C60顶升自密实钢管混凝土的研究

C60顶升自密实钢管混凝土的研究

李佳加  赵宇

江苏双龙集团有限公司 江苏南京210000

摘要：通过优化混凝土配合比，成功配制出了C60顶升自密实钢管混凝土。这种混凝土具有高强度和自密实性能，适用于需要承受大荷载和防水要求较高的工程项目。通过调整配合比中水灰比、水胶比和粉砂比等参数，可以进一步提高混凝土的性能。本文还介绍了C60自密实混凝土的技术要点，包括浇筑和质量控制等方面的要点。

关键词：顶升施工；钢管混凝土；自密实混凝土

1、概述

钢管混凝土是一种结构材料，由钢管和混凝土组成。钢管作为骨架，承担着承载和传递荷载的功能，而混凝土则填充在钢管内部，起到保护钢管、增加刚度和强度的作用。钢管混凝土具有钢材和混凝土的优点，既具有钢材的高强度、刚度和耐久性，又具有混凝土的耐火性和耐腐蚀性。它广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程中，能够满足各种复杂的结构要求。

自密实混凝土，又称高流态混凝土，是一种特殊的混凝土材料。它的配比主要由混凝土自身的质量决定，而不需要额外添加其他材料。在充填和包裹的过程中，自密实混凝土不需要震动，因此可以保持其流动性。这种混凝土具有良好的流动性和施工性能，可以轻松地填充到各种形状的结构中，而且表面积相对较小。自密实混凝土经过加固后，具有较好的机械性能和耐用性。加固可以提高混凝土的强度和稳定性，使其能够承受更大的荷载和外力。同时，自密实混凝土的耐久性也得到了提升，可以更好地抵抗环境因素和化学腐蚀。

2、C60自密实混凝土配比设计的基本原则

2.1科学性原则

C60自密实混凝土配比设计必须遵循科学性原则，考虑配比材料的种类、比重以及混合搅拌的时间。通过科学的配比设计，可以保证混凝土配比符合实际要求。在设计过程中，还需要结合现有技术条件进行优化。

2.2易操作原则

为了避免简陋的制作环境对混凝土配比造成负面影响，C60自密实混凝土配比设计应最大限度提高容错率，简化操作流程，确保施工人员能快速完成批量操作，同时保证混凝土质量符合要求，提高建筑项目的速率，确保按期完成。

2.3实用性原则

对于建设和开发的项目，必须有足够的财政支持来保证其运行，而财政的稳定性将会对建筑工程的施工品质产生直接的影响。总成本投入中，建筑材料的资金投入占据了最大比例。所以，在C60自密实混凝土的配比设计过程中，我们必须坚守实用主义的原则，对混凝土配比的投资进行管理，减少建筑工程项目的施工材料的消耗，从而提升建设开发项目的品质和效率，促进工程项目的持久发展。

3、钢管顶升混凝土性能要求

3.1自密实性能

在浇筑混凝土时，不需要进行振捣，因为混凝土在凝结和硬化后会自然地变得密实良好。这是因为混凝土中的水分与水泥发生化学反应，形成水化产物，使混凝土逐渐凝固和硬化。在这个过程中，水化产物填充了混凝土中的空隙，使其变得更加致密。因此，即使没有振捣，混凝土也能够达到一定的密实性能。这种自密实性能不仅可以提高混凝土的强度和耐久性，还可以减少混凝土表面的气孔和裂缝的形成。

3.2低收缩或微膨胀性

在钢管与混凝土结合的过程中，钢管和混凝土能够相互协调，形成一个整体的受力构件。这种特性可以有效地减少钢管与混凝土之间的应力差异，避免因温度变化或其他因素引起的收缩或膨胀问题。通过确保钢管与混凝土的联合性，可以提高结构的稳定性和耐久性，同时减少维护和修复的成本。

3.3良好的可泵性和流动性

混凝土具有适宜的流动性和可泵性，能够在钢管内自动扩展填充和顶升密实。这意味着混凝土能够通过泵送设备顺利地从搅拌站输送到施工现场，并在钢管内自动扩展填充，填满空隙，使混凝土达到预期的密实度。良好的可泵性和流动性对于混凝土的施工质量和效率至关重要，能够提高施工速度，减少人工操作，同时确保混凝土的均匀性和强度。

3.4较小的黏度、较小的扩展度

为了顶升施工和密实过程的顺利进行，我们需要选择具有较小黏度和扩展度的混凝土。这样可以减少混凝土的经时损失率和流动度，同时确保有足够的初凝时间，不少于12小时。采取此种方式的主要目标是保证在整个泵送顶升阶段，混凝土能够维持优秀的流动性，这种流动性对于顶升建设和密实操作的顺畅推进具有积极影响。

4、钢管混凝土浇筑方法

4.1高抛法

高抛法是一种对设备要求较低、操作简便且浇筑速度快的浇筑方式，因此目前被广泛应用于钢管混凝土的主要浇筑工艺。通过将混凝土从高处均匀地抛下来，利用自身的重力和冲击力，实现混凝土的自动排除气泡和空隙，从而提高混凝土的密实性和强度。这种施工方法的原理非常简单，但却能够有效地改善混凝土的质量和性能。此外，高抛法还具有浇筑速度快的特点，能够大幅缩短施工周期，提高工程效率。

4.2顶升法

顶升法是一种通过使用专用的泵送设备将混凝土从地面输送到施工位置的高效方法。这种方法的优势在于它可以实现远距离输送和高层施工，从而大大提高了施工效率和质量。顶升法的工作原理是将混凝土通过泵送管道输送到目标位置，这样可以避免传统的人工搬运和倾倒的繁琐过程。泵送设备通常由泵车、输送管道和附件组成，其中泵车负责提供动力和压力，输送管道负责输送混凝土，附件则用于连接和控制。泵送顶升法的优点不仅在于它可以快速、高效地完成施工任务，还在于它可以减少人力和物力的消耗，降低了施工成本。此外，泵送顶升法还可以提高混凝土的均匀性和密实性，从而提高了施工质量。

5、泵送浇注控制要点

在开始建设之前，我们必须依照实际环境来合理配置充足的混凝土输送设备，这样才能保证混凝土的流畅灌注和均匀分布的需求。针对C60自密实高效混凝土的持久输送与品质维护，我们需要在现场预留备用泵，避免设备出错或其它可能干扰混凝土建设的即时性与持久性。

在将混凝土运走之前，必须进行两次的混合，并且混合的时间不能少于2分钟，这样才能保证混凝土的均匀分布。此外，必须在现场对混凝土的各项技术参数进行检验，任何不满足质量和技术标准的混凝土都不能用于浇筑。

在C60自密实混凝土浇筑过程中，使用钢管柱作为主要承载构件，泵管使用前要冲洗和冲润处理，罐车要进行高速旋罐处理，遵循连续泵送原则并适当减缓泵送速度，控制泵管浇筑高度在2m以内，指派专人进行现场值班，避免浇筑分层，使用钢筋插棍和锤子辅助插捣，停止浇筑后重新检查混凝土标高并继续浇筑以保证符合设计要求。

6、现场混凝土质量控制与检查

对于自密实混凝土而言，必须严格遵守规定的制造及使用流程。在所有的混凝土运抵工地后，必须对其坍落度和坍落扩展度进行评估，未满足这些规定的将被禁止使用。钢管混凝土结构主要问题在于浇筑质量的检测相对困难。一般来说，对于钢管混凝土的品质进行检验，主要是通过三种不同的方式进行联合检验。①敲击法全面检测。通过对钢管外壁的敲击，我们可以依据声音的差异来做出判断。这种方式虽然简便，却非常有效。②针对存在敲击问题的情况，我们会另外使用钻孔检查，以此来判断其质量问题的严重性。这是一种最直观的手段，能够清晰地看到钢管壁和混凝土的粘合程度以及混凝土内部的紧密程度。③超声波无损检测。这个方法通过使用非金属超声波仪器测量超声波在钢管混凝土中的持续时间、波形和波幅的变化，从而做出判断。它能够依据合适的测试点对钢管混凝土的紧密度和均匀性进行全方位且精确的测试，涵盖了混凝土与钢管壁的粘附状态，同时也能够识别钢管混凝土是否有瑕疵。如果在监测过程中观察到混凝土没有被充分压实，那么就可以进行钻孔注浆的修复。

结语

综上所述，随着城市化进程的加快和建筑结构的不断创新，对于更加轻巧、高强度的建筑材料的需求也越来越迫切。C60顶升自密实钢管混凝土具有较高的强度和耐久性，能够满足建筑结构的要求。以期本文对于推动建筑材料的创新和提高建筑结构的质量具有重要意义，对于促进城市化进程和可持续发展也具有积极的影响。

参考文献：

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