单掺粉煤灰配合比在大体积底板中的应用

方碧清

华润混凝土（厦门）有限公司（361000）

单掺粉煤灰配合比在大体积底板中的应用

方碧清

华润混凝土（厦门）有限公司（361000）

莲花国际是厦门住宅集团于2016年底开工的大型商品房项目，地下室总体混凝土方量约5 000 m3，设计院建议采用浇筑混凝土大体积设计。施工中华润混凝土公司对混凝土的配合比、混凝土的运输、施工部署、养护等方面采取了综合措施，有效地防止了混凝土危害裂缝的产生。

大体积混凝土；单掺粉煤灰；裂缝；聚羧酸减水剂

1 工程概况

莲花国际1#-2#地块商品房项目是厦门住宅集团于2016年底开工的大型房地产项目，位于集美新城核心区，总建筑面积55 130.66 m2，其中地下建筑面积13 639.36 m2，地下室底板总方量5 000 m3，底板厚度50~60 cm，混凝土设计等级为C35P6。由于底板施工时间处于夏季，天气炎热，虽然底板厚度尺寸小于大体积混凝土“实体最小尺寸不小于1 m”的下限，设计院仍建议采用浇筑混凝土大体积设计，避免胶凝材料水化热造成的有害裂缝。

厦门的大体积工程中，预拌混凝土一般采用大掺量粉煤灰、矿渣粉双掺体系设计。由于储存设备所限，厦门华润混凝土公司不具备掺加矿渣粉的生产条件，会在一定程度上损失矿渣粉可以带来的初期拌合物流动性改善以及后期强度增长。本次工程施工地点处于城市核心位置，运距较远，且泵送设备无法在浇筑点近距离搭建。综合考虑到施工中可能会遇到的交通拥堵等问题，须要对该工程底板大体积C35P6混凝土配合比进行特殊设计。

为控制由于地基沉降不均匀及大体积混凝土温度应力造成的裂缝，设计要求设1.0 m宽后浇带（混凝土为C40P6），将底板分割成5块。后浇带为沉降变形缝，每个工作面施工时需连续浇筑，不留施工缝。

2 材料选用

1）粗骨料

选用厦门产花岗岩碎石，5~31.5 mm粒径连续级配，压碎值指标10.3%，表观密度2 740 kg/m3，针片状颗粒含量5.3%，含泥量0.3%，级配良好。

2）细骨料

选用九龙江河砂，细度模数2.4，含泥量1.4%，表观密度2 680 kg/m3，堆积密度1 560 kg/m3。

3）水泥

选用华润水泥（龙岩）有限公司产润丰P·O 42.5普硅水泥，性能指标如表1。

表1 水泥性能指标

4）粉煤灰

选用鸿山热电厂生产的Ⅱ级F类灰，性能指标如表2。

表2 粉煤灰性能指标

5）减水剂

选用厦门市老虎山新材料有限公司生产的HT-200聚羧酸系缓凝高效减水剂，基本性能指标如表3。材料初选过程中，减水剂的初凝时间约为8小时，鉴于运输及施工情况和水化热的要求，设计过程中将凝结时间、坍落度经时损失作为考察的变量。

表3 减水剂性能指标

3 设计及试验

3.1 配合比设计

根据设计单位的大体积混凝土设计要求，经与施工单位、监理单位探讨，初步的混凝土配合比设计方向为:

1）采用大掺量粉煤灰设计，粉煤灰掺量不小于25%，降低水化热，以混凝土的60 d强度作为混凝土强度评定的依据。

2）混凝土搅拌时加入适当碎冰替代水，并控制水泥等粉料温度，保证混凝土入模温度不高于25℃。

3）由于现场泵管架设距离远，单工作面浇筑要求不留施工缝，发车时要做到5车连发，运输时间、押车时间，以及不可预估的交通拥堵等状况，应控制混凝土拌合物的1 h坍落度损失小于20 mm，入模坍落度不得小于170 mm，且初凝时间在10 h左右为好，入模拌合物状态不得出现离析泌水。

设计试验在粉煤灰不同掺量（28%、33%、38%），以不同水胶比（0.41、0.44、0.47）做了梯度试验，配合比及试验结果如表4，表5。

表4 配合比设计梯度试验

表5 试配混凝土性能

编号1，2配合比经过适当调整后均可满足设计要求，编号3配合比强度相差较多，不予采用。

3.2 生产试验

经过优化调整，最终确定能够满足生产要求的配合比为表6参数。生产试验中水泥温度60℃,水温（加冰30%）10℃,拌合物初始温度22℃，与表7[1]计算值略有偏差。拌合物在搅拌车内转动1 h后，温度为24℃，满足25℃的入模温度控制。

表6 生产使用配合比试验情况

4 施工与养护

4.1 施工准备

1）底板共分5个工作面，每个工作面混凝土连续浇筑，保证不出现冷缝。整个主体结构完成后再施工后浇带。

表7 温度计算

2）项目部施工员负责现场的指挥协调，分成白班，夜班两组，搅拌站派现场试验员实地跟踪全过程；两台地泵同时施工，施工人员分成两组，每组操作工人不少于12人，其中指挥1人，振捣工2人，混凝土摊铺5人，收面3人，后场1人。

3）施工浇筑起始时间安排在晚上18点之后,开始施工前，必须做到5车连发，待5车混凝土到达现场后，再开始泵送。车辆等待过程中及泵送前，现场试验员要对车内物料做温度测试。

4）施工前准备养护保温材料包括:塑料布，遮阳彩条布。

5）为避免白天阳光照射温度过高，混凝土浇筑前要对浇筑区内钢筋，模板表面洒水降温。

4.2 养护

1）混凝土浇筑待表面收水后，及时覆盖塑料薄膜，再盖一层遮阳彩条布保温养护。

2）养护过程中有暴雨天气时，现场应加盖一层彩条布，防止雨水直接冲刷混凝土，使混凝土表面温度骤降。

3）延长拆模时间至7 d，使混凝土块体缓慢降温，以防止急剧冷却，造成表面裂缝。

4）撤掉覆盖物之前不宜洒水养护；覆盖撤掉后及时喷水养护，养护时间不少于14 d。

5 施工效果

底板混凝土施工自2017年5月8日开始到7月12日完成，整个底板施工质量良好。撤掉覆盖物后，混凝土表面未发现裂缝。

6 结论

1）夏季大体积基础底板施工中，可充分利用大掺量粉煤灰保持混凝土拌合物良好的粘聚力及和易性，同时降低混凝土水化热。

2）用泵送浇筑大体积混凝土要求有较大的坍落度、较长的初凝时间，以方便混凝土的运输、泵送及分层浇筑振捣，防止混凝土产生冷缝。

3）混凝土浇筑时合理的温度控制，浇筑后合理的养护措施，是使地板施工效果达到无裂缝的关键一步。

[1]刘本刚.大掺量粉煤灰混凝土在大体积混凝土中的应用[J].2007(10):83-86.