單摻粉煤灰配合比在大體積底板中的應(yīng)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(yīng)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(tuán)于2016年底開工的大型商品房項(xiàng)目，地下室總體混凝土方量約5 000 m3，設(shè)計(jì)院建議采用澆筑混凝土大體積設(shè)計(jì)。施工中華潤混凝土公司對(duì)混凝土的配合比、混凝土的運(yùn)輸、施工部署、養(yǎng)護(hù)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(chǎn)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(xiàng)目是廈門住宅集團(tuán)于2016年底開工的大型房地產(chǎn)項(xiàng)目，位于集美新城核心區(qū)，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(shè)計(jì)等級(jí)為C35P6。由于底板施工時(shí)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(shí)體最小尺寸不小于1 m”的下限，設(shè)計(jì)院仍建議采用澆筑混凝土大體積設(shè)計(jì)，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(yù)拌混凝土一般采用大摻量粉煤灰、礦渣粉雙摻體系設(shè)計(jì)。由于儲(chǔ)存設(shè)備所限，廈門華潤混凝土公司不具備摻加礦渣粉的生產(chǎn)條件，會(huì)在一定程度上損失礦渣粉可以帶來的初期拌合物流動(dòng)性改善以及后期強(qiáng)度增長。本次工程施工地點(diǎn)處于城市核心位置，運(yùn)距較遠(yuǎn)，且泵送設(shè)備無法在澆筑點(diǎn)近距離搭建。綜合考慮到施工中可能會(huì)遇到的交通擁堵等問題，須要對(duì)該工程底板大體積C35P6混凝土配合比進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。

為控制由于地基沉降不均勻及大體積混凝土溫度應(yīng)力造成的裂縫，設(shè)計(jì)要求設(shè)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(gè)工作面施工時(shí)需連續(xù)澆筑，不留施工縫。

2 材料選用

1）粗骨料

選用廈門產(chǎn)花崗巖碎石，5~31.5 mm粒徑連續(xù)級(jí)配，壓碎值指標(biāo)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(jí)配良好。

2）細(xì)骨料

選用九龍江河砂，細(xì)度模數(shù)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(chǎn)潤豐P·O 42.5普硅水泥，性能指標(biāo)如表1。

表1 水泥性能指標(biāo)

4）粉煤灰

選用鴻山熱電廠生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)F類灰，性能指標(biāo)如表2。

表2 粉煤灰性能指標(biāo)

5）減水劑

選用廈門市老虎山新材料有限公司生產(chǎn)的HT-200聚羧酸系緩凝高效減水劑，基本性能指標(biāo)如表3。材料初選過程中，減水劑的初凝時(shí)間約為8小時(shí)，鑒于運(yùn)輸及施工情況和水化熱的要求，設(shè)計(jì)過程中將凝結(jié)時(shí)間、坍落度經(jīng)時(shí)損失作為考察的變量。

表3 減水劑性能指標(biāo)

3 設(shè)計(jì)及試驗(yàn)

3.1 配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)單位的大體積混凝土設(shè)計(jì)要求，經(jīng)與施工單位、監(jiān)理單位探討，初步的混凝土配合比設(shè)計(jì)方向?yàn)?

1）采用大摻量粉煤灰設(shè)計(jì)，粉煤灰摻量不小于25%，降低水化熱，以混凝土的60 d強(qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度評(píng)定的依據(jù)。

2）混凝土攪拌時(shí)加入適當(dāng)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(xiàn)場(chǎng)泵管架設(shè)距離遠(yuǎn)，單工作面澆筑要求不留施工縫，發(fā)車時(shí)要做到5車連發(fā)，運(yùn)輸時(shí)間、押車時(shí)間，以及不可預(yù)估的交通擁堵等狀況，應(yīng)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(shí)間在10 h左右為好，入模拌合物狀態(tài)不得出現(xiàn)離析泌水。

設(shè)計(jì)試驗(yàn)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(yàn)，配合比及試驗(yàn)結(jié)果如表4，表5。

表4 配合比設(shè)計(jì)梯度試驗(yàn)

表5 試配混凝土性能

編號(hào)1，2配合比經(jīng)過適當(dāng)調(diào)整后均可滿足設(shè)計(jì)要求，編號(hào)3配合比強(qiáng)度相差較多，不予采用。

3.2 生產(chǎn)試驗(yàn)

經(jīng)過優(yōu)化調(diào)整，最終確定能夠滿足生產(chǎn)要求的配合比為表6參數(shù)。生產(chǎn)試驗(yàn)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(jì)算值略有偏差。拌合物在攪拌車內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)1 h后，溫度為24℃，滿足25℃的入模溫度控制。

表6 生產(chǎn)使用配合比試驗(yàn)情況

4 施工與養(yǎng)護(hù)

4.1 施工準(zhǔn)備

1）底板共分5個(gè)工作面，每個(gè)工作面混凝土連續(xù)澆筑，保證不出現(xiàn)冷縫。整個(gè)主體結(jié)構(gòu)完成后再施工后澆帶。

表7 溫度計(jì)算

2）項(xiàng)目部施工員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的指揮協(xié)調(diào)，分成白班，夜班兩組，攪拌站派現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)員實(shí)地跟蹤全過程；兩臺(tái)地泵同時(shí)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(chǎng)1人。

3）施工澆筑起始時(shí)間安排在晚上18點(diǎn)之后,開始施工前，必須做到5車連發(fā)，待5車混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，再開始泵送。車輛等待過程中及泵送前，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)員要對(duì)車內(nèi)物料做溫度測(cè)試。

4）施工前準(zhǔn)備養(yǎng)護(hù)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(duì)澆筑區(qū)內(nèi)鋼筋，模板表面灑水降溫。

4.2 養(yǎng)護(hù)

1）混凝土澆筑待表面收水后，及時(shí)覆蓋塑料薄膜，再蓋一層遮陽彩條布保溫養(yǎng)護(hù)。

2）養(yǎng)護(hù)過程中有暴雨天氣時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)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(shí)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(yǎng)護(hù)；覆蓋撤掉后及時(shí)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)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(gè)底板施工質(zhì)量良好。撤掉覆蓋物后，混凝土表面未發(fā)現(xiàn)裂縫。

6 結(jié)論

1）夏季大體積基礎(chǔ)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(shí)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(shí)間，以方便混凝土的運(yùn)輸、泵送及分層澆筑振搗，防止混凝土產(chǎn)生冷縫。

3）混凝土澆筑時(shí)合理的溫度控制，澆筑后合理的養(yǎng)護(hù)措施，是使地板施工效果達(dá)到無裂縫的關(guān)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(yīng)用[J].2007(10):83-86.