c80高性能混凝土施工研究.doc

C80高性能混凝土施工

上海市***区107、108地块项目位于上海市著名旅游商业中心**路――***板块，建成后为两幢白金五星级的酒店。该两幢建筑在上海地区第一次较大规模的在现场实际施工中使用C80高性能混凝土，并且取得了成功，开创了上海C80高性能混凝土的先河。
一、 建筑与结构设计
本工程上部结构在4～23层面的柱采用C80高强混凝土，水平构件以及剪力墙则采用C45混凝土。
要在有限的区域内，最大化使用面积，有两条途径：
1、减小结构截面积：在建筑面积不变的情况下，增加使用面积；
2、增加建筑高度：在占地面积、构件截面不变的情况下，增加结构构件的承载力，从而增加建筑物层数，这样同样也增加使用面积。
从结构面积来看，如单从混凝土强度上来看，如采用C80混凝土，比C60混凝土其截面可减小25％，比C45混凝土其截面可减小42％。
从建筑高度来看，如单从混凝土强度来看，如采用C80混凝土，比C60混凝土其建筑高度可增加33.3％，比C45混凝土其建筑高度可增加77.7％。
综上所述，使用高性能混凝土可大大增加建筑的土地利用率，对目前土地资源逐渐减少、开发利用建筑上部空间，无疑是一个有效的方法。

二、 高性能混凝土的配比设计
1. 配合比：（由于C80混凝土的特殊性能，其原材料的选材以及配合比的设计尤为关键）
水泥采用海螺水泥厂旋窑生产、质量稳定的强度等级为52.5的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。细骨料采用级配良好、细度模数应不小于2.6，含泥量不大于1.0%、泥块含量不大于0.25%的天然河砂粗骨料采用质地坚硬、级配良好、针片状少、粒径为5-20mm的连续粒级碎石，最大粒径不超过25mm。含泥量不大于0.5%，泥块含量不大于0.2%。矿物掺合料采用Ⅰ级粉煤灰和S95矿渣粉。外加剂为SP-8N。
我们特别将现场上使用到的C80混凝土与C60和C45混凝土的集配进行了比较。
C80配合比
C60配合比
C45配合比
原材料
1.水泥：PI型硅酸盐52.5水泥
2.砂： 中砂
3.石： 5-20mm
4.外加剂： SP-8N
1.水泥：普通硅酸盐 42.5水泥
2.砂： 中砂
3.石： 5-25mm
4.粉煤灰： 二级磨细灰
5.外加剂： SP-8N
6.矿粉： S95
1.水泥：普通硅酸盐 42.5水泥
2.砂： 中砂
3.石： 5-25mm
4.粉煤灰： 二级磨细灰
5.外加剂： SP-8N
配合比
原材料
水
胶凝材料
砂
水
水泥
砂
石
水
水泥
砂
每方用量
150
580
690
165
350
750
1020
165
350
785
重量比
0.26
1.00
1.19
026
1.00
2.14
2.91
0.26
1.00
2.14
原材料
石
外加剂

粉煤灰
外加剂
矿粉

石
粉煤灰
外加剂
每方用量
1010

70
4.20
70.0

1030
70
4.20
重量比
1.74
2.32％

0.2
1.20％
0.20

2.91
0.2
1.20％
砂率
41％
.扩展度65±10cm
砂率
41％
坍落度
140±30
砂率
43％
坍落度
140±30

上述的配合比报告来看，从如下的指标进行分析：

C80
C60
C45
水用量
150
165
165
石子用量
1010
1020
1030
砂用量
690
750
785
可见，C80混凝土虽然由于强度的要求多用了水泥，但在合理添加外加剂之后，水、石子、砂的用量明显的减少，不仅减少自然资源的开采，而且减少了开采、运输、使用过程中的扬砂、粉尘等损害环境的因素。大大有利于节能降耗、环境保护。
2. 生产供应保证措施
拌制使用强制式搅拌机，每次C80混凝土生产前均对搅拌机进行清洗调整。并作好生产供应前的设备检查，保养维修工作。生产C80混凝土，一般控制在120秒，混凝土从出料到浇捣最长时间控制不超过2.5小时，超过2.5小时的做退料处理，混凝土拌机出料温度基本同环境问题，在实施过程中均控制在5℃以内。
三、 高性能混凝土现场施工及质量监控
C80高性能混凝土有着与其他混凝土所不同的性能，通过历次的试验和现场的施工浇筑情况来看，在施工性能上C80高性能混凝土粘度高、流淌性好、初凝时间短的特点。对于施工有着非常不同的要求。
1. 施工前准备工作：
混凝土浇筑前我们对钢筋、模板的质量进行验收。特别是模板的缝隙进行严密的封闭，防止漏浆。模板上应脱模剂以利拆模。同时对泵管、固定泵、振动机械进行调试，保证其在浇筑过程中的正常运作。另外配备好各类物资，保证泵管的畅通和混凝土的施工。
2. C80混凝土运送的要求：
根据C80混凝土初凝时间短、速度快的特点，因而混凝土运送连续，现场应防止出现混凝土运送中断1h的情况出现。混凝土拌站协同施工单位负责好C80混凝土车辆的调配。车辆安排应控制好如下的问题：
Ø 混凝土的初凝、终凝时间；
Ø 混凝土的运输时间、运距；
Ø 混凝土的间隔时间；
Ø 混凝土出场时间（出搅拌站）、进场时间（进施工现场）、入模时间、浇筑完毕时间。
C80混凝土运输车辆为专用车辆。6～10辆专用运输车辆。
3. C80混凝土的施工：
浇筑前先采用水泥砂浆〔52.5水泥（相当于625#水泥）〕进行润管。与混凝土内使用材料同品牌、同型号、同级标号的产品。
3.1 C80混凝土的振捣
每根矩形柱设2个振捣点，每个浇筑点委派2人同时进行振捣。
对于方柱：混凝土浇筑前，将两根振动棒分别插入1#点位的底部，然后开始浇筑混凝土，待混凝土浇筑高度达到1m左右时，开动振动棒，振捣3s后，缓慢上拔；拔出混凝土面后，两根振动棒再插入2#点位的底部，振捣3s后，缓慢上拔；一个振动轮回结束。依次进行下一个振动轮回，但振动棒的插入深度以每个轮回上升1米递减。对于圆柱，则设4个振动点位，按照上述方式依次轮回。
浇筑竖向构件应分层浇筑，每层控制在500～1000之间，应均匀上升并均匀振捣防止过振或漏振。如仅进行竖向结构进行C80混凝土浇筑施工，应事先做好充分的准备，排好施工流向，在浇筑完一个竖向构件以后以最短时间转入另一个竖向构件的浇筑，时间最长宜控制在30min以内。针对C80混凝土的特点，在泵管调整的间隙，为防止泵管内混凝土的淤积堵塞，应每2min开泵一次，在浇筑平台板上应设置好料斗对这部分的混凝土进行收集，防止混凝土落到水平构件内，对构件及构件内的钢筋产生影响。应配合好拌站做好入料的温度控制，混凝土拌合物运至浇筑地点时的温度不宜超过35℃。
3.2 拆接泵管
在泵管下方沿泵管的布置方向在泵管下方铺设麻袋，防止拆泵管时C80混凝土散落在梁或平台上。拆接泵管由专门的工作小组负责，保证以最快的速度将泵管拆至下一个浇筑点。针对C80混凝土的特点，在拆接泵管的间隙，为防止泵管内混凝土硬化堵塞，每隔10min开泵一次，在浇筑平台板上应设置好料斗对这部分的混凝土进行收集，防止混凝土落到梁或平台内。
3.3 混凝土养护措施：
C80混凝土的养护保温工作也是尤为重要的一个环节。养护分为平面养护和侧面养护。
平面养护：混凝土完成后及时在平面上浇水。
在高温情况下施工后，在水平构件上进行蓄水养护，减少混凝土表面和混凝土内部的温差，保证混凝土的质量。平面养护在混凝土龄期1d后移除，以便于后续施工。
侧面养护：混凝土浇筑48-72小时后进行侧模板的拆除。拆除模板时必须保证混凝土表面和棱角不受到损坏。模板拆除后立即进行薄膜包裹，薄膜包裹前应先浇水保证混凝土表面的湿润。薄膜采用胶带进行固定封闭。侧面的薄膜保护应达到混凝土龄期14d。侧面的养护是C80混凝土柱养护的关键。
3.4 夏季高温施工措施：
在高温季节施工时，浇筑完混凝土加强了养护方面的措施，气温高于30℃时，水平外露部位覆盖薄膜，并进行浇水。在每隔1h在混凝土输送泵管的表面浇水保持湿润或遮盖薄膜，避免混凝土输送管直接在阳光下暴晒。
4. 扩展度监控要点：
我们主要通过扩展度来判定C80混凝土的可泵性，扩展度的做法同坍落度，在混凝土停止流动后，从两个方向测定砼坍落后的直径。根据多次试验和施工的测量，根据初步测定，C80混凝土可泵的最佳扩展度在650～700mm（在混凝土配合比中扩展度设定为650±100mm），相应的坍落度为260～280mm，C80混凝土的流淌性相当好。流动性的不同带来了混凝土施工振捣方式的不同，一般混凝土的振捣较为频繁，振捣时间较长，我们在现场施工时将C80混凝土振捣控制在5S～10S。以避免因过振而造成的石子和浆液分离离析的问题。
由于C80混凝土较好的自密实性和流淌性能，大大减少施工中混凝土振捣，较大限度的降低工人的劳动强度和减轻混凝土施工中的噪音。
四、 总结：
本次上海市***区107108地块项目的C80混凝土施工，是目前为止上海地区第一次在施工实施中正式大规模的使用C80高性能混凝土。为此上海市***建筑有限公司以及建工材料公司从小试、中试到现场试验，经过近2年的准备试验期，目前已经获得现场施工的圆满成功。
经过现场的实施，C80高性能混凝土对于节省材料、降低能耗、绿色环保等都具有其他混凝土无法比拟的优势。同时这种高性能混凝土的实施，也为建筑师和结构师在建筑形式、结构形式的选型上，提供了新的参考，随着施工工艺要求的提高，特别对适应新形式下，施工中的环保、节能的诸多要求，C80混凝土成功的案例为今后施工现场的管理、施工方案的组织、施工文明安全都提供了有力的借鉴。