C30P10向下泵送混凝土的技术应用

2015-10-31苏海李可寿

建材与装饰 2015年23期

关键词：矿粉抗渗水胶

苏海　李可寿

（广西华宏沙井混凝土有限公司　广西　南宁　530000）

C30P10向下泵送混凝土的技术应用

苏海李可寿

（广西华宏沙井混凝土有限公司广西南宁530000）

结合工程实例采用纤维、粉煤灰和矿粉三掺技术配制C30P10向下泵送混凝土应用的关键技术。从混凝土的原材料选择、和易性、经时损失、抗渗性能等方面进行研究，通过配合比优化，管道科学合理布局，解决了向下40m深泵送大体积锚碇混凝土技术难题。结果表明三掺技术可以有效改善混凝土的性能，满足抗渗指标，对向下泵送混凝土起到关键作用。

向下泵送混凝土；锚碇；抗渗性

引言

随着城市化进程的加快，楼王多层地下层、市政地铁及景观大桥等工程需要向下泵送混凝土越来越多，而向下泵的混凝土产生的自重下落而导致运动离析堵管的现象突显，故对混凝土的工作性能提出了更高的要求。本研究采用普通纤维、粉煤灰和矿粉的三掺法，配制C30P10向下泵送混凝土关键技术，具有较高产社会效益和经济实用价值。

1　工程概况

总投资8.89亿元的南宁英华大桥起于西岸风亭路，上跨亭江路，向东跨越邕江后，在柳沙半岛接英华路。主线全长主桥为45+410+45m的三跨连续钢箱梁单缆斜吊悬索桥，梁体为单箱四室扁平流线型结构，上塔柱及横梁为钢结构。索体为单索面悬索桥，主跨在成桥状态下垂跨比为1：9，吊索水平间距10m。索体两端设计64220m3混凝土锚碇，分7层浇灌。混凝土技术指标要求符合《公路工程混凝土结构防腐技术规范》（JTG/TB07-01-2006），《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011），《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）。配合比要求：抗渗等级为P10，聚丙稀晴纤维掺量1kg/m3。

2　检验原材料

2.1水泥

水泥选取当地品牌广西华宏水泥股份有限公司生产的P.O. 42.5级散装水泥。水泥质量性能检验结果如表1。

表1　水泥性能

2.2粉煤灰

粉煤为采用南宁造纸厂的生产的Ⅱ级粉煤灰。检验指标见表2。

表2　粉煤灰性能

2.3矿粉

矿粉选用防城港市金鑫矿粉厂生产的S95级矿粉。检验指标见表3。

表3　矿粉性能

2.4砂子

砂采用南宁本地的卵石破碎的机制砂。检验指标见表4。

表4　砂子性能

2.5碎石

石子采用武鸣县石灰石5～25连续级配。检验指标见表5。

表5　石子性能

2.6外加剂

外加剂选用南宁宝象建材有限公司的BX-Ⅱ聚羧酸系高效减水剂。检验指标见表6。

表6　减水剂性能

3.1混凝土配合比设计

配合比设计是实现预拌混凝土性能的一个重要过程，也是保证预拌混凝土质量的重要环节。根据该工程对混凝土强度，抗渗指标及施工方式的要求，来考虑混凝土配合比。

（1）强度保证：低水胶比是混凝土强度保证，C30宜在0.4～0.45之间，在试配过程中选用3个水胶比，0.41，0.42，0.43。在用水量降低情况下混凝土坍落度损失过快，通过外加剂参量调整使混凝土的初凝时间在10h左右。同时利用矿粉的后期强度发挥作用大，采用60天龄期抗压强度作为评定标准。

业中屋面的保温材料主要有现浇保温材

（2）抗渗保证：抗渗性能高是对混凝土耐久性的保证。通过降低水胶比提高混凝土的密实度。

3　试验

（3）水化热的保证：对于大体积混凝土，为了防止水化热过高造成内处温差过高产生开裂，在保证各项技术指标前提下，减少水泥用量，提高矿物掺合料用量，本工程配合比矿物掺合料的比例在45～55%之间。

（4）抗裂保证：为保证往下运输时混凝土中浆体会与骨料流动同步，加入短纤维增加抗裂性，胶凝材料总量在380～400kg/m2之间，要求各易性良好，不离析，不泌水。

依据以下配合比设计原则，采用3个不同水胶比0.41，0.42，0.43设计配合比如表7。

表7　不同水胶比的配合比

3.2配合比优选

表8　C30P10不同配合比性能检测检查表

综合考虑混凝土耐久性及外界温度变化对混凝土坍落度损失影响会比试验结果波动大等因素，选取了低水胶比以确保耐久性的高保证系数，选取0.41水胶比，同时选定坍落损失最小配合比C30P1002。

3.3抗渗性能试验

选取两组C30P1002的抗渗试件进行检验，从水压0.1MPa开始加压，每8h增加压强0.1MPa水压力，经124h加压至1.7MPa匀未见混凝土表面渗水。对12个抗渗试件进行壁裂观察，试件渗水高度在10～12cm之间。试验表明该配比抗渗能力达到P16，满足设计要求。

4　混凝土施工控制技术

4.1浇筑方案

本工程单个锚碇混凝土方量为32110m3，锚碇结构大体积混凝土的温控主要从锚碇的分块及分层施工来控制混凝土芯部水化热。分7层，每层2m厚。整块分4块，分块留2m后浇段。锚碇基础混凝土浇筑顺序为锚块基础→右侧向基础→左侧向基础→锚室基→锚块基础。锚碇混凝土分层浇筑，每次浇筑厚度为2m。锚体各层间混凝土浇筑时间为7d。

4.2混凝土生产控制

我公司共有3m3生产线2条和4.5m3生产线1条，从公司到英华大桥路程约40min，为确保混凝土的质量稳定，试验室、操作楼、生产调度和现场调度密切配合实时跟踪。试验室做到每车混凝土出厂坍落度控制在210～230mm之间，流动度控制在610～ 650mm之间。调度室保证25台搅拌车正常投入，并根据现场泵料速度调动车辆，做到施工现场不积车、不断料。

4.3管道布置

（1）管道材料的选择：考虑浇灌部位的方量大。依经验，碎石地泵的管道耐磨度在通过10000方混凝土左右就会被磨穿，本工程全部采购新的加厚耐磨高压管做为立管，避免中途高空换管的麻烦；

（2）管道缓冲区距离：水平管道从泵车出料后水平管道要保证15m以上距离，防止混凝土直接下流空产生负压导致混凝骨料堆积产生堵管；

（3）弯管：事实证明，很多堵塞都在90°弯管处，所以弯管数量尽量少，弯管的曲度越大越好；

（4）洗管：每次泵完混凝土后，务必打开车底盖，保证尾水清洁，减少管道内沉砂造成栓堵，其次采用两个海绵球重叠把管内的积砂压出。

4.4混凝土养护

混凝土浇筑完成后，待混凝土达到一定强度后，蓄水保湿养生，然后覆盖土工布、彩条布两层材料进行保湿和保温养护，防止混凝土出现收缩裂缝。

4.5混凝土温度监测

混凝土芯部检测采用埋设温度传感器和无线测温系统，定时自动测温，自动报警，当超过预警值时，发出警报，调整水循环系统进口水温和流速，确保混凝土内部温度不超过50℃，内外温差不超过25℃。我们对32个测点进行了连续12d的数据监测，每天平均温情况如表9。

表9　温度监控数据表

由监测情况可知，浇筑后锚碇的温度最高峰出现在第3天，平均温度达到49℃，在控制指标范围。混凝土浇筑完成后，我们进行冷却水管通水降温，为了使冷却水温度均衡，使管道中流入的水和返回的水温差不超过25℃，利用转换装置每天更换通水方向，力求均匀冷却。锚块混凝土温度降到最终稳定温度后，再进行后浇段的施工。为防止上层混凝土浇筑后使下层混凝土温度回升，还应对下层混凝土进行二次通水冷却，通水时间根据测温结果来确定。

5　工程浇筑结果

本工程锚碇部份于2013年10月开始浇筑，2014年4月完成，历时6个半月。拆模后，锚块表面光滑，色泽稳定，工程实体无漏筋、起泡、裂缝及孔洞等问题。现场共抽取制做了452组试块，124组抗渗试件；标准养护试件28d抗压强度平均值为：41.5MPa左右，60d强度达到50MPa左右。抗渗试件采用加压法测得抗渗等级满足全部P10要求。该锚碇经南宁政工程质量监督局、广西质量检查站、监理、施工方和业主联合验收合格，评定C30P10混凝土完全符合工程设计要求。