北京航华科贸中心C60泵送混凝土的冬季施工.doc

C60泵送混凝土用于大截面构件的冬季施工 科航大厦地下两层和地面以上6层钢筋砼框架柱直径为1.6m，砼设计强度等级为C60。在该工程中使用了低水泥用量，适用于大体积构建施工的C60泵送砼。高强度混凝土从夏末秋初开始浇筑，每隔20天左右浇筑一层。进入冬季后，未使用防冻剂，利用砼自身的内部温升，并采取相应蓄热（保温）措施，顺利地进行了冬季施工。通过对构件砼内部温度变化的监测，对预留试件进行与构件砼同温度（构件中心温度与表层温度的均值）养护，试验结果表明，高强砼的水泥用量较大，用于大体积（最小断面尺寸1m）时，其内部有较高的温升，如同时采取相应的蓄热措施，在北京地区的冬季施工中，是可不用防冻剂的。而且，高强砼早期强度发展快，在砼内部温度下降至负温以前，以足够抵抗冰冻害的影响。 砼配合比、配制强度和常温施工结果 该砼按常温下施工设计配合比。使用了一定量（掺量大于18%）的粉煤灰后，砼的和易性得到明显改善，不离析，不沁水，可泵性良好。坍落度为190~220mm时，工作度30秒钟的扩展度可大于500mm。 施工标准差按6MPa考虑，配制强度为：60+1.645*6=69.9MPa，7天强度50MPa。 用工程实际使用的原材料，在不同实验室进行了30几组的复演性试配，取得3、7、28及60天抗压强度数据近百组。伴和物有良好的和易性，不离析，不沁水。结果如表1所示。 表1 混凝土试配数据 材料组成 （kg/m3） 坍落度 (mm) 抗压强度 （Mpa） 水泥 粉煤灰 初始 90min后 7d 14d 28d 450 100 190 178（9.1%） 62.7 72.7 80.1 浇筑第一批砼在9月30日，约200m3。出机砼坍落度为240mm，30分钟后至现场，坍落度为220mm，扩展度为550mm。运送到现场是预拌混凝土温度为14.5℃，浇筑温度为12℃。在混凝土中预埋温度传感器，测定砼内部温度。第三天内部温度为52℃，此后开始逐步降温。将预留试件分别进行标准养护和在现场与构件同时养护。各龄期间强度见表2所示。 表2 各龄期混凝土强度 养护 条件 3d 7d 28d 90d 强度 达设计的% 强度 达设计的% 强度 达设计的% 强度 达设计的% 标准 52.2 87 63.0 105 64.4 111 72.8 121 现场 43.9 73 55.3 92 69.7 116 70.4 117 不同养护条件下，温度对砼强度发展的影响 用三种方式养护砼，以研究砼结构内部温度对强的发展的影响：一组标准养护；一组与构件“同温度”养护；一组置于现场构件所在位置的自然环境时养护。其中与构件“同温度”养护的方法为在柱内预埋温度传感器，根据所测柱中心温度调整试件养护水的温度。测定在上述不同条件下砼的强度发展。测点布置和各测点温度发展。上述不同养护条件下砼强度发展测定结果如表3所示。砼浇筑时气温为1.8~2.2℃，砼出机温度为14℃，成型试块温度为12℃，砼坍落度为220mm,坍落扩展度为550mm。 由表3结果可见，与柱中砼“同温度”养护的砼强度最高。此结果表明，在低温下浇筑的砼温升也很快，有利于结构砼强度的发展。不同养护条件下强度的差异主要是因为粉煤灰对温度很敏感，尤其是早期。柱内温度较高，有利于砼强度的发展。现场养护的试件强度比柱内砼的强度低的较多，不能代表结构强度。 表3说明，在柱内温度下降到0℃以前，柱内砼温度早已达到60MPa。7天以后柱内温度已下降到低于标准养护温度，故此后将同温度养护的试件取出置于现场自然环境。总龄期4天后试件强度仍然增长，并比标准养护试件强度高12%。即使在冬季现场的自然环境中，砼28天强度也达到了C60。 表3不同养护条件下混凝土强度的发展 龄 期 (d) 温度℃ 抗压强度（Mpa） 高强砼水灰比低，水泥用量较大，早期强度发展快，体积较大的砼柱内温升也较大。根据上述测定的柱内砼温度和强度发展可知，在一定的负温下，可以不掺用防冻剂。为了确定施工方案，对掺与不掺防冻剂的上述配合比的砼进行负温养护和负温—标准养护联合下的强度对比试验。联合养护的制度为：成型后在-10℃下养护3天，在继续标准养护28天，记作“-3+28”；依此类推为“-7+28”“-10+28”。试验结果如表4所示。所用防冻剂按标准进行复验质量合格。 表4在负温下养护掺与不掺防冻剂的高强混凝土强度对比 试样 养护条件 1d 2 d 3 d 28 d -3+28 d -7+28 d -10+28 d 备注 无 成型后0℃ 10.1 13.5 20.7 加 成型后0℃ 10.7 13.5 20.0 无 标准养护 71.5 加 标准养护 57.3 无 成型后-10℃