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摘要:丰台区高立庄西城区旧城保护定向安置房项目三期工程地下建筑面积3.8万平方米,筏板基础厚度为1.2-1.4米,局部厚2米,混凝土设计强度等级C45,混凝土水中14天的膨胀率不小于0.030%,抗渗等级P8。筏板基础混凝土用量合计14080m³,根据设计图纸后浇带划分为23个施工段,每块筏板均采用一次性浇筑,最大施工段供应量为650m3,严禁出现冷缝、施工缝等情况,如此大方量的筏板混凝土连续浇筑,对混凝土质量控制提出了较高的要求。同时,需严格控制混凝土早期收缩裂缝、温度裂缝等,而且要求采用28天标准养护抗压强度评定,混凝土技术指标高,质量控制难度大。
关键词:混凝土抗渗;混凝土施工;抗压强度
绪论:
随着社会的发展,现代城市化建设步伐越来越快,城市的规模不断加大,人口基数也不断加大,房屋建设逐渐成为社会经济发展的重要组成部分。说到房屋建设,我们首先想到的就是房屋结构安全,在房屋结构建设过程中混凝土施工是重中之重,尤其是大体积混凝土施工更是本文要研究的主要内容。
一、技术准备
1、降低混凝土单方水泥用量,采用双掺技术,提高粉煤灰和矿渣粉的用量替代部分水泥,同时控制粉料的入仓温度,采用多种技术途径降低混凝土水化热,控制水化温升。
2、采用优质的聚羧酸高性能减水剂配方,调整减水剂中的缓凝组分,延缓水化热的高峰期,延长混凝土的初凝时间与可操作时间,避免出现施工冷缝。
3、在混凝土中掺入性能优良的HEA抗裂防水剂,兼有混凝土膨胀剂功能,控制早期混凝土的收缩裂缝,提高混凝土的抗裂性能和抗渗性能。
二、原材料选择与配合比设计
根据该工程混凝土特点及性能要求,通过大量试验分析,优选出性能较佳的原材料,并在生产过程中严格控制其质量稳定性。
1、水泥
选用涞水冀东水泥有限责任公司的P•O42.5水泥,其基本性能指标为:比表面积352m2/kg;3d抗压强度29±3MPa;28d抗压强度50±3MPa;安定性合格;初凝时间185min;终凝时间245min.
2、粉煤灰
选用大唐同舟科技有限公司唐山分公司的II级粉煤灰,其基本性能指标为:细度16.4%;需水量比100%;烧失量4.6%.
3、矿渣粉
选用三河天龙新型建材有限公司的S95级矿渣粉,其基本性能指标为:比表面积436㎡;7d活性指数84%;28d活性指数104%;流动度比104%.
4、粗骨料
选用5-25mm连续级配的水洗碎石作为粗骨料,其压碎指标8%,针、片状含量8%,含泥量0.4%,泥块含量0.2%.
5、细骨料
选用细度模数为2.6-2.8的II区中砂,其含泥量1.6%,泥块含量0.2%.
6、拌合用水
拌合用水为地下水,符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》
(JGJ63-2006)的要求.
7、抗裂防水剂
选用天津豹鸣股份有限公司生产的HEA抗裂防水剂,其基本性能指标为:水中7d限制膨胀率0.028%;空气中21d限制膨胀率-0.011%;7d抗压强度24.2MPa;28d抗压强度48.0MPa.
8、聚羧酸高性能减水剂
选用北京建恺建材混凝土外加剂有限公司生产的JKPCA-02缓凝型聚羧酸高性能减水剂,其基本性能指标为:减水率32%;密度1.075g/Ml;PH值5.4;凝结时间差初凝+110min;塌落度1h经时变化量30m
三、混凝土配合比设计
混凝土配合比按照国家现行标准《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》和《大体积混凝土施工规范》中的有关技术要求进行设计。经过多个配合比试验,结合混凝土绝热温升的计算,最终选定的混凝土配合比为C45P8限制膨胀率不小于0.030%:水胶比0.36;水160;水泥222;粉煤灰71;矿渣粉107;HEA44;砂692;石1082;外加剂11.6.C45P8混凝土性能检测结果,混凝土1h的坍落度为200mm,具有良好的工作度保持能力,抗渗等级达到P8以上,具有良好的抗渗性能,28d抗压强度为57.7MPa,完全满足C45P8混凝土的设计要求。试验结果表明,混凝土的工作性能、抗渗性能及力学性能完全满足施工以及设计要求。同时较长的初凝时间有利于大方量、大体积混凝土的连续浇筑。
四、工程应用
1、混凝土生产质量控制
(1)胶凝材料温度控制
在生产过程中严格控制水泥、粉煤灰和矿渣粉的入罐温度,其中水泥的入罐温度不得超过65℃,粉煤灰的入罐温度不得超过40℃,矿渣粉的入罐温度不得超过65℃。
(2)骨料含水率控制
在生产过程中,新进骨料的含水率存在波动是难以避免的,该因素也是影响混凝土工作性能和后期强度的主要因素,因此为保证混凝土质量的稳定性,要求材料部门提前三天储备生产所需骨料,试验室必须实时检测骨料的含水率变化,通过对进场骨料含水率情况的动态监控,指导生产配合比调整,确保了混凝土水胶比基本保持不变,同时保证混凝土工作性能的稳定性.
(3)混凝土工作性能控制
搅拌站技术人员分别在站内与施工现场对每一车混凝土进行工作性能检测,掌握混凝土性能变化规律,出现异常情况时,及时查明原因并进行适宜调整,确保所浇筑的混凝土均满足要求。
(4)混凝土生产、运输控制
该工程最大施工段筏板混凝土浇筑时间为10月上旬,为建筑行业“抢工期、抓进度”最为关键的时期,混凝土生产、运输均存在极大困难。项目浇筑高峰期为2台混凝土汽车输送泵同时浇筑,根据搅拌站自身生产运输能力与项目交通情况,进行了详尽的测算与策划,根据混凝土供应站点的生产能力、现场浇筑情况以及交通运输状况,科学合理安排混凝土生产与车辆运输,确保现场混凝土供应、浇筑及时。
2、混凝土浇筑、养护与温升控制
(1)混凝土浇筑
该施工段筏板大体积混凝土采用“斜向分层,循序退浇,一次到顶”连续施工的方法,为了保证每一处的混凝土在初凝前就被上一层新的混凝土覆盖,采用斜向面分层踏步式浇筑方法,按1:6坡度自然流淌,分层浇筑使新混凝土沿斜坡流一次到顶,使混凝土充分散热,从而减少混凝土的热量。
(2)混泥土的养护
大体积混凝土浇筑后,水泥水化将会产生大量水化热,导致较高的水化温升,为避免产生较大的里表温差,以及较大的温度应力和收缩应力。因此,要在混凝土浇筑完毕二次抹面压实后及时覆盖保温材料,新浇混凝土早期水化较快,及时覆盖塑料薄膜可以达到保温保湿的养护效果,避免混凝土表面水分散失过快而出现干缩裂缝。混凝土终凝后,整段筏型基础采用蓄水养护方法,蓄水深度约100mm,具体蓄水深度根据水化升温及时调整。养护时间不少于14天。
(3)混凝土测温
混凝土浇筑施工期间,环境温度为10-22℃,昼夜最大温差为11
℃。混凝土浇筑前预先进行温度传感器预埋,由测温记录可知,筏板大体积混凝土温度峰值在40~45℃之间,混凝土内部中心温度和混凝土表面温度,混凝土表面温度和环境大气温度之差均小于25℃,满足设计要求。
3、实施效果
该施工段自2015年10月4日开盘,10月5日收盘,投入2台泵车,20辆罐车,完成该施工段混凝土的浇筑施工。通过对混凝土原材料、配合比、施工工艺以及养护的严格控制,避免了温度裂缝的出现,确保了大体积混凝土施工的工程质量。
(1)混凝土抗压强度
该工程混凝土施工期间按要求留置抗压试块。混凝土施工取样成型的混凝土试件28d标准养护强度波动范围在53.6-65.2MPa之间,平均强度为56.2MPa,达到设计强度的1.25倍,混凝土强度完全满足设计要求。
(2)混凝土抗渗性能
经试验抗渗性能均满足P8要求。
(3)混凝土成型效果
在筏板浇筑后,经工程实践与后期外观质量、裂缝检查,经甲方、监理与施工方现场验收,筏板大体积混凝土未出现冷缝现象,成型效果良好,未见有害裂缝。
结论:
丰台区高立庄西城区旧城保护定向安置房项目三期工程地下筏形基础大体积混凝土的实施,通过严格控制原材料质量、优化设计混凝土配合比、重视生产工艺的管理、统筹进行施工组织,保证混凝土的连续生产与连续浇筑,混凝土的施工性能、力学性能、抗渗性能均满足设计施工要求,对大体积混凝土施工中的温度问题进行了有效控制,避免了裂缝的出现,确保了大体积混凝土施工的工程质量。