清水混凝土在威海地區的應用

萬建成，戚寶琳

（威海鴻安集團混凝土分公司，山東 威海 264203）

清水混凝土在威海地區的應用

萬建成，戚寶琳

（威海鴻安集團混凝土分公司，山東 威海 264203）

結合新北洋科技園7#生產廠房飾面混凝土澆筑采用清水混凝土為例，總結了摻加S95礦粉、膨脹劑泵送清水混凝土的配制技術及應用經驗。

S95礦粉；泵送混凝土；配制技術；清水混凝土

1 工程概況

新北洋科技園7#生產廠房工程，屬于框架結構，地上5層，一層高5.2m，2～5層層高4.3m，建筑高度22.4m，長130.1m，寬37.4m，建筑面積23064m2。該工程外墻設計為150mm厚外掛式現澆清水混凝土，為提高墻體內側節能保溫效果增加200mm厚加氣混凝土填充墻內襯，外墻清水混凝土面積約為6000m2。

該工程飾面清水混凝土墻體為超薄型，墻體外側鋼筋保護層為30mm,內側鋼筋保護層厚度為15mm,加上雙層雙向鋼筋厚度，鋼筋理論凈距僅有73mm。按照施工進度，2009年7月開始施工，此時氣溫較高，施工期間最高溫度可達32℃。混凝土設計強度為C30，要求澆筑后表面平整光滑、色澤均勻。如何保證混凝土的大流動性及防止夏季高溫墻體因不易養護而產生的表面早期收縮裂紋是首要解決的問題，結合工程實際，說明摻加S95礦粉、膨脹劑混凝土的配制過程。

2 原材料選擇

根據該工程的特點，結合本地材料實際情況，采用以下原材料。

（1）水泥

水泥的選用為整個混凝土工程生產施工的基礎，選用的水泥應具有活性好、標準稠度用水量小、水泥與外加劑間的適應性良好、并且原材料色澤均勻一致的特性。水泥的摻合料廠家往往采用就近原則摻加粉煤灰、火山灰、礦渣粉、窯灰等，而且根據供求關系不斷調整種類和比例，對不同批次水泥顏色有一定影響，經過考察煙臺三菱廠家僅摻粉煤灰一種摻合料，顏色比較純正。

本工程確定選用煙臺三菱生產的P.O42.5R普通硅酸鹽水泥，要求同一廠家，盡量采用同一批次，其主要技術參數見表1。

（2）骨料

粗骨料選用的原則是強度高，連續級配好，低緘活性，并且同一顏色的碎石，產地、規格也必須一致，而且含泥量小于1%，泥塊含量小于0.5%，針片狀顆粒不大于15%,最大粒徑小于25mm,骨料不得帶雜物。石子選用威海羊亭永光采石廠機碎石，其質量檢測結果見表2。

細骨料選用中砂，細度模數在2.6～2.8，同一廠家的質地堅硬級配良好的河砂，顏色一致，其含泥量要控制在2%以內，泥塊含量不大于1%，通過0.315mm篩孔的砂不少于15%。砂選用乳山水洗過篩河砂，技術質量檢測結果列于表3。

（3）超細摻合料

摻合料應能增強混凝土的和易性，減小混凝土坍落度經時損失值，減少水泥用量，解決因集中水化熱高易產生溫差裂紋的質量通病，改善混凝土的施工性能，減少水泥石中的毛細孔數量和分布狀態，有助于對堿-集料活性的抑制，有利于提高混凝土的耐久性，能使混凝土顏色一致，外觀整潔漂亮。經過對比發現，威海華能電廠II級粉煤灰不同批次有時顏色變化很大，濟鋼S95礦粉基本無變化。決定采用濟鋼S95礦粉，其技術性能指標見表4。

表1 水泥主要技術指標

表2 粗骨料技術指標性質檢驗表

表3 細骨料技術指標性質檢驗表

表4 物理S95礦粉的物理技術性能指標

表5 外加劑質量性能指標

表6 配合比 kg/m3

（4）外加劑

采用魯南外加劑廠生產的JFA-3緩凝型減水劑，能進一步延緩水化熱峰值，減少坍落度損失，減水率大于22%，有關技術指標見表5。

（5）膨脹劑

采用魯南外加劑廠生產的JFA-A膨脹防水劑，補償混凝土的收縮，抑制裂縫產生，增加混凝土密實度。

3 配合比設計方案

（1）配合比的設計應使混凝土具有均勻一致的外觀質感，良好的流變性能、內在均質性能、體積穩定性、耐久性和工作性。

（2）混凝土的原材料應有足夠的存儲量，至少保證同一視覺空間的混凝土原材料的顏色和各種技術指標參數保持一致。

（3）根據《普通混凝土配合比設計規程》計算確定：配制強度fcu,o=37MPa；水灰比W/C=0.568；用水量mwa=185kg。

（4）礦粉的用量

根據以往的經驗以及摻合料的性能指標，經反復試驗，礦粉摻量確定為25%，等量取代水泥。

（5）膨脹劑的用量

膨脹劑摻量的依據是必須達到補償收縮混凝土性能的技術指標，廠家推薦摻量為6%～8%，通過試驗確定膨脹劑的摻量為8%，摻量的計算方法，按等量取代膠凝材料的內摻法。

（6）外加劑的用量

外加劑的摻量是根據混凝土施工現場的技術要求（到工地坍落度控制在180±20mm，坍落度損失10mm/h，要便于施工，3h內保持良好的流動性），以及廠家的推薦摻量和多次試驗后確定，摻量為膠凝材料用量的1.6%。

（7）合理確定砂率

通過對比試驗，選用41%的砂率。

（8）配合比的確定

經過上述試驗、配合比的設計與計算，本工程C30清水混凝土配合比如表6。

4 混凝土施工技術

4.1 混凝土的拌制與運輸

（1）準確計量，嚴格按施工配合比施工，并根據骨料含水率及時進行調整。

（2）對所供的每車混凝土進行逐一檢查，檢測混凝土的坍落度，并觀察混凝土的顏色和和易性，合格后方可進行澆筑。

（3）混凝土攪拌車在運輸過程中保持拌筒以合理的速度轉動，保證混凝土的均勻性，不產生離析現象。

4.2 模板體系選擇

（1）外側墻模板的背部支撐由兩層龍骨（鋁合金楞76mm×44mm×3mm和鋼管楞）組成，模板采用18mm厚維薩板；內側墻模板的背部支撐由兩層龍骨（木楞80mm×50mm和鋼管楞）組成，模板采用12mm厚木膠板。

（2）組裝墻體模板時，通過穿墻螺栓將墻體兩側模板拉結，每個穿墻螺栓成為主龍骨的支點。

4.3 混凝土的澆筑

（1）混凝土應分層澆筑，每層澆筑厚度不超過1.25倍振搗有效半徑，以500mm為宜；混凝土下料點分散布置，連續進行澆筑；插入式振搗棒移動間距不大于振搗棒作用的1.5倍，以300mm為宜，每一振點延續時間以表面出現浮漿和不再沉落為度。由于混凝土墻內在窗臺、窗懸和樓層處鋼筋最小凈距理論數為59mm，所以插入式振動棒應采用直徑為30mm高頻振動棒。

（2）對與模板接觸面的混凝土振搗時間適當延長，可采用二次振搗的方法使混凝土中氣泡溢出，二次振搗時間以混凝土初凝為準。振動棒振點應從中間開始向邊緣分布，不得振碰模板，振動棒不能壓，只能靠其自重沉下；每插入600mm深度，時間控制在7～10s，每300mm跳位，振動棒提升的速度為600mm /12s，以便將混凝土里面的氣泡趕出澆筑面外，而不能依靠模板的空隙透氣來排除混凝土中的氣泡。

（3）依據振搗器所振動的范圍布置卸料點，卸料高度超過3m時，采用串筒或溜槽。

表7 混凝土強度統計評定

4.4 混凝土養護

（1）模板拆除后應立即采用塑料薄膜嚴密覆蓋養護或涂刷混凝土透明保護劑，以防止裸露在大氣環境中的清水混凝土表面發生碳化而影響結構安全、耐久和外觀質量。

（2）混凝土澆水養護不應少于7d，應派專人負責，本工程清水混凝土墻外側增設塑料薄膜覆蓋。混凝土表面不便澆水和覆蓋塑料布時，應涂刷專用的混凝土養護劑。

4.5 混凝土保護

（1）清水混凝土的后續施工工序，不得損傷或污染前面工序已完成的成品；拆模后使用外掛三角架，外掛架與混凝土墻面接觸點應墊橡膠板，避免劃傷墻面。

（2）窗臺均采用竹膠板釘設П型保護槽，扣于窗臺上進行保護；墻角、門窗側膀采用2cm×4cm的板條，組成陽角，護在陽角上，用鉛絲扎牢。

5 混凝土的實測結果

施工單位預先擬訂《清水混凝土施工方案》，混凝土公司做好各種應急措施。施工中密切配合，所施工混凝土900多平方米，全部達到優良水平，混凝土強度統計見表7。

外觀質量效果：①軸線通直，尺寸準確;②棱角方正，線條順直;③表面平整、清潔，色澤一致;④表面無明顯氣泡，無砂帶和黑斑。達到了清水混凝土的質感和美感。

6 結束語

（1）要想達到清水混凝土理想的飾面效果，嚴格選用和控制原材料、科學合理地進行配制是非常重要的一個方面。

（2）泵送混凝土中摻加一定量的礦粉、膨脹劑，并且配合使用緩凝型減水劑，能夠顯著改善混凝土的和易性，降低混凝土內部水化熱，能夠有效抑制直立薄壁飾面墻體裂紋的產生。

（3）清水混凝土一次澆筑成型，不做任何外裝飾的建筑風格符合人們對既節能環保又有自然美感的追求。

萬建成（1974-）男，工程師。

[單位地址]山東省威海市張村鎮柳溝村東(264203)