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浅谈大体积陶粒混凝土施工

2010-09-26单连梅刘文王利明

商品混凝土 2010年8期
关键词:陶粒泵送潍坊

单连梅,刘文,王利明

(1.潍坊万丰混凝土有限公司,潍坊261041;2.潍坊昌大建设集团,山东 潍坊261041;3.潍坊市建筑工程质量监测站,山东 潍坊261041)

浅谈大体积陶粒混凝土施工

单连梅1,刘文2,王利明3

(1.潍坊万丰混凝土有限公司,潍坊261041;2.潍坊昌大建设集团,山东 潍坊261041;3.潍坊市建筑工程质量监测站,山东 潍坊261041)

大体积混凝土施工主要控制混凝土内外的温差,避免温度效应引起的裂缝。陶粒混凝土泵送施工主要控制坍落度,解决骨料的上浮问题。

大体积混凝土;温差控制;骨料上浮

根据GB50496—2009 《大体积混凝土施工规范》的定义“混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体积混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引气的温度变化和收缩而导致有害裂缝的混凝土称为大体积混凝土。” 施工中大体积混凝土极易产生温度收缩裂缝,是在混凝土早期降温过程中由于内外降温速度的不同引起的,因此,大体积混凝土施工中要控制好温度应力的产生是防止裂缝的关键(一般的外约束力影响产生深层裂缝,内约束力影响产生表面裂缝)。关于内约束力的产生主要是由于混凝土散热不均匀而造成的,因此在施工期间如何控制好混凝土内外的温差,是防止裂缝的关键。

用轻粗骨料、轻细骨料(或普通砂)、水泥凝胶和水配制而成的混凝土,其堆积密度不大于1900kg/m3者,称之为轻骨料混凝土,轻骨料混凝土与普通混凝土的不同之处在于:由于粗骨料中存在着大量的空隙,也正因如此,才赋予其轻质、高强、保温和耐火等特点,并且变形性能良好,弹性模量较低,在一般的情况下,其收缩和徐变也较大。虽然多孔的粗骨料的抗压强度低于普通的骨料,但是由于轻骨料的空隙在拌合料搅拌的过程中有吸水的作用,造成轻骨料颗粒表面的局部低水灰比,增加了粗骨料表面附近水泥石的密实性;同时,轻骨料表面的多孔和粗糙,也提高了轻骨料与水泥石之间的粘结力,这样在骨料的周围形成了坚硬的水泥石外壳,约束了骨料的横向变形,使得骨料在混凝土中处于三向受力状态,从而提高了骨料的极限强度。

下面笔者结合工程实例对大体积的、全轻的陶粒CL20泵送混凝土略作分析与总结。

1 工程概况及工程的特点

潍坊阳光大厦位于潍坊市高新技术开发区,总建筑面积113527.88m2,采用框架剪力墙结构,主楼采用筏板基础,笩板以上的负二层地面(保温抗震层)厚度1200mm 、面积为3100m2,采用表观密度为1300kg/m3的CL20陶粒混凝土,总混凝土用量为3720m3,为大体积混凝土。

本工程的特点是:(1)大体积混凝土;(2)表观密度为1300kg/m3的 CL20陶粒混凝土,属于全轻混凝土;(3)施工工艺为泵送施工。

2 原材料

选择优良的原材料,是确保工程顺利开展的前提,也是取得优良工程质量的保证,配制表观密度为1300kg/m3的全轻混凝土,必须选择轻质的粗骨料和轻质的细骨料。

2.1 陶粒与陶砂

采用页岩陶粒,规格为5~25mm,堆积密度为750kg/m3,吸水率4.0%;页岩陶砂,堆积密度为850kg/m3,砂率为44%。

2.2 其他原材料

水泥:采用山东水泥厂P·O42.5低碱水泥,细度80μm方孔筛1.2%,使用时温度≤50℃。

粗骨料:昌乐碎石,碳酸盐,无活性,粒级5~31.5㎜,含泥量≤0.5%。

掺合料:大元实业有限公司超细粉,采用粉煤灰和磨细矿渣“双掺”的方法,以降低水泥用量和混凝土的水化热,比表面积350m2/kg。

外加剂:大元实业有限公司DB-2,推荐掺量为胶凝材料的2%。混凝土设计终凝时间为36h。

3 陶粒大体积混凝土的施工技术

3.1 混凝土配合比的确定

对于本工程大体积陶粒混凝土的施工问题,配比的确定过程中要满足以下要求:①水化过程中释放的热量低,能够满足大体混凝土的技术指标;②全轻混凝土,表观密度为1300kg/m3;③抗压强度指标满足CL20 ;④泵送施工,需要解决骨料的上浮问题,经试验取得配合比见表1。

表1 表观密度为1300kg/m3的CL20陶粒混凝土试验配合比

施工要求坍落度为140~160mm,实测坍落度为160mm,骨料不上浮,混凝土和易性良好,匀质性良好,7d强度为17.9MPa,28d强度为26.9 MPa。

3.2 混凝土的施工技术及浇筑方法

混凝土浇筑方法必须合理,避免混凝土出现冷缝,从而产生渗水通路。本工程分两次泵送浇筑,一次浇筑厚度为0.6m,中间间歇为6h,混凝土中不设循环水降温管道。实际施工过程中实测入泵坍落度为155㎜,混凝土和易性良好,匀质性良好。

每层混凝土的浇筑沿一个方向采用连续浇筑方法,混凝土自然流淌形成一个斜坡。这种方法能较好地适应泵送工艺,避免泵管的经常拆除冲洗和接长,提高泵送效率,保证及时接缝,避免冷缝的出现。

混凝土浇筑建议按①②③的顺序,采用“一个坡度、薄层浇筑、循序推进”的连续浇筑方法,混凝土自然流淌形成一个斜坡(如图1)。

图1 混凝土浇筑流程图(①、② 、③表示浇筑顺序)

在浇筑混凝土时,在每个浇筑带的前后布置两道振动器,第一道布置在混凝土的卸料点,主要解决上部的振实,第二道布置在混凝土坡角处,确保下部混凝土的密实。并控制振捣时间、振捣棒的移动间距和插入深度。

图2 混凝土振捣示意图

上层混凝土的浇筑在底层浇筑6~8h后进行,浇筑方式和振捣方式与底层基本相同,区别在于第二道布置在混凝土坡角处的振捣要深入底层混凝土,确保底层混凝土和上层混凝土的完全融合,避免因混凝土整体的匀质性差而造成的各种不良问题。

4 大体积混凝土温度控制

本工程为大体积混凝土,必须采取有效的措施控制混凝土的水化热,避免产生温度裂缝。

①采用上述配比,掺加适量的矿粉,降低基础大体积混凝土的水化热。本工程采用超细粉(粉煤灰和磨细矿渣“双掺”的方法)+超缓凝型泵送剂的方法解决大体积混凝土内部温度。

②采取混凝土缓凝措施优点很明显:第一,采取缓凝措施后,可以明显降低水泥的早期水化速度,并推迟混凝土水化热峰值的时间,降低峰值,减小温度应力。第二,本工程施工作业面大、混凝土方量大,因此,混凝土浇筑过程中层面之间留有足够的接茬时间,从而避免混凝土施工出现冷缝。

实际施工过程中混凝土的凝结时间:初凝时间17~20h,终凝时间不超过但接近28h。

③大体积混凝土采用“塑料薄膜+毛毡+保温板”覆盖养护措施,控制混凝土的外部温度。混凝土内部设置测温点,制定出详细的测温计划和养护措施,安排专人进行落实。

④控制混凝土的入模温度。本工程在初秋施工,但工程位于主楼的地下室,基本恒温16℃左右,湿度65%左右,混凝土入模温度10℃左右,保证混凝土的工作性能。

⑤本工程采用分层浇筑的方法,不预埋降温水管法,完全可以保证大体积混凝土的质量。

⑥混凝土后期的覆盖层的撤离根据实际的测温结果,保持内外温差低于20℃.

5 混凝土浇筑过程控制

(1)在浇灌混凝土前,模板及钢筋间的所有杂物必须清理干净。

(2)混凝土的浇筑要连续,按施工组织设计方案和混凝土施工规范进行,并避免混凝土出现冷缝。

(3)混凝土振捣必须密实,不能漏振、欠振、也不可过振。振捣时间宜为10~30s,以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准。振捣时,快插慢拔,振点布置要均匀。在施工缝、预埋件处,加强振捣。

(4)混凝土接槎时间不得超过混凝土的初凝时间。

(5)混凝土成型完,等表面收干后必须用木抹子搓压混凝土表面,以防止混凝土表面出现裂缝(主要是塑性沉降裂缝、和表面快速失水干缩裂缝),抹压共2~3遍,最后一遍搓毛。底板混凝土表面快见白时,应立即进行养护。

6 混凝土后期养护

大体积混凝土的养护是保证质量的最重要的措施之一,但混凝土浇筑后期的养护不容忽视,要派专人负责养护工作。养护期14d。

7 工程浇筑结果

本工程于2008年9月浇筑完成,浇筑后第二天至第三天温度最高,预埋电传感器,电子测温混凝土中心最高温度为61℃,混凝土内外温差最大为20℃;混凝土浇筑后28d平均回弹强度达到23.6MPa,试件抗压强度为26.8MPa ;整个大体积混凝土表面平整,未发现明显的表面裂缝。2009年该工程得以顺利验收通过,这是潍坊市首次大体积轻质混凝土泵送施工,引起了当地各方面的广泛关注,混凝土浇筑成功后,在当地同行业中引起了强烈的反响。

8 结语

混凝土是一种组成简单实际复杂的体系,混凝土的研发和使用又是两个不同的相关过程。作为一名从事混凝土方面工作的技术人员,我深切的感受到了配比设计和实际的工程应用之间的距离,一定要做好“研以致用”的工作,切实保证工程质量才是硬道理,愿与广大的混凝土技术工作者共勉。

单连梅(1977-),女,工程师, 潍坊市万丰混凝土有限公司,现从事混凝土生产质量管理和技术服务工作。

[单位地址]潍坊市机场南路与潍胶路交叉口(261041)

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