C60混凝土于鋼板剪力墻之應用分析

深圳市寶安區(qū)工程質量監(jiān)督檢驗站 廣東深圳 518000

摘要：由于剪力墻對于建筑來說有著防止結構剪切破壞的作用，十分重要，所以通過探索實驗選擇最佳材料能有效地提高剪力墻的性能，對建筑來說也有著積極的意義。本文以某建筑項目為例，分析了其剪力墻對混凝土性能的要求，通過使用不同材料進行實驗篩選，制備出滿足該施工工程需要的高性能混凝土。使用結果說明該配比方法能使混凝土性能得到提升且經濟實惠，值得人們參考借鑒。

關鍵詞：鋼板剪力墻；混合砂；自收縮

鋼板剪力墻結構在我國已有著幾十年的發(fā)展歷史，其對比起混凝土剪力墻來說不僅可以節(jié)省更多的使用空間，還可以承受更大的風荷載。但是在許多的建筑施工中，我們都發(fā)現(xiàn)鋼板剪力墻的混凝土施工經常會發(fā)生許多的事故，對建筑施工造成了不良的影響，如果解決此類問題已經成為了施工人員的當務之急。下面就某施工項目對此進行討論分析。

1試驗方法

1.1.抗壓強度試驗方法

以28d齡期強度作為C60鋼板剪力墻混凝土的強度評定。

1.1.收縮性能試驗方法

試件成型后立即帶模放入溫度（20±2）℃、濕度（60±5）%的室內，混凝土初凝后開始測試收縮性能，早齡期即3d內收縮性能測試采用非接觸式收縮儀進行，長齡期收縮采用接觸式法進行測試，按以下齡期進行收縮變形值的測量：3d、7d、14d、28d。

2試驗結果與分析

2.1混合砂對C60鋼板剪力墻混凝土性能的影響

2.1.1混合砂性能試驗

機制砂用字母“J”表示，天然河砂用字母“H”表示。對混合砂、河砂及當?shù)貦C制砂進行篩分試驗。

由試驗可知，機制砂級配較差，粒徑大于2.36mm的粗顆粒和粒徑小于0.3mm的細微顆粒含量較高，中間粒徑顆粒較少，其中大于2.36mm的顆粒超過Ⅱ區(qū)砂級配上限；河砂粒徑主要分布在0.15～4.75mm之間，小于0.15mm的細粉極少，故將機制砂和河砂按一定比例混合后級配效果優(yōu)于二者單獨使用時。當J∶H=4∶6時，混合砂中4.75mm與2.36mm的累計篩余超過了Ⅱ區(qū)砂級配上限；當J∶H=6∶4及J∶H=7∶3時，混合砂中4.75mm顆粒含量超過Ⅱ區(qū)砂級配上限，且石粉含量超過10%，對混凝土的工作性不利；當機制砂和河砂按照5∶5混合時，砂粗細顆粒分布均勻，級配效果較好。優(yōu)良的級配可使砂達到最緊密堆積狀態(tài)，此時空隙率較??；同時，機制砂中適量石粉的存在更有利于砂達到最佳堆積狀態(tài)，降低空隙率，因此，采用一定比例的混合砂有利于混凝土工作性能的提高。

2.1.2混合砂對C60鋼板剪力墻混凝土工作性能的影響

通過混合砂級配試驗可知，機制砂與天然河砂按照5∶5比例混合可以達到Ⅱ區(qū)砂的要求，為了研究混合砂對混凝土的性能的影響，將天然河砂、混合砂與機制砂進行混凝土對比試驗。三種不同細集料C60鋼板剪力墻混凝土配合比如表1所示。

表1 三種不同細集料C60鋼板剪力墻混凝土配合比

倒筒時間指用倒置的坍落度筒測定混凝土的排空時間，是用于檢驗混凝土拌合物粘聚性的一種方法，可以作為評價混凝土工作性的一項指標。

混合砂配制的C60鋼板剪力墻混凝土與河砂配制的C60鋼板剪力墻混凝土工作性能相當，采用全機制砂配制的C60鋼板剪力墻混凝土工作性能相對較差，倒筒時間為11.1s，混凝土粘度較大，導致流動性較差，出機坍落度/擴展度僅為245/575mm。采用全機制砂制備的混凝土略有泌水，包裹性差，原因是機制砂級配差，石粉含量高，對水和外加劑吸附作用強，導致混凝土工作性能變差。

試驗結果表明，當J∶H為5∶5時，混凝土不泌水，和易性良好，與采用全河砂制備的混凝土差別不大，滿足施工要求。

2.1.3混合砂對C60鋼板剪力墻混凝土抗壓強度的影響

三種不同細集料配制的C60鋼板剪力墻混凝土不同齡期抗壓強度：采用全河砂制備的C60鋼板剪力墻混凝土早期強度與后期強度均最小，3d強度為42.6MPa，28d強度為78.3MPa；采用全機制砂制備的C60鋼板剪力墻混凝土強度較采用全河砂制備的混凝土強度略高，其28d強度為80.8MPa；而采用J∶H為5∶5混合砂制備的C60鋼板剪力墻混凝土強度最高，3d強度較前兩者提高約5MPa左右，28d強度可達84.9MPa。

采用混合砂制備的混凝土強度在三者中最高。綜合考慮混凝土各方面的性能，采用機制砂與河砂比例為5∶5時，配制的C60鋼板剪力墻混凝土綜合性能較好。

2.2不同膠凝材料體系對C60鋼板剪力墻混凝土性能的影響

選擇不同的礦物摻合料，對C60鋼板剪力墻混凝土的膠凝材料體系進行優(yōu)化，以提高混凝土各項性能?？紤]水泥對混凝土水化熱及收縮的影響，膠凝材料總量控制在500kg/m3。不同膠凝材料體系C60鋼板剪力墻混凝土的配合比如表2所示。

表2 不同膠凝材料體系C60鋼板剪力墻混凝土配合比

摻有硅灰的膠凝材料體系無論是早期強度還是后期強度均比未摻硅灰的體系強度高，28d齡期抗壓強度提高13%以上；摻有礦粉的膠凝材料體系混凝土粘度較大，當?shù)V粉摻量為膠凝材料總量20%時，混凝土的倒筒時間為10.7s，這是由于礦粉為磨細顆粒，不具有優(yōu)質粉煤灰和硅灰那樣好的顆粒形狀，因而沒有潤滑作用，對混凝土的工作性能不利；Ⅰ級粉煤灰的摻入有利于混凝土工作性能的改善，采用大摻量粉煤灰與硅灰復摻的方式有利于混凝土工作性能的改善及強度的提高。這是因為硅灰對混凝土的影響表現(xiàn)在物理與化學作用兩個方面，由于硅灰的顆粒微細，比表面積大，在混凝土體系中起到超細填充料的作用；另一方面，硅灰具有高火山灰活性，并且在早期水化過程中起到晶核的作用，可以顯著提高混凝土的強度。同時粉煤灰也具有良好的微集料填充效應及一定的減水效果，兩種摻合料的共同作用在混凝土的結構形成過程中相互促進和補充，使混凝土的結構更加密實，強度得到了一定提高。綜上可知，C60鋼板剪力墻混凝土的膠凝材料體系為“水泥+粉煤灰+硅灰”時較好。

2.3 C60鋼板剪力墻混凝土自收縮性能

混凝土收縮性能是影響其早期抗裂性能的重要參數(shù)，混凝土早期收縮越大，混凝土出現(xiàn)裂縫的可能性越大。對C60鋼板剪力墻混凝土收縮性能進行測試，在保證膠凝材料總量不變的情況下，摻入6%的膨脹劑或礦粉等量取代粉煤灰進行對比試驗，設計配合比見表3，初凝后（初凝時間8h）64h收縮性能見圖1，28d齡期收縮性能見圖2。

表 3 C60鋼板剪力墻混凝土自收縮試驗設計配合比

圖1 初凝后64h自收縮曲線

圖2 28d齡期自收縮曲線

由圖1、圖2可知，C60鋼板剪力墻基準混凝土在60h時的自收縮率為132×10-6，28d齡期的自收縮率為289×10-6；膨脹劑的摻入可以明顯抑制混凝土的自收縮，摻6%HCSA膨脹劑的混凝土早期膨脹較快，3d后減緩，養(yǎng)護60h和28d齡期的自收縮率分別為-206×10-6和-50×10-6，表明HCSA膨脹劑摻量為6%時，可保證混凝土28d基本不收縮。

摻入6%礦粉取代粉煤灰的混凝土，早期自收縮率較基準混凝土的有所降低，60h的自收縮率降低約50%；而從28d齡期自收縮曲線來看，后期自收縮較基準混凝土的大，28d齡期時其自收縮率為344×10-6。這是因為礦粉具有一定的膠凝活性，但其本身的水硬性很弱，需要有堿或熱的激發(fā)，才表現(xiàn)出明顯的水硬性，礦粉的反應是隨著水泥水化產物Ca（OH）2量的增加而加快的，礦粉的反應又促進水泥的進一步水化，水化產物逐漸細化毛細孔，毛細管負壓作用也逐漸增強，因此，后期摻入礦粉的混凝土自收縮明顯增加。

3結語

由上文可見，當我們按照5∶5的比例將機制砂和河砂進行混合時，能制備出性能良好的C60鋼板剪力墻混凝土。此方法研制出的混凝土在各方面均達到了工程的設計要求，并且有著容易投入生產的優(yōu)點。在進行建筑施工時，我們一定要努力探索更佳的建筑材料，以提高建筑的使用性能。

參考文獻：

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