大體積抗?jié)B混凝土配合比在冬期施工中的應用

閆豐梅

1 工程概況

嵐橋海景國際工程,位于日照市太公島二路北、碧海路西,總建筑面積87 313 m2,地下1層,地上9層,框架結(jié)構(gòu)。本文主要介紹了其冬季施工中筏形基礎(chǔ)混凝土的配合比設(shè)計,其基礎(chǔ)持力層為中風化巖,筏板式基礎(chǔ),酒店主體板厚度為950 mm,酒店裙房及會議中心板厚度為400 mm,混凝土強度等級為C40,抗?jié)B等級S8,屬于大體積抗?jié)B混凝土。

2 混凝土的配合比設(shè)計

在配合比設(shè)計上,鑒于粉煤灰、礦粉的雙摻技術(shù)可以較好的提高混凝土的強度和耐久性(包括抗?jié)B性、抗凍性等性能),我們采用了粉煤灰、礦粉雙摻技術(shù),并外加膨脹劑和阻裂纖維,進一步使混凝土的阻裂抗?jié)B性能得到保證。我們根據(jù)工程實際和工期安排,確定了粉煤灰和礦粉的合理摻量,以配制出高強度、高耐久性、低徐變、體積穩(wěn)定性好的高性能混凝土。原材料情況如下。

2.1 原材料選用

1)水泥。大宇P.O42.5級普通硅酸鹽水泥。2)粉煤灰。鄒縣電廠Ⅰ級粉煤灰。3)砂子。日照市將帥溝河砂。4)石子。日照市南湖鎮(zhèn)碎石。5)礦粉。山東聯(lián)盛S95級礦渣粉,其比表面積480 m2/kg,7 d抗壓強度比為78%,28 d抗壓強度比為91%。6)膨脹劑。膨脹劑性能指標見表1。7)防凍劑。青島鑫盛建材有限公司生產(chǎn)的高效早強防凍劑,摻量3.0%,減水率達到20%以上,28 d抗壓強度比達到130%以上。

表1 膨脹劑技術(shù)指標 %

2.2 施工配合比的確定

結(jié)合本工程特點,對配合比中各種原材料精挑細選。S95級礦渣粉及Ⅰ級粉煤灰復合摻加,能夠使混凝土的水化熱得到有效降低,對要求嚴格控溫的大體積混凝土來說,有效減少了混凝土早期溫縮裂縫。另外,礦物及粉煤灰的加入能在混凝土中產(chǎn)生火山灰效應及微集料效應,改善混凝土微觀結(jié)構(gòu),水泥顆粒之間的間隙由更細的集料填充,使空隙率明顯降低,使混凝土更加密實,強化了集料界面粘結(jié)力,提高了混凝土的抗?jié)B性能,也減少了混凝土的離析、泌水現(xiàn)象。同時由于水泥顆粒間的水分得以釋放,形成自由水,還能有效提高混凝土的流動性。

冬期施工為了防止凍害,在防凍劑的選擇上采用青島鑫盛PF-G早強防凍劑,提高混凝土的早期強度。經(jīng)多次試驗,確定了施工配合比,見表2。

表2 嵐橋海景國際飯店C40S8底板混凝土原材料用量 kg/m3

膨脹劑和阻裂纖維采用外加法,膨脹劑摻立方米為膠凝材料的10%,即:48.4 kg/m3;阻裂纖維摻量為0.9 kg/m3,用水量相應增加15 kg,即總用水量為205 kg。

混凝土攪拌完畢后,攪拌站現(xiàn)場取樣檢驗,混凝土和易性較好,初始坍落度為180 mm,運輸時間為45 min,施工現(xiàn)場取樣,1 h坍落度損失為20 mm。7 d,28 d混凝土試塊的立方體抗壓強度分別為31.6 M Pa,48.5 MPa,滿足混凝土工程設(shè)計要求。為了保證混凝土的耐久性,對混凝土的堿含量,氯離子含量進行了檢測,均在標準要求的范圍內(nèi)。

3 混凝土的質(zhì)量控制及施工

1)嚴把進料關(guān),各種原材料進場全部按標準進行嚴格復試,驗收質(zhì)量證明書,不合格的原材料禁止入場。2)完成鍋爐運行前的檢查,有能力保證連續(xù)供熱,從而保證混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量。采用蒸汽鍋爐,對原材料進行保溫加熱。砂石,防凍劑原材料采用暖棚保溫,暖氣供熱方式,提高混凝土出機溫度。3)各種設(shè)備、車輛、管道的防凍保溫及設(shè)備防凍劑的更換已完成,罐車罐體做好保溫,以減少混凝土在運輸過程中的溫度損失,滿足施工要求。主機采取供熱保溫,以確保攪拌機各管,氣路通暢不受凍,排除故障隱患,確保冬施期間主機系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。4)質(zhì)檢科做好冬施防凍劑的選型,復試以及配套的試驗工作,做好冬施期間高標號的技術(shù)儲備工作,防凍劑的選擇能滿足突然降溫和可能出現(xiàn)最低氣溫的情況下使用。5)投料順序為砂石、水、泵送劑,其次為水泥、粉煤灰及礦粉,以保證先期投入的砂石料和水混合物在與水泥接觸時溫度不超過60℃,確保水泥不發(fā)生假凝現(xiàn)象,并延長攪拌時間為60 s/盤,保證混凝土攪拌均勻。6)質(zhì)檢員每班四次測量混凝土的出機溫度,確保出機溫度不低于15℃,入模溫度不低于10℃。7)合理調(diào)度運輸車到達現(xiàn)場的時間,減少中間環(huán)節(jié)的熱量損失,保證混凝土的入模溫度達到要求。8)嚴禁私自往罐車內(nèi)加水,如果混凝土坍落度過小,可在質(zhì)檢人員指導下進行二次添加外加劑,如果坍落度過大,作退貨處理。9)澆筑完成后,及時覆蓋塑料薄膜并加蓋草簾養(yǎng)護,以保證混凝土在未達到臨界強度前不受凍,養(yǎng)護時間不少于14 d。在混凝土初凝前進行二次抹面,以減少表面裂縫。10)該工程按每100 m3混凝土取樣6組,分別進行3 d,7 d,28 d的標養(yǎng)及同期養(yǎng)護。標養(yǎng)3 d,7 d,28 d立方體抗壓強度分別達到設(shè)計強度的70%～90%,110%～130%,130%～160%,抗?jié)B性滿足設(shè)計要求,無滲漏。

4 結(jié)語

根據(jù)工程實際,我們通過對混凝土施工配合比的精心設(shè)計和對生產(chǎn)各環(huán)節(jié)嚴格的質(zhì)量控制,采用了礦粉、Ⅰ級粉煤灰雙摻技術(shù),并添加REA-1膨脹劑和阻裂纖維,取得了較好的阻裂抗?jié)B效果。再加上施工現(xiàn)場采取了適宜的保溫防護措施,較好的滿足冬期施工大體積抗?jié)B混凝土的施工及質(zhì)量要求。實踐證明,嵐橋海景國際飯店所用混凝土配合比設(shè)計經(jīng)施工證明是成功的,混凝土的抗壓強度和抗?jié)B等級均達到并超過了設(shè)計要求,質(zhì)量較好。

[1]李麗慧,李肇新.普通混凝土配合比設(shè)計淺議[J].山西建筑,2009,35(14):147-148.