大體積抗滲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,框架結構。本文主要介紹了其冬季施工中筏形基礎混凝土的配合比設計,其基礎持力層為中風化巖,筏板式基礎,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,抗滲等級S8,屬于大體積抗滲混凝土。

2 混凝土的配合比設計

在配合比設計上,鑒于粉煤灰、礦粉的雙摻技術可以較好的提高混凝土的強度和耐久性(包括抗滲性、抗凍性等性能),我們采用了粉煤灰、礦粉雙摻技術,并外加膨脹劑和阻裂纖維,進一步使混凝土的阻裂抗滲性能得到保證。我們根據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。日照市南湖鎮碎石。5)礦粉。山東聯盛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 膨脹劑技術指標 %

2.2 施工配合比的確定

結合本工程特點,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,使混凝土更加密實,強化了集料界面粘結力,提高了混凝土的抗滲性能,也減少了混凝土的離析、泌水現象。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,有能力保證連續供熱,從而保證混凝土的生產質量。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)各種設備、車輛、管道的防凍保溫及設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正常運轉。4)質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儲備工作,防凍劑的選擇能滿足突然降溫和可能出現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℃,確保水泥不發生假凝現象,并延長攪拌時間為60 s/盤,保證混凝土攪拌均勻。6)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℃。7)合理調度運輸車到達現場的時間,減少中間環節的熱量損失,保證混凝土的入模溫度達到要求。8)嚴禁私自往罐車內加水,如果混凝土坍落度過小,可在質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護,以保證混凝土在未達到臨界強度前不受凍,養護時間不少于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的標養及同期養護。標養3 d,7 d,28 d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 結語

根據工程實際,我們通過對混凝土施工配合比的精心設計和對生產各環節嚴格的質量控制,采用了礦粉、Ⅰ級粉煤灰雙摻技術,并添加REA-1膨脹劑和阻裂纖維,取得了較好的阻裂抗滲效果。再加上施工現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滲混凝土的施工及質量要求。實踐證明,嵐橋海景國際飯店所用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并超過了設計要求,質量較好。

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