mesdbo水泥生产线砼配合比设计

mesdbo水泥生产线砼配合比设计

1土建工程管理及土地输送设计messebo水泥拥有3000吨产品税的消息，这是mekile公司的主要生产项目，距离首都亚德斯波巴约800公里。建设单位为埃塞俄比亚Messebo水泥厂,设计及总承包单位为合肥水泥研究设计院,监理单位为印度Holtec咨询公司。马钢建设公司负责土建工程施工。工程结构形式主要为:设备基础、筒仓、多层框架及砖混结构等。主要工程项目有:水泥库、生料库、熟料库、水泥磨等三十六个单位工程。工程总投资人民币约8亿元,土建造价人民币约0.9亿元。工程砼总量约6万m3,大体积砼居多,其中12个单体工程基础及结构一次浇筑砼量达300～1000m3以上;有4个圆筒状水泥库体砼结构直径21～31m,高54～74m,库壁砼采用24小时连续滑模法施工。由于基础及结构截面大,水泥用量多,水泥水化热形成的温度应力易致砼产生裂缝。现场施工点多面广,部分项目间距约3.5km。砼输送方案设有:地泵、汽车泵、灌车、塔吊、井架垂直运输。做好现场不同输送方案条件下的砼配合比设计试验工作,是保证混凝土工程质量的关键环节。由于本工程是我单位承建的第一个海外项目,公司想通过本项目打开今后国际市场的大门,因此,如能准确及时地做好现场大量砼配合比设计工作,实现混凝土工程质量创优具有重要意义。2纺粘砂为黑粗砂、砂子环境条件:本工程位于埃塞俄比亚东北部城市默克莱(Mekelle),距离首都亚的斯亚贝巴大约800公里,海拔2000m,气候干燥炎热,日照时间长且光线强烈,昼夜温差较大在15℃～20℃,常年季风较大,白天施工砼入模温度高、水分散失快,极易产生砼裂缝。资源条件:工程用水泥材料为该厂生产的OPC42.5级水泥,水泥富余系数低(该厂水泥按欧美标准生产,主要把经济节约放在首位,质量合格即可,不考虑富余系数);当地砂子为:黑粗砂中挟杂大量卵石,谈不上级配,特细黄砂,含泥量高;石子针片状颗粒含量严重超标,颗粒级配不良;当地亦无粉煤灰材料;储因素会降低砼强度,导致砼水泥用量较高,大体积砼施工水化热大,极易产生温度裂缝。3对水泥等新材料的配合比试验砼配合比设计时,即要严格执行标准,又要考虑因地制宜。在充分了解掌握埃塞当地原材料实际情况下,努力做到设计结果满足设计施工要求。该工程砼用OPC42.5水泥由MESSEBO水泥厂供应,该厂水泥按欧美标准生产,试验结果表明:初凝时间较短,不利于大体积砼分层浇筑对初凝时间的控制要求。早期强度虽增长较快,但28天强度仅达合格标准,富余系数低,试验结果一般只有1.01左右。不利于降低水泥用量,埃塞国家亦无粉煤灰材料,导致每m3泵送砼水泥用量较高。经在当地考察,加工碎石材料的原材为青页岩片石,因加工机械方法简单落后,导致石子针片状颗粒含量较高,一般在24～26%范围,严重超标,直接影响砼强度,石子粒径波动较大,颗粒级配不良;细骨料砂子有二种:一种是细黄砂,试验结果细度模数1.50,属特细砂品种,含泥量为5.2%,另一种是山脚下河流里挖出的黑粗砂(当地称:黑砂),含泥量达8.5%以上,且砂中含有15%～20%大小不等的卵石,级配很差,实际上是半成品砂,二种砂子均不能单独配制砼,这为按标准要求进行砼配合比设计试配工作提出了一道难题。根据原材料实际情况和该工程砼施工输送方案要求,在进行系列砼配合比设计试配过程中,先按国内规程要求进行初步理论设计,同时结合当地材料特点计算调整设计参数,在大体积砼分层浇筑及四个平均高度约60m水泥库体结构砼24h滑模施工时掺入缓凝型外加剂,适当延长砼初凝时间,以满足工艺技术要求,经现场试验确定外加剂的最佳掺量为水泥用量的0.50%;设计砼水灰比时水泥富余系数γc按实际检验值1.01计算。针对黑砂、特细黄砂、石子原材料不合格的实际情况,要求进场的黑砂宜提前三天用洗砂机水洗试验合格后方可使用,再将水洗后的黑砂和细黄砂按若干个不同比例混合试验,经多次反复试验分析,找出二种砂子最佳混合掺量为75%黑粗砂掺25%特细黄砂,按此比例混合后试验的砂子细度模数达2.3,级配基本符合中砂标准要求。埃塞当地水资源紧缺,砼用水采用深井取水,井水比重试验结果为0.97(t/m3),设计用水量时应考虑水比重差值系数(1/0.97)。当地气候干燥炎热,水分散失快,设计配合比时每m3砼另增加水5kg。从当地材料实际情况分析,设计砼配合比时材料用量按“重量法”设计计算。经对砼配合比多次设计计算试验分析比较,最终设计试验出适合当地OPC水泥、粗砂、特细黄砂、页岩石子、井水等原材料特点及干燥炎热的环境条件,又能满足设计标准和现场不同施工(输送)方案工艺要求的C40、C35、C30、C25、C20、C15三类19种不同塌落度系列砼设计配合比。针对埃塞当地原材料特点及气候环境条件所设计的系列砼配合比试验结果(砼相关性能参数)获得了业主方印度HOLTEC监理公司及总包方(合肥水泥设计院)技术部门的现场监督验收审批认可,并顺利的在工程上推广使用,从满足现场不同施工(输送)工艺要求及保证砼结构内在质量等方面看效果良好,经监理人员在现场旁站见证下对工程结构不同等级砼取样检验2286组次(6858块),砼强度试验结果均满足设计要求,从而在砼配合比设计方面确保了本工程顺利施工和砼结构质量。砼配合比设计时,应紧密结合当地实际准确做好原材料试验分析工作,使设计结果既要充分满足设计图纸及施工方案工艺要求,又能兼顾经济节约的原则,努力降低工程成本。原水泥厂OPC42.5品种水泥按欧美标准生产,强度以2天、28天试验结果予以控制,富余系数较低,为准确设计砼配合比,确保砼质量,对每批进场的OPC42.5水泥质量,均严格按国内标准要求进行检测分析。当地黑砂、特细黄砂含泥量高,级配很差;石子针片状颗粒含量高达25%左右,而C30等级以上砼标准要求应≤15%,属严重超标,直接影响砼强度。基础大体积砼及上部主体工程施工方案要求采用泵送砼,宜用中砂(中砂颗粒级配良好,表面积适宜),配制砼和易性、流动性好,能较好地满足泵送砼工艺要求。当地现场实际情况是:黑砂砂粒较粗,粒径大于5mm颗粒累计筛余为18%,标准要求应≤10%,且黑砂中含有大量卵石,级配很差,水洗前含泥量达8.5%,严重超标,细黄砂细度模数为1.50,属特细砂品种,含泥量4.3%,二种砂子均不能单独直接配制砼。否则设计配合比将无法保证砼质量。要求黑粗砂使用前在现场用洗砂机水洗,经洗砂机水洗后黑砂里仍含有8%左右卵石(实际上不能完全洗去小卵石),含泥量为3.6%,经多次设计试验分析,将黑粗砂和特细黄砂按几个不同比例(60%黑砂掺40%细黄砂、70%黑砂掺30%细黄砂、75%黑砂掺25%细黄砂、80%黑砂掺20%细黄砂)混合配制试验并对砼配合比经多次设计调整试验分析比较,最终采取以黑砂用量为主,在黑砂中按25%比例掺入特细黄砂的方法确定为砼使用的混合细骨料,从而改进了黑砂原有级配严重不良的状况,按此比例试验混合后的砂粒细度模数为2.3,级配基本达到中砂标准要求。含泥量为3.9%,砼搅拌时将黑砂、细黄砂按设计的75%掺25%混合比例二次计量投放砂料。考虑页岩石子针片状颗粒含量严重超标,会降低砼强度,经试验技术分析,可利用黑粗砂中含有的部分小卵石代替一部分原石子,将原石子总用量按(经现场洗砂机水洗后试验黑砂里仍含有8%左右小卵石)8%比例相应减少,从而也最大限度的降低了原石子中针片状颗粒含量;砼搅拌时各项材料用量严格按试验设计配合比采用电脑控制计量;同时根椐阴雨天气砂石含水率随时调整配合比。通过采取上述砼配合比设计方法和试验技术措施,较好地满足了工程现场不同施工工艺方案对不同品种砼技术参数的要求。细骨料设计采用75%黑粗砂掺入25%特细黄砂混合配制后,每m3砼配合比水泥用量比较原设计平均减少了15kg(原设计拟采用由总包方送亚的斯试验的细骨料按60%黑砂掺入40%细黄砂配制的配合比),按本工程砼总量约6万m3计算,节约水泥用量900t(6万m3×15),折合节省人民币约27万元(按国内水泥价格300元/t计算);如按埃塞当地水泥厂供价(150美元/t)1020元/t计算将节约人民币约91.8万元),降低了工程成本;同时也减少了大体积砼水化热的危害,保证了砼内在结构质量,取得了良好的经济效益和社会效益。在大体积砼及水泥库筒体结构砼滑模24h连续施工中,砼配合比设计掺入YJ-2缓凝型减水剂,通过现场试验确定外加剂的最佳掺量为水泥用量的0.5%,既增加砼流动性有利于砼泵送,满足大体积砼分层分段施工及筒体结构滑模24h连续作业对砼初凝时间的控制要求,又可减少砼水泥用量,降低砼水化热,保证了砼施工质量。4加强清洗控制,降低水化热搅拌站严格按设计配合比及规范要求对砼进行预控搅拌,准确计量,粗骨料计量误差应<2%,细骨料计量误差应<1%,细骨料混合砂中特细黄砂比例不得超掺,严格按试验确定的75%黑粗砂掺入25%特细黄砂的比例二次计量投放,黑砂里含有8%左右卵石代替相应碎石搅拌站应做好调整计量,雨季及时调整配合比,做好搅拌计量原始记录。由于当地阳光强烈气温高,现场(大体积砼)搅拌砼前,先对骨料洒水降温,或对骨料进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒,以降低砼原材料的温度。由于埃塞俄比亚当地阳光强烈气温高,一般选择在早上或黄昏后浇筑砼为宜,既可降低砼入模温度又可减少水分散失和温度梯度变化过大的问题,如砼采用拖泵输送且距离较长又在烈日下进行,对泵管采取麻袋浇水覆盖或木盒子覆盖,避免泵管受阳光直射,控制砼泵管温度,即可降低砼入模温度又可以防止堵管现象的发生,避免形成砼冷缝,保证砼施工质量。针对现场实际情况及不同结构形式合理选择砼养护方式,对滑模施工的高大筒仓结构采取在内外平台下均设置环形水管喷淋的方法,保持砼表面湿润,保证出模后砼能得到及时养护;对于厚大体积砼,施工时应充分考虑水泥水化热问题,对大体积砼应进行裂缝控制计算,根据计算结果采取必要的降温措施,避免水化热高峰的集中出现,降低峰值。浇筑成型后,根据计算采取必要的蓄水降温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,并预埋电阻测温片,用电阻测温仪随时观测砼内外温差并做好记录,把砼内外温差控制在25℃以内,基面温差和基底面温差均控制在20℃以内,使砼的温度梯度不至过大,如砼内外温差过大应及时加强养护,采取保温措施,以防止由于砼内外温差过大而引起的温度裂缝。施工现场设专人负责砼试件的制作、养护、拆模、标识、送样工作。建全砼试样台帐。5基于试验验证的党建试验结果从2009年2月至2010年12月砼施工结束,本工程共施工浇筑不同强度等级(C15～C40)砼约6万m3,均未出现由于配合比设计方面原因造成砼质量问题。针对当地原材料特点及环境气候条件设计的系列砼配合比较好地满足了工程设计和现场不同输送方案工艺要