淺談大體積陶粒混凝土施工

單連梅，劉文，王利明

（1.濰坊萬豐混凝土有限公司，濰坊261041；2.濰坊昌大建設(shè)集團，山東 濰坊261041；3.濰坊市建筑工程質(zhì)量監(jiān)測站，山東 濰坊261041）

淺談大體積陶粒混凝土施工

單連梅1，劉文2，王利明3

（1.濰坊萬豐混凝土有限公司，濰坊261041；2.濰坊昌大建設(shè)集團，山東 濰坊261041；3.濰坊市建筑工程質(zhì)量監(jiān)測站，山東 濰坊261041）

大體積混凝土施工主要控制混凝土內(nèi)外的溫差，避免溫度效應(yīng)引起的裂縫。陶粒混凝土泵送施工主要控制坍落度，解決骨料的上浮問題。

大體積混凝土；溫差控制；骨料上浮

根據(jù)GB50496—2009 《大體積混凝土施工規(guī)范》的定義“混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體積混凝土，或預(yù)計會因混凝土中膠凝材料水化引氣的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫的混凝土稱為大體積混凝土。” 施工中大體積混凝土極易產(chǎn)生溫度收縮裂縫,是在混凝土早期降溫過程中由于內(nèi)外降溫速度的不同引起的,因此,大體積混凝土施工中要控制好溫度應(yīng)力的產(chǎn)生是防止裂縫的關(guān)鍵(一般的外約束力影響產(chǎn)生深層裂縫,內(nèi)約束力影響產(chǎn)生表面裂縫)。關(guān)于內(nèi)約束力的產(chǎn)生主要是由于混凝土散熱不均勻而造成的，因此在施工期間如何控制好混凝土內(nèi)外的溫差，是防止裂縫的關(guān)鍵。

用輕粗骨料、輕細骨料（或普通砂）、水泥凝膠和水配制而成的混凝土，其堆積密度不大于1900kg/m3者，稱之為輕骨料混凝土，輕骨料混凝土與普通混凝土的不同之處在于：由于粗骨料中存在著大量的空隙，也正因如此，才賦予其輕質(zhì)、高強、保溫和耐火等特點，并且變形性能良好，彈性模量較低，在一般的情況下，其收縮和徐變也較大。雖然多孔的粗骨料的抗壓強度低于普通的骨料，但是由于輕骨料的空隙在拌合料攪拌的過程中有吸水的作用，造成輕骨料顆粒表面的局部低水灰比，增加了粗骨料表面附近水泥石的密實性；同時，輕骨料表面的多孔和粗糙，也提高了輕骨料與水泥石之間的粘結(jié)力，這樣在骨料的周圍形成了堅硬的水泥石外殼，約束了骨料的橫向變形，使得骨料在混凝土中處于三向受力狀態(tài)，從而提高了骨料的極限強度。

下面筆者結(jié)合工程實例對大體積的、全輕的陶粒CL20泵送混凝土略作分析與總結(jié)。

1 工程概況及工程的特點

濰坊陽光大廈位于濰坊市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，總建筑面積113527.88m2，采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，主樓采用筏板基礎(chǔ)，笩板以上的負二層地面（保溫抗震層）厚度1200mm 、面積為3100m2，采用表觀密度為1300kg/m3的CL20陶粒混凝土，總混凝土用量為3720m3，為大體積混凝土。

本工程的特點是：（1）大體積混凝土；（2）表觀密度為1300kg/m3的 CL20陶粒混凝土，屬于全輕混凝土；（3）施工工藝為泵送施工。

2 原材料

選擇優(yōu)良的原材料，是確保工程順利開展的前提，也是取得優(yōu)良工程質(zhì)量的保證，配制表觀密度為1300kg/m3的全輕混凝土，必須選擇輕質(zhì)的粗骨料和輕質(zhì)的細骨料。

2.1 陶粒與陶砂

采用頁巖陶粒，規(guī)格為5～25mm，堆積密度為750kg/m3，吸水率4.0%；頁巖陶砂，堆積密度為850kg/m3，砂率為44%。

2.2 其他原材料

水泥：采用山東水泥廠P·O42.5低堿水泥，細度80μm方孔篩1.2%，使用時溫度≤50℃。

粗骨料：昌樂碎石，碳酸鹽，無活性，粒級5～31.5㎜，含泥量≤0.5%。

摻合料：大元實業(yè)有限公司超細粉，采用粉煤灰和磨細礦渣“雙摻”的方法，以降低水泥用量和混凝土的水化熱，比表面積350m2/kg。

外加劑：大元實業(yè)有限公司DB-2，推薦摻量為膠凝材料的2%。混凝土設(shè)計終凝時間為36h。

3 陶粒大體積混凝土的施工技術(shù)

3.1 混凝土配合比的確定

對于本工程大體積陶粒混凝土的施工問題，配比的確定過程中要滿足以下要求：①水化過程中釋放的熱量低，能夠滿足大體混凝土的技術(shù)指標(biāo)；②全輕混凝土，表觀密度為1300kg/m3；③抗壓強度指標(biāo)滿足CL20 ；④泵送施工，需要解決骨料的上浮問題，經(jīng)試驗取得配合比見表1。

表1 表觀密度為1300kg/m3的CL20陶粒混凝土試驗配合比

施工要求坍落度為140～160mm，實測坍落度為160mm，骨料不上浮，混凝土和易性良好，勻質(zhì)性良好，7d強度為17.9MPa，28d強度為26.9 MPa。

3.2 混凝土的施工技術(shù)及澆筑方法

混凝土澆筑方法必須合理，避免混凝土出現(xiàn)冷縫，從而產(chǎn)生滲水通路。本工程分兩次泵送澆筑，一次澆筑厚度為0.6m,中間間歇為6h，混凝土中不設(shè)循環(huán)水降溫管道。實際施工過程中實測入泵坍落度為155㎜，混凝土和易性良好，勻質(zhì)性良好。

每層混凝土的澆筑沿一個方向采用連續(xù)澆筑方法，混凝土自然流淌形成一個斜坡。這種方法能較好地適應(yīng)泵送工藝，避免泵管的經(jīng)常拆除沖洗和接長，提高泵送效率，保證及時接縫，避免冷縫的出現(xiàn)。

混凝土澆筑建議按①②③的順序，采用“一個坡度、薄層澆筑、循序推進”的連續(xù)澆筑方法，混凝土自然流淌形成一個斜坡(如圖1)。

圖1 混凝土澆筑流程圖（①、② 、③表示澆筑順序）

在澆筑混凝土?xí)r，在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器，第一道布置在混凝土的卸料點，主要解決上部的振實，第二道布置在混凝土坡角處，確保下部混凝土的密實。并控制振搗時間、振搗棒的移動間距和插入深度。

圖2 混凝土振搗示意圖

上層混凝土的澆筑在底層澆筑6～8h后進行，澆筑方式和振搗方式與底層基本相同，區(qū)別在于第二道布置在混凝土坡角處的振搗要深入底層混凝土，確保底層混凝土和上層混凝土的完全融合，避免因混凝土整體的勻質(zhì)性差而造成的各種不良問題。

4 大體積混凝土溫度控制

本工程為大體積混凝土，必須采取有效的措施控制混凝土的水化熱，避免產(chǎn)生溫度裂縫。

①采用上述配比，摻加適量的礦粉，降低基礎(chǔ)大體積混凝土的水化熱。本工程采用超細粉（粉煤灰和磨細礦渣“雙摻”的方法）＋超緩凝型泵送劑的方法解決大體積混凝土內(nèi)部溫度。

②采取混凝土緩凝措施優(yōu)點很明顯：第一，采取緩凝措施后，可以明顯降低水泥的早期水化速度，并推遲混凝土水化熱峰值的時間，降低峰值，減小溫度應(yīng)力。第二，本工程施工作業(yè)面大、混凝土方量大，因此，混凝土澆筑過程中層面之間留有足夠的接茬時間，從而避免混凝土施工出現(xiàn)冷縫。

實際施工過程中混凝土的凝結(jié)時間：初凝時間17～20h，終凝時間不超過但接近28h。

③大體積混凝土采用“塑料薄膜+毛氈+保溫板”覆蓋養(yǎng)護措施，控制混凝土的外部溫度。混凝土內(nèi)部設(shè)置測溫點，制定出詳細的測溫計劃和養(yǎng)護措施，安排專人進行落實。

④控制混凝土的入模溫度。本工程在初秋施工，但工程位于主樓的地下室，基本恒溫16℃左右，濕度65%左右，混凝土入模溫度10℃左右，保證混凝土的工作性能。

⑤本工程采用分層澆筑的方法，不預(yù)埋降溫水管法，完全可以保證大體積混凝土的質(zhì)量。

⑥混凝土后期的覆蓋層的撤離根據(jù)實際的測溫結(jié)果，保持內(nèi)外溫差低于20℃.

5 混凝土澆筑過程控制

（1）在澆灌混凝土前，模板及鋼筋間的所有雜物必須清理干凈。

（2）混凝土的澆筑要連續(xù)，按施工組織設(shè)計方案和混凝土施工規(guī)范進行，并避免混凝土出現(xiàn)冷縫。

（3）混凝土振搗必須密實，不能漏振、欠振、也不可過振。振搗時間宜為10～30s，以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為準(zhǔn)。振搗時，快插慢拔，振點布置要均勻。在施工縫、預(yù)埋件處，加強振搗。

（4）混凝土接槎時間不得超過混凝土的初凝時間。

（5）混凝土成型完，等表面收干后必須用木抹子搓壓混凝土表面，以防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫（主要是塑性沉降裂縫、和表面快速失水干縮裂縫），抹壓共2～3遍，最后一遍搓毛。底板混凝土表面快見白時，應(yīng)立即進行養(yǎng)護。

6 混凝土后期養(yǎng)護

大體積混凝土的養(yǎng)護是保證質(zhì)量的最重要的措施之一，但混凝土澆筑后期的養(yǎng)護不容忽視，要派專人負責(zé)養(yǎng)護工作。養(yǎng)護期14d。

7 工程澆筑結(jié)果

本工程于2008年9月澆筑完成，澆筑后第二天至第三天溫度最高，預(yù)埋電傳感器，電子測溫混凝土中心最高溫度為61℃，混凝土內(nèi)外溫差最大為20℃；混凝土澆筑后28d平均回彈強度達到23.6MPa，試件抗壓強度為26.8MPa ；整個大體積混凝土表面平整，未發(fā)現(xiàn)明顯的表面裂縫。2009年該工程得以順利驗收通過，這是濰坊市首次大體積輕質(zhì)混凝土泵送施工，引起了當(dāng)?shù)馗鞣矫娴膹V泛關(guān)注，混凝土澆筑成功后，在當(dāng)?shù)赝袠I(yè)中引起了強烈的反響。

8 結(jié)語

混凝土是一種組成簡單實際復(fù)雜的體系，混凝土的研發(fā)和使用又是兩個不同的相關(guān)過程。作為一名從事混凝土方面工作的技術(shù)人員，我深切的感受到了配比設(shè)計和實際的工程應(yīng)用之間的距離，一定要做好“研以致用”的工作，切實保證工程質(zhì)量才是硬道理，愿與廣大的混凝土技術(shù)工作者共勉。

單連梅（1977-）,女，工程師, 濰坊市萬豐混凝土有限公司，現(xiàn)從事混凝土生產(chǎn)質(zhì)量管理和技術(shù)服務(wù)工作。

[單位地址]濰坊市機場南路與濰膠路交叉口（261041）