單摻粉煤灰配合比在大體積底板中的應用

方碧清

華潤混凝土（廈門）有限公司（361000）

單摻粉煤灰配合比在大體積底板中的應用

方碧清

華潤混凝土（廈門）有限公司（361000）

蓮花國際是廈門住宅集團于2016年底開工的大型商品房項目，地下室總體混凝土方量約5 000 m3，設計院建議采用澆筑混凝土大體積設計。施工中華潤混凝土公司對混凝土的配合比、混凝土的運輸、施工部署、養護等方面采取了綜合措施，有效地防止了混凝土危害裂縫的產生。

大體積混凝土；單摻粉煤灰；裂縫；聚羧酸減水劑

1 工程概況

蓮花國際1#-2#地塊商品房項目是廈門住宅集團于2016年底開工的大型房地產項目，位于集美新城核心區，總建筑面積55 130.66 m2，其中地下建筑面積13 639.36 m2，地下室底板總方量5 000 m3，底板厚度50~60 cm，混凝土設計等級為C35P6。由于底板施工時間處于夏季，天氣炎熱，雖然底板厚度尺寸小于大體積混凝土“實體最小尺寸不小于1 m”的下限，設計院仍建議采用澆筑混凝土大體積設計，避免膠凝材料水化熱造成的有害裂縫。

廈門的大體積工程中，預拌混凝土一般采用大摻量粉煤灰、礦渣粉雙摻體系設計。由于儲存設備所限，廈門華潤混凝土公司不具備摻加礦渣粉的生產條件，會在一定程度上損失礦渣粉可以帶來的初期拌合物流動性改善以及后期強度增長。本次工程施工地點處于城市核心位置，運距較遠，且泵送設備無法在澆筑點近距離搭建。綜合考慮到施工中可能會遇到的交通擁堵等問題，須要對該工程底板大體積C35P6混凝土配合比進行特殊設計。

為控制由于地基沉降不均勻及大體積混凝土溫度應力造成的裂縫，設計要求設1.0 m寬后澆帶（混凝土為C40P6），將底板分割成5塊。后澆帶為沉降變形縫，每個工作面施工時需連續澆筑，不留施工縫。

2 材料選用

1）粗骨料

選用廈門產花崗巖碎石，5~31.5 mm粒徑連續級配，壓碎值指標10.3%，表觀密度2 740 kg/m3，針片狀顆粒含量5.3%，含泥量0.3%，級配良好。

2）細骨料

選用九龍江河砂，細度模數2.4，含泥量1.4%，表觀密度2 680 kg/m3，堆積密度1 560 kg/m3。

3）水泥

選用華潤水泥（龍巖）有限公司產潤豐P·O 42.5普硅水泥，性能指標如表1。

表1 水泥性能指標

4）粉煤灰

選用鴻山熱電廠生產的Ⅱ級F類灰，性能指標如表2。

表2 粉煤灰性能指標

5）減水劑

選用廈門市老虎山新材料有限公司生產的HT-200聚羧酸系緩凝高效減水劑，基本性能指標如表3。材料初選過程中，減水劑的初凝時間約為8小時，鑒于運輸及施工情況和水化熱的要求，設計過程中將凝結時間、坍落度經時損失作為考察的變量。

表3 減水劑性能指標

3 設計及試驗

3.1 配合比設計

根據設計單位的大體積混凝土設計要求，經與施工單位、監理單位探討，初步的混凝土配合比設計方向為:

1）采用大摻量粉煤灰設計，粉煤灰摻量不小于25%，降低水化熱，以混凝土的60 d強度作為混凝土強度評定的依據。

2）混凝土攪拌時加入適當碎冰替代水，并控制水泥等粉料溫度，保證混凝土入模溫度不高于25℃。

3）由于現場泵管架設距離遠，單工作面澆筑要求不留施工縫，發車時要做到5車連發，運輸時間、押車時間，以及不可預估的交通擁堵等狀況，應控制混凝土拌合物的1 h坍落度損失小于20 mm，入模坍落度不得小于170 mm，且初凝時間在10 h左右為好，入模拌合物狀態不得出現離析泌水。

設計試驗在粉煤灰不同摻量（28%、33%、38%），以不同水膠比（0.41、0.44、0.47）做了梯度試驗，配合比及試驗結果如表4，表5。

表4 配合比設計梯度試驗

表5 試配混凝土性能

編號1，2配合比經過適當調整后均可滿足設計要求，編號3配合比強度相差較多，不予采用。

3.2 生產試驗

經過優化調整，最終確定能夠滿足生產要求的配合比為表6參數。生產試驗中水泥溫度60℃,水溫（加冰30%）10℃,拌合物初始溫度22℃，與表7[1]計算值略有偏差。拌合物在攪拌車內轉動1 h后，溫度為24℃，滿足25℃的入模溫度控制。

表6 生產使用配合比試驗情況

4 施工與養護

4.1 施工準備

1）底板共分5個工作面，每個工作面混凝土連續澆筑，保證不出現冷縫。整個主體結構完成后再施工后澆帶。

表7 溫度計算

2）項目部施工員負責現場的指揮協調，分成白班，夜班兩組，攪拌站派現場試驗員實地跟蹤全過程；兩臺地泵同時施工，施工人員分成兩組，每組操作工人不少于12人，其中指揮1人，振搗工2人，混凝土攤鋪5人，收面3人，后場1人。

3）施工澆筑起始時間安排在晚上18點之后,開始施工前，必須做到5車連發，待5車混凝土到達現場后，再開始泵送。車輛等待過程中及泵送前，現場試驗員要對車內物料做溫度測試。

4）施工前準備養護保溫材料包括:塑料布，遮陽彩條布。

5）為避免白天陽光照射溫度過高，混凝土澆筑前要對澆筑區內鋼筋，模板表面灑水降溫。

4.2 養護

1）混凝土澆筑待表面收水后，及時覆蓋塑料薄膜，再蓋一層遮陽彩條布保溫養護。

2）養護過程中有暴雨天氣時，現場應加蓋一層彩條布，防止雨水直接沖刷混凝土，使混凝土表面溫度驟降。

3）延長拆模時間至7 d，使混凝土塊體緩慢降溫，以防止急劇冷卻，造成表面裂縫。

4）撤掉覆蓋物之前不宜灑水養護；覆蓋撤掉后及時噴水養護，養護時間不少于14 d。

5 施工效果

底板混凝土施工自2017年5月8日開始到7月12日完成，整個底板施工質量良好。撤掉覆蓋物后，混凝土表面未發現裂縫。

6 結論

1）夏季大體積基礎底板施工中，可充分利用大摻量粉煤灰保持混凝土拌合物良好的粘聚力及和易性，同時降低混凝土水化熱。

2）用泵送澆筑大體積混凝土要求有較大的坍落度、較長的初凝時間，以方便混凝土的運輸、泵送及分層澆筑振搗，防止混凝土產生冷縫。

3）混凝土澆筑時合理的溫度控制，澆筑后合理的養護措施，是使地板施工效果達到無裂縫的關鍵一步。

[1]劉本剛.大摻量粉煤灰混凝土在大體積混凝土中的應用[J].2007(10):83-86.