Self-compacting and slight dilating concrete applied in steel column grouting

Columns of a high-rise building at the bottom floor have to absorb enormous shaft force during earthquakes, filling reinforced concrete into the box columns will significantly increase their strength.
/ By Fu Tsu Construction

本案鋼柱內使用高強度自充填混凝土，其強度須達12,000 psi。考量SCC的乾縮現象相較於一般混凝土更為顯著，為避免SCC在柱內灌漿後，鋼鈑與混凝土間或SCC分段澆置介面因體積收縮而產生間隙，影響建築結構抗壓強度，除了在配比內加入微膨脹化學摻料，使其在硬固後具有萬分之四的微膨脹反應（即不容許混凝土有收縮率）外，還進行三階段實際尺寸鋼柱內灌漿試驗及1/4短柱縮尺試驗。試驗結果顯示柱內橫隔鈑採均佈小孔設計，有助於灌漿過程中鈑下氣泡之排放，相較於現行中央大孔做法，氣孔率約可從10%降至2%以下，此外均佈小孔的直徑宜大於8cm，總開孔率最小應等於中央大孔之設計。另由軸壓試驗結果顯示，以萬分之四膨脹率之SCC填充鋼柱，隔鈑採大孔或均佈小孔，對軸壓行為的影響不顯著，柱軸壓強度皆可滿足設計要求。這些試驗結果亦同步發表於國內土木水利期刊第四十一卷第二期。

鋼柱的研發與創新
本案的鋼柱設計一開始預計仿臺北101採厚70mmSM570MC鋼鈑+840kgf/cm2+剪力釘，角隅垂直加勁鈑+(12+8)＃11鋼筋籠施作，後因成本、工期與施工複雜度等考量，改採柱內加勁鈑及部分半大不小鋼柱加柱內鋼環施作。

文、圖／互助營造