高性能与自密实混凝土技术在琴台大剧院中的应用

表1 应用部位 地下室底板 水泥 洋房 42. 5 硅酸盐水泥 华新 42. 5 硅酸盐水泥 洋房 42. 5 矿渣硅酸盐水泥 粗骨料
原材料选用表
碎石 , 粒径 5~ 31. 5 mm, 含泥量 ∀ 0. 7% 碎石 , 针片状颗粒含量 ∀ 6. 9% , 压碎指标 6. 6% , 含 泥量 ∀ 0. 7% 碎石 , 粒径 10~ 20 mm, 含泥量 ∀ 1% , 针片状颗粒含量 ∀ 10%
靖
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贾
霞
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430023; 2. 中南建筑设计院股份有限公司, 武汉
430071)
摘要 : 作为第八届中国艺术节的主会场, 琴台大剧院工程是国家的重点工程 . 由于工程的复杂性, 使得超长 、 超大面积及大体积混凝土是本工程结构的重要特点 , 其裂缝控制、 混凝土的耐久性能成 为了工程施工的重点与难点 . 为此 , 针对工程中所选用的材料情况, 通过试验研究 , 制定出了能较 好满足工程实际所需的高性能与自密实混凝土配合方案与施工方法, 为工程质量的确保提供了技 术上的支持. 关键词: 古琴台; 大剧院; 高性能混凝土 ; 文献标识码 : A 自密实混凝土 文章编号: 1672 948X( 2010) 01 0048 04 中图分类号: T U 317
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造型的施工要求 , 大量采用 了高性能混凝 土施工技 术[ 1] . 针对本工程的需要 , 配制高性能混凝土时 , 为了 优选原材料和配合比[ 2] , 工程应用 双掺 技术, 除提 高混凝土的可泵性外, 还有意识地预先通过试验确定 低收缩率的混凝土配合比, 同时减少水泥用量, 降低 混凝土的水化热和改善其收缩性能. 2. 1 原材料的选择 选用优质的原材料 , 如底板施工中采用连续级配 骨料 , 增大混凝土的密实度. 严格控制混凝土出机和 入泵坍落度, 随不同施工阶段的设计要求与天气变化 情况跟踪调整配合比, 详见表 1.
表2 水胶比 0. 35 底板 C 35 S8 高性能混凝土配合比 砂 / kg 760 石 / kg 1 095 水 / kg 170 减 水剂 / kg 8. 5 水泥 I 级粉煤灰 / kg 300 / kg 80
在工程施工中, 地下室底板使用 KFDN SP8 外加 剂, 看台楼层等混凝土结构根据具体情况, 选用 FDN 9000 高效缓凝减水剂、 F E C2 外加剂等, 这些高效外 加剂具有高减水率和良好的保塑性能 . 掺外加剂混 凝土与基准混凝土的减水效应比较如图 1 所示.
第 32 卷 第 1 期 2010 年 2 月
三峡 大学学报 ( 自然科学版 ) J of China T hree Go rg es U niv. ( N atural Sciences)
V ol. 32 N o. 1 Feb. 2010
高性能与自密实混凝土技术在琴台大剧院中的应用
罗
( 1. 武汉建工股份有限公司 , 武汉
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工程背景
为武汉最高档次的文化艺术表演场所 , 也是 2007 年 第 8 届中国文化艺术节主会场. 该工程是由一个 1 800 座大剧院、 一个 400 座多 功能厅、 多个排练厅、 汽车库、 公共服务空间、 交通辅 助用房等组 成, 总建筑 面积 65 650 m , 建筑总 高度 40. 300 m. 本工程地下 1 层 ( 主台仓 4 层, 深 21m ) , 地 上 6 层. 结构为框架 剪力墙结构, 内含悬臂预应力大 梁、 26 m 长大跨度预应力梁以及大型钢结构 . 工程高性能混凝土用量达 65 600 m 3 , 主要由办 公区、 舞台区、 观众区、 休息区 4 大块组成 , 设计有一
Application of High Performance and Self compacting Concrete Technique to Qintai Great Theater
L uo Jing
sign Inst itut e Co. , L t d. , Wuhan 430071, China) Abstract According t o the planning o f the Ancient Guqin T errace area const ruct ion, t he ancient Guqin T er
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古琴台位于武汉三镇的交汇地段 , 依山傍水 , 自 然环境得天独厚 , 最能体现山 水城市相得益彰 的意 境, 同时她也是具有悠久历史的文化古迹 , 高山流水 觅知音 的动人传说千古流芳 , 楚文化特色十分浓郁. 武汉琴台文化艺术中心一期工程 ! 琴台大剧院 是国家重点项目, 坐落于汉阳月湖北岸、 长江广场以 西、 梅子山以东 , 处于风景秀丽的月湖和汉江之间. 琴 台大剧院作为琴台文化艺
自来水
2. 2
双掺技术的应用
时间以及混凝土收缩率等性能指标. 根据结构的不同 特点和设计要求、 气候条件, 掺入粉煤灰的影响以及 施工现场的生产管理状况 , 采用不同技术指标, 由实 验室试配确定 . 地下室底板施工阶段. 根据现场条件, 对底板混 凝土提出以下指标: 坍落度 12~ 14 cm; 初凝时间 6~ 8 h; 掺加高效减水剂, 超量掺加 I 级粉煤灰, 减少水泥用 量, 降低水化热; 通过试验选定收缩率较小的配合比. 为了确保混凝土具有高性能 , 工程提前对混凝土 配合比进行了大量反复多次的试验, 取得十几组试配 数据 , 测试了不同配合比混凝土的收缩率及收缩与龄 期的关系 , 并采用钢环试验方法测试混凝土的长期收 缩情况. 测定混凝土收缩率后, 有意识地模拟浇筑一 块混凝土试件进行试验, 测试其温度变化和收缩率, 确定了表 2 的配合比 , 其收缩率为 0. 12 ∃ , 且在 14 d 后基本上不再收缩 . 实践证明 , 本配合比是成功的 , 用 I 级粉煤灰代替部分水泥 , 大大减少了水泥用量和降 低了水化热, 在确定了收缩率较小的配比后, 据此收 缩率确定底板 分块的最大长度为 45 m, 相邻块之间 混凝土浇筑的时间间隔为 14 d.
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Jia Xia
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( 1. W uhan Const ruct ion Eng ineering Co. , L t d. , Wuhan 430023, China; 2. Cent ral Sout h Archit ect ural De
r ace has been t ot ally m odif ied and perf ected by Wuhan Gov ernment. Because of the co mplex ity of the pro ject, super long, super large area and massive concr et e ar e im port ant f eat ures o f t his project st ruct ure. Cracking cont rolling and durabilit y of concret e const ruct io n have becom e t he emphases and diff icult ies o f t his pro ject. For t his purpose, t aking int o account t he cho sen mat erials, a high perfo rmance and self compact ing concr et e mix schem e and const ruct ion met ho ds ar e developed; t hat can meet the pract ical requirem ent s, and pro vide technical support t o t he qualit y and saf ety of t his pro ject. Keywords Ancient Guqin T errace; grand t heat er; hig h perf orm ance concr et e; self com pacting concr et e
细骨料 中粗砂 , 细度模数 2. 6~ 3. 0, 含泥 量 ∀ 0. 6% 中砂 , 细度模数 2. 5, 含泥 量 ∀ 0. 6% 普通河砂 , 细度 模数 2. 5~ 3. 2, 含泥量 ∀ 1. 2% 拌和水 自来水
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高性能混凝土的应用
本工程混凝土最大输送距离达 280 m , 最大输送
高度为 40 m, 为满足泵送混凝土和大剧 院复杂特殊
在看台楼层混凝土中, 选择了不同的水泥和多种
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三 峡 大 学 学 报( 自 然 科 学 版)
2010 年 2 月
外加剂进行配合比试验研究, 对外加剂的适应性进行 对比试验, 得出针对不同阶段和不同施工部位的优化 配合比. 看台采用 F E C2 外加剂掺量为 1. 6% , # 级 粉煤灰掺量为 22% , 既满足了混凝土的强度要求, 又 具有良好的可泵性和经济性 . 楼层采用 FDN 9000 高 效缓凝减水剂和湖北科能环保公司的 # 级粉煤灰得 出的配合比即, 水泥 % 混合材 % 砂 % 石 % 水 % 外加剂 = l % 0. 23 % 2. 17 % 3. 20 % 0. 53 % 0. 016, 水泥、 砂、 石、 水、 粉煤灰、 外加 剂用量分 别为 332、 722、 1 063、 176、 77、 5. 28 kg / m 3 , 水胶比 0. 4, 含砂率 40. 4% , 坍落 度 145 m m, 质量密度 2 370 kg / m , 初凝时间 5~ 8 h, 终凝时间 8~ 10 h. 2. 4 合理增加施工缝数量以改善约束条件 在超大面积现浇底板、 看台和楼层中, 通过合理 增加施工缝数量, 降低了约束应力 , 减少了混凝土收 缩, 取得良好的效果 . 在地下室底板混凝土中, 为了有效控制混凝土底 板的收缩变形, 施工前经计算和研究 , 决定调整底板 分块 , 将大块底板划分成小块进 行施工, 中间增加 6 条施工缝, 把整个底板划分成 16 小块, 每块长度基本 控制在 30 m 内, 底板后浇带按设计要求采用橡胶止 水片, 施工缝和侧墙后浇带及外墙水平施工缝采用钢 板止水片 . 后浇带、 施工缝采用新型永久性模板 快易 收口网 . 后浇带待其两侧混凝土龄期达 2 个月后再施 工, 采用比设计高一等级的微膨胀混凝土浇筑. 底板 混凝土的浇注采用跳仓法进行 , 相邻两块底板混凝土 浇注时间间隔为 14 d, 实践证明效果很好. 本工程形体庞大, 看台楼层面积巨大, 环状结构 超长 , 为防止混凝土贯通裂缝的产生 , 并有效控制表 面裂缝的开展, 施工过程中在不影响结构整体性的前 提下 , 兼顾施工方便, 沿看台和楼层环向增设了两道 施工缝 , 缝处增设构造配筋, 合理划分施工流水段, 使 施工缝有效削减了混凝土结构的约束应力, 减少了蓄 热量与水化热的过度积累 , 避免了有害裂缝的产生 .