西北地区高墩混凝土施工控制论文_孙少帅,赵进标

中交二航局第六工程分公司设备分公司 甘肃陇南

摘要:我国建筑领域中混凝土工程是建筑物的重要组成,泵送混砼具有输送混凝土能力大、速度快、降低成本及持续作业的特点,尤其在高建筑结构物彰显其特点,在结构的安全和耐久性方面起关键的作用。高墩柱混凝土需要良好的均匀性,高墩混凝土工程的施工过程由混凝土的备制、运输、浇筑过程及后期养护等是其质量的关键,其施工质量的好坏,直接影响到整个建筑物。因此,控制砼质量就成为日常常见的工作。从而保证建筑工程的质量。

关键词:混凝土;配合比选择;设备选择

1 前言

泵送混凝土是由水泥、水、粗集料、细集料、减水剂、粉煤灰等材料,按一定比例调配,再由设备均匀拌制,振捣成型后硬化养护而形成的。对于经济性要求,在配合比设计前,在满足设计强度、工作性及耐久性的前提下,可以采用以下措施,在设计中合理减少价高材料如水泥、砂等用量,、多采用当地材料,利用一些代替物如粉煤灰、矿粉,针对不同等级的混凝土采用不同质量等级的材料等措施从而达到降低混凝土费用,提高经济效益的目的。

2 材料选定及质量控制要点

2.1水泥选定及质量控制要点

水泥宜选用强度稳定、强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。同时水泥需满足10μm以下颗粒含量少,同时水泥颗粒需为球形;水泥矿物成份满足C3A含量≤8%,对进场的每车水泥进行水泥外加剂的适应性检测,根据试验结果及时调整高墩泵送砼的减水剂掺量,其每批水泥进行安定性检测,水泥经检测合格后方可使用,若不合格安装相关程序进行了清场清罐处理,避免了质量隐患的发生。

图1 初始扩展度

图2 1h后扩展度

2.2粉煤灰选定及质量控制要点

粉煤灰宜选用F类Ⅱ级其技术要求必须满足相关规范要求。粉煤灰注意其“SO3、含水率、烧失量、细度与需水量比”五大指标,一般选择颗粒细、比表面积大、需水量小的Ⅱ级粉煤灰,掺量不宜超过25%。

2.3细集料选定及质量控制要点

由于国家环保控制较为严格,砂源较为紧张,种类较多,质量控制较为困难,可多选些砂厂备用,但需保证细集料选用级配良好Ⅱ区的中砂,细度模数应不小于2.6,含泥量应不大于1.5%,300μm筛孔的累计筛余量宜控制在85%~92%。

2.4粗集料选定及质量控制要点

粗集料选用质地坚硬、级配良好、无风化颗粒的碎石,含泥量应不大于0.5%,针片状颗粒含量不宜大于5%。最大粒径根据高度选定:h≤50m时,粒径:管径 ≤1:3;50<h≤100m时,粒径:管径≤1:3~1:4;100m<h时,粒径:管径≤1:4~1:5,同时采用连续级配、最佳级配两侧的适宜泵送级配区(甘肃某高速公路项目泵管直径:125mm)。

表1 甘肃某高速公路项目使用碎石厂家统计

2.5减水剂选定及质量控制要点

外加剂应为高性能减水剂或缓凝高效减水剂,其掺量根据试验确定。外加剂选用应着重从以下几个方面考虑:对水泥浆的分散效果强、能延缓混凝土的初凝时间、能提高混凝土早期强度、增强后期强度、混凝土坍落度损失小、与水泥相容性好,减水剂的储存应设置专用房间,不少于两个储存罐,冬季需要做好保温处理。

对进场的减水剂先进行试验室内试拌,再在拌和机上复拌检验各项指标符合要求后方可卸货,其注意事项甘肃温度气候影响一般每年的4月、10月水泥会变配方,需要及时与减水剂厂家联系调整减水剂的配方。

表2 混凝土配合比参数与可泵性的关系

3高墩泵送混凝土的配置

配制思路:首先确定水泥和减水剂品种规格→确定优质胶凝材料→寻找最佳掺合料掺配比例→确定掺合料的最佳代替掺量→通过调整外加剂性能、砂率等措施,进一步提高混凝土的和易性尤其是黏度的经时变化率→确定试验室最佳配合比→根据现场实际泵送高度变化情况,采用不同的配合比进行施工。

4砼配合比配制的过程中出现的问题分析及处置措施

4.1砼配合比配制的过程中出现的问题

4.1.1混凝土和易性差,颗粒散,无粘聚性。

4.1.2出现浮浆多、跑浆。

4.1.3冬天温度较低时拌制砼时,出机时砼各项指标都满足要求,1h后出现泌水泌浆,后置反映较为严重。

4.2砼配合比配制的过程中出现的问题分析

4.2.1分析原因减水剂掺量过量,细集料细度模数大、且粗集料级配不良。

4.2.2分析原因砼坍落度过大及减水剂组分导致砼浆体变厚。

4.2.3分析原因环境温度和水温过低,减水剂反映速度慢,开始减水剂活性不能完全释放,1h后会出现减水剂过量,造成砼离析。

4.3砼配合比配制的过程中出现的问题处置措施

4.3.1经调整降低减水剂掺量,更换细度模数小的细集料选用Ⅱ区中砂,重新调整粗集料级配。

4.3.2经调整减小坍落度,增加减水剂包裹性好的组分。

4.3.3经调整对水温进行加热,使减水剂活性能够完全释放出来,根据砼状态适当调整减水剂掺量。

5高墩泵送设备的选择

砼泵选用一般是根据实际泵送距离情况,初步估算管道的阻力,再根据所计算压力值选取砼泵型号,最后根据泵送性能查找对应的输送量,以判定是否满足压力要求。高强混凝土可泵送性与普通混凝土有所区别,其对混凝土泵送设备的要求有,需要泵送压力高。高墩高强混凝土组分多、粘性大,泵送的施工阻力大,泵送压力要求高。其混凝土的泵送阻力一般在普通混凝土的两倍以上,要求混凝土泵送设备的出口压力大。

表3 甘肃某高速公路项目混凝土输送泵性能对比

6超高泵送的选型计算与管道布置

6.1 管道布置原则

6.1.1垂直向上配管时,出泵口处水平管长度不低于泵送高度的1/5(说明书是1/4),且不宜少于15m,包括弯管折算长度;

6.1.2垂直泵送高度超过100m时,距离泵机出料口 10m 左右设置一个截止阀;

6.1.3第一道水平弯管距泵最短间距要大于3m;

6.1.4超高压管的安放必须避开人流量较大的区域,并在两边架设安全防护设施。

6.2 泵管固定

6.2.1水平管需采用预埋件固定至混凝土墩上;

6.2.2每根垂直管应设置两个或两个以上的固定在墙体上的管夹;

6.2.3高压管采用法兰连接。

6.3泵送高度与压力计算

6.3.1采用水平长度计算法进行换算,砼泵送所需最大水平输送距离150m,最大垂直距离为330m,弯管水平换算长度按72m计算,软管水平换算长度应20m计算,依据相关规程换算水平管总长度为1562m,则L=22/0.01=2200m>1562m,满足要求。

6.3.2根据施工经验判断,经验表明,垂直泵送的难度是水平泵送的2-3倍,也就是表明能够垂直泵送330m左右,相当于水平泵送990m左右,加之水平管长度之和小于设备最大水平距离,满足要求。

7高墩泵送混凝土的技术要求及质量控制

表4 高墩泵送砼控制指标

随着泵送高度的增加,对混凝土的泵送压力也随之增加,混凝土的可泵性也随之提高。可泵性主要表现为流动性,流动性是能够泵送的主要性能。较好的可泵性,就需保证混凝土在泵送施工过程中应具有良好的流动性、小阻力、不离析泌水、不堵塞管道等特性,混凝土需有良好的保水性、泌水和离析,保证混凝土可泵性尽量缩短混凝土在泵送前的运输时间及现场等待的时间,长时间运输或者等待将影响混凝土坍落度,所以应控制搅拌时间,加强搅拌车运输管理,应保证运输能力大于泵送能力,使泵送不中断,坍落度偏差过大和品质显著变差的混凝土不得进入料斗,严禁向料斗内加水,一般要求在拌和后90min内完成运输及泵送。对于严寒天气,混凝土浇筑完成后应立即采取保温养护措施,即在塔柱四周用脚手管搭设封闭暖棚,棚内设置暖风机供热或热蒸汽养护。棚外整体包覆保温材料。并对养护温度进行实时监控,并根据监控结果进行调整养护工艺。

参考文献

[1]混凝土质量控制标准(GB50164)[S].中国建筑工业出版社.

[2]泵送混凝土质量控制分析(TU528)[A].陈锋.

论文作者:孙少帅,赵进标

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/11

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