c80—c100级高性能泵送混凝土研究与应用【教学课件】.ppt
18页C80—C100级高性能泵送混凝土研究与应用第1页,共18页1 1一、概述n n本课题组完成的本课题组完成的“ “C80-C100C80-C100级高性能泵送混凝土研究与应用级高性能泵送混凝土研究与应用” ”成果是建设部二成果是建设部二000000年科学技术计划项目,年科学技术计划项目, 发布于发布于“ “建科函[建科函[20002000] ]285285号号” ”该项该项目的立目的立项项背景是:背景是: 一、建一、建设设部将部将“ “高高强强高性能混凝土技高性能混凝土技术术” ”列列为为“ “九五九五” ”期期间间建筑建筑业业十十项项新技新技术术之一,并提出之一,并提出20002000年年奋奋斗目斗目标标在高层层建筑中普及建筑中普及C60C60级级混凝土混凝土的的应应用,用,C80C80级级混凝土达到工程混凝土达到工程应应用,用,C100C100级级混凝土能在混凝土能在试试点工程中点工程中应应用 二、我二、我们们所在的集所在的集团团公司将承公司将承揽揽一一项应项应用用C90C90级级混凝土的工程,急混凝土的工程,急待解决混凝土配合比及相关技待解决混凝土配合比及相关技术术的研究。
的研究第2页,共18页2 2 三、高三、高强强高性能高性能泵泵送混凝土是建筑工程送混凝土是建筑工程结结构材料高新构材料高新技技术产术产品它将现现代工程建代工程建设设中中应应用最用最广、使用量最大的混凝广、使用量最大的混凝土传统材料赋予新的生命力适应建筑技术的发展,缩短了我国与国土传统材料赋予新的生命力适应建筑技术的发展,缩短了我国与国际混凝土技术发展的差距;符合国家可持续发展的战略目标研究这际混凝土技术发展的差距;符合国家可持续发展的战略目标研究这个项目是形势的需要,发展的需要;是企业的需要,更是国家的需要!个项目是形势的需要,发展的需要;是企业的需要,更是国家的需要!因此,我们课题组在无技术资料、自筹科研经费的情况下,以中国建因此,我们课题组在无技术资料、自筹科研经费的情况下,以中国建筑科学研究院建材所为技术依托筑科学研究院建材所为技术依托, ,协同设计部门施工单位通过艰苦的协同设计部门施工单位通过艰苦的工作,大量的实验,历时两年,投入资金工作,大量的实验,历时两年,投入资金3232万元,圆满地完成了该项万元,圆满地完成了该项研究第3页,共18页。
3 3二、主要研究内容n n对于对于C80—C100C80—C100级高性能混凝土的试验研究,我们立足于级高性能混凝土的试验研究,我们立足于采用沈阳当地的原材料、外加剂和矿物掺合料采用双掺技采用沈阳当地的原材料、外加剂和矿物掺合料采用双掺技术及常规生产工艺,注重技术的实用性,以利于尽快转化为术及常规生产工艺,注重技术的实用性,以利于尽快转化为生产力n n1 1、优选原材料、优选原材料n n水泥选用水泥选用P.OP.O、、P.P.ⅡⅡ42.542.5级质量稳定的产品;级质量稳定的产品;n n砂:河中砂砂:河中砂 偏粗偏粗 细度模数细度模数2.6~2.82.6~2.8;;n n碎石:采用质地坚硬粒形良好含泥量小的石灰石;碎石:采用质地坚硬粒形良好含泥量小的石灰石;n n卵石:选用沈阳浑河上游品质良好不含泥块针片状和软弱颗粒少级配卵石:选用沈阳浑河上游品质良好不含泥块针片状和软弱颗粒少级配较好的材料;较好的材料;第4页,共18页4 4优选原材料n n外加剂的选取是经过对全国十几种知名厂家外加剂做平行试验外加剂的选取是经过对全国十几种知名厂家外加剂做平行试验, ,比比较综合技术及经济指标选定了沈阳北方外加剂厂生产的较综合技术及经济指标选定了沈阳北方外加剂厂生产的JL118TJL118T型型高效减水剂。
高效减水剂n n掺合料掺合料——活性矿物掺合料是配制高强高性能混凝土的重要组份活性矿物掺合料是配制高强高性能混凝土的重要组份本试验采用本试验采用CZ-CZ-ⅡⅡ型复合矿物掺合料型复合矿物掺合料, ,实践证明本材料性能比较好实践证明本材料性能比较好, ,用于混凝土中改善了工作性,并提高强度用于混凝土中改善了工作性,并提高强度; ;克服了前期试验的薄弱克服了前期试验的薄弱点点( (混凝土坍落度损失过快混凝土坍落度损失过快, ,拌合物过于粘稠等拌合物过于粘稠等) )解决了延长保塑解决了延长保塑时间与早期强度低、粘聚性与粘滞性的矛盾,通过系统实验确定时间与早期强度低、粘聚性与粘滞性的矛盾,通过系统实验确定合理掺量合理掺量第5页,共18页5 5混凝土的制备n n高性能混凝土配合比高性能混凝土配合比等级等级水胶比水胶比砂率砂率 % %单方混凝土材料用量单方混凝土材料用量kg/mkg/m3 3T T2828强度(强度(MPaMPa))水泥水泥掺合料掺合料外加剂外加剂n nmfmfcucuC100C100( (碎石碎石) )0.26~0.20.26~0.27 74343450~46450~460 0CZ-CZ-ⅡⅡ110-100110-10025.725.7240~260240~2601212118118C80C80( (卵石卵石) )0.24~0.20.24~0.25 535~435~42 2450450Z-Z-ⅢⅢ10010022~24.722~24.7 230~260230~260373797.697.6第6页,共18页。
6 6高性能混凝土工作性及强度n nC100C100级混凝土拌合物工作性级混凝土拌合物工作性坍落度坍落度 (mm)(mm)扩展度扩展度 (mm)(mm)初凝时间初凝时间终凝时间终凝时间坍落度经时损失坍落度经时损失mmmm静置静置5h5h动态动态8h8h动态动态10h10h25025070070010h10h14h14h202020204040第7页,共18页7 7抗压强度复验抗压强度复验结果(抗压强度复验结果(MPa)MPa)水泥品种等级水泥品种等级3 3天强度天强度7 7天强度天强度2828天强度天强度6060天强度天强度n nmmfcufcun nmmfcufcun nmmfcufcuσσn-1n-1n nmmfcufcu华能小野田华能小野田 P. P.Ⅱ42.5Ⅱ42.5292969.969.9292991.891.83636115.115.9 95.175.174 4121.8121.8第8页,共18页8 8C100级混凝土性能试验n n(1)(1)尺寸换算系数尺寸换算系数(0(0· ·93)93)n n(2)(2)劈拉强度(劈拉强度(n=2n=2组组 ,, m m t t=7.06MPa=7.06MPa))n n(3)(3)轴压强度(轴压强度(n=4n=4组组 ,, m m c c =101.9MPa=101.9MPa))n n(4)(4)弹性模量(弹性模量(n=2n=2组组 ,, m m E E=5.02×10=5.02×104 4MPaMPa))n n(5)(5)抗折强度(抗折强度(n=2n=2组组 ,, m =8.5MPa m =8.5MPa))n n(6)(6)应力应力——应变全曲线应变全曲线n n(7)(7)碳化性能碳化性能n n(8)(8)收缩:万分之三收缩:万分之三n n(9)(9)抗渗:抗渗:P P>>3636n n(10)(10)氯离子渗透系数:氯离子渗透系数: 0 0· ·564564××1010- -8 8cmcm2 2/s/sn n(11)(11)抗冻融抗冻融( (慢冻法慢冻法)200)200次次第9页,共18页。
9 910第10页,共18页1010三、工程应用(1)n n1 1、沈阳大西电业园工程、沈阳大西电业园工程——建筑面积建筑面积66000m66000m2 2,地下,地下2 2层至地上层至地上4 4层设计为层设计为C80C80钢钢管混凝土叠合柱,管混凝土叠合柱,2828天抗压天抗压强度平均值强度平均值101101. .2MPa2MPa,验,验收评定达到收评定达到C90C90第11页,共18页1111三、工程应用(2)n n沈阳富林大厦沈阳富林大厦n n建筑面积建筑面积80000m80000m2 2n n地下地下2 2层地上层地上3232层层n n1~61~6层设计为层设计为C90C90钢管混凝钢管混凝土叠合柱土叠合柱n n现场试件现场试件2828天抗压强度平均值天抗压强度平均值116MPa116MPan n验收评定达到验收评定达到C100C100第12页,共18页1212三、工程应用(3)n n沈阳远吉大厦沈阳远吉大厦( (正施工正施工) )n n建筑面积建筑面积24000m24000m2 2n n地下地下2 2层地上层地上2727层层n n负负2 2层至地上层至地上5 5层设计为层设计为C100C100级钢级钢管混凝土叠合柱管混凝土叠合柱n n混凝土强度最大值混凝土强度最大值124.2MPa124.2MPa评定结评定结果已达到果已达到C110C110级级第13页,共18页。
1313 产业化产业化C80—C100级混凝土工程应用量超过2000m3,该项技术已应用于8个工程,其中2个工程为C100级混凝土,均为泵送施工掺合料和外加剂已通过产品鉴定批量生产已有6个搅拌站掌握了该项技术将有5个工程计划应用C100级混凝土第14页,共18页1414沈阳市大西电业园工程经济效益分析等级等级柱断面柱断面mmmm2 2截面积截面积mm2 2混凝土量混凝土量mm3 3备注备注原设计原设计C60C6012001200××120012001.441.44289328937272根柱,每根柱,每根柱总高根柱总高27.927.9米米实际应用实际应用C80C80950950××9509500.900.90180818081 1、减少装修面积、减少装修面积2009m2009m2 2(按地上(按地上2/32/3、地下、地下1/31/3)可省装修费)可省装修费140.6140.6万元;万元;2 2、增加使用面积、增加使用面积250m250m2 2,按,按45004500元元/m/m2 2, ,可增加收益可增加收益250250××4500=112.54500=112.5万元;万元;3 3、底层车库由于柱径小,柱网轴线间距大,每个柱间停放小汽车可由、底层车库由于柱径小,柱网轴线间距大,每个柱间停放小汽车可由2 2辆改为停辆改为停 放放3 3辆,多出辆,多出1616个车位。
带来的效益个车位带来的效益2020××16=32016=320万元总计万元总计573573. .1 1万元第15页,共18页1515四、创新点n n1 1、采用、采用42.542.5级水泥,优选地方材料级水泥,优选地方材料( (普通原材料普通原材料) )利用当地利用当地的高效外加剂、活性矿物掺合料、常规生产设备及常规生产的高效外加剂、活性矿物掺合料、常规生产设备及常规生产工艺生产出工艺生产出C100C100级高强高流态泵送混凝土弹性模量达到级高强高流态泵送混凝土弹性模量达到5 5××10104 4MPa,MPa,耐久性好;耐久性好;n n2 2、混凝土拌合物具有良好的工作性,坍落度达、混凝土拌合物具有良好的工作性,坍落度达260mm260mm,坍落扩展度,坍落扩展度可达到可达到700mm700mm,中边差,中边差20mm20mm,排空时间,排空时间15~2015~20秒,满足自密实混秒,满足自密实混凝土的要求,混凝土质量均匀,无离析泌水,解决了以往多数高强混凝土的要求,混凝土质量均匀,无离析泌水,解决了以往多数高强混凝土拌合物粘滞性大泵送困难的弊病;凝土拌合物粘滞性大泵送困难的弊病;第16页,共18页。
1616n n3 3、混凝土保塑时间长,如遇特殊工程可做到、混凝土保塑时间长,如遇特殊工程可做到8 8小时不变然而小时不变然而尽管保塑时间延长,早期强度并不降低,浇筑后一昼夜强度即尽管保塑时间延长,早期强度并不降低,浇筑后一昼夜强度即可增至可增至20MPa20MPa;;n n4 4、应用沈阳地区浑河上游的卵石,粒径、应用沈阳地区浑河上游的卵石,粒径5~25mm5~25mm,通过,通过“ “双双掺掺” ”配制出配制出C80C80级高性能混凝土,解决了卵石界面粘结力差的级高性能混凝土,解决了卵石界面粘结力差的难题,混凝土平均强度可达到难题,混凝土平均强度可达到97.6MPa,97.6MPa,属我国首创属我国首创n n19981998年年1212月完成的月完成的C80C80级碎石混凝土的研究成果获辽宁省级碎石混凝土的研究成果获辽宁省政府科技进步二等奖政府科技进步二等奖. .n nC80-C100C80-C100级高性能混凝土的研究与工程应用级高性能混凝土的研究与工程应用20012001年年1 1月月2525日通日通过鉴定过鉴定,2003,2003年年9 9月获月获” ”华夏建设科学技术奖华夏建设科学技术奖” ”二等奖二等奖. .第17页,共18页。
1717谢 谢 !!第18页,共18页1818。





