泵送混凝土“三掺”“双掺”技术应用

[摘　要] 　通过工程实践，分析了采用“三掺”及“双掺”技术配制高强泵送混凝土的优越性，提出了具体的配制方法和措施，以及施工中的质量控制问题。

[关键词] 　粉煤灰;减水剂;UEA 微膨胀剂;配合比设计;质量控制

1 　工程概况

    洛阳邮政综合生产楼工程，结构形式为钢筋混凝土框架2筒体结构，地下2层，地上27层，建筑总高度为103.8m;耐火等级为一级，人防等级为五级，结构安全等级为一级，框架及剪力墙抗震等级为二级。桩采用C30混凝土(ZH7为40);桩承台、地下室底板及外墙采用C40混凝土，防水混凝土的防水等级S8;框架柱、剪力墙:-2～4层C45混凝土:5～12层C40混凝土，l3～19层C35混凝土，20层以上C30混凝土，楼、屋面梁、板与柱混凝土强度等级相同。基础采用桩筏板基础，筏板基础长51.50m ，宽48.5 m。建筑物较高，混凝土一次浇注量较大，造成混凝土的运输困难。经过技术经济分析，决定在工程基础和主体结构施工中全部采用泵送混混凝土施工。在±0.00以下抗渗混凝土中采用了“三掺”技术，即加入粉煤灰掺合料，UEA微膨胀剂，JM2Ⅱ型高效减水增强剂:主体结构混凝土中采用“双掺”技术，即掺入了粉煤灰和FDN2800型减水剂。

2 　混凝土配合比设计

2. 1 　混凝土材料的性能与选择

    a) 粉煤灰能提高混凝土的可泵性，用粉煤灰取代部分水泥，既可以节约水泥，又可使混凝土早期强度增长减弱，推迟水化热最高峰的到来，还可使混凝土后期强度增长显著。

    按照《粉煤灰混凝土应用技术规范》(GBJ14621990)和《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》(JGJ 2821986) ，经试验选用洛阳热电厂的Ⅱ级粉煤灰。

    b) 南京生产的JM2Ⅱ型缓凝、增强高效减水剂，掺入水泥用量的0.5% ，可减水10%～15% ，节约水泥15%～20%，能显著提高混凝土的粘聚性、可泵性和密实度，从而提高混凝土的强度。

    洛阳安乐外加剂厂生产的建磊牌FDN2800型高效减水剂，减水率≥10%，掺入水泥用量的1% ，可节约水泥10%～20%，能有效地提高混凝土强度。

    c) 郑州生产的UEA 微膨胀剂有效的提高了混凝土的抗渗性能。

    d) 经过与减水剂相容性试验，综合考虑水泥的初凝时间、终凝时间、抗压强度等因素，选择洛阳水泥厂黄河牌强度等级32.5R、42.5普通硅酸盐水泥。

    e) 采用中砂，部分混凝土采用细砂，含泥量控制在2%以内。

    f) 石子采用5～16mm、10～20mm、16～31.5mm碎石。

2. 2 　配合比

    根据现场混凝土使用情况，分别对C30至C40泵送混凝土进行试验，经反复试验对比，选定混凝土采用三掺、双掺技术。外加剂均采用内掺法，以满足施工需要和质量要求。水灰比的选择与强度、外加剂、外掺量有密切关系，一般取0.35～0.45之间。混凝土中粗骨料是抵抗收缩的主要材料，在配合比相同的情况下，混凝土干缩率随砂率增大而增大，因此，泵送混凝土在满足泵送要求的前提下，宜尽可能降低砂率，试配发现砂率控制在40 %左右时混凝土和易性得到改善，对强度无明显影响。同时，为提高高强混凝土施工的可泵性，应考虑坍落度损失、输送距离、高度、耐久性等因素。混凝土配合比见表1。

    以上配合比经工程实际泵送使用结果表明，泵送压力正常，强度稳定，并且基本达到清水混凝土表面平整，线条通顺，整齐美观的效果。参见表2

    使用本技术时应注意:FDN 高效减水剂必须与水泥做相容性试验。应用不同水泥和减水剂，必须由试验室做试配，经试验确定配合比。高性能混凝土的应用，除试验室做试配外，并应做模拟泵送试验。

3 　施工质量控制

3. 1 　原材料质量控制

    a) 每批进场的水泥均按批量做试验，其质量应符合《硅酸盐、普通硅酸盐水泥》(GB 17521999) 的规定。每批进场的减水剂质量应符合《混凝土外加剂》(GB 807621997) 的规定，与水泥的适应性应按《混凝土外加剂应用技术规范》(11921988) 经试验确定。砂、石按《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ 5321992) 和《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ 5221992) 做筛分和含泥量(含粉量) 试验。

    b) 砂、石按不同规格分区堆放， 保持清洁， 严防杂物混入。

    c) 严格控制水灰比，每班检测砂石含水率不得少于一次，当发现砂石含水率变化时应及时调整施工配合比。

3. 2 　混凝土的配制与运输

    本工程混凝土采用微机控制、自动化计量上(放) 料、配有双掺设备的强制式JSY500型搅拌机拌制。砂、石、水泥、水、粉煤灰、减水剂均为电脑自动计量上料。施工前测定砂、石含水率，开具施工配合比。

    混凝土采用HBT270输送泵2台输送至浇注部位。

3. 3 　混凝土养护

    本工程基础承台底板混凝土采用塑料薄膜及岩棉被覆盖保湿、保温养护，在底板混凝土内部预埋测温孔，前5d内每2h测温一次，5～7d内每4h测温一次，8～15d内每8h测温一次，其他结构混凝土采用洒水保湿养护。

4 　质量检验

    混凝土质量根据《混凝土质量控制标准》( GB 5016421992)和《预拌混凝土》(GB 1490221994) 来判定，其强度检验必须符合《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T1021995) 和《混凝土强度检验评定标准》( GBJ 10721987) 。为保证混凝土质量，检测在搅拌站和施工现场同时进行，以现场测定值为评定依据。

5 　结束语

    采用泵送混凝土，使混凝土的内在质量和外观效果都有了明显提高，避免了翻斗车运送混凝土途中所造成的浪费。“三掺”及“双掺”技术应用于高强泵送混凝土，可提高混凝土的可泵性，可有效降低水泥用量，降低水化热，加入膨胀组分，可以防止混凝土内部由于温度、收缩应力而出现有害裂缝，提高密实性和抗渗性，使之具有很好的耐久性。同时对提高质量、加快施工速度、降低成本、减轻劳动强度均有重要意义。本工程采用“双掺”技术，节约水泥2000t，由此节约开支48万元， “三掺”技术节约开支14万元，取得了很好的经济效益、环境效益和社会效益。