冬施中大体积补偿收缩混凝土配合比的设计及工程的应用.docVIP

冬施中大体积补偿收缩混凝土配合比的设计及工程的应用 　　[摘要]大体积补偿收缩混凝土是指在大体积混凝土中掺入膨胀剂或膨胀水泥配制的能产生一定体积膨胀形成0.2-1.0MPa自应力的混凝土。在大体积混凝土中控制温度裂缝和收缩裂缝是一项很重要的工作。在冬施过程中浇筑混凝土时，应使混凝土在正温下凝结硬化提高强度，尽快达到受冻临界强度。冬季施工中浇筑大体积补偿收缩混凝土，考虑天气因素、混凝土的凝结时间、水化热峰值、混凝土的温差裂缝、收缩裂缝等因素的影响，大体积补偿收缩混凝土的配合比设计及质量控制尤为关键。 　　[关键词]混凝土；设计；应用 　　文章编号：2095-4085（2015）04-0071-03 　　1 大体积混凝土配合比设计 　　1.1 配合比设计原则 　　在配合比设计中除满足混凝土的强度和耐久性要求外，还应重点控制由混凝土的内外温度差引起的混凝土体积变化，导致产生裂缝。在配合比设计中应重点考虑以下几个方面。 　　（1）水泥品种和用量。大体积混凝土的温升主要由水泥水化产生水化热引起，因此首先选用水化热低的水泥。另外有关资料显示水泥用量每增加10kg，混凝土温度会增加2℃。水泥用量的大小直接影响水化热的多少。因此在满足强度要求时应尽量选用水化热低的水泥和减少水泥用量。 　　（2）用矿粉、粉煤灰等掺合料代替部分水泥，掺合料具有活性，在水泥的催化作用下发生二次反应，使热量平稳释放降低了温度峰值。 　　（3）在满足施工要求的前提下，选用粒径大的连续级配的骨料。提高混凝土的和易性和密实度，减少新拌混凝土的离淅现象，提高混凝土质量。并且可以减少单方混凝土的水用量，这样就可以降低胶凝材料的用量，减少水化热。 　　（4）使用高性能减水剂，由于在冬季施工，考虑天气因素及施工因素的影响，经过试验选用了稍有缓凝作用的防冻型高性能减水剂，将混凝土的凝结时间控制在12-16小时。控制混凝土的坍落度，在满足泵送的前提下，使混凝土的坍落度越小越好，一般不超过180mm。 　　（5）掺加一定量的膨胀剂，使混凝土内部产生一定量的内应力，弥补混凝土在降温过程中发生收缩，减少收缩裂缝的发生。 　　（6）混凝土强度的设计龄期采用60d或90d，可以减少水泥用量，提高活性掺合料的用量。发挥掺合料后期强度高的优势，使胶材的水化热均匀释放，降低混凝土的温度峰值。 　　1.2 　　C40PIO大体积补偿收缩混凝土配合比设计 　　沧州市某医院综合楼项目，建筑面积51316.34m2，主楼地下二层，地上十层，建筑高度为40.9m。主体基础底板厚1.6m，设计为C40PIO的大体积补偿收缩混凝土，水中14天限制膨胀率≥0.02%，空气中28天限制膨胀率≤-0.02%。 　　1.2.1 原材料的选择 　　水泥：由于正处于冬季施工。综合考虑本工程选用了临港金隅P.042.5水泥。同时在配合比中掺用粉煤灰和矿粉和使用缓凝剂来解决普通硅酸盐水泥水化热较高的问题。水泥的性能指标如下，比表面：342m2/kg；标准稠度：28.4%；初凝：204min；终凝：238min；安定性：合格；3d抗压30.1MPa；28d抗压56.4MPa；3d抗折6.7MPa；28d抗折9.4MPa。 　　砂子：选用正定产河砂中砂；细度模数2.4；含泥量1.3%；泥块含量0.4%；表观密度2660kg/m3；堆积密度1520kg/m3。该砂质量符合要求。 　　石子：选用满城产石灰石质机制碎石，5-31.5mm连续级配，表观密度2780kg/m3；堆积密度1520kg/m3；含泥量0.3%；泥块含量0.1%；针片状含量5.0%；压碎指标7.3%。 　　活性掺合料：采用中铁公司生产的S95级矿粉，比表面积414m2/kg；密度2.9g/cm3活性指数7d为81%，28d为97%；流动度比101%；烧失量1.1%；含水率0.1%。选用华能电厂F类Ⅱ级粉煤灰，细度18.8%；烧失量3.5%；需水量比102%；含水率0.2%。 　　膨胀剂：选用天津金盛源生产的JS-K纤维膨胀抗裂剂，掺量10%，属于低碱优质膨胀剂。技术指标如下：比表面积286m2/kg；初凝156min；终凝265min；碱含量为0.26%；限制膨胀率水中7d为0.027%，空气中2ld为0.001%；抗压强度7d为27.9MPa，28d为47.2MPa。 　　外加剂：河北久强产的JQ-5防冻型高性能减水剂，减水率26%；PH值5.8；含固量29.1%。 　　水：混凝土拌合用水为地下深井水，其检测指标为：PH值8.8；氯化物165mg/L；硫酸盐265mg/L。 　　以上各种原材料均符合C40P10补偿收缩混凝土用材料的相关技术要求。 　　1.2.2 配合比设计 　　根据JCJ55-2011《普通混凝