更加环保；能够提高浇筑速度，加快施工工期；同时，节约人工，并提高混凝土结构的耐久性[5-6]。本试验研究制备了性能良好的 C60 钢管自密实混凝土，满足了设计及工程施工要求。

1 工程概况

西安·绿地中心双子塔由 A、B 座两栋楼组成，地下 3层，地上 57 层，是西安及西北地区在建第一高楼，总高度270m，建筑面积约 17 万平方米，总投资达 35 亿元，抗震设防烈度 8 度，主楼钢管柱混凝土、钢板剪力墙为 C60 自密实混凝土，其主楼钢管柱混凝土最大高抛高度达到 8m。各项设计和施工要求在西安地区均属首例，对混凝土工作性能具有很高的要求。

2 试验原材料

水泥采用冀东水泥股份有限公司生产的 P·O42.5 水泥，各项性能指标良好。

粉煤灰采用陕西渭河电厂提供的粉煤灰，Ⅰ级粉煤灰筛余为 6.8%，Ⅱ 级粉煤灰筛余为 14.2%。

矿粉采用陕西德龙建筑材料有限公司生产的 S95 矿粉，比表面积 410m2/kg，密度为 2.9g/cm3，28d 活性指数为 105%

硅灰采用西安某检测公司生产的加密硅灰。

砂采用渭河的中砂，细度模数为 2.6。石采用富平采石厂的碎石，分为 5～16mm 和 10～25mm 两种级配。

外加剂采用大连西卡建筑材料有限公司提供的自密实混凝土专用外加剂。

水为普通自来水。

3 配合比设计

3.1 硅灰体系

胶材中掺加一定量的硅灰，用 5～25mm 粒径碎石和5～16mm 瓜米石，根据工作性能适当调整水灰比、矿粉和粉煤灰用量、瓜米石与碎石的比例。试配过程中注意控制浆体粘度，粘度大时适当提高水胶比，浆体粘度小，则降低水胶比。C60 自密实混凝土配合比如表1 所示。

表1 硅灰体系自密实混凝土配合比 kg/m3

3.2 Ⅰ级粉煤灰体系

在胶材中应用Ⅰ级粉煤灰，用 5～25mm 粒径碎石和5～16mm 瓜米石，根据工作性能适当调整水灰比、不同胶材用量比例、瓜米石与碎石的比例，C60 自密实混凝土配合比如表2 所示。

表2 Ⅰ级粉煤灰体系自密实混凝土配合比 kg/m3

3.3 Ⅱ 级粉煤灰体系

在胶材中应用 Ⅱ 级粉煤灰，用 5～25mm 粒径碎石和5～16mm 瓜米石，根据工作性能适当调整水灰比、不同胶材用量比例、瓜米石与碎石的比例，C60 自密实混凝土配合比如表3 所示。

表3 Ⅱ 级粉煤灰体系自密实混凝土配合比 kg/m3

3.4 配合比确定

根据配合比试验情况，检测其工作性能最终确定 C60 自密实钢管混凝土配合比如表4 所示。

表4 确定的 C60 自密实钢管混凝土 kg/m3

4 试验结果与工程应用

4.1 新拌混凝土工作性能测试

根据自密实混凝土的相关要求检测了其初始坍落度/扩展度（T/K）及 2h 经时损失、T500 流动时间、U 型箱试验等技术指标，具体检测结构如表5 所示。从表5 中所示结果可以看出，3 种配合比均能满足自密实混凝土相关要求，其中，硅灰体系各项性能最优，其次为Ⅰ级粉煤灰体系，最后为 Ⅱ 级粉煤灰体系制备的自密实混凝土。

表5 新拌混凝土工作性能检测结果

4.2 硬化混凝土力学性能测试

检测其各龄期的硬化混凝土力学性能，其测试结果如表6 所示。从表6 所示的检测结果可以看出，各龄期混凝土强度均满足设计强度要求，通过快速养护及早期强度值可以看出，硅灰体系制备自密实混凝土力学强度值更高，Ⅱ级粉煤灰体系制备混凝土力学强度值略高于Ⅰ级粉煤灰体系，28 天强度值则表现为硅灰体系＞Ⅰ级粉煤灰体系＞Ⅱ级粉煤灰体系。

表6 硬化混凝土力学性能检测结果 MPa

4.3 工程施工应用

西安绿地中心 C60 钢管自密实混凝土实际生产中，采用标准 180 生产线生产，搅拌时间控制在每盘 120s。要求技术人员对出厂混凝土进行取样检测，要求新拌混凝土扩展度在(650±50)mm，通过U型箱高度≥320mm，倒坍落度控制在10s 以内,混凝土和易性良好。生产的自密实混凝土出厂检测及施工现场状况如图 1 所示。

图 1 混凝土出厂及现场浇筑

5 结论

试验利用西安及周边地区原材料制备了 3 个体系的 C60钢管自密实混凝土，各项性能指标均满足要求，其中硅灰体系新拌混凝土工作性能及硬化混凝土力学性能最佳。具体选用配合比应综合考虑混凝土工作性能及成本预算，由混凝土生产企业与施工单位协商确定。试验确定的配合比成功应用于生产，并于 2013 年 7 月至 2013 年 11 月，成功浇筑到西安绿地中心项目地下室至地上 6 层钢管柱中，浇筑方量约3000m3，施工现场浇筑顺利，后期混凝土结构回弹强度值检测结果满足要求，施工结果受到建设方及施工单位一致好评。

[1]JGJ/T283－2012．自密实混凝土应用技术规程[S].

[2]杨善顺．C60 高抛钢管自密实混凝土的研究及应用[J]．混凝土与水泥制品，2010,(3):16-19．

[3]王赞芝，江林雁，梁庆昌．自密实混凝土及其在印度尼西亚的应用[J]．混凝土，2011,(6):108-113．

[4]詹国良，彭瑞鸿，邓旭华，等． C20 低强度自密实混凝土的试验研究及工程应用[J]．混凝土，2011,(9):128-130.

[5]刘运华，谢友均，李广成．自密实混凝土研究进展[J]．硅酸盐学报，2007（5）：671-678.

[6]尚作庆．钢管自应力自密实混凝土柱力学性能研究[D]．大连理工大学，2007．

［通讯地址］陕西省西安市长安区王寺镇西街中建商品混凝土西安有限公司研发中心（710116）

The preparation and application research of C60 self-compacting concrete in Xi 'an green space center

Ling Jian,Liu Yanli,Zhang Kaifeng,Li Yifei,Zhang Xuejie,Li Wenlong
( China Construction Ready-mixed Concrete CO. Ltd of Xi’an, Shanxi Xi’an 710116 )

This paper introduced using of Xi'an and the surrounding areas good raw material to preparate three C60 self-compacting concrete fi lled steel tube, and the performances of C60 self-compacting concrete were good, the products were successfully applicated in the Xi'an green space center station projec. The project construction pouring smoothly,and the concrete mechanical performance is good, the project owner and contractor gave high praise.

steel pipe self-compacting concrete; preparation; Xi 'an green space center; application

令建（1986—），男，助理工程师。