超长、超缓凝限制膨胀率的大体积混凝土配制技术.pdf

第 3 3卷 第 8期 V0 1 -3 3 No 8 建筑施工 B U I L D I N G C 0 N S T R U C T 1 0 N 超长 超缓凝 限制膨胀 率 的大体 积 S t r e ng t h 混 凝 土配 制 技 术 Ba s e O M i c r o - Di s t ur ba nc e o t e c t i o n 口余银彬， 王伟2 左交明 李剑飞z ( 1 、 重庆亚太监理公 司4 0 0 0 5 0 ； 2 、 中建三局第三建设工程有 限责任公 司武汉 4 3 0 0 7 4) 【 摘 要】 重庆渝中区化龙桥片区工程超高层核心筒底板 C 4 0 、P 8 混凝土厚度为3 m，局部厚度达 7 m，限制膨胀率 3 X1 0 ， 为高强度、高限制膨胀率大体积混凝土。由此，通过试验研制出大体积混凝土配制标准，从而解决了施工中需一次性连续浇注 近万立方米混凝土易导致膨胀率过高的技术难题。 【 关键词】超长 超缓凝 限制膨胀率 大体积混凝土 【 中图分类号】 T U 7 5 5 文献标识码 B 【 文章编号】 1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 1 ) 0 8 - 0 7 1 5 0 3 1 工程概况 重庆市渝中区化龙桥片区 B I I - 1 0 2 地块超高层 l 期塔 楼高 2 5 5 8 n l ， 底板南北长 1 6 4 Ill 、 东西长 1 2 2 m ， 裙房区域 底板厚为 O 7 m 、 核心筒与塔楼外框柱区域底板厚 1 8 m 、 核 心简底 板厚 3 m ，局 部厚度 达 7 m 。底板 混凝 土总 量 1 6 0 0 0 m 3 ， 强度等级为 C 4 0 、 C 3 0 ， 抗渗等级为 P 8 。根据底板 尺寸及特点， 底板由后浇带划分为 7个区块 ， 各区块大小及 厚度不一， 底板分区图表见图 1 、 表 1 。 图 1 底板施工分 区 2 底板大体积混凝土技术难点 ( 1 )底板混凝土一次性浇筑量大， 缓凝时间要求高 A 2 区核心筒底板混凝土厚度为 3 m， 核心筒 电梯井处局 部厚度达到 7 m ， 面积为 6 4 2 7 m ， 混凝土量为 9 7 7 1 5 m 。 ， 混凝土为 C 4 0 、 P 8 ， 属于高强度大体积混凝土， 为重庆地区一 【 作者简介 】 余银彬( 1 9 7 2 一 ) ， 男， 本科 。 工程师， 联 系地址 ： 重 庆市九龙坡区谢家湾文化 7 村 5 0 号 1 8 栋2 - 1 0 2 ( 4 0 0 0 5 0 ) 。 【 收稿日期】 2 0 1 1 0 7 一 l 0 表 1底板混凝土各区概况一览表 序 号 施工厦 混凝土等掘 面积 底板厚度 体积 备注 1 A ， C 3 0 P 8 1 2 6 5 m2 O 7 m 8 8 5 5m 裙 房区域 2 C4 O P 8 6 4 2 7m2 0 7 1 8 3 I l 】 9 7 7 1 5 m 核心筒 区域 3 B ， C 3 O P 8 2 7 0 4m2 0 7 m 1 8 9 2 8 m3 裙房 区域 4 B 2 C3 0 P 8 1 5 1 1 m2 O 7 m 1 0 5 7 7 n r 裙房 区域 5 Cl C3 0 P 8 1 5 6 2 m2 0 7 m 1 0 9 3 4 m3 裙房 区域 6 C， C 3 0 P 8 1 7 8 7 m2 O 7 m 1 2 5 0 9 m3 裙房 区域 次性连续浇注底板最大量混凝土， 施工难度最大。为保证底 板良好的受力性能和整体性 ， 底板混凝土不能产生冷缝， 需 要配制初凝时间为 3 O h 的超缓凝混凝土。 ( 2 ) 底板尺寸超长， 混凝土限制膨胀率高 根据设计后浇带划分， 区核心筒底板长度为 9 0 m ， 宽 度为 7 0 m ， 为后浇带划分的自然块 ， 超出了后浇带设计长度 不超出 6 O m设计规范要求， 属于超长、 大体积混凝土 ， 设计 对超长混凝土提出了较高的混凝土限制膨胀率为 3 X 1 0 的 要求。超长、 大体积混凝土由于水泥水化热大量聚积而散发 很慢 ， 形成内外温差以及温度陡降和干缩等原因， 易导致混 凝土出现裂缝。 因此， 超长、 大体积混凝土施工对底板混凝土 配合比、 浇筑流程等提出了较高的要求， 需要配制限制膨胀 率要求较高的混凝土。 3底板大体积混凝土配合比设计控制 3 1 拟解决的关键技术问题 ( 1 ) 混凝土拌合物工作性控制。 ( 2 ) 混凝土绝热温升的控制。 ( 3 )混凝土表面防裂控制。 7 1 5 第 8期 余银彬、 王 伟、 左交明、 李剑飞 ： 超长、 超缓凝限制膨胀率大体积混凝土配制技术 3 - 2 0 4 0底板大体积混凝土配制技术途径 根据相关技术标准、 规范和国内外有关大体积高性能混 凝土研究及应用成果， 综合考虑设计、 施工对该工程混凝土 的性能要求 ，我们确定采用优质普通硅酸盐水泥 +优质骨 料 +高效外加剂 +高活性矿物掺合料的配制途径。 3 3 主要技术措施 为配制符合设计和施工要求的底板 C 4 0大体积混凝土， 本工程主要采取了以下技术措施 ： ( 1 ) 控 制水胶比。 ( 2 )控制水泥用量和胶凝物质总用量： 其目的是在保证 混凝土具有足够配制强度的条件下 ， 降低混凝土的水化热和 收缩， 并提高混凝土的抗裂性能。 ( 3 )使用缓凝型高效外加剂： 目的在于保证混凝土拌合 物的工作性 ， 延缓混凝土水化热释放速率 ， 并将混凝土的水 胶比控制在拟定范围内。 ( 4) 使用矿物掺合料。 ( 5) 掺高效抗裂膨胀 剂。 4 原材料技术要求及性能 4 1 原材料的技术要求 4 1 1 水 泥 本工程优先选用生产规模大、 质量稳定的旋窑水泥。水 泥的性能除应满足现行国家标准 G B 1 7 5 1 9 9 9 规定的技术要 求外， 还应满足以下要求： ( 1 ) 强度等级： 4 2 5 ； 4 2 5 级水泥 2 8 d ， 胶砂强度不低于 5 0 M P a 。 ( 2 J 水泥应采用天然二水石膏作调凝剂， 用水淬高炉矿 渣或石灰石粉为混合材。 ( 3 ) 总碱含量( 以氧化钠当量计) 不宜大于 0 6 k g m 。 。 ( 4 )使用时温度不高于 6 O c c 。 4 1 2 矿 渣 微 粉 矿渣微粉的性能除应满足 G B T 1 8 0 4 6 1 9 9 9规定的技 术要求外 ， 还应满足下列技术要求 ： ( 1 )比表面积 ： 4 0 0 m g 5 0 0 m g ： ( 2 )活性指数： S 9 5 ： ( 3 )S O 3 含量： 3 5 。 4 1 3 粉煤灰 ( 1 ) 细度：2 5 ； ( 2 )需水量比：1 0 5 ： ( 3 ) 烧失量： 8 。 4 1 4高效减水剂 高效泵送剂的性能除应满足现行标准 G B 8 0 7 6 2 0 0 8 规 定的技术要求外， 还应满足下列技术要求： ( 1 ) 与工程用水泥具有良好的适应性 ； ( 2 )凝结时间差控制在 1 8 h 2 5 h范围内。 4 1 5 粗骨料 7 1 6 ( 1 )粗 骨料 的性 能 应 满 足 现 行 国 家 标 准 G B 厂 丁 1 4 6 8 5 - 2 0 0 2规定的技术要求； ( 2) 不得具有碱活性 。 4 1 6 细骨料 ( 1 ) 细骨料的性能应满足现行国家标准 G B 厂 T 1 4 6 8 4 2 0 0 2规定的技术要求 ； ( 2 ) 天然中砂或混合砂， 若采用混合砂 ， 其细度模数不 低于 2 0 ； ( 3 )不得具有碱活性。 4 1 7高效抗裂膨胀剂 性能应满足现行国家标准 G B 2 3 4 3 9 - 2 0 0 9 规定的技术 要求。 5 原材料的选择 本工程根据就地取材、 经济合理、 方便配制混凝土的原 则， 选择当地的原材料如下： ( 1 )水泥 ： 重庆小南海水泥厂生产的普通 4 2 5 R级水 泥 ： ( 2 )细骨料： 7 0 湖北枝江特细砂与 3 0 天堂机制砂搭 配 ： ( 3) 粗骨料 ： 2 5 ( 5 1 0 】 m m碎石与 7 5 ( 1 0 2 5 ) m m碎 石搭配： ( 4) 粉煤灰 ： 珞璜电厂生产的二级灰； ( 5 )矿渣粉 ： 重庆睿亮建材厂生产的 $ 9 5 级矿渣粉 ； ( 6 ) 减水剂： 重庆江北特种建材厂生产的 F D N - O R 缓凝 高效减水剂， 掺量 1 5 2 5 ； ( 7 ) 膨胀剂：H E A膨胀剂， 掺量 8 名 一1 2 。 6 混凝土配合比研制结果 经项目技术组进行 1 O 组配合比进行对比试验后，试验 结果表明：编号 0 4第四组配合比 1 4 d强度达到 4 4 8 M P a 符合设计 C 4 0强度要求 ； 水化热较低 ， 为 1 7 7 6 k J k g ； 初凝时 间达到 3 2 - 2 5 h ； 1 4 d限制膨胀率达到 3 1 x 1 0 。以上结果 符合超缓凝限制膨胀率的要求 ， 且无肉眼观察的裂缝 ， 因此， 我们选择编号 D 4 组配合比为施工配合比。具体试验情况见 表 2 表 5 。 本工程实验采用平板实验方法。具体试验方法为： 我们 待混凝土入模后在风速、 空气温度、 相对湿度分别为 8 m s 、 2 5 c I= 1 c C 、 6 0 5 名 室内环境中加速其收缩开裂过程 ， 并 每 3 0 m i n 观察一次( 试样加水开始计时) ， 记录混凝土表面变 化情况、裂缝出现的时间和发展情况 i 2 1 以后改为 1 h 观 察一次， 并测试水分损失 ； 5 h 后， 待裂缝基本稳定不再发展 时， 将裂缝分为宽度大致相等的若干小段 ， 分别测试其长度 和宽度 d ， 然后参照 混凝土结构耐久性设计与施工指南 计算裂缝面积 ； 通过 比较裂缝出现时间、 裂缝的平均开裂面 积、 单位面积的开裂裂缝数目、 单位面积上的总裂开面积来 余银彬 、 王 伟 、 左交明、 李剑飞： 超长、 超缓凝限制膨胀率大体积混凝土配制技术 第 8期 表 2 混凝土配合比 编 水茗 水泥 矿渣 粉煤 粗集幸 细集科 膨胀剂 掺董 外加赉 水 号 比 a c g 。 m (k g _ m (k g m (k g _ m m 96 n r 1 他。 D1 O -3 8 2 6 8 5 5 7 0 1 1 6 0 6 5 3 4 4 1 O 7 8 7 1 6 5 D2 0 3 8 2 6 o 5 5 7 0 1 1 6 o 6 5 3 5 2 1 2 7 8 7 1 6 5 D3 ) - 3 8 3 1 2 5 5 7 0 1 1 6 o 6 5 3 O 7 8 7 1 6 5 D4 O _ 3 8 2 6 o 5 0 8 0 1 1 6 0 6 5 3 5 3 1 2 7 - 8 7 1 6 5 D5 0 3 8 2 5 8 6 5 7 0 1 1 6 0 6 5 3 4 4 1 O 7 8 7 1 6 5 D6 0 3 8 2 5 0 6 5 7 0 1 1 6 0 6 5 3 5 2 l 2 7 8 7 1 6 5 D7 0 3 8 3 0 2 6 5 7 0 l 1 6 0 6 5 3 0 7 8 7 1 6 5 D8 ) - 3 8 2 8 6 5 5 7 0 1 1 6 O 6 5 3 2 6 6 7 - 8 7 1 6 5 D9 O _ 3 8 2 7 7 5 5 7 0 1 1 6 0 6 5 3 3 5 8 7 8 7 1 6 5 注： D I D 7 为 H E A膨胀剂， D 8 和D9 为 Z Y膨胀剂。 表 3混凝土性能 编 膨胀剂 掺量 凝结 间 h 拌 合 物 性 能 m 抗压强度 MP a 限 制 膨 胀 x 1 0 号 k g m ， 初凝 终凝 坍 落 度 扩 展 3 d 7 d 1 4 d 2 8 d 7 d 1 4 d D1 4 4 1 O 3 2 9 2 3 4 9 2 2 3 0 5 7 0 1 8 3 8 C 4 4 0 2 O 2 4 D2 5 2 1 2 3 2 8 3 3 4 5 8 2 2 5 5 8 5 1 8 1 3 6 6 4 3 1 2 8 3 1 D3 O 3 2 1 7 3 4 0 8 2 2 O 5 9 0 1 9 q 3 5 7 4 1 8 | | D4 5 3 1 2 3 2 2 5 3 4 o 0 2 2 0 5 9 o 2 1 】 4 1 3 4 4 8 2 7 3 1 D5 4 4 1 O 3 3 o 8 3 5 0 0 2 1 5 5 8 5 1 9 3 5 2 4 2 7 2 2 2 5 D6 5 2 1 2 3 3 3 3 3 5 2 5 2 2 0 5 8 5 1 7 1 3 3 4 4 2 0 2 7 3 O D7 0 3 3 5 8 3 5 7 5 2 2 0 5 8 0 1 6 1 3 6 5 4 3 7 D8 2 6 6 3 3 2 5 3 5 o 8 2 1 5 5 7 5 1 8 1 3 7 7 4 4 2 2 1 2 7 D9 3 5 8 3 2 9 2 3 4 8 3 2 2 0 5 5 0 1 8 l二 3 6 2 4 4 1 2 6 3 0 编 胶凝材料 膨胀剂 水化 热 k k g 一 号 水 泥 粉煤灰 矿渣 ( k g m 1 d 3 d 7 d DO 1 o 0 0 0 O 1 6 4 1 2 3 3 1 2 7 5 6 D 1 6 1 1 6 1 3 1 O 1 O 3 2 1 6 4 2 1 8 6 4 D2 5 9 1 6 1 3 1 2 1 0 1 3 1 5 9 2 1 8 0 4 D3 71 1 6 1 3 0 1 0 5 7 1 9 3 4 2 3 4 9 D4 5 9 1 8 1 1 1 2 9 5 6 1 5 5 7 1 7 7 6 D 5 5 9 1 6 1 5 1 0 1 O 02 1 5 92 1 8 1 5 D6 5 7 1 6 1 5 1 2 9 8 9 1 5 5 9 1 7 7 7 D7 6 9 6 9 1 5 0 1 1 1 2 1 91 8 2 3 2 0 D8 6 5 1 6 1 3 6 1 1 3 0 1 6 6 7 1 9 5 6 D9 6 3 1 6 1 3 8 1 0 8 1 1 61 3 1 8 4 7 备注：本实验采用美国T A公司生产的 T A M A I R 微量热仪 测定各试样的水化热。 将搅拌好的试样按要求装入实验专用 器皿 中放入仪 器。 仪 器 自动连续测定 1 d 3 d 7d的水化 热。 开 裂时 裂 缝的 平均裂 单位面 积的 开裂 单位面 积上的总裂 抗碧 问 h 开面积 ra m 裂缝数目 (根 开面积 ( ra m m 等级 D1 4 2 5 8 1 6 7 9 6 9 D2 7 1 1 1 1 7 5 1 9 2 D3 8 O 4 4 4 4 1 9 4 D 4 2 6 0 无肉眼观察的裂缝 I D5 6 0 O 8 8 6 6 9 D 6 1 8 6 无肉眼观察的裂缝 I D7 5 8 9 4 7 7 7 2 4 D8 5 1 6 7 1 2 9 8 6 4 D9 7 1 2 1 1 2 5 2 6 2 注： 评定标准参照 混凝土结构耐久性设计与施工指南 评价塑性收缩开裂行为。 7 结语 本工程超高层底板的大体积混凝土于 2 0 1 0 年 8 月 8日 开始浇筑，5 6台 8 m 。 混凝土罐车运输混凝土， 7 台混凝土 泵 同时泵送 ， 经过 6 0 h 连续浇筑 ， 完成了 9 8 0 0 r n 。 混凝土 一 次性连续浇筑工作。现场混凝土实际初凝时间为 3 6 h ， 有 效地避免了混凝土出现冷缝的情况 ： 2 8 d混凝土强度为 4 5 6 H P a ，符合设计强度 C 4 0要求 i 1 4 d限制膨胀 率为 3 0 6 1 0 ， 符合设计限制膨胀率 3 1 0 - 4 要求。 日 本骊住拓展中国市场 首推防震科技新门窗 2 0 1 1年 4月 ， 日本 国著 名 的 经 营 建材 和住 宅设 备 的 T OS T E M( 通世泰 ) 、 I NA X( 伊 奈) 、 S UNWA V E ( 三维 浦 ) 、 T O E X ( 庭思) 四家公司整合为骊住( 上海) 投资有限公司， 正式开启了 在中国的新征程。” 骊住 ” 的英文标识为 L I XI L ” ， L I X I L ”由” 居住( L I V I NG) ” 和 ” 生活( L I F E) ” 两个词演绎而来， 其含义即为 ” 居家生活 ” 。今后 的 ” 骊住 ” ， 将以成为全球第一的居 家生活企 业为 目 标 ， 以 ” 魅力品质 ” 为关键词， 开发和生产世界顶尖的高 品质、 高功能产品。 在 日前召开的新品展示会上 ， 骊住首次推 出含 E l 本 防震、 保 温隔热和人性化设计新科技的 T D系列门窗新品，受到与会者 的关注和青睐。 详情可洽上海市西藏南路2 1 8 号 7 楼骊住公司或登陆h t t p ： 7 K w l i x il c n ( 新) 科技创新结硕果 N M 8系列塑料外壳式断路器成功面世 由浙江正泰电器公 司开发研制的 NM8系列塑壳式断路器成 功面世 。 其体积与国外最先进公司的同类产品体积相当； 断短路 电流的能力特别强，能够在 2 i r i s 内分断 1 5 0 k A的短路 电流 ， 单 位体积分断能力是世界一流的；其小巧的体积和飞弧距 离为零 的特点更是缩小了开关柜的空间， 为用户节省成本； 隔离功能是 进行电气隔离强有力的保证； 所有附件都是采用模块化的设计， 既方便用户安装与更换， 也减少了销售商的库存规格； 热脱扣和 磁脱扣可调 ，可以根据线路和设备的 实际工作 电流进行调 节以 进行精确保护；作为第四代塑壳断路器， N M8系列产品具有智 能型脱扣 器， 实现 自动控制与保护 ； 为满足 出 1：7 的需要 ， 它还符 合 了I o HS 的要求和功耗小的要求，真正 实现 了绿色环保型产 品 。 N M8系列产品取得 了数项发明专利、 数项实用新型专利及 数项外观专利， 被浙江省科学技术厅评为国际先进水平； 并荣获 中国机械工业联合会和中国机械工程学会联合颁发的”中国机 械工业科学技术进步 ” 二等奖。 71 7