堿礦渣混凝土施工技術(shù)

徐建華，徐科庶，杜玉榮，劉璐

（重慶建工第四建設(shè)有限責(zé)任公司，重慶 400020）

0 引言

堿礦渣作為一種環(huán)境友好型材料，正在被多個(gè)國(guó)家研究和開發(fā)，被譽(yù)為二十一世紀(jì)最具有開發(fā)潛力的新型膠凝材料。與目前的硅酸鹽水泥混凝土相比，堿礦渣水泥混凝土具有高強(qiáng)、耐久、節(jié)能、水化熱低、抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)、抗凍融性好等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于普通混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固改造、水泥混凝土路面的修補(bǔ)、工程搶修、抗腐蝕混凝土建設(shè)、含有毒金屬離子的廢物和放射性廢物的治理和處置等工程領(lǐng)域。也可有效解決我國(guó)特性膠凝材料供應(yīng)不足的問題，并產(chǎn)生了良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益。堿礦渣充分利用了工業(yè)廢渣和自然資源，是一種很有發(fā)展前途的新型建筑材料。

1 堿礦渣混凝土施工工藝

1.1工藝流程（圖1）

1.2 操作要點(diǎn)

1.2.1 施工準(zhǔn)備

（1）由具有資質(zhì)的單位出具設(shè)計(jì)配合比，其各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和施工要求，且應(yīng)明確設(shè)計(jì)配合比的各項(xiàng)材料技術(shù)指標(biāo)。安設(shè)數(shù)控配料機(jī)、強(qiáng)制式攪拌機(jī)，設(shè)計(jì)制作堿溶液自動(dòng)送配料及循環(huán)保溫儲(chǔ)存裝置，并逐一調(diào)試，進(jìn)行單機(jī)調(diào)試和聯(lián)合運(yùn)行調(diào)試，并進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)試至正常。

圖1 堿礦渣混凝土施工工藝流程圖

1.2.2 配料

按照復(fù)核后的施工配合比，在數(shù)控配料機(jī)上設(shè)置好各倉(cāng)的出料重量，并按“水淬高爐礦渣粉→碎石→石粉→砂”的順序出料，由傳送帶運(yùn)送到攪拌機(jī)料斗中待用。經(jīng)多次試驗(yàn)，按此順序配料能夠減少粉塵飛揚(yáng)，也更利于混凝土攪拌均勻。

1.2.3 攪拌及出料

采用的投料攪拌順序如圖2。

圖2 投料攪拌順序

將攪拌機(jī)料斗中配好的干混料投入到攪拌機(jī)料筒，干拌30s攪拌均勻。按復(fù)核后的施工配合比，在堿溶液儲(chǔ)存罐的數(shù)控裝置上設(shè)置好每盤出液量，待干料拌合均勻后即可出液。堿溶液沿送料管道輸送，從攪拌機(jī)料筒上方流入筒內(nèi)。礦渣粉和外加劑的活性從加入堿溶液后開始激活，形成膠凝材料。加入堿溶液后攪拌120s，膠凝材料反應(yīng)充分，達(dá)到工作性能。然后進(jìn)行開盤鑒定，符合要求后方可出料。

1.2.4 運(yùn)輸

運(yùn)輸方式采用吊斗和塔吊配合完成運(yùn)輸，因?yàn)榛炷吝\(yùn)輸時(shí)間的長(zhǎng)短，直接影響堿礦渣混凝土的澆筑和澆筑后凝結(jié)快慢。經(jīng)多次實(shí)測(cè)總結(jié)：堿礦渣混凝土在5℃～20℃氣溫條件下，初凝時(shí)間為40～60min，終凝時(shí)間為180～300min。從開始加入堿溶液拌合到澆筑振搗成型的時(shí)間不應(yīng)超過拌合物的初凝時(shí)間，否則不僅混凝土坍落度過低，無法入模，而且澆筑后很快凝結(jié)，這樣在連續(xù)澆筑過程中，會(huì)形成狗洞或振搗不密實(shí)。

1.2.5 澆筑

（1）布料和趕平

在混凝土入模板到終凝的階段工序較多，操作人員及機(jī)械會(huì)對(duì)面層的成型質(zhì)量帶來影響。為了減小這個(gè)過程中產(chǎn)生的影響，按照預(yù)先劃分的澆筑區(qū)域布料澆筑，由遠(yuǎn)而近進(jìn)行（圖3）。同一區(qū)域的混凝土，應(yīng)按先豎向結(jié)構(gòu)后水平結(jié)構(gòu)的順序，分層連續(xù)澆筑；豎向結(jié)構(gòu)物每層澆筑厚度不宜超過300～500mm；澆筑樓板時(shí)，應(yīng)沿短邊同向澆筑。后澆帶間距不得超過30m。攤鋪堿礦渣混凝土的虛鋪厚度為實(shí)際厚度的1.1～1.2倍。因堿礦渣混凝土黏性較大，應(yīng)先用振動(dòng)棒或平板振動(dòng)器拖動(dòng)混凝土趕平，再用滾筒粗平，最后用抹子抹壓精平。

圖3 吊斗布料

（2）振搗

用頻率≥180Hz的插入式高頻振動(dòng)棒振搗，插入的間距不大于振動(dòng)棒的振動(dòng)作用半徑，約為500mm。連續(xù)多層澆筑時(shí)振動(dòng)棒應(yīng)插入下層拌合物約50～100mm，振搗時(shí)機(jī)是在下層初凝前，振搗延續(xù)時(shí)間宜為20～40s。

（3）收光整平

當(dāng)混凝土接近初凝時(shí)，用平板振動(dòng)器進(jìn)行二次抹壓，抹壓完畢后，立即用塑料薄膜覆蓋（圖4）。嚴(yán)密覆蓋與二次抹壓相結(jié)合的方法，是可以防止堿礦渣混凝土結(jié)構(gòu)開裂的重要措施之一，此過程必須嚴(yán)格執(zhí)行。覆蓋的作用是減少混凝土表面水分散失形成塑性收縮裂縫。而二次抹壓是對(duì)其表面已有的塑性收縮微細(xì)裂縫和缺陷進(jìn)行及時(shí)的封閉處理，以免發(fā)展擴(kuò)大。

圖4 堿溶液潤(rùn)濕收面光后隨即用塑料薄膜覆蓋

圖5 模板拆除后的效果

1.2.6 養(yǎng)護(hù)

混凝土去除表面覆蓋物或拆模后，應(yīng)對(duì)混凝土采用灑水養(yǎng)護(hù)，在混凝土表面處于潮濕狀態(tài)時(shí)，迅速采用土工布等材料將暴露面混凝土覆蓋或包裹，再用塑料布將土工布等保濕材料包覆。包覆期間，包覆物應(yīng)完好無損，彼此搭接完整，內(nèi)表面應(yīng)具有凝結(jié)水珠。有條件應(yīng)盡量延長(zhǎng)混凝土的包覆保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保濕養(yǎng)護(hù)不少于14d。到位的養(yǎng)護(hù)措施可以降低早期收縮。模板拆除后的效果見圖5。

1.2.7 清理及廢料處理

當(dāng)日澆筑完成后，應(yīng)用清水清洗攪拌機(jī)及運(yùn)輸設(shè)備。用專用鐵桶收集廢料、洗罐廢水，加蓋封裝，定時(shí)集中外運(yùn)，做到工完場(chǎng)清。

2 結(jié)語

該方法針對(duì)堿礦渣混凝土的特性，通過自行設(shè)計(jì)堿礦渣混凝土自動(dòng)配料系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)攪拌防塵棚裝置、堿溶液循環(huán)加熱保溫系統(tǒng)，采用堿溶液工廠化配制，形成了堿礦渣混凝土的攪拌、振搗、收平、養(yǎng)護(hù)等工作性能要求和成套施工工藝，實(shí)現(xiàn)了堿礦渣混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的施工，解決了堿礦渣混凝土批量生產(chǎn)及現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)難題，對(duì)堿礦渣混凝土的推廣應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)。