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无需振捣!C30绿色低碳自密实混凝土成功应用!
发布时间: 2024-04-26     浏览:83

    无需振捣!C30绿色低碳自密实混凝土成功应用!

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近日,由中建四局自主研发的C30绿色低碳自密实混凝土在华润置地贵阳九悦综合体项目成功应用,标志着中建四局成功突破绿色低碳混凝土关键控碳技术,在绿色低碳建筑材料关键技术研发与应用领域取得阶段性成果。

次成果应用是中建四局落实国务院《2030年前碳达峰行动方案》相关部署的有力实践,中建四局加快向绿色生产方式转变,提高绿色低碳设计引领能力,把绿色发展理念融入工程建设全过程,探索形成一套成熟的绿色发展模式。

“绿色低碳自密实混凝土”,是指在混凝土生产、使用过程中,能够直接或间接地降低二氧化碳排放的一种具有自密实性能的混凝土。主要技术包括胶凝材料复配技术、补偿收缩技术、外加剂保坍技术等,可达到低碳自密实效果。

C30绿色低碳自密实混凝土为绿色低碳自密实混凝土的一种,是中建四局继超长大跨度C50抗裂混凝土(2019年试验成功)、C30配重混凝土(2020年试验成功)、C130超高泵送混凝土(2021年试验成功)应用后,积极落实国家“双碳”发展战略,加快绿色低碳转型发展,在建筑材料转型变革上取得的重要进展。截至目前,中建四局各项混凝土研究成果及技术已成功运用于哈大高铁、印尼美加达、深圳京基100等多个国内外重点工程项目中。

C30绿色低碳自密实混凝土具无需振捣、自密成型、高强度、 节能环保等特点,采用全过程补偿收缩技术,添加中建四局自主研发的高性能复合掺合料,在极大提高混凝土流动性与自密实性的同时,有效解决了混凝土早期收缩开裂问题。且C30绿色低碳自密实混凝土在原材料生产阶段碳排放量仅为134.5kgCO₂/m³,远低于国家标准要求,(T/CBMF27—2018《预拌混凝土低碳产品评价方法及要求》中预拌混凝土低碳产品单位产品二氧化碳排放量限值≤240kgCO₂/m³),切实做到了以科技创新引领节能降碳新业态,以更低能耗和碳排放来践行高质量发展新要求。

长期以来,中建四局围绕“绿色环保建材”等研究方向,先后完成了多项绿色建材、工业固废循环应用技术的课题研究,取得了大量科技成果,承担了“中国建筑土木工程材料重点实验室”工业固废资源化利用方向的建设任务,设“机制砂、磷石膏、钢渣粉、砼智控”四个研发板块,打造”精品机制砂及建材、磷石膏建材“等系列产品,致力于建成区域一流的固废循环建材实验室,助力中建集团绿色低碳产业发展。

此次成功应用的C30绿色低碳自密实混凝土,是中建四局依托“中国建筑土木工程材料重点实验室”,在机制砂研发版块的有力突破,并在中建四局华润置地贵阳九悦综合体项目实施应用。

华润置地贵阳九悦综合体项目位于贵州省贵阳市南明区,总建筑面积约27万平方米,建设内容含一座购物中心和一座写字楼,与甲秀楼、南明河、筑城广场等老贵阳名片“新旧”对望,建成后将为贵阳市打造一个全新的集餐饮、娱乐、休闲、文化、休闲等元素为一体的高端城市综合体。

项目作为贵州省第一个应用低碳自密实混凝土的工程,施工环境严峻、楼板上空管线复杂、操作空间狭窄(空间高度仅1米~1.8米),中建四局采用C30绿色低碳自密实混凝土进行施工,不仅能够承受较大的荷载,保证建筑物的结构安全,同时良好的抗冻性和抗渗性,让建筑能够在恶劣的环境下保持稳定的性能,混凝土的高流动度使得施工过程更加顺畅,大大提高了施工效率和质量,降低碳排放量。


01技术内容

自密实混凝土(Self-Compacting Concrete,简称SCC)具有高流动性、均匀性和稳定性,浇筑时无需或仅需轻微外力振捣,能够在自重作用下流动并能充满模板空间的混凝土,属于高性能混凝土的一种。自密实混凝土技术主要包括:自密实混凝土的流动性、填充性、保塑性控制技术;自密实混凝土配合比设计;自密实混凝土早期收缩控制技术。

(1)自密实混凝土流动性、填充性、保塑性控制技术

自密实混凝土拌合物应具有良好的工作性,包括流动性、填充性和保水性等。通过骨料的级配控制、优选掺合料以及高效(高性能)减水剂来实现混凝土的高流动性、高填充性。其测试方法主要有坍落扩展度和扩展时间试验方法、J环扩展度试验方法、离析率筛析试验方法、粗骨料振动离析率跳桌试验方法等。

(2)配合比设计

自密实混凝土配合比设计与普通混凝土有所不同,有全计算法、固定砂石法等。配合比设计时,应注意以下几点要求:

1)单方混凝土用水量宜为160kg~180kg;

2)水胶比根据粉体的种类和掺量有所不同,不宜大于0.45;

3)根据单位体积用水量和水胶比计算得到单位体积粉体量,单位体积粉体量宜为0.16~0.23;

4)自密实混凝土单位体积浆体量宜为0.32~0.40。

(3)自密实混凝土自收缩

由于自密实混凝土水胶比较低、胶凝材料用量较高,导致混凝土自收缩较大,应采取优化配合比,加强养护等措施,预防或减少自收缩引起的裂缝。

02技术指标

(1)原材料的技术要求

1)胶凝材料

水泥选用较稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;掺合料是自密实混凝土不可缺少的组分之一。一般常用的掺合料有粉煤灰、磨细矿渣、硅灰、粒化高炉矿渣粉、石灰石粉等,也可掺入复合掺合料,复合掺合料宜满足《混凝土用复合掺合料》JG/T486中易流型或普通型Ⅰ级的要求。胶凝材料总量宜控制在400 kg/m³~550kg/m³。

2)细骨料

细骨料质量控制应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52以及《混凝土质量控制标准》GB50164的要求。

3)粗骨料

粗骨料宜采用连续级配或2个及以上单粒级配搭配使用,粗骨料的最大粒径一般以小于20mm为宜,尽可能选用圆形且不含或少含针、片状颗粒的骨料;对于配筋密集的竖向构件、复杂形状的结构以及有特殊要求的工程,粗骨料的最大公称粒径不宜大于16mm。

4)外加剂

自密实混凝土具备的高流动性、抗离析性、间隙通过性和填充性这四个方面都需要以外加剂为主的手段来实现。减水剂宜优先采用高性能减水剂。对减水剂的主要要求为:与水泥的相容性好,减水率大,并具有缓凝、保塑的特性。


(2)自密实性能主要技术指标

对于泵送浇筑施工的工程,应根据构件形状与尺寸、构件的配筋等情况确定混凝土坍落扩展度。对于从顶部浇筑的无配筋或配筋较少的混凝土结构物(如平板)以及无需水平长距离流动的竖向结构物(如承台和一些深基础),混凝土坍落扩展度应满足550~655mm;对于一般的普通钢筋混凝土结构以及混凝土结构坍落扩展度应满足660 ~755mm;对于结构截面较小的竖向构件、形状复杂的结构等,混凝土坍落扩展度应满足760m~850mm;对于配筋密集的结构或有较高混凝土外观性能要求的结构,扩展时间T500(s)应不大于2s。其他技术指标应满足《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T 283的要求。

03适用范围

自密实混凝土适用于浇筑量大,浇筑深度和高度大的工程结构;配筋密集、结构复杂、薄壁、钢管混凝土等施工空间受限制的工程结构;工程进度紧、环境噪声受限制或普通混凝土不能实现的工程结构。


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