【摘要】介绍" 三掺法" 技术, 即" 大掺量粉煤灰+ 高效减水剂+ 膨胀剂" 配制大掺量粉煤灰抗裂混凝土在华能玉环电厂石膏脱水楼基础工程中的应用。经过现场施工质量的检测, 证明此技术在工程上的应用是可行的, 并具有良好的经济效益与社会效益。
【关键词】大体积混凝土大掺量粉煤灰膨胀剂抗裂
【中图分类号】TU755.4 / 文献标识码B 【文章编号】1004- 1001( 2007) 03- 0199- 02
高性能大体积混凝土是当前混凝土学科领域研究和应用的一大热点, 由于粉煤灰具有价格低廉、活性效果明显, 能明显减少水化热等特点, 所以是配制高性能大体积混凝土首选掺合料, 而膨胀剂能补偿收缩混凝土, 使混凝土抗裂性能有所提高, 本文即介绍以大掺量粉煤灰加膨胀剂拌制的抗裂混凝土在华能玉环电厂石膏脱水楼基础工程中的应用情况。
1 粉煤灰的性能及其作用机理
粉煤灰(Fly Ash,简称FA)是在燃煤烟道中收集的烟尘,主要化学成分是无定型Al3O2、SiO2, 因而具备较高的潜在活性。适当的激发可使粉煤灰的潜在活性得以发挥, 生成水化凝胶。水泥水化产生的大量活性Ca(OH)2 正是一种良好的粉煤灰激发剂, 因而粉煤灰可作为一种活性混合材料应用于混凝土中, 以期达到节约水泥、降低水化热、提高混凝土性能的目的。大掺量粉煤灰混凝土是一种节约资源和能源, 利于保护环境, 并能满足可持续发展需要的绿色混凝土。
2 工程概况
华能玉环电厂石膏脱水楼基础工程长74.5 m、宽23.2 m、厚2.80 m, 混凝土量为4 728 m3, 为大体积混凝土,强度等级C30, 用60 d 后期强度评定。根据设计要求和现场实际, 须一次性连续浇筑完成, 并要求确保混凝土质量, 不得产生有害裂纹。
3 原材料选择
(1) 水泥。采用浙江江山虎山水泥厂生产的虎山P.O42.5普通硅酸盐水泥, 该厂水泥产品质量稳定, 能保证大方量施工期间的连续供应。
(2) 粗细骨料。粗骨料采用玉环5～31.5 mm连续级配碎石, 细骨料选用2.6 中砂。
(3) 掺合料。选用台州电厂Ⅱ级粉煤灰。
(4) 外加剂。选用江山老虎山建材公司的TOR- 803 高效减水剂, 减水率在18%左右, 另掺加江西武冠新材料股份有限公司生产的WG- HEA抗裂膨胀剂。
4 配合比的试配及选用
4.1 试配强度
标准偏差δ=5 MPa, 试配强度f cu ≥f cu.k+1.645δ=
38.3 MPa。
4.2 外加剂掺量
根据厂家推荐和本工程其他结构混凝土配合比经验选取TOR- 803 掺量为水泥用量1.5%, 由于水泥用量少, 为了补偿收缩WG- HEA采用内掺法, 掺量为6%。
4.3 粉煤灰取代率
对粉煤灰取代率分别选择20%.25%.30%.35%.40%进行试验, 超量系数1.3, 在满足强度及和易性的前提下, 尽量减少水泥用量, 选用粉煤灰掺量大的方案以达到减少成本, 降低水化热防止大体积混凝土开裂的目的。具体配合比设计( 如表1) 。
对于表1 的配合比, 我们分别采用了标准养护和自然养护两种养护方式, 7d,28d,60d 三个龄期进行强度的试验, 试验结果见表2。
本着满足强度、和易性及合适的限制膨胀率的原则, 我们选用了3 号配合比, 在这个配合比的基础上, 结合现场施工所要求的工作性能及强度要求进行了适为调整, 最后选用的配合比为水: 水泥: 砂: 石: 粉煤灰: 膨胀剂: 减水剂=178:222: 762: 1053: 131: 19: 5.14。其抗压强度( 如表3) 。
5 大体积混凝土施工技术措施
5.1 实际施工情况
石膏脱水楼基础大体积混凝土要求连续浇注。浇注方案选取斜向分层浇注工艺。基础从2006 年4 月30 日开始至5月3 日浇注完毕, 施工期间严格控制塌落度在130 mm左右,并埋设测温线着重监制混凝土内部温升。
5.2 混凝土养护措施
适度湿润养护是保证混凝土内外温差控制在25℃以内和防止表面干缩裂缝的一项关键工作, 采用1 层塑料薄膜、2层草袋保温, 适度湿润养护。
5.3 混凝土温度监测
在浇筑混凝土时, 同时埋设测温线进行温度监控, 测温线的埋设原则是: 尽量能够反映出基础内各点的温度情况。测温线的埋设如图1 所示。
测温线分三种规格, 长度分别为: 短0.5 m, 中1.5 m, 长2.50 m。在混凝土浇筑完成12 h 以后开始进行测温, 实测混凝土内外温差为18～22℃。
6 混凝土收缩性能
掺加粉煤灰和膨胀剂的混凝土的塑性收缩、干缩等均小于其他基准混凝土, 对基准混凝土抗裂性能有很大改善。本工程底板浇注后混凝土最大收缩应变仅90με, 经过观察,没有发现任何裂缝。
7 混凝土质量检测结果
在此大体积混凝土施工过程中, 试验室对其进行了跟踪取样, 共取得24 组标养试块, 10 组自然养护试块, 试块60 d验收期其平均值为35.7 MPa, 标准偏差2.77 MPa,混凝土离散小, 强度均匀, 满足设计和规范要求。
8 结语
大掺量粉煤灰混凝土绝热温升小, 混凝土温度应力较小, 加之大掺量粉煤灰可以减少混凝土在凝结硬化过程的收缩, 外加膨胀剂后效果更佳, 所以可以很好地减小和控制混凝土裂缝。
通过大掺量粉煤灰加膨胀剂混凝土技术在华能玉环电厂石膏脱水楼基础工程的实践应用, 可以看出混凝土的和易性、耐久性以及抗裂性能均得到了很大的改善, 而混凝土后期强度高, 可以在大体积混凝土中推广使用。并且该技术对环境保护、发展绿色混凝土有较好的推动作用, 具有良好的应用前景。
参考文献
[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京: 中国建筑工业出版社,2001.
[2] 齐伟军.大掺量粉煤灰混凝土在基础工程中的应用[J].施工技术,2005(9).
