冬季大體積防水混凝土配合比實驗及應用

毛英莉

(賓縣國省干線公路管理站)

1 工程概況

沈陽地鐵一號線洪重區間底板、側墻、蓋板，底板厚1．5m，混凝土量為4000m3，混凝土設計強度為 C30，抗滲等級為P8，分三段進行澆筑不預留加強帶。混凝土澆筑時間為2006年12月～2007年1月，日平均氣溫為-15～0℃，對混凝土的攪拌，運輸及泵送澆筑帶來了一定困難，同時對混凝土的抗裂防水性能提出嚴峻的考驗。地鐵工程對混凝土的要求使用年限要達到100a，混凝土的耐久性、工作性、強度指標要求必須以科學嚴慬的態度對混凝土配合比設計進行優化來達到這項工程的優良質量。

2 混凝土的配合比設計

2．1 原材料選用

(1)水泥。

鐵嶺鐵新 P042．5級水泥。

(2)粉煤灰。

鐵嶺發電廠Ⅰ級粉煤灰。

(3)砂子。

渾河河砂。

(4)石子。

本溪碎石。

(5)礦粉。

鞍鋼S75級礦渣粉，其比表面積480m2/kg，7d抗壓強度比為78%，28d抗壓強度比為91%。

(6)膨脹劑。

齊齊哈爾市金馬新型防水材料有限公司生產的鼎泰牌WP-Ⅱ型膨脹劑。

(7)防凍劑。

遼寧省建筑材料科學研究所試驗廠生產的 TB型泵送防凍早強劑，減水率達到20%以上，28d抗壓強度比達到130%以上。

2．2 施工配合比

結合本工程特點，各種原材料全部精挑細選。在混凝土中采用S75級礦渣粉及Ⅰ級粉煤灰復合摻加，能夠降低混凝土3d、7d的水化熱，對要求嚴格控溫的大體積混凝土，可有效減少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生火山灰效應及微集料效應，改善混凝土微觀結構，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，使混凝土形成了密實充填結構。又由于強化了集料界面粘結力，大幅度提高了混凝土的抗滲性能，也減少了混凝土的離析、泌水。冬期施工為了防止凍害，在防凍劑的選擇上采用TB早強防凍劑，提高混凝土的早期強度。經萬利商品混凝土公司實驗室多次試驗，確定了施工配合比。

經工地現場抽樣檢驗，混凝土和易性良好，初始坍落度為170mm，1h坍落度損失為20mm。7d、28d混凝土試塊的立方體抗壓強度分別為27．2MPa、40．4MPa，滿足混凝土工程設計要求。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。

3 混凝土的質量控制及施工

(1)嚴把進料關，各種原材料進場全部按標準進行嚴格復試，驗收質量證明書，不合格的材料禁止入場。

(2)所有砂石料全部覆蓋，防止冰雪混入料倉。

(3)攪拌用水利用蒸氣加熱，水中加設測溫表，質檢員每天四次記錄水溫，保持水溫在50～60℃。

(4)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℃，確保水泥不發生假凝現象，并延長攪拌時間為50s/盤，保證混凝土攪拌均勻。

(5)質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℃。

(6)嚴禁私自往罐車內加水，對于混凝土坍落度過小，可在技術人員指導下進行二次流化，如果坍落度過大，作退貨處理。

(7)混凝土運輸罐體外加保溫罩，減少運輸途中熱量損失，混凝土輸送泵車周圍搭建保溫棚。

(8)施工現場搭建保溫棚，并使用暖氣加溫，保證施工現場溫度在-10℃以上，降低混凝土的內外溫差。

(9)澆筑完成后，及時覆蓋塑料薄模并加蓋草簾養護，以保證混凝土初凝前不受凍，養護時間不小于7d。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 100m3混凝土取樣6組，分別進行3d、7d、28d 的標養及自養。標養3d、7d、28d 立方體抗壓強度分別達到設計強度的70% ～90%、110% ～130%、130%～160%，抗滲性滿足設計要求，無滲漏。

4 結論

地鐵一號線洪重區間的泵送混凝土配合比設計經施工證明是成功的。混凝土的抗壓強度和抗滲等級均達到和超過了設計要求，質量較好。混凝土配比采用礦粉及I級粉煤灰復合使用，并添加WP-Ⅱ膨脹劑，取得較好的抗裂抗滲效果。通過對混凝土施工配合比的精心設計和對生產質量的嚴格控制，并采取適宜的保溫防護措施，可較好的解決冬季大體積混凝土施工所面臨的早期強度低、易滲漏等問題。