超大體積筏板混凝土的配合比設(shè)計(jì)及施工

1、超大體積筏板混凝土的配合比設(shè)計(jì)及施工工程概況及特點(diǎn)順江路 333 號(hào)綜合體項(xiàng)目位于成都市錦江區(qū)蓮桂西路39 號(hào)，由成都惟尚建筑設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)，成都門里望江置地有限公司承建， 成都萬安建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司監(jiān)理，總包單位為中國建筑第六工程局有限公司。 該工程 占地面積21844.71m2， 總建筑面積共 計(jì)297819.98m2。項(xiàng)目基礎(chǔ)筏板工程分為A 區(qū)段 (916.2m2)、A 區(qū)段(1873.5m2)、A 區(qū)段 (2107.1m2)，筏板厚度達(dá)到4.3m，混凝土總澆筑方量 18539m3。混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C35、抗?jié)B等級(jí)為 P10，并要求摻入膨脹劑、 聚丙烯纖維， 纖維摻量 0.9kg

2、/m3，屬于典型超厚超大體積混凝土。施工中具有水化熱高、收縮量大、各種內(nèi)外應(yīng)力交織 復(fù)雜，從而產(chǎn)生溫度和收縮應(yīng)力， 導(dǎo)致混凝土施工后出現(xiàn)不同性質(zhì)裂縫。針對(duì)這些施工技術(shù)難點(diǎn)，我公司實(shí)驗(yàn)、試配的技術(shù)思路是：在保 證設(shè)計(jì)強(qiáng)度和抗?jié)B等級(jí)的前提下， 采用適量加大粉煤灰摻量降低水化熱源，同時(shí)采用緩凝型外加劑遲緩混凝土內(nèi)水化熱峰值和釋放時(shí)間， 從而將溫度應(yīng)力產(chǎn)生的不利影響減少，防止和降低裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。原材料的選擇水泥水泥選用都江堰拉法基水泥有限公司生產(chǎn)的42.5普通硅酸鹽水泥，經(jīng)過我站大量水泥膠砂實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)證實(shí)， 該水泥質(zhì)量好、性能穩(wěn)定， 強(qiáng)度波動(dòng)小， 具有良好的工作性能， 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)見表1。

3、集料集料的選擇必須從強(qiáng)度、級(jí)配、表面特征、顆粒形狀、雜質(zhì)的含量、吸水率等幾個(gè)方面嚴(yán)格控制。粗集料選用質(zhì)地堅(jiān)硬、 表面粗糙、級(jí)配良好的新津采石廠生產(chǎn)的5mm 31.5mm 碎石，其技術(shù)指標(biāo)見表2。細(xì)集料選用級(jí)配良好的雙流產(chǎn)中砂，其技術(shù)指標(biāo)見表3。外加劑外加劑選擇主要考慮其減水效果、緩凝時(shí)間、塌落度損失、粘聚 性、泌水性、可泵性等對(duì)混凝土品質(zhì)、性能有調(diào)控作用的產(chǎn)品。我們 使用吉龍外加劑廠生產(chǎn)的LonsP(R) L 高效緩凝減水外加劑。 其技術(shù)指標(biāo)如表 4。粉煤灰粉煤灰宜采用品質(zhì)穩(wěn)定，與其它混凝土組合材料相容性好的產(chǎn)品。本工程采用的是神華巴蜀江油發(fā)電廠的級(jí)粉煤灰，其技術(shù)指標(biāo)如表 5。水要采用不含油脂

4、、 有機(jī)質(zhì)和雜質(zhì)的純凈地下水，地下水技術(shù)指標(biāo)如表 6。膨脹劑由于混凝土存在自身失水性收縮，會(huì)在澆注后的硬化過程中產(chǎn)生 收縮應(yīng)變和應(yīng)力， 所以必須采用膨脹劑進(jìn)行收縮補(bǔ)償。本工程采用的是彭山縣觀音化工建材有限公司的混凝土膨脹劑，其技術(shù)指標(biāo)如表 7。配合比的設(shè)計(jì)、調(diào)整、確定和驗(yàn)證配合比的計(jì)算試配強(qiáng)度確定fcu， ofcu， k+1.645 =3+51.645 5.0=43.2MPa式中： fcu，o 混凝土配制強(qiáng)度 (MPa)； fcu， k 混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值 (MPa)；混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(MPa)，此處=5.0MPa依(據(jù) JGJ552011普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程表4.0.2)。膠凝材料強(qiáng)度

5、確定通過實(shí)測(cè)膠凝材料強(qiáng)度為fb=37.5MPa?；炷了z比計(jì)算式中： W/B混凝土水膠比；aa，ab 回歸系數(shù)；本工程采用的原材料為碎石，依據(jù)JGJ55 2011普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程 表 5.1.2，此處 aa=0.53、ab=0.20；fcu ， o 混凝土配制強(qiáng)度(MPa) ，由上述計(jì)算可知，fcu ， o=43.2MPa；fb 膠凝材料 28d 抗壓強(qiáng)度 (MPa)，由試驗(yàn)可知 fb=37.5MPa?；炷劣盟?jì)算mwo=m wo(1 )=172kg/m3式中： mwo 計(jì)算配合比每立方米混凝土的用水量(kg/m3)； m wo未摻外加劑時(shí)推定的滿足實(shí)際坍落度要求的每立方米混凝土用

6、水量 (kg/m3)，此處 mwo=230依(據(jù) JGJ552011普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程表5.2.1 2)；外加劑的減水率 (%)，根據(jù)表 4，此處 =25%。膠凝材料用量計(jì)算mbo=mwo/W/B=420kg/m3 mfo=mbo f=168kg/m3mpo=mbo p=34kg/m3mco=mbomfo mpo=218kg/m3式中： mbo 每立方米混凝土膠凝材料用量(kg/m3)； W/B 混凝土水膠比，由上述計(jì)算可知，W/B=0.41 ；mwo 計(jì)算配合比每立方米混凝土的用水量(kg/m3)，由上述計(jì)算可知， mwo=172kg/m3 ； mfo 每立方米混凝土粉煤灰用量(kg/

7、m3)；f 粉煤灰摻合料摻量 (%)，此處 f=0.4； mpo 每立方米混凝土膨脹劑用量(kg/m3)； p膨脹劑摻量 (%)，此處 p=0.0；8mco 每立方米混凝土水泥用量(kg/m3)。砂率計(jì)算依據(jù) JGJ552011普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程表5.4.2 和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)， s=42%。按重量法計(jì)算粗、細(xì)骨料用量mwo+mbo+mgo+mso+mao=mcp s=mso/(mgo+mso) 100%式中： s砂率(%) ，s=42%；mgo 每立方米混凝土粗骨料用量(kg/m3)； mso 每立方米混凝土細(xì)骨料用量(kg/m3)；mcp 每立方米混凝土拌合物假定質(zhì)量(kg/m3)，取

8、2400kg/m3； mao 每立方米混凝外加劑用量 (kg/m3) ， 經(jīng)試驗(yàn)可知，mao=6.3kg/m3；mbo 每立方米混凝膠材用量(kg/m3) ，由上述計(jì)算可知， mbo=420kg/m3；mwo 每立方米混凝土的用水量(kg/m3) ，由上述計(jì)算可知， mwo=172kg/m3。經(jīng)計(jì)算， mso=757kg/m3， mgo=1045kg/m3。確定基準(zhǔn)配合比按計(jì)算配合比進(jìn)行試拌，檢驗(yàn)混凝土拌合物的坍落度及粘聚性、保水性均符合施工規(guī)范要求。則基準(zhǔn)混凝土配合比見表8。配合比的調(diào)整及確定根據(jù)優(yōu)選的原材料， 優(yōu)化配合比進(jìn)行試配， 當(dāng)拌和物實(shí)測(cè)密度與計(jì)算值之差的絕對(duì)值不超過計(jì)算值2%時(shí)，可

9、不調(diào)整；大于2%時(shí)按普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程 規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整， 確保其穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如表9。配合比水膠比分別選用0.41、0.46、0.36，粉煤灰取代量為 40%，同時(shí)分別選用膨脹劑摻量8%進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)配合比材料使用參數(shù)見表9。通過試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)均能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最終確定配合比如表10。溫控及養(yǎng)護(hù)冷管循環(huán)在施工過程中， 預(yù)先在結(jié)構(gòu)體內(nèi)水化熱量聚集區(qū)域布設(shè)預(yù)埋水循環(huán)冷卻管網(wǎng)， 利用冷卻水的流動(dòng)帶走混凝土內(nèi)部蓄積的水化熱量，降低混凝土內(nèi)部、外部溫差。 削減混凝土水泥水化熱釋放峰值，減少水化熱引起的溫差應(yīng)變， 從而降低由水化熱引起的溫度應(yīng)力，控制混凝土溫差應(yīng)變?cè)谠试S范圍內(nèi)。溫度控制超大體積混凝土的溫控施工中，除應(yīng)進(jìn)行水泥水化熱的測(cè)定外， 在混凝土澆筑過程中還應(yīng)進(jìn)行混凝土澆筑溫度的監(jiān)測(cè)；養(yǎng)護(hù)過程中也應(yīng)進(jìn)行混凝土澆筑構(gòu)件升降溫、內(nèi)外溫差、 降溫速度及環(huán)境溫度等監(jiān)測(cè)。蓄水養(yǎng)護(hù)選用蓄水養(yǎng)護(hù)法來進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)，這樣即方便施工現(xiàn)場(chǎng)管理，又能達(dá)到使混凝土表面吸熱、蓄熱、散熱、保溫、養(yǎng)護(hù)等兼顧的良好效果。結(jié)語針對(duì)超大體積混凝土施工中存在自身收縮大、水化熱高、混凝土內(nèi)外溫差大等