目前,工业与民用建筑中,多、高层现浇钢筋混凝土结构广泛应用,但是施工周期长,现浇混凝土量大,因而往往会赶在冬施工,如何控制商品混凝土质量,是保证工程质量和结构安全重要前提。
一、工程概况
某工程系框架剪力墙结构,筏型基础底板。板厚1.8m,长90m,宽40m。混凝土底板设计强度C40,抗渗等级P8。最低气温达—30℃,最高气温只有—14℃。底板中间设置一条后浇带,将底板分为东西两部分,混凝土工程量各为3200m3和2700m3。由于底板配筋密集,施工条件复杂,浇筑困难,故要求采用骨料粒径小于31.5mm,施工稠密在160~180mm范围内防冻、抗渗商品混凝土。
二、技术措施
为保证工程质量,应考虑在—30℃严寒条件下解决商品砼施工全过程中冻害问题。其次,解决大体积、大流动性砼在负温施工较大温差条件下的抗裂防渗问题。最后,还要解决商品砼中由于各种外加剂使用对水泥的促凝作用面引起的坍落度损失问题。针对上述问题,制定如下技术措施:
1、商品砼搅拌站将砼出机温度提高并控制在15℃~12℃范围内。相应提高入模温度在10℃~15℃内,并将砼搅拌车防寒保温以减少热量损失。
2、采用水化热较高、收缩率小的普通硅酸盐水泥,并内掺11%的FN—M明矾石膨胀剂制成补偿收缩砼既达到抗裂、防渗的效果,又能起到早强作用,并降低防冻剂掺量。
3、优选防冻剂。选用少掺量、多性能省优产品FQD防冻泵送剂。该防冻剂由于复合萘系高效减水组份,可制成大流动性、无冻害、高强商品砼。又由于该防冻剂中的保塑、缓凝、引气等组份设计合理,经试验可满足该工程缓凝6—8小时的要求,以利于砼表面接槎处理和分层浇筑。并能保证商品砼(罐内初始温度20℃)在60mm内坍落度损失小于2cm。
一、工程概况
某工程系框架剪力墙结构,筏型基础底板。板厚1.8m,长90m,宽40m。混凝土底板设计强度C40,抗渗等级P8。最低气温达—30℃,最高气温只有—14℃。底板中间设置一条后浇带,将底板分为东西两部分,混凝土工程量各为3200m3和2700m3。由于底板配筋密集,施工条件复杂,浇筑困难,故要求采用骨料粒径小于31.5mm,施工稠密在160~180mm范围内防冻、抗渗商品混凝土。
二、技术措施
为保证工程质量,应考虑在—30℃严寒条件下解决商品砼施工全过程中冻害问题。其次,解决大体积、大流动性砼在负温施工较大温差条件下的抗裂防渗问题。最后,还要解决商品砼中由于各种外加剂使用对水泥的促凝作用面引起的坍落度损失问题。针对上述问题,制定如下技术措施:
1、商品砼搅拌站将砼出机温度提高并控制在15℃~12℃范围内。相应提高入模温度在10℃~15℃内,并将砼搅拌车防寒保温以减少热量损失。
2、采用水化热较高、收缩率小的普通硅酸盐水泥,并内掺11%的FN—M明矾石膨胀剂制成补偿收缩砼既达到抗裂、防渗的效果,又能起到早强作用,并降低防冻剂掺量。
3、优选防冻剂。选用少掺量、多性能省优产品FQD防冻泵送剂。该防冻剂由于复合萘系高效减水组份,可制成大流动性、无冻害、高强商品砼。又由于该防冻剂中的保塑、缓凝、引气等组份设计合理,经试验可满足该工程缓凝6—8小时的要求,以利于砼表面接槎处理和分层浇筑。并能保证商品砼(罐内初始温度20℃)在60mm内坍落度损失小于2cm。
水泥:抚顺市大伙房公司生产的普通硅酸盐425#水泥。细骨料:细度模数为2.6—3.0的浑河中砂。含泥量<3%。粗骨料:抚顺哈达产石灰岩碎石,粒径5~20mm。外加剂:锦州产FN—M明矾石膨胀剂。抚顺产FQD防冻剂送剂。
四、施工过程
施工时,最低气温—22℃~—32℃,最高气温—14℃~—23℃。由于天气寒冷,砂、石受冻结块,上料投料非常困难,因此在砂、石料仓中安装排气管、蒸气加热砂石,使骨料温度控制在5℃~10℃范围内,水泥按10℃考虑,经计算水温控制在50℃~60℃。按顺序投料,搅拌时间控制在120~150S。砼拌合物出机温度稳定在15℃~20℃。初始砼坍落度严格控制在18~20cm。六台砼保温罐车以20m3/h的速度昼夜不断地向现场运送砼。现场由东向西,分层浇筑,长溜槽自然流淌,现场保证砼表面接槎时间不超过8小时,接槎表面温度不低于10℃。磔表面振捣抹平成型后立即用塑料布和草袋各一层覆盖封闭以防水份蒸发,并适当蓄热保温。由于各方面人员密切配合,措施得当,东西部分计5900m3砼在12天时间内保质保量完成。
五、底板混凝土测试结果及其分析
现场取样成型60组试块。其中现场同条件养护30组,试验室标养30组。
1、标准养护28天,20组砼试块抗压强度平均为44.9MPa。说明满足设计要求,计理准确、措施得当。
2、自然养护14天,10组度块抗压强度平均为34.6MPa,达设计强度86%,证明砼养护措施得当,掺防冻剂保证了砼不受冻害。
3、自然养护14天转标准养护28天,10组抗压强度平均为41.7MPa,证明工程质量有保障,砼在严寒条件下施工,保表面保温蓄热及时对砼早期强度提高是非常关键的。
4、10组抗渗试块冻14天围转标养28天,另10组标养28天经抗渗试验,抗渗指标均大于P10。证明底板砼抗渗性能良好。
现场施工期间,经测试砼中心3天后温度逐渐上升,5天时底板中心最高温度达45℃,14天后温度缓慢降下来。经测试虽然砼表面温度与砼中心温度,砼表面与外界最低气温之差均超过30℃,但均未发现任何裂缝产生。并经一年后观察无渗水现象。
六、施工中应注意问题
1、防商品砼受冻的最有效方法,就是提高混凝土的早期强度增长速度,使其在内部温度降至冰点前,尽快达到抗冻的临界强度,因此,应在砼中掺入适量的防冻剂。
四、施工过程
施工时,最低气温—22℃~—32℃,最高气温—14℃~—23℃。由于天气寒冷,砂、石受冻结块,上料投料非常困难,因此在砂、石料仓中安装排气管、蒸气加热砂石,使骨料温度控制在5℃~10℃范围内,水泥按10℃考虑,经计算水温控制在50℃~60℃。按顺序投料,搅拌时间控制在120~150S。砼拌合物出机温度稳定在15℃~20℃。初始砼坍落度严格控制在18~20cm。六台砼保温罐车以20m3/h的速度昼夜不断地向现场运送砼。现场由东向西,分层浇筑,长溜槽自然流淌,现场保证砼表面接槎时间不超过8小时,接槎表面温度不低于10℃。磔表面振捣抹平成型后立即用塑料布和草袋各一层覆盖封闭以防水份蒸发,并适当蓄热保温。由于各方面人员密切配合,措施得当,东西部分计5900m3砼在12天时间内保质保量完成。
五、底板混凝土测试结果及其分析
现场取样成型60组试块。其中现场同条件养护30组,试验室标养30组。
1、标准养护28天,20组砼试块抗压强度平均为44.9MPa。说明满足设计要求,计理准确、措施得当。
2、自然养护14天,10组度块抗压强度平均为34.6MPa,达设计强度86%,证明砼养护措施得当,掺防冻剂保证了砼不受冻害。
3、自然养护14天转标准养护28天,10组抗压强度平均为41.7MPa,证明工程质量有保障,砼在严寒条件下施工,保表面保温蓄热及时对砼早期强度提高是非常关键的。
4、10组抗渗试块冻14天围转标养28天,另10组标养28天经抗渗试验,抗渗指标均大于P10。证明底板砼抗渗性能良好。
现场施工期间,经测试砼中心3天后温度逐渐上升,5天时底板中心最高温度达45℃,14天后温度缓慢降下来。经测试虽然砼表面温度与砼中心温度,砼表面与外界最低气温之差均超过30℃,但均未发现任何裂缝产生。并经一年后观察无渗水现象。
六、施工中应注意问题
1、防商品砼受冻的最有效方法,就是提高混凝土的早期强度增长速度,使其在内部温度降至冰点前,尽快达到抗冻的临界强度,因此,应在砼中掺入适量的防冻剂。
2、须采取加强养护、保温措施,在混凝土表面进行覆盖,内外温度差不超过20℃。
3、混凝土配合比应符合操作要求,要防止混凝土内部温度赤高。
4、冬季施工要经计算适当提高砼出机温度,从而保证砼入模温度。
七、结束语
商品砼冬期施工的关键是施工措施得当,组织合理,技术管理严密,并优选外加剂和原材料。砼配合比设计要合理。同时,冬季施工要经计算适当提高砼出机温度,从而保证砼入模温度。防冻剂掺量应根据养护条件和入模温度,确定临界强度后,合理调整。最后,冬季热位商品砼也应适当考虑坍落度损失,并杜绝现场加水,从而保证砼质量。
七、结束语
商品砼冬期施工的关键是施工措施得当,组织合理,技术管理严密,并优选外加剂和原材料。砼配合比设计要合理。同时,冬季施工要经计算适当提高砼出机温度,从而保证砼入模温度。防冻剂掺量应根据养护条件和入模温度,确定临界强度后,合理调整。最后,冬季热位商品砼也应适当考虑坍落度损失,并杜绝现场加水,从而保证砼质量。