浅谈冬期施工泵送混凝土配合比设计及工程应用.docxVIP

本地区冬期施工期一般在每年的11月下旬~次年3月，室外最低气温一般不低于-10℃，且建设项目大多是工业与民用建筑工程，混凝土结构工程、地面工程等在冬期施工期间大多采用负温养护法（在混凝土配制中掺入防冻剂）施工。显然，在冬期施工期间使用的混凝土的早期强度要高、和易性要好、后期强度要持续增长，并且要保证强度达到设计要求。为满足以上性能要求，根据JGJ/T104—2011《建筑工程冬期施工规程》及JGJ55—2011《普通混凝土配合比设计规程》等国家标准的规定，通过对原材料的选择、混凝土配合比设计、试配、调整及辅助试验等，得出了冬期施工泵送混凝土配合比设计主要参数的控制范围。实践证明，强度等级C20～C35的混凝土浇筑后只需进行简单的维护，2d龄期的抗压强度均达到规定的受冻临界强度值，28d和60d龄期的抗压强度均达到了混凝土设计强度和配制强度，完全可满足本地区采用负温养护法施工的要求。 2设计冬期施工泵送混凝土配合比的技术指标 水泥用量及水胶比：混凝土最小用量不低于280kg，水胶比不大于0.55。 混凝土拌合物性能：初始坍落度≥200mm，坍落度1h损失值小于30mm；含气量为2.5%～4.0%。 力学性能指标：标准养护7d龄期的抗压强度不小于混凝土设计强度等级值的90%，标准养护28d龄期的抗压强度不小于设计混凝土强度等级的配制强度值。 3原材料选择及配合比的确定 3.1原材料选择及主要物理性能 1）水泥采用42.5R强度等级的普通硅酸盐水泥，3d抗压强度29.1MPa，28d抗压强度49.7MPa； 2）细骨料采用II区河砂，含泥量为1.8%，泥块含量为0.2%，细度模数2.7； 3）粗骨料采用公称粒径为5~25mm级配良好的碎石，含泥量0.4%，泥块含量0.4%； 4）粉煤灰采用华能曲阜电厂II级粉煤灰，细度9.4%，需水量比99%，强度活性指数73%； 5）混凝土外加剂采用宁阳瑞安工贸公司生产的AT720/620-I型防冻泵送剂，含固量23.2%，减水率22.7%（防冻组分为亚硝酸钠，减水组分为聚羧酸减水剂）； 6）水采用本地深层地下井水，符合钢筋混凝土用拌和用水的技术要求。 3.2配合比的确定 3.2.1混凝土配制强度的确定及粉煤灰掺量的确定 1）配制强度的确定 根据公式fcu,0=fcu,k+1.645σ，式中，fcu,0为混凝土配制强度，MPa；fcu,k为混凝土的设计强度等级值，MPa；σ为混凝土强度标准差，均取5.0MPa。计算得设计强度等级C20、C25、C30、C35混凝土的配制强度分别为28.2MPa、33.2MPa、38.2MPa、43.2MPa。 2）粉煤灰掺量的确定 在已确定的原材料的基础上，考虑粉煤灰对混凝土早期强度的影响，粉煤灰掺量控制在胶凝材料总量的20%以内，等量替代水泥，以保证混凝土的早期强度。 3.2.2配合比的确定 根据JGJ55—2011《普通混凝土配合比设计规程》标准进行计算、试配、调整后的各强度等级混凝土试验配合比及相应的对比配合比如表1所示。 1）试验方法及试验结果 试拌后，按照GB/T50080—2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》标准对各试验配合比及对比配合比进行了拌合物性能试验。各试验配合比分别成型7组立方体试件（其中5组标准养护试件边长为150mm，2组负温养护试件边长为100mm）；各对比配合比分别成型1组边长为150mm的立方体标准养护试件。各试验配合比和对比配合比标准养护试件成型后均放在温度为20℃±3℃的环境中静置1d脱模，然后移入标准养护室养护至试验龄期；负温养护试件成型后放在温度为20℃±3℃的环境中预养6h，然后放入低温冻融试验机在-10℃温度条件下养护7d再移入标准养护室养护至28d（标准养护试件和负温养护试件成型后均立即用塑料薄膜覆盖表面）。然后依据JG/T377—2012《混凝土防冻泵送剂》和GB/T50081—2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》标准，分别对各试验配合比和对比配合比的不同龄期试件进行了抗压试验，试验结果如表2所示。 2）试验结果分析 由表2可以看出：（1）设计强度等级C20、C25、C30、C35混凝土配合比标养3d和7d的抗压强度分别达到设计强度等级值的57%、68%、63%、60%和93%、91%、91%、92%，证明各设计配合比具有良好的早强性能；（2）设计强度等级C20、C25、C30、C35负温养护-7d和-7d+28d龄期的抗压强度分别达到对比配合比标养28d龄期的抗压强度的12%、13%、13%、14%和89%、88%、90%、93%，虽然比JG/T377—2012《混凝土防冻泵送剂》标准中规定的-10℃、I型混凝土防冻泵送剂的要求的技术指标（用外加剂基准水泥R-7d抗压强度比≥14%、R-7d+28d抗