自拌泵送混凝土在工程建设中的成功应用.pdf

2 0 1 3年 第 1期 (总 第 2 7 9 期 ) Nu mb e r 1 i n 2 0 1 3 ( T o t a l No 2 7 9) 混 凝 土 Co nc r e t e 预拌混凝土 READY M I XED CONCRETE 自拌泵送混凝土在工程建设中的成功应用 刘茂军 ( 桂林理工大学 南宁分校，广两 南宁 5 3 0 0 0 1 ) 摘要： 通过对建设项 目 从质量、 时间、 经济 、 环境等方面的条件进行分析 ， 说明了该项 目采用 自拌泵送混凝土进行施工的可行 性 ， 并且能够保证建设项 目的顺利完成。 具体阐述了项 目建设过程中从施T方案确定到施 工质量控制等的细节问题。 在某些情况 下， 采用工地 自 拌泵送混凝土能够达到更加理想的效果的结论。 关键词： 自拌混凝土；泵送 ；配合 比 中图分类号： T U 5 2 8 I 文献标志码： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 叭一 0 1 0 2 0 3 Su c c e s s f u l a p p l i c a t i o n o f t h e s e l f - m i x i n g p ump c o n c r e t e i n t h e p r o c e s s o f e n gi n e e r i n g c o n s t r u c t i o n L I UMa o -j u n ( Ca mp u s o f Na n n i n g ， Gu i l i n U n i v e r s i t yo f Te c h n o l o g y ， Na n n i n g 5 3 0 0 0 1 ， C h in a ) Ab s t r a c t ： T h r o u g h t h e a n a l y s i s o f t h e c o n d i t i o n s f r o m t h e q u a l i ty， t i me ， e c o n o my ， e n v i r o n me n t ， e t c T h e c o n s t r u c t i o n f e a s i b i l i ty o f u s i n g t h e s e l f - m i x i n g p u m p c o n c r e t e o f the c o n s t r u c t i o n p r o j e c t wa s i n d i c a t e d I n a d d i t i o n ， s u c c e s s f u l c o mp l e t i o n o f c o n s t r u c t i o n p r o j e c t c a n b e g u a r a n t e e d s p e c i fi c d e t a i l s o f t h e p r o c e s s o f p r o j e c t c o n s t r u c t i o n fr o m t h e d e t e r m i n a t i o n o f c o n s t r u c t i o n s c h e m e t o t h e c o n t r o l o f c o n s t r u c t i o n q u a l i ty wa s e l a b o r a t e d T h e c o n c l u s i o n t h a t t h e s e l f - mi x i n g p u mp c o n c r e t e c o u l d b e a c h i e v e mo r e i d e a l e f f e c t i n s o me c a s e s wa s d r a wn K e y wo r d s ： s e l f - mi x i n g c o n c r e t e ； p u mp ； mi x r a t i o 0 引 言 预拌混凝土在我国很多地方已经普及 ， 由于预拌混凝 土实现了混凝土的专业化生产和运输 ， 所 以质量较有保证 ， 同时 ， 也减少 了环境污染 。 但是 ， 在有些 特殊情 况下 ， 例如 在 比较偏远的地 区施 时 ， 采用预拌混凝土不但运输成本 高 ， 而且 由于预拌混凝土要经过较长时间运输 ， 其需 要的 坍落度 比现场 自拌混凝 土要大得 多 1 ， 这对混凝土的质量 也会产生很大影 响。 本项 目以一个现场 自拌泵送混凝土的 成功应用实例 ， 说明了在有些条件下 ， 冈地制宜地在施工 现场建立现场搅拌站 ， 进行 自拌混凝土施工会达 到更好的 效果 。 1 项 目简介 桂林理工大学南宁空港校区位于广西崇左市扶绥县 境内， 距离县城约 3 k m 的城南新区双拥东路( 南宁空港 经济 区) ， 整个校 区规划 占地 0 8 k m ， 项 目一 期工程用地 0 3 3 3 k mz ， 包括 8 栋框架结构教学楼， 两个组团砖混结构 学生宿舍， 6 栋砖混结构教工宿舍， 以及行政办公楼、 体育馆、 游泳池、 商业街等配套设施用房， 总建筑面积 1 5 6 万余 m2 。 项 目一期建设分 个标段招标 ， 分别 由广西建工集团第二 、 第i 、 第五建筑工程公司中标承建。 整个一期项 目于 2 0 1 1 年 收稿 日期 ：2 0 1 2 0 7 3 0 基金项 目：广两 F 1 然科学基金( 2 叭 1 G X N S F A 0 1 8 0 3 1 ) 1 O 2 3 月开工建设 ， 2 0 1 1 年 9 月 程完工 ， 按时开学 ， 正式招收 第一届新生 ， 实现了总工期 1 7 0 d 的合同目标 。 一 期工程项 目估算混凝土用量为 6 万 m ， 由于工期较 短 ， 所以大量 的混凝土浇筑都集中在短时间内完成。 由于扶 绥县经济 比较落后 ， 以前没有大的建设项 目， 所以， 当地 只 有一个不大的预拌混凝土公司， 供应能力很小。 而且又 由于 桂林理工大学的进驻 ， 带动 了周围很多项 目都在短时间内 开T建设 ， 导致预拌混凝土用量大幅增 加 ， 预拌 混凝土 的 供应根本无法满 足赶工的需要 。 另外基础砖砌体设计采用 实心黏土砖( 标准砖 ) 砌筑 ， 而实心黏土砖的供应量也不能 满足施工要求 ， 经 与设计院协商 ， 考虑T期 因素 ， 决定把部 分砖砌基础改为素混凝土基础 ， 这样 又增大了混凝土的用 量 ， 加上校 内道路混凝土 ， 总混凝土用量预计超过 7 万 m 。 2 建设项 目的建设条件分析 由于整个项 目混凝土用量较大 ， 所以混凝土的施工方 案合理与否会直接影响到整个项 目的质量 、 工期 、 费用 、 环 境等各个方面。 2 1 质量分析 混凝 土是最主要 的结构材料 ， 混凝土施工质量的好坏 会直接影响到结构的安全性能和耐久性。 预拌混凝土的配 合 比以及搅拌时间等都采用 自动控制 ， 基本排除 了人为因 素 的影响 ， 所 以搅拌 出的混凝 土质量 比较稳定 ， 但是预拌 混凝土需要经过较长时间的运输 ， 运输过程中的水泥水化 反应 ， 又影响了混凝土 的流动性 ， 并且运输时间越长 ， 影响 就越显著 ， 这在一定程度上又会影响到混凝土的浇筑质量。 施工现场 自拌混凝土一般情况下设备不如专业的预拌混 凝土公司的设备完善， 混凝土质量的稳定性也会因此受到 一 定 影响 ， 所 以， 通常情况下现场搅拌 时所采 用的施 工配 合 比的强度等级会略高于预拌混凝土的配合比， 同时， 现 场搅拌混凝土从搅拌到浇筑完成所经历的时间较短， 可控 性好 ， 对 浇筑质量 的提高又 比较有利 。 通过 以上对 比分析 可知 ， 现场自拌混凝土也有一定的自身优势， 只要加强现 场质量监管 ， 施工现场 自拌混凝土 的施工质量仍然是可以 得到保证 的。 2 2时间分析 由于本项 目所在地 的预拌混凝 土公 司供应能力不够 ， 施工 中集 中浇筑混凝 土时势必会 出现浇筑过程 中混凝土 不能及时送到而临时停工的情况出现， 不但影响工期， 而且 会出现较多的施工缝， 对结构不利。 而采用施工现场自拌混 凝土则可以根据施工组织设计要求的混凝土用量来确定 搅拌站 的生产能力 ， 同时 ， 也可 以根据 现场的搅拌站 的生 产能力 ， 合理安排 浇筑 时间 ， 可控 性好 ， 容 易组织流 水施 工 ， 为工程赢得时间。 2 3经济分析 扶绥县当地由于预拌混凝土供应量不足， 所以供应价 格也较高 ， C 3 0 混凝土单价达到 3 3 5 元 m， ， 比现场自拌混 凝土每立方米高出7 0 元左右， 按照项目混凝土总量 7 万m 计算 ， 则采用现场自拌混凝土， 可节约投资约 4 9 0万元。 如 果从南宁市的预拌混凝土公司将混凝土运到施工现场， 则 一 方面需要较长 的运输时间 ， 影响混凝 土质量 ， 另一方面 ， 加上运费及过路费后， 价格也达到了扶绥当地的预拌混凝 土价格 ， 再加上地方价格保护， 从外地的混凝土公司运送 混凝土到扶绥 ， 也会产生一些矛盾 。 所以 ， 采用现场 自拌混 凝土 ， 从经济上分析 ， 完全可行 ， 并且有较大的优越性。 2 4环 境 分 析 建设项 目位于广西南宁空港 经济 区( 扶绥县 ) ， 由于地 处新开发区， 所以项 目开工建设时， 周围尚无单位和居民， 建设搅拌站不存在环境 污染 和噪音扰 民等问题。 同时 ， 由 于是新校区第一期建设项 目， 所以二期规划用地可以作为 设立搅拌站的场地以及做砂石料场。 供新校区用电所建的 一 个 1 0 0 0 k V A及一个 1 2 5 0 k V A的箱变 ， 可以供给施工用 电和搅拌站用电， 所以， 搅拌站用电问题也可以解决。 供新 校 区建成后 生活用水 的两个 直径 1 5 0 r n lT l 的供水 管已经 接到施工场地 ， 所 以搅拌站用水 问题也可解决。 综上所述 ， 建立现场搅拌站的各项条件都具备。 3 施 工方案的确定 根据对各个方面条件的对比分析， 考虑工期要求 ， 最 后确定三个标段各 自建立一个搅拌站， 采用自拌泵送混凝 土施工 。 3 1 设备 选型 根据工期要求选用 H Z S 4 5 型混凝 土搅拌机械 ， 实际生 产率为每小时搅拌 3 0 3 5 m 混凝土， 可以保证赶工浇筑时 混凝土的供应 。 3 2运 输 方案 由于搅拌站设在施工现场旁边 ， 混凝土最大运输距离 不到 1 k m， 所以租赁 了三台 9 m 。 的混凝土运输车 ， 能够保 证混凝土的连续施工 。 3 3 泵送方案 本项目虽然建筑面积很大， 但是建筑高度都不大， 最高 的建筑物为六层 ， 所 以采用汽车泵进行混凝 土浇筑则可以 充分利用它 的灵 活性的优点 ， 并且速度快 ， 施工组织方便 。 3 4 养护方案 由于施工工期短 ， 混凝土的大量浇筑都集 中在 5 7 月 份 ， 而南宁这个时候 的气温很 高 ， 日照强烈 ， 如果混凝土养 护不到位 ， 浇筑 的混凝土表面很容易出现龟裂 ， 影响混凝土 的观感和耐久性 。 通过对直接洒水 、 草毡覆盖等多种养护方 案的对比分析， 最终确定用塑料薄膜覆盖的方法进行养护。 4 项 目建设的质量控制 4 1 严把材料 关 原材料是项目建设质量控制的第一关， 混凝土原材料 进场， 由专职的质检员进行验收， 做好验收记录， 并在验收 记 录上签字 ， 根据 检验批 规定及 时进行 材料送 检 ， 并且 整 个过程都有监理人员现场监督 。 4 1 1 搅拌用水 混凝土搅拌用水 的品质会直接影响到混凝土 的质 量 和耐久性 。 水泥水化产物呈弱碱性 ( C a ( O H) ) ， 如果搅拌用 水本身具有酸碱性， 则会直接影响混凝土的质量。 例如， 如 果搅拌用水呈现弱酸性 ， 则会 中和掉混凝土的弱碱性 ， 从而 降低混 凝土对钢筋 的保护作 用 。 如果水 中含有氯 盐类杂 质 ， 那么 C l _ 贝 0 会作为催化剂加速混凝土中钢筋的锈蚀 ， 同 时使混凝土本身的各项力学性能快速下降， 对混凝土的耐 久性产生很大影响。 本项 目施工前 ， 生活用水 已经接通到现 场， 所以拌制混凝土采用的是洁净的饮用水， 完全符合质 量要求 。 4 1 2 细骨料 本项 目 施工 中采用细度模数大于 2 4的中砂 ， 为了减少 混凝土收缩裂缝 ， 中砂的含泥量严格控制在 l 以内。 另外 ， 影响混凝土质量及耐久性的大敌就是碱集料反应( A A R) ， 混凝土碱集料反应 ( A AR ) 是指混凝土 中的碱性物质与集 料 中的活性成分发生反应生成 吸水膨胀性凝胶物质 ， 产生 膨 胀 ， 引起混凝土 内部应力 的增加 ， 导致混凝土 自内到外 开裂 ， 甚至破坏的现象【 2 。 碱集料反应破坏一旦发生， 几乎 无法阻止、 修复和处置。 碱集料反应也经常被称作混凝土 的“ 癌症” 。 所以， 施工中要加强集料中活性成分检测， 严禁 使用含有碱活性的砂子进场 。 4 1 - 3 粗骨料 粗骨料 自身的性质以及混凝土中粗骨料的含量， 会在 1 0 3 很大程 度上影响到混凝土的强度及耐 久性 。 本项 目中采用 的粗骨料为碎石 ， 为 了保证有 良好的可泵性 ， 工程 中选用 5 5 m m粒径的连续级配碎石 。 同时严格控制粗骨料 中针 状 、 片状颗粒的含量以及含泥量 。 4 1 4 水泥 水泥是混凝土中的主要胶凝材料 ， 水泥 的质量优劣直 接影响到混凝土的质量 以及结构 的安全。 工程上对水泥 的 质量要求 ， 除了强度指标外 ， 还有一个重要指标就是水泥 安定性 。 水泥安定性是反映水泥硬化后固相体积变化均匀 性的物理指标 ， 这也是国家标准规定必须达到的关键指标 之一【 3 。 水泥体积安定性不 良， 会使水泥浆体在硬化过程 中 体积发生不均匀变化 ， 从而会在水泥石 内部产生很大的破 坏应力 ， 导致其强度下降 ， 严重时引起水泥石 开裂 。 本项 目 采用 的是 P 0 4 2 5 级散装水泥 ， 所 以水泥进场 ， 严格按照 国家规定 5 0 0 t 一个检验批送检 ， 并且每月至少送检一次 ， 确保水泥 中游离氧化镁 、 三氧化硫等物质的含量不超标 ， 确保水泥各项指标达到国家质量安全标准。 4 1 5 粉煤灰及外加剂 在泵送混凝土中掺人一定数量的优质粉煤灰后， 不仅 能替代部 分水泥 ， 而且 可以起 到润滑作用 ， 改善混凝土拌 合物 的流动性 、 黏聚性和保水性 。 本项 目采用 的粉煤灰质 量标准严格要求 达到 I I 级 以上 ， 各项指标值要 达到 国家 “ 规程 ” 的规定。 由于本项 目混凝 土运输距离短 ， 并且工期 很紧 ， 所以拌制混凝土时没有 加入缓凝剂 ， 只是掺人 了少 量的减水剂。 减水剂可以有效降低水灰 比， 从而提高混凝土 密实度 ， 减少混凝土收缩裂缝 的出现【 5 _ 。 4 2严格 控 制施 工过 程 4 2 1 混凝土拌制 由于工地 自拌混凝土与预拌混凝土相 比， 设备没有预 拌混凝土公 司的设备完备 ， 影响质量的因素较多 ， 所以整 个施工过程都有严格 的监督程序。 本项 目采用的搅拌设备 具有计量 自动控制功能 ， 所 以人为 因素不多 ， 比较容易控 制 。 为了确保万无一失 ， 又专 门安排 了有经验 的技术人员 检查 昆 凝 土出料 ， 如果发现混凝土 的和易性或颜色出现异 常时， 及 时查找原 因， 进行解决 。 4 2 2 混凝土浇捣 由于框架结 构是梁板 同时浇 筑 ， 所 以振捣时也 是用 插 入式振捣 器和表面振捣器 配合使用 ， 先 用插入式 振捣 器快插慢拔 振捣梁 ， 后用 表面振捣器将混 凝土板表 面拉 平。 由于泵送混凝 土和易性很好 ， 并且 本项 目的梁截面高 度也不大 ， 梁柱配筋也不是太 密 ， 所 以混凝 土浇捣 比较容 易 ， 最后拆 模后查 看混凝 土外观质量 ， 基 本上都达到 了很 上接第 1 0 1页 参考文献 ： 1 C E C S 2 0 7 -2 0 0 6 ， 高性能混凝土应用技术规程 s 2 】J C J T 5 5 2 0 0 0 ， 普通混凝土配合比设计规程 【 3 1 C E C S l 0 4 9 9 ， 高强混凝土结构技术规程【 s 】 【 4 雍本 特种混凝土设计与施工f M】 E 京 ： 中国建筑工业出版社 【 5 】 沙峰， 梁中林， 等 C 7 0高强高性能混凝土研究与应用 z 】 E 京中 1 0 4 好的效果。 4 2 3 后期养护 混凝土成品养护是混凝土施工的一个重要环节 ， 养护 的好坏 ， 不但关 系到构件 的强度增长和外观裂缝 ， 而且会 影 响到混凝土 的耐 久性 。 本项 目经过对 比分析 ， 采用塑料 薄膜覆盖的方法进行现浇梁板混凝土的养护。 即当梁板混 凝 土浇筑 完并抹平后 ， 马上用塑料薄膜覆盖 ， 利用混凝土 自身的水分把塑料薄膜黏贴在混凝土表面 ， 在太 阳光直射 下 ， 塑料薄膜下面温度迅速升高 ， 并且水分不会散发掉 ， 达 到 了类 似于蒸 汽养护 的 良好效果 ， 水泥水化充分 ， 并且大 大提高了混凝土的早期强度 ， 加快 了施工进度。 4 2 4 质量问题修复 混凝土支模板及 浇筑过程都是工人手工操作 ， 所 以浇 筑质量 问题很难完全避免 ， 本项 目在施工过程 中控制 比较 严格 ， 所 以拆模后暴露出来 的浇筑 质量 问题很少 ， 出现 的 浇筑质量问题都及时进行了修复 。 5结语 虽然 现在 预拌混凝 土已经普及 ， 但是 ， 在 某些具 体条 件 下 ， 因地制宜地在施工现场建立混凝土搅拌站 ， 采用 自 拌泵送混凝施工 ， 能够有效地缓解预拌混凝土供应不足 的 矛盾 ， 能够保证工 程项 目按期完丁 。 并且 只要在施工过程 中严把质量关 ， 现场 自拌泵送混凝土也能保证工程质量 ， 并且达到令人满意的效果 。 参考文献 ： 【 1 J章文霞地下室基础大体积混凝土施工配合比及工程质量控制叫 建材发展导向， 2 0 1 2 ( 1 2 ) ： 1 0 6 1 0 7 2 1蔡永志 昆凝土碱集料反应病害的分析与预防【 J 1 _ 科技与 生活 ， 2 o 1 2 ( 6 ) ： 1 1 8 ， 1 4 -7 【 3 】赵强 水泥安定性产生的原因及对建筑工程质量的影响【 J J 中国 新技术新产品， 2 O l 1 ( 5 ) ： 6 3 4 】 樊新国 工地搅拌站自拌混凝土和泵送施工质量控制【 J J 科技信 息， 2 0 0 9 ( 2 4 ) ： 2 9 5 5 】刘茂军 钢 筋混凝土裂缝产生的机理分析及应对 策略【 J 1 混凝 土， 2 0 0 9 ( 9 ) ： 5 6 5 8 作者简介 联 系地址： 联系电话 刘茂军( 1 9 7 1 一 ) ， 男 ， 硕士 ， 副教授 ， 主要从事混凝土耐 久性及施工控制方面的研究。 厂西南宁安吉大道 1 5 号 桂林理工大学南宁分校 土 木系( 5 3 0 0 0 1 ) 1 8 6 07 8 0 58 66 航空港混凝土有限公司 6 】陈才元配合比设计正交试验方法【 z 湖南省建材研究院 作者简介： 戴恩梁 ( 1 9 7 0 一 ) 男， 高级工程师。 联系地址： 长沙市暮云镇高云村湖南恒盛混凝土有限公司( 4 2 0 0 0 0 ) 联 系 电话 ： 0 7 3 1 8 6 9 5 2 7 8 8