C70大體積自密實(shí)微應(yīng)變高性能混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用

姬虹 張瑞軍

摘要：大體積混凝土施工經(jīng)過(guò)多年的經(jīng)驗(yàn)積累，已經(jīng)有了較成熟的技術(shù)措施，但是高標(biāo)號(hào)C70混凝土目前從配合比到施工工藝和養(yǎng)護(hù)上還是不成熟，沒(méi)有完正的數(shù)據(jù)資料和經(jīng)驗(yàn)可以參考，我單位在SGS通標(biāo)公司（風(fēng)能技術(shù)中心）WETC廠房大型設(shè)備基礎(chǔ)的施工中經(jīng)過(guò)多次研究模擬試驗(yàn)，獲得的一定的可靠的數(shù)據(jù)和施工經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在進(jìn)行總結(jié)供技術(shù)施工人員共享。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；自密實(shí)；微應(yīng)變；入模溫度

Abstract: Mass concrete construction after years of accumulated experience, has been more mature technical measures, but high-grade C70 concrete from mixing ratio to the construction technology and conservation is still immature, not completely positive data and experience can reference units in the construction of large plant equipment based SGS-CSTC (wind Energy technology Center) WETC after several research simulation test, obtained reliable data and experience in construction, now summarize for construction workers share.Keywords: mass concrete; self-compacting; micro-strain; into the mold temperature

中圖分類(lèi)號(hào)：TV544+.91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)：2095-210（2012）

1、前言

高性能混凝土是上世紀(jì)80年代后期在國(guó)外提出來(lái)的，現(xiàn)已被國(guó)際混凝土工程界廣為接受。它是將高強(qiáng)度、高耐久性、高工作性能作為必須滿足的三項(xiàng)基本要求，隨著超高、超大、超級(jí)使用功能建筑結(jié)構(gòu)的需要，它已成為國(guó)內(nèi)外混凝土高端技術(shù)的發(fā)展方向。

該混凝土在國(guó)內(nèi)個(gè)別高端項(xiàng)目上如小浪底工程的關(guān)鍵部位使用過(guò)，混凝土生產(chǎn)技術(shù)和施工技術(shù)還屬于保密階段，各大型混凝土攪拌站和施工單位均在研究該混凝土的配制和施工工藝。但是在我國(guó)一次性澆筑這么大體積的C70混凝土尚屬首例，我們C70混凝土在SGS項(xiàng)目上的應(yīng)用經(jīng)實(shí)際檢測(cè)屬于非常成功的。

2、工程概況

SGS工程位于天津市開(kāi)發(fā)區(qū)西區(qū)，該項(xiàng)目建成后將租用給德國(guó)SGS通標(biāo)公司用于風(fēng)力葉片檢測(cè)，C70混凝土用于設(shè)備基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)上安裝風(fēng)力葉片試驗(yàn)設(shè)備，該設(shè)備基礎(chǔ)尺寸為6X6X6.9米X1個(gè)，6X6X7.5米X2個(gè)，屬于大體積混凝土。為了防止出現(xiàn)大體積混凝土的溫度裂縫，嚴(yán)格控制混凝土內(nèi)外溫差，混凝土入模溫度的控制和養(yǎng)護(hù)降溫措施是施工時(shí)的重點(diǎn)。

該混凝土基礎(chǔ)外部?jī)蓚?cè)緊貼預(yù)埋兩塊120mm厚鋼板，為了保證混凝土同鋼板連接緊密，混凝土60天收縮率控制為<= 600 Micro Strain （微應(yīng)變、德標(biāo)），混凝土收縮率的控制在國(guó)內(nèi)房屋建筑和設(shè)備基礎(chǔ)的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)上目前還沒(méi)有形成具體要求。

作為檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)，內(nèi)部預(yù)埋管件非常多，每個(gè)臺(tái)中心預(yù)埋傾斜直徑為1.2m管一根，周邊預(yù)埋多個(gè)管道，直徑54mm，長(zhǎng)6m，與地面傾斜夾角為7 o。 RB50臺(tái)中埋管448根，RB60臺(tái)中埋管648根，RB70臺(tái)中預(yù)埋管648根，該各個(gè)預(yù)埋管道質(zhì)量最終要求為同心度2mm，在土建預(yù)埋施工中是非常高的。安裝時(shí)嚴(yán)格控制，混凝土澆筑時(shí)不得有任何碰撞。

同時(shí)作為檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)，鋼筋布置密度極高，鋼筋間距為中到中100mm，其中最小鋼筋直徑為25mm，最大32mm。而且鋼筋在結(jié)構(gòu)中為整根（廠家定做）綁扎，不得以任何方式斷開(kāi)再次連接。鋼筋傾斜與地面夾角為83o，精度要求高，混凝土澆筑時(shí)不得有任何碰撞，所以混凝土選用了自密實(shí)混凝土。

所以該試驗(yàn)臺(tái)的施工集中了高強(qiáng)混凝土、大體積混凝土、低收縮率、自密實(shí)度高、預(yù)埋件多且精度要求高等多項(xiàng)施工工藝和工程質(zhì)量要求，為了解決以上施工技術(shù)，我單位和混凝土供應(yīng)商經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)才得以施工完畢，經(jīng)檢測(cè)，施工效果完全滿足德方要求，順利交工。

3、混凝土配合比及原材的選擇

要實(shí)現(xiàn)混凝土不產(chǎn)生微裂縫、預(yù)埋鋼板和管件位置精確并同混凝土連接緊密，同時(shí)澆筑混凝土?xí)r混凝土能夠順利且均勻的通過(guò)密度極高的鋼筋間隙和預(yù)埋管件，首先就要從混凝土配合比上解決混凝土水化熱、徐變、粗骨料的粒徑、混凝土的流速、混凝土強(qiáng)度等問(wèn)題。

3.1.通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，C70混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)要求值如下：

坍落擴(kuò)展度：600~700

V型漏斗通過(guò)試驗(yàn)：10~20秒，用于檢測(cè)混凝土的流速和抗離析性能。

混凝土的出機(jī)溫度≤15℃，入模溫度≤30℃

混凝土的含氣量≤2.0

水泥的性能指標(biāo)要求如下：水化熱低 ≤300KJ/kg

水泥中摻加緩凝劑，初凝時(shí)間160min 終凝時(shí)間控制為230min，滿足規(guī)范初凝時(shí)間≥45min，終凝時(shí)間≤600min的要求。

粗骨料直徑5~16mm，含泥量為0，細(xì)骨料含泥量≤2‰

3.2.固化后混凝土的相關(guān)指標(biāo)

壓縮強(qiáng)度（60天）>70N/mm2

收縮率（28天和60天）≤600 Micro Strain 微應(yīng)變

彈性模量>3700 N/mm2

3.3為了滿足以上要求，經(jīng)過(guò)多次的室內(nèi)模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)， 混凝土配合比選擇如下表所示。

4、混凝土制作及運(yùn)輸過(guò)程的控制

4.1原材的控制

針對(duì)通過(guò)試驗(yàn)最終選定的材料實(shí)行封樣制度，并標(biāo)明該材料的各項(xiàng)指標(biāo)要求，實(shí)際操作的材料必須嚴(yán)格執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的要求。

為了保證混凝土的出機(jī)和入模溫度，混凝土攪拌前要嚴(yán)格控制各原材料的溫度，采取必要降溫措施。

攪拌前，可將所有原材料遮陽(yáng)苫蓋，保持原材低溫；在準(zhǔn)備攪拌時(shí)對(duì)砂石噴灑冷水降溫；攪拌用水采用冰塊降溫；必要時(shí)將砂石等原材存放在有降溫措施的房?jī)?nèi)，保持低溫。

4.2出站控制

嚴(yán)格控制出機(jī)混凝土的各項(xiàng)性能，要求專(zhuān)業(yè)人員檢測(cè)混凝土的和易性，不符合的及時(shí)調(diào)整符合要求后再行出站；

監(jiān)測(cè)混凝土的出機(jī)溫度和運(yùn)輸過(guò)程中的溫度，每車(chē)多次監(jiān)測(cè)，確保入模溫度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

混凝土運(yùn)輸過(guò)程要按照提前規(guī)劃好的路線進(jìn)行運(yùn)輸，嚴(yán)格控制運(yùn)輸時(shí)間，必要時(shí)采取交通管制措施。

5、混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑的控制

5.1進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)

每車(chē)混凝土到施工現(xiàn)場(chǎng)后，及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)項(xiàng)目包括：坍落擴(kuò)展度（600~700mm）、出車(chē)即入模溫度（≤30℃）、V型漏斗試驗(yàn)（7~20秒）、混凝土含氣量等的檢測(cè)。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有不合格項(xiàng)立即進(jìn)行修正或退場(chǎng)處理。

5.2混凝土澆筑

混凝土為高標(biāo)號(hào)自密實(shí)混凝土，為了控制混凝土的密實(shí)度和整體性，保證混凝土全高均勻上升，嚴(yán)格控制混凝土的澆筑速度，每小時(shí)混凝土面均勻升高40cm~60cm。澆筑時(shí)分層進(jìn)行，約50cm時(shí)靜置一會(huì)以便于混凝土中氣體的釋放以及水分的泌出，針對(duì)泌出的水分及時(shí)導(dǎo)流出來(lái)。