强度超过了花岗岩:C130混凝土成功应用
对于建筑施工企业来讲,“谁掌握了材料,谁就掌握了未来”。随着我国超高层、大跨度、异形结构建筑快速发展,对于混凝土的强度、耐久性、可靠性均提出了更高的要求。近年来,中建八局第一建设有限公司(以下简称中建八局一公司)长期致力于建筑科技和绿色施工管理的研究与创新,取得了多项行业领先的核心技术和研发成果。
2021年9月30日,中建八局一公司成功破解了1项世界级技术难题,在广州新世界增城发展中心项目建设中,首次成功泵送C130超高强机制砂混凝土并顺利完成浇筑,一举打破混凝土应用的行业最高强度记录。
广州新世界增城发展中心项目
工程概况 广州新世界增城综合发展项目共包括2栋超过200m的超高层建筑,总建筑面积23万m2,其中C1栋建筑高达241m。该项目不仅泵送高度超过了220m,在华南乃至全国开了先例,而且抗压强度甚至超过花岗岩,达到了149.5MPa。
中建八局一公司一直高度重视超高强混凝土的研究应用,在泵送C130混凝土之前,便开展了一系列技术探索、研究工作。该公司先后考察6家搅拌站,共对C80混凝土进行了400多次的配比试验,累计浇筑了1.1万m³,泵送高度突破130m,强度达到100MPa,为此次超高空泵送C130混凝土打下了坚实的技术与实践基础。
材料研发 2020年12月,中建八局一公司项目部牵头,与华南理工大学、RBS设计事务所、兴业搅拌站等多家单位共同组成技术研发小组,经过长达10个月的技术攻关,终于试配出机制砂C130超高强混凝土。
该材料采用标准试验方法,在温度20±2℃、相对湿度95%以上条件下,制成边长为15mm的标准试模成型混凝土立方体试件,经过56d养护后,进行抗压强度测试,强度达149.5MPa。
此外,研发小组采用胶凝材料与活性粉末相匹配优化,再和砂石紧密堆积进行一体化设计,并利用复合型高性能外加剂制备等一系列工艺,通过不断优化配合比,终于制备出适用于超高层泵送的机制砂C130超高强混凝土。该混凝土不仅强度高、性能优,而且成功地以机制砂替代了日益枯竭的天然砂,具有十分重要的意义。
浇筑C130超高强混凝土
社会效益 C130超高强混凝土具有以下显著的社会效益:
1)技术高精尖。C130超高强混凝土的强度达到149.5MPa,是C80混凝土强度的1.5倍,甚至高于花岗岩,其1 m2的构件上可承载1.5万t的重量,相当于3000头成年大象的重量。由于混凝土材料的可泵性会随着强度增加而不断降低,因此高强度混凝土的超高泵送面临着巨大的技术难题,如果将泵送普通混凝土比作抽自来水,那么泵送C130超高强混凝土就像抽糯米团子,施工难度极大。
2)着力碳中和。C130超高强度混凝土强度增加,既减少了混凝土、模板及模板加固构件和项目周转材料的使用量,还节省了大量物资消耗,积极响应了国家碳中和的号召。
3)新发展理念。C130超高强度混凝土采用价格低廉的机制砂取代昂贵的天然石英砂等原材料,不仅有助于促进环境保护及生态恢复,而且由于构件截面尺寸减小,建筑面积和空间得以增大,提高了土地资源的利用率,契合了绿色发展理念。
4)促进产学研一体发展。C130超高强混凝土的研制,是在华南理工大学指导下,由多家单位共同开展试配和应用工作的成果,实现了功能与资源优势上的协同与集成化,形成了一条完整的产学研链条,促进了新技术成果的转化应用。
(中建八局一公司供稿)
注:本文刊载于《市政技术》2021年第11期,第6页