卡塔尔CP1工程泵送混凝土底板裂缝控制.pdf

凝材料总用量不宜高于 4 5 0 k g m3 的标准，且胶凝材料的 抗蚀系数 不大 于 0 8 。经 试验 确定 ，水 泥用 量不 超 过 2 6 0 k g ma 。 3 1 2 粉煤灰和硅粉 根据卡塔尔规 范规定 ，结合 C 4 0 2 0 D高性 能混凝 土 温控要求 ( 混凝土到达 现场 温度不 超过 3 0 ，内部 最高 卡塔尔 C P 1 工程泵送混 凝土底板裂缝控制 温度不超过 7 0 C，内外温 差不超 过 2 5 ) ，混凝 土 中掺 入适量的掺合料，降低混凝土水化热的同时保证高性能 混凝土电通量、渗透性、氯离子含量、硫酸根离子含量 的特殊要求 ( 见表 1和表 2 ) 。通过试验和经济 比较确定 选用上海和印度产粉煤灰和硅粉，其掺量分别控制为 1 2 0 k g m3 和 2 6 k g m3 。 表 1 C 4 0 2 0 D高性能混凝土配合比参数 粉煤灰掺量 用水量 水泥 粉煤灰 硅粉 砂率 P C一2 4 0 掺量 要求坍落度 水胶 比 ( ) ( k g m0 ) ( k g m0 ) ( k g m0 ) ( k g m0 ) ( ) ( ) ( mm) O 3 3 3 0 1 3 2 2 5 4 1 2 0 2 6 4 0 0 9 5 l O O 1 5 0 表 2 C 4 0 2 0 D 高性能混凝土耐久性指标检验 结果 序号 检测项目 龄期 ( d ) 对应 国内标准要求 执行标准要求 检测结果 1 混 凝土 电通 量 ( C ) 2 8 1 5 0 0 8 0 0 3 6 8 2 混凝土渗透性 ( mm) 2 8 48 5 2 6 3 氯离子含量 ( ) 2 8 40 2 O 1 t0 2 O 1 4 硫酸根离子含量 ( ) 2 8 4 0 44 0 3 5 注对应国内标准要求是指在 L 1 环境、1 0 0年使用年限同等条件下对应的国内标准要求。 3 1 3 夕 力 口 剂 jf 口 水 高性能混凝土中掺加一定用量的外加剂 ，根据 B S ( 英国) 、AS TM ( 美 国 )相 关标 准 特殊 要求 ，外加 剂 选 用必须同时满足 “ 外加剂不含氯离子、其他几项指标亦 同时满足要求”两个条件。通过对产 自第三国的四种外 加剂 的试验检验结果对 比，最终选定 约旦 生产 的 P C一 2 4 0 高效减水剂，其掺量控制不超过 1 。 拌和用水经检 验选用 当地 可直 接饮 用 的饮 用水 ，水 的各项质量指标满足要求。 3 1 4 砂石骨料 骨料 的物理力 学性能 、化 学成 分直 接或 间接 影 响高 性能混 凝土 的性能 。选用 5 1 0 mm、1 0 2 0 mm 连续 级 配粗骨料 ，细度模 数为 2 8 O 3 0 0的中砂 ，砂 、石含泥 量控制在 l 以内，并不得混有有机质等杂物且无潜在 硅一 碱反应 ，杜绝使 用海 砂。卡塔 尔绝 大部分 陆地 处 于 沙漠化地段 ，因地下岩石长期受到氯盐水的侵蚀 ，早已 形成 强风化状态 。所 以，经 试 验检 验确 定 ，选用 骨 料从 迪拜 购买 ，岩性 有硬质 辉长 岩 和石灰 岩两 种 ，其各 项指 标检测满 足要求 。 3 2 高性能混凝土配合 比设计 按 照 B S ( 英 国) 、AS TM ( 美 国)及 D I N ( 德 国 ) 标准 ，结合 C P 1 工程特殊规范要求，并根据多年混凝土 配合比设计经验，经对 0 3 5 、0 3 4和 0 3 3不同水胶 比 高性能混凝土试验结果的比较，选定采用 0 3 3的水胶 比，利 用相对 较 低 的水 泥用 量 ，大掺 量粉 煤 灰 、硅 粉 ， 外加剂掺合料等技术配制出抗氯离子渗透能力较高的高 性能混凝 土 。因 I R 3 、I R 4底 板 为 钢 筋 混凝 土结 构 ，混 凝土氯 离 子 总 量( 包 括 水 泥 、粉 煤 灰 、硅 粉 、粗 细 骨 料 、水 、外加剂 等所 含 氯 离 子 含 量 之 和 )应 不 超 过 胶 凝材料总量的 0 1 。混凝土配合 比设计参数见表 1 ， 其耐久性试验结果见表 2 ，其他各项指标 经检验也均 满足特殊规 范的特殊 要求。该 混凝 土配合 比设 计 自 2 0 0 8年 1 1月经业 主、咨询单位批复 ，并投入该工程 使用至今。 3 3 混 凝土工 艺控 制措 施 3 3 1 混凝土拌制 混凝土采用强制拌和机拌制 ，严格控制总搅拌时间 不得小于 1 2 0 s ，确保颗粒较细、比表面积大的硅粉与其 他组分材料充 分搅拌 混合并 发挥 作用 。每月定 期校 核称 量系统精度，确保准确称量和控制允许偏差。另外，从 管理方面建立 了原材料 进场 检验制 度和 混凝 土 出机 检验 制度 ，确保原材料和成 品混凝土质量 。 I R3 、I R 4底板 混 凝 土 浇 筑 时 间在 当地 低 温 季节 的 1 3 月。1 2 月期间采用 “ 加冷水”的方法拌制，3月 采用 “ 加冰+加冷水”的混凝土预冷措施，保证混凝土 出机 口温度 。冷水 温度控 制在 2 4 C。3月每 立方 米混 凝土最大加冰量也需 4 0 k g ，方可严 格控 制新 拌混凝 土 出 机口温度在 2 0 2 2 C。砂石骨料全部采用遮阳棚防晒堆 2 5 水利水 电施工 2 0 1 2 第 2期 总第 1 3 1 期 存，既减少了砂石骨料表面的吸热，又减少了其表面的 粉尘。散装水泥进场温度尽量控制在 6 0 C以下，粉煤灰、 硅粉掺合料提前组织和储存 。 3 3 2 混凝土运输 、浇筑过程控制 混凝土水平和垂直 运输采 用混 凝土 泵车及 混凝 土搅 拌汽车，因平均运输距离超过 1 2 k m，故浇筑时应及时加 强生产和浇筑现场协调，控制混凝土从生产至浇筑现场 运输时间不超过 1 h ，合理控制混凝土入仓速度 ，减少人 仓时间，降低其温升，保证供料强度和连续性。混凝土 入仓坍落度必须 控制 在 1 0 0 1 5 0 ram 范 围内 ，入仓 温度 控制在 3 0 以下 。实际施 工 中超 出规定 的范 围，则 摒弃 或视为废料处理。 尽可能避免在 白天 1 6时至次 日 1 0时完成浇筑， 减少浇筑过程 阳光直接 照射与 蒸发，降低仓 面环境 温度 。 底板混凝土浇筑过 程 中严 格控 制混 凝土振 捣 时问在 1 5 3 0 s ，要求振捣密 实 ，振捣时应均 匀一致 ，以表 面不 再显著下沉 、开始泛浆 为宜 ；随浇 筑速 度 ，表 面采用 抹 面机及时抹面 ，防止 表面 龟裂 。另 外 ，由于浇 筑混 凝土 坍落度较大，浇筑强度受到限制，台阶浇筑台阶不明显， 混凝土浇筑采用分 层推移 浇筑 的方法 。为防止 混凝 土面 层起粉、塑性收缩及因初凝期收缩、塑性沉降而产生非 结构性表面裂缝 ，须对表面用木模子进行 至少两 次搓压 ， 终凝前须完成最 后一次 搓压 ，然后 立 即覆盖 塑料布 和麻 袋片保水保温。2 4 E内严禁在其表面踩踏和堆放施工 材料 。 钢筋在高温环海强侵蚀环境下极易被氧化。表面混 凝土 随时间推移逐渐碳 化而降 低或 失去保 护作用 ，导致 钢筋锈蚀、有效截面减小 、力学效能降低、钢筋与混 凝土黏结力减小等危害产生，影响钢筋混凝土整体性 和结构寿命 ，因此 ，振捣后钢筋保护层厚度禁止出现负 误差 。 3 3 3 混凝土拆模 、养护 混凝土强度达 到设 计强度 的 7 5 以上 ，混 凝土 中心 与表面最低 温度控 制在 2 5 以下方 可拆模 。根 据底 板混 凝土的特殊要求，设立 了混凝土养护专业队伍，并建立 了 2 4 h 巡视制度，负责现场养护和维护等工作。对于 1 2 月浇筑的混凝土，收仓初凝后 1 2 h及时进行保温、洒水 养护；对永久暴露面，连续养护时间不少于设计龄期。 对于 3 月浇筑的混凝土，收仓后 8 h开始初期保温、洒水 养护；严格控制进水温度不超过 2 O 2 5 ，降温速度小 于 I C d ，混凝土 与水 温差小 于 2 5 ，连续 洒水 时 间不 2 6 少 于 1 5 d 。 3 3 4 低温保温 为确保 I R 3 、I R 4底板混凝土的保温效果，永久水平 面采 用 麻 袋 、厚 度 为 1 0 0 mm 和 热 导 率 小 于 或 等 于 0 0 3 7 W ( m K)的聚乙烯泡沫塑料被湿水保温，侧面 采用同样的聚乙烯泡沫塑料保温被保温。根据气温变化， 严格控制拆模时间，避免低温时段拆模。拆模尽量在气 温较高的时段，同时备好足够的保温被，做到边拆模边 保温准备，防止在混凝土低强时产生裂缝 ；在大风天气 条件下，要求养护专业队伍进行加固和维护保温被。每 天有专人 负 责 收集 、分 析 、登 录现 场 混凝 土 浇筑 入 仓 、 浇筑、保温、通水、养护信息；检测部负责混凝土材料、 拌和、加冰、仪器埋设信息的收集、分析、登录，Q C负 责温控的汇总 、分析和报告 。 4 混凝土温度监测 采用电偶极 导线测温法进行混凝土温度监测 。 每个仓号在浇筑之前 ，按照 I R3 、I R 4底板的结构特 点 ，共埋设 了 3 处 9 个测 温线头进行 测温 。每处 布置上 、 中、下 3 个 测温线头 ，其 中上线 距表层 面 1 0 c m，下线距 基础面 1 0 c m。测温起始 时间 以仓 面混凝 土收仓 为准 ，持 续 1 4 d完成。最大温降速率控制不超过 4 0 C a ，如果测 温数据 出现异 常时 ，则 延长测 试时 间 ，直 至混凝 土温 度 趋于准稳定状态 。 根据 I R 3 、I R 4底板混凝土温度观测 结果 ，混凝 土浇 筑后 2 3 d的内部 最 高 温度 峰 值 为 6 4 C，最 大 温 差 达 到 2 2 。 5 结束语 I R 3和 I R 4灌溉水池泵站底板大厚度 、大面积 、大体 积高性能泵送混凝土裂缝控制措施于 2 0 0 8年 1 3月浇 筑实施 ，在强侵蚀性热带沙漠海洋性气候、高性能混凝 土及泵送 条件下 ，采取优选材料 、“ 双掺”技 术 、优化配 比、减少水泥用量 、不分层且一次浇筑、表面补水养护、 保温保湿等有效控制措施，使混凝土内部最高温度、最 大温差均未分别超过 7 0 、2 5 的规范要求值，混凝土其 他技术指标检验结果 ( 见表 2 )也均满足相关规范标准， 且至今底 板 混凝 土 均未 发现 表 面 或侧 面 、深 层 、收缩 、 温差和安定性等任何裂缝，泵站投产使用效果 良好，达 到预期目的和效果。