自密实混凝土生产与施工控制

C60自密实混凝土生产与施工控制1前言长期以来，由于对混凝土耐久性缺乏认知，建设者在设计和施工中只考虑混凝土强度，而忽视了混凝土结构所处环境，在海洋城市就混凝土的耐久性不足所导致的问题逐渐暴露出来。近年来的研究及工程实践表明，混凝土在设计阶段即考虑预防性的保护措施，且在施工过程中加强养护避免裂缝的产生，是提高混凝土结构耐久性的有效手段。高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土耐久性的基础上，以耐久性作为配合比设计的主要指标，通过严格的生产工艺控制和施工工艺的改进，制成具有优良的拌合物性能、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土。该项目被推鉴为高性能混凝土的试点工程，工程项目占地面积104871m2，总建筑面积为1046808.637m2，总体规划为五幢高层建筑，本次就2号商业楼为高性能混凝土评价的主体，其地下室共四层，地上85层，标准层层高为4.3m，建筑高度392.2m，总建筑面积20.7万m2。该主体工程剪力墙混凝土53层以下为C60自密实混凝土，满足JGJ/T385-2015高性能混凝土评价中的强度等级。该工程设计年限为100年，按工程实际案例论述，主要从原材料、配合比、生产制备、施工等方面对耐久性进行论述。2工程混凝土耐久性要求⑴T2塔楼结构耐久性年限为100年，混凝土中的最大氯离子含量为0.06%（不含水泥）。⑵T2塔楼宜使用非碱活性骨料，当使用碱活性骨料时，混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3。⑶本工程根据设计要求，其核心筒剪力墙混凝土28d碳化深度不大于15mm。⑷氯离子28天电通量不大于1500C，56天电通量≤1000C。⑸混凝土拌和物的泌水率的性能要求为0。3原材料⑴水泥：采用海螺P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥，其熟料的化学成分和物理性能如表1、表2所示。⑵碎石：增城石场，级配良好5～20mm碎石，含泥量不大于1%，表观密度为2610kg/m3。含泥量为0.4%，泥块含量0.2%，石子压碎值指标7.5%。⑶砂：东江河砂，级配良好的中砂，表观密度为2620kg/m3，细度模数2.7，含泥量为0.6%，泥块含量0.2%。⑷粉煤灰：沙角电厂生产的Ⅱ级粉煤灰，烧失量1.8%度为2.46g/cm3，其化学成分如表1所示。⑸矿粉：采用东莞正盈S95级矿粉，比表面积为400m2/kg，7天抗压强度为81%，28天抗压强度为102%；⑹外加剂：选用砼帆缓凝型聚羧酸高性能减水剂，固含量12%，混凝土减水率＞28%。⑺水：本试验中搅拌用水采用洁净自来水。4配合比设计⑴配合比设计以掺入矿物掺合料进行优化，减小水泥水化的发热量，降低水泥用量。⑵选用缓凝型聚羧酸高性能减水剂，减小混凝土的收缩。根据广东省《高性能混凝土应用技术规范》DBJ/T15-130-2017的相关要求，对常规品高性能混凝土的水胶比不应大于0.45，同时胶凝材料的用量不大于550kg/m3，混凝土配合比见表3所示。5施工过程控制5.1混凝土生产前准备工作⑴混凝土开盘前3h，应组织技术人员根据现场生产用原材料按设计配比进行验证并留样，制备的新拌混凝土需检测各项性能指标，检验指标如下：坍落度扩展度、U形仪、V形漏斗、T50等试验，混凝土工作性能测试。⑵混凝土在开盘前2h生产及设备维修人员应做好准备工作。调度员与质检员要当面做好铲车、机操、机修、电工、司机等岗位的班前交底工作，各项工作应落实到人。⑶做好生产运输组织协调工作。开盘前2h，应组织专门人员对各路段交通状况进行考察，根据路况制定运输路线，确保混凝土在出站最短的时间内到达施工现场。生产人员在接到开盘命令后，应马上组织生产，砂浆30分钟内出站后，生产的第一车混凝土必须在60分钟以内出站，若两台泵同时施工时，首次发车数量控制在5～6辆车。⑷生产人员与现场值班人员应做好及时沟通。生产人员在了解运输及现场浇筑状况后，应合理控制生产速度。对不同部位、不同标号混凝土泵送平均速度形成数据统计，根据泵送速度，合理控制生产节奏，每台泵送设备应保证1台车在泵送，1台在等待，3台在运输。⑸管道布置及固定应严格按照施工规范执行：泵送管道的布管错误很容易引起泵送堵管，以泵送压力损失最小为目的，应遵循以下五原则：最短距离、最少弯管、最大弯头、零点原则、泵车应选择高压泵，泵管亦选择高压管。⑹施工前，要根据现场情况合理布置混凝土泵送设备数量，保证混凝土浇筑顺利及均匀布料的需要。同时根据施工的实际情况，考虑到C60自密实高性能混凝土的泵送的连续性和质量保证，现场要准备备用泵，防止因机械故障或其它因素影响混凝土施工的及时性和连续性。⑺现场应准备适当量的外加剂，预备混凝土施工性能不满足要求，作为调整混凝土工作性能备用。5.2混凝土施工过程控制⑴自密实混凝土应在2h内浇筑完成，确保其在工作性能状态消失前完成泵送和浇筑。T2塔楼混凝土浇筑过程中投入2台泵，分层浇筑，每层浇筑0.5m，分多次浇筑完成。⑵自密实混凝土在浇筑前应通知司机反转罐体，搅拌过程中，确保混凝土搅拌时间在90～120秒。⑶自密实混凝土在卸车前应进行二次搅拌，搅拌时间不少于2min，以保证混凝土的均匀性，同时对混凝土的相关技术指标要进行现场测定，对不符合质量技术要求的混凝土不得进行浇筑。⑷浇筑过程中泵管出料口需要伸入模板内，利用混凝土下落产生的动能来达到混凝土的自密实。⑸浇筑时下料口应尽可能处于低位，尽量减少混凝土浇筑落差，同时采取分层浇筑。在浇筑完第一层后，应确保下层混凝土未达到初凝前进行第二层的浇筑。⑹自密实混凝土每次浇筑前，技术人员必须跟第一辆混凝土运输车到达施工现场，并协助工地人员检测混凝土相关性能指标，制作试件并及时将现场情况反馈生产人员。⑺核心筒剪力墙采取喷淋和薄膜覆盖相结合的方式进行养护。⑻自密实混凝土采取到带模养护方式进行养护，养护过程中应适当延长拆模时间。（9）自密实混凝土在拆模时内部与表面温差大于25℃，撤除养护措施时，混凝土表面与外界温差不大于20℃，养护水温度与混凝土表面温度之间的温度差不大于15℃。本工程C60核心筒钢板、剪力墙自密实混凝土养护时间不得少于7天。工地要求混凝土扩展度控制650±10mm。目前T2塔楼已封顶，54层以上更换为C50自密实混凝土。5.3施工过程技术难点处理⑴该工程要求自密实混凝土，对扩展度在700±50mm，实际浇筑扩展度应不小于700mm。石子粒径不大于20mm，并全部采用反击破。⑵楼层较高，泵管较长；混凝土要求具有较好的工作性能，不分层泌水，在较大流动性状况下具有较好的抗离析性能。⑶工期较紧，施工速度72小时一层，正常情况12小时拆模。为保证较好的工作性能，减水剂使用聚羧酸高性能减水剂，在气温突降的情况下凝结时间会随之延长，因此必须控制和关注凝结时间变化。⑷随着楼层高度的变化，泵送难度逐渐加大，需要混凝土具备更好的可泵性来支撑。6经验总结⑴制备高性能混凝土，原材料的优选是关键因素，没有好的原材料，高性能混凝土只是空谈。此外，高性能混凝土除了考虑性能外，也应考虑其经济性。⑵对于生产技术人员来说，高性能混凝土的设计与应用来自于大量的基础试验、经验积累以及生产前期的准备工作。⑶自密实混凝土技术是依靠混凝土自身的优异的性能