清水混凝土在威海地區(qū)的應(yīng)用

萬建成，戚寶琳

（威海鴻安集團(tuán)混凝土分公司，山東 威海 264203）

清水混凝土在威海地區(qū)的應(yīng)用

萬建成，戚寶琳

（威海鴻安集團(tuán)混凝土分公司，山東 威海 264203）

結(jié)合新北洋科技園7#生產(chǎn)廠房飾面混凝土澆筑采用清水混凝土為例，總結(jié)了摻加S95礦粉、膨脹劑泵送清水混凝土的配制技術(shù)及應(yīng)用經(jīng)驗。

S95礦粉；泵送混凝土；配制技術(shù)；清水混凝土

1 工程概況

新北洋科技園7#生產(chǎn)廠房工程，屬于框架結(jié)構(gòu)，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(shè)計為150mm厚外掛式現(xiàn)澆清水混凝土，為提高墻體內(nèi)側(cè)節(jié)能保溫效果增加200mm厚加氣混凝土填充墻內(nèi)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(cè)鋼筋保護(hù)層為30mm,內(nèi)側(cè)鋼筋保護(hù)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(jìn)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(dá)32℃?；炷猎O(shè)計強(qiáng)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(yǎng)護(hù)而產(chǎn)生的表面早期收縮裂紋是首要解決的問題，結(jié)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(jù)該工程的特點(diǎn)，結(jié)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(chǎn)施工的基礎(chǔ)，選用的水泥應(yīng)具有活性好、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量小、水泥與外加劑間的適應(yīng)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(jù)供求關(guān)系不斷調(diào)整種類和比例，對不同批次水泥顏色有一定影響，經(jīng)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(chǎn)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(shù)參數(shù)見表1。

（2）骨料

粗骨料選用的原則是強(qiáng)度高，連續(xù)級配好，低緘活性，并且同一顏色的碎石，產(chǎn)地、規(guī)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(jī)碎石，其質(zhì)量檢測結(jié)果見表2。

細(xì)骨料選用中砂，細(xì)度模數(shù)在2.6～2.8，同一廠家的質(zhì)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(nèi)，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(shù)質(zhì)量檢測結(jié)果列于表3。

（3）超細(xì)摻合料

摻合料應(yīng)能增強(qiáng)混凝土的和易性，減小混凝土坍落度經(jīng)時損失值，減少水泥用量，解決因集中水化熱高易產(chǎn)生溫差裂紋的質(zhì)量通病，改善混凝土的施工性能，減少水泥石中的毛細(xì)孔數(shù)量和分布狀態(tài)，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(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，威海華能電廠II級粉煤灰不同批次有時顏色變化很大，濟(jì)鋼S95礦粉基本無變化。決定采用濟(jì)鋼S95礦粉，其技術(shù)性能指標(biāo)見表4。

表1 水泥主要技術(shù)指標(biāo)

表2 粗骨料技術(shù)指標(biāo)性質(zhì)檢驗表

表3 細(xì)骨料技術(shù)指標(biāo)性質(zhì)檢驗表

表4 物理S95礦粉的物理技術(shù)性能指標(biāo)

表5 外加劑質(zhì)量性能指標(biāo)

表6 配合比 kg/m3

（4）外加劑

采用魯南外加劑廠生產(chǎn)的JFA-3緩凝型減水劑，能進(jìn)一步延緩水化熱峰值，減少坍落度損失，減水率大于22%，有關(guān)技術(shù)指標(biāo)見表5。

（5）膨脹劑

采用魯南外加劑廠生產(chǎn)的JFA-A膨脹防水劑，補(bǔ)償混凝土的收縮，抑制裂縫產(chǎn)生，增加混凝土密實度。

3 配合比設(shè)計方案

（1）配合比的設(shè)計應(yīng)使混凝土具有均勻一致的外觀質(zhì)感，良好的流變性能、內(nèi)在均質(zhì)性能、體積穩(wěn)定性、耐久性和工作性。

（2）混凝土的原材料應(yīng)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(shù)指標(biāo)參數(shù)保持一致。

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

（4）礦粉的用量

根據(jù)以往的經(jīng)驗以及摻合料的性能指標(biāo)，經(jīng)反復(fù)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(jù)是必須達(dá)到補(bǔ)償收縮混凝土性能的技術(shù)指標(biāo)，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(nèi)摻法。

（6）外加劑的用量

外加劑的摻量是根據(jù)混凝土施工現(xiàn)場的技術(shù)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(nèi)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(jīng)過上述試驗、配合比的設(shè)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(shù)

4.1 混凝土的拌制與運(yùn)輸

（1）準(zhǔn)確計量，嚴(yán)格按施工配合比施工，并根據(jù)骨料含水率及時進(jìn)行調(diào)整。

（2）對所供的每車混凝土進(jìn)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(jìn)行澆筑。

（3）混凝土攪拌車在運(yùn)輸過程中保持拌筒以合理的速度轉(zhuǎn)動，保證混凝土的均勻性，不產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

4.2 模板體系選擇

（1）外側(cè)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(nèi)側(cè)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(cè)模板拉結(jié)，每個穿墻螺栓成為主龍骨的支點(diǎn)。

4.3 混凝土的澆筑

（1）混凝土應(yīng)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(diǎn)分散布置，連續(xù)進(jìn)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(diǎn)延續(xù)時間以表面出現(xiàn)浮漿和不再沉落為度。由于混凝土墻內(nèi)在窗臺、窗懸和樓層處鋼筋最小凈距理論數(shù)為59mm，所以插入式振動棒應(yīng)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(dāng)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(zhǔn)。振動棒振點(diǎn)應(yīng)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(jù)振搗器所振動的范圍布置卸料點(diǎn)，卸料高度超過3m時，采用串筒或溜槽。

表7 混凝土強(qiáng)度統(tǒng)計評定

4.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

（1）模板拆除后應(yīng)立即采用塑料薄膜嚴(yán)密覆蓋養(yǎng)護(hù)或涂刷混凝土透明保護(hù)劑，以防止裸露在大氣環(huán)境中的清水混凝土表面發(fā)生碳化而影響結(jié)構(gòu)安全、耐久和外觀質(zhì)量。

（2）混凝土澆水養(yǎng)護(hù)不應(yīng)少于7d，應(yīng)派專人負(fù)責(zé)，本工程清水混凝土墻外側(cè)增設(shè)塑料薄膜覆蓋?；炷帘砻娌槐銤菜透采w塑料布時，應(yīng)涂刷專用的混凝土養(yǎng)護(hù)劑。

4.5 混凝土保護(hù)

（1）清水混凝土的后續(xù)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(diǎn)應(yīng)墊橡膠板，避免劃傷墻面。

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

5 混凝土的實測結(jié)果

施工單位預(yù)先擬訂《清水混凝土施工方案》，混凝土公司做好各種應(yīng)急措施。施工中密切配合，所施工混凝土900多平方米，全部達(dá)到優(yōu)良水平，混凝土強(qiáng)度統(tǒng)計見表7。

外觀質(zhì)量效果：①軸線通直，尺寸準(zhǔn)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(dá)到了清水混凝土的質(zhì)感和美感。

6 結(jié)束語

（1）要想達(dá)到清水混凝土理想的飾面效果，嚴(yán)格選用和控制原材料、科學(xué)合理地進(jìn)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(nèi)部水化熱，能夠有效抑制直立薄壁飾面墻體裂紋的產(chǎn)生。

（3）清水混凝土一次澆筑成型，不做任何外裝飾的建筑風(fēng)格符合人們對既節(jié)能環(huán)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(zhèn)柳溝村東(264203)