超缓凝混凝土
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超缓凝混凝土(Ultra High Performance Concrete,简称UHPC)是一种高强度、高耐久性和高韧性的先进建筑材料。
由于其出色的物理和力学性能,UHPC被广泛应用于桥梁、建筑、隧道等工程领域。
配制和应用UHPC的技术规程对确保施工质量和工程安全至关重要。
本文将重点描述超缓凝混凝土配制与应用技术规程的实际应用情况。
一、应用背景超缓凝混凝土的开发和应用是为了满足工程建设对材料性能的越来越高要求。
相对于传统混凝土,UHPC具有更高的抗压强度、抗折强度和耐久性,同时具备较高的施工性能。
由于UHPC的优越性能,它已经被广泛应用于诸如桥梁、建筑、水利工程、交通设施等重要工程项目。
二、配制技术规程超缓凝混凝土的配制技术规程主要包括原材料选择、配制比设计、搅拌工艺和养护方法等。
在选择原材料时,需要选用具有优异性能的水泥、骨料和掺合料。
针对不同的工程要求,可以根据设计需要对配制比进行优化设计,确保超缓凝混凝土达到设计要求。
在搅拌工艺方面,通常采用高效的强制搅拌设备,确保混凝土充分均匀的混合,并控制搅拌时间、搅拌速度等参数。
养护方法对UHPC的性能发挥至关重要,一般采用湿养护或喷雾养护方式,保持混凝土的湿润状态,以促进硬化和提高强度。
三、应用过程超缓凝混凝土的应用过程可以分为工程设计、施工准备、施工操作和验收等阶段。
在工程设计阶段,根据工程要求和设计需求,确定使用超缓凝混凝土的部位和厚度,并设计相应的配筋和尺寸。
施工准备阶段,首先需要组织专门人员进行技术培训,以确保施工人员具备相关的操作技能。
同时,准备好原材料和设备,包括搅拌设备、模具和养护设备等。
施工操作阶段,首先进行超缓凝混凝土的搅拌和浇注,搅拌时要控制搅拌时间和搅拌速度,确保混凝土的均匀性和流动性。
浇注时要注意控制浇注速度,以防止产生空隙和气泡。
浇注后要及时振捣,以排出混凝土中的气泡和减少空隙。
浇筑完成后,进行养护处理,采用湿养护或喷雾养护方式,保持混凝土湿润状态,促进硬化和提高强度。
预拌混凝土的超时缓凝现象和处理方法超时缓凝现象会对商品混凝土的强度产生影响。
试验结果表明,超时缓凝商品混凝土的强度会显著降低。
以C30商品混凝土为试验对象,当泵送剂掺量超掺3倍及以上时,商品混凝土的强度在28天龄期下降了约40%。
这是由于超时缓凝导致商品混凝土中水化产物严重不足,无法形成足够的水化产物充填孔隙,从而导致商品混凝土强度降低。
3超时缓凝现象的处理方法3.1加快养护时间对于已经出现超时缓凝现象的商品混凝土,加快养护时间是一种有效的处理方法。
在原有养护时间的基础上,延长养护时间,使商品混凝土得到更充分的水化反应,从而提高商品混凝土的强度。
但是,加快养护时间也会增加施工周期,增加施工成本。
3.2添加养护剂添加养护剂是另一种有效的处理方法。
添加养护剂可以促进商品混凝土的水化反应,提高商品混凝土的强度。
常用的养护剂有硅酸盐养护剂和聚合物养护剂。
添加养护剂可以缩短养护时间,减少施工周期,降低施工成本。
3.3加强施工管理加强施工管理也是防止超时缓凝现象的重要措施。
施工现场应严格按照设计要求进行施工,控制泵送剂的掺量,避免过量使用泵送剂。
同时,应及时检测商品混凝土的凝结时间和强度,发现问题及时处理,避免超时缓凝现象的发生。
本研究选取了C30和C40商品混凝土作为研究对象,测定了不同龄期(3、5、7、14、28、56、90 d)的立方体抗压强度。
结果表明,超时缓凝现象会导致商品混凝土的强度发展缓慢,且超时缓凝时间越长,各龄期强度越低。
与正常凝结商品混凝土相比,超时缓凝商品混凝土的强度都较低。
同时,随着缓凝时间的延长,强度发展速度变慢,同龄期商品混凝土的强度发展也越低。
以C40为例,可以看出超时缓凝时间对商品混凝土抗压强度比的影响。
当超时缓凝商品混凝土终凝时间在52 h(>2 d)时,其28~90 d强度可达到正常凝结商品混凝土强度的89%至92%;终凝时间在68h(接近3d)时,其28~90 d强度可达到正常凝结商品混凝土的77%~79%。
大体积混凝土超时缓凝事故的原因分析及处置措施1工程概况该工程为45层超高层建筑,其中:地下裙房为2层,塔楼为43层,建筑物总高度为145.95m,塔楼下设筏板基础,该基础平面形状为矩形,长32m,宽32m,厚2.5m,混凝土设计强度为C40,属大体积混凝土。
2施工情况为了浇筑成功筏板基础大体积混凝土,施工单位编制了筏板基础大体积混凝土施工方案。
主要措施为:(1)根据配合比设计计算出混凝土在凝结过程中,混凝土内部因水化热产生的拉应力能被混凝土的早期抗拉强度所克服;(2)准备草垫及薄膜对大体积混凝土表面进行保温保湿养护;在大体积混凝土内部设置管道用以调节混凝土内部温度;(3)安装测温管道随时检测混凝土内外温度以便随时采取增温及降温措施;(4)安装多功能钢架以避免钢筋位移等。
混凝土搅拌站进行了大体积混凝土的配合比设计。
施工单位为了控制大体积混凝土的内外温差,防止温度裂缝的产生,对混凝土搅拌站进行了技术交底,同时要求搅拌站添加ZY-1型膨胀剤,以预防早期收缩,混凝土凝结时间要求为48h初凝[1]。
本筏板基从3月16日晚上23时左右开始浇筑混凝土。
建筑方向由西向东斜向分层浇筑。
到3月19日2点左右全部混凝土浇筑完成,混凝土总浇筑方量约为3000m3,本次浇筑共用时52h,浇筑期间的平均气温在10~15℃左右。
混凝土浇筑完成后,19日、20日静养了两天,21日施工单位开始在筏板基础进行施工作业时发现混凝土没有凝固,当即向有关单位进行了报告。
3应急处置措施及过程3月22日,施工单位停止了筏板基础工程除保温保湿工作外的一切施工工作,并停止筏板表面的一切有负荷施工,以避免对未凝固的混凝土产生破坏。
与此同时施工单位对混凝土搅拌站的混凝土生产情况进行了调查,除发现混凝土配合比时间对不上号,混凝土试件发生缓凝现象外,生产过程未发现异常情况,并初步判断:大体积混凝土发生缓凝现象估计是外加剂加多了所致,过几天混凝土会凝结[2]。
超缓凝混凝土凝结时间超缓凝混凝土是一种特殊的混凝土材料,其凝结时间相对较长。
在建筑工程中,超缓凝混凝土的凝结时间对于工程进展和施工安排具有重要意义。
本文将从超缓凝混凝土凝结时间的定义、影响因素、测试方法和应用等方面进行探讨。
一、超缓凝混凝土凝结时间的定义超缓凝混凝土是指在施工过程中,由于掺入了适当的控制剂和缓凝剂,使得混凝土的凝结时间相对较长。
一般情况下,普通混凝土的凝结时间在几小时之内完成,而超缓凝混凝土的凝结时间可以延长到数天甚至数周。
超缓凝混凝土的凝结时间的延长主要是为了适应特殊的施工要求,例如需要长时间进行模板拆除、需要在凝结过程中进行加固等。
超缓凝混凝土凝结时间受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 控制剂和缓凝剂的种类和用量:超缓凝混凝土的凝结时间可以通过掺入适当的控制剂和缓凝剂来调节。
不同的控制剂和缓凝剂具有不同的化学成分和反应机理,因此对凝结时间的影响也不同。
2. 水胶比:水胶比是指混凝土中水和胶凝材料的质量比。
水胶比的大小直接影响混凝土的流动性和凝结时间。
一般来说,水胶比越大,混凝土的流动性越好,凝结时间也相对较短。
3. 温度:温度是影响混凝土凝结时间的重要因素之一。
较高的温度会加快混凝土的凝结过程,而较低的温度则会延缓凝结时间。
4. 环境湿度:环境湿度对混凝土凝结时间的影响较小,但在极端情况下,如高湿度环境下,可能会导致混凝土表面产生裂缝。
三、超缓凝混凝土凝结时间的测试方法为了准确评估超缓凝混凝土的凝结时间,需要进行相应的测试。
常用的测试方法包括:1. 温度测试:通过安装温度计在混凝土试块或构件内部测量温度的变化,从而确定混凝土的凝结时间。
2. 压力测试:通过施加一定的压力或荷载在混凝土试块或构件上,观察其变形情况,从而判断混凝土的凝结程度和凝结时间。
3. 颜色测试:通过观察混凝土试块或构件的颜色变化,如颜色由深变浅,可以初步判断混凝土的凝结时间。
四、超缓凝混凝土凝结时间的应用超缓凝混凝土凝结时间的延长为一些特殊工程提供了便利。
混凝土超时缓凝现象的处理方法
在混凝土生产与施工中,为了保持预拌混凝土在一定时间内拥有良好的工作性能,延缓水泥的水化时间,一般使用复合了缓凝组分的外加剂。
由于某种原因(如计量、超掺、外加剂复配缓凝组分不当等)造成泵送剂掺量过大,就可能出现已浇筑的混凝土凝结时间超过正常预期时间现象,通常将混凝土凝结时间超过设计预期凝结时间(一般在48小时以上)的现象称之为超时缓凝现象。
这与有意延长混凝土凝结时间不同,因为施工要求长时间缓凝是设计预期的、可控制的。
而混凝土超时缓凝是一种意外,是在混凝土生产浇筑过程中难于发现的,往往要在浇筑完毕一两天工人拆模时才发现。
实际上,随着预拌混凝土用量不断扩大,超时缓凝问题在使用预拌混凝土的工程中时有发生。
如何判断混凝土超时缓凝现象?
①将混凝土的终凝时间作为超时缓凝现象的判断依据,终凝时间大于2d 即认为发生超时缓凝现象。
②根据终凝时间长短和配制强度的富余程度,对问题混凝土的强度能否达到设计要求做出初步判断。
一般终凝时间在2~3d,配制强度富裕较高(富裕系数大于1.3)的混凝土,28d强度极有可能达到设计要求,该批混凝土可密切观察几日在做处理;而对于终凝时间大于4d的混凝土,其强度无法达到设计要求,应立即打掉重新浇筑。
超缓凝水下桩基混凝土的研究与应用1.研究背景在一些大型桥梁工程中,为提高单桩的承载能力,桩的长度和横截面都较大,单桩所需灌注的混凝土方量较大,灌注时间较长,尤其是在炎热的夏季,必须把混凝土的初凝时间大大延长,才能保证一次灌注成功。
在目前轨道交通建设中,尤其是在城市市区浅埋车站建设中,采用盖挖逆作法修建的车站越来越多。
为了解决中间桩基安装钢管柱的问题,目前较为先进的HPE液压垂直插入钢管柱的施工工艺(如图1-1所示),该施工工艺在灌注桩混凝土浇灌完成后能一次性将钢管柱垂直插入到混凝土中,就对混凝土的性能提出了很高的要求。
考虑插入钢管的需要,灌注桩的混凝土要有一定缓凝时间,但由于工期的限制,一般终凝时间不大于60小时,同时要求混凝土运输至插入钢管柱时间段内混凝土的坍落度不少于12cm,考虑到施工过程所持续的时间,为了保证钢管的顺利插入,对混凝土的坍落度提出了更高的要求,混凝土18小时后坍落度不少于12cm。
缓凝剂是一种能延长混凝土凝结时间的外加剂,缓凝剂主要是用于延缓水泥的水化硬化速度,以使新拌混凝土在较长时间内保持塑性。
缓凝剂对新拌混凝土性能的影响主要有:延缓混凝土初终凝时间;降低水化放热速率;降低塌落度损失。
从强度的发展来看,掺入缓凝剂,混凝土1天、3天强度要低,但后期强度没有明显的影响,如果掺量过大,则由于水分的蒸发和散失会对混凝土强度造成永久性不可恢复的影响。
图1-1 HPE液压垂直插入钢管柱的施工工艺普通商品混凝土缓凝剂,由于具有引入空气的性质,掺量过多会引起混凝土强度的降低和硬化不良,且缓凝时间较短,一般不能用于需长时间延续混凝土凝结的地方,较好的普通缓凝剂初凝时间差不多8-10小时,很难达到保坍时间较长的效果。
但超缓凝剂却不然,超缓凝剂即为能较长时间延缓混凝土的凝结,其缓凝时间可以根据掺量来人为控制,而且混凝土在较长的时间内塌落度损失较小,一般终凝时间在50个小时以上。
其缓凝效果显著,落度经时损失小,混凝土缓凝时间可达60~80h ,有效降低了混凝土的水化温升。
预拌混凝土超时缓凝现象的研究摘要:本文简述混凝土超时缓凝的原因,针对本地区工程案例,研究分析了其对混凝土性能及工程质量带来的不利影响,并针对缓凝现象如何避免提出一些建议。
关键词:混凝土超时缓凝混凝土外加剂已成为预拌混凝土重要的组成部分,其中缓凝减水剂在预拌混凝土生产中应用最广泛的一种复合型外加剂,特别是在天气温度高、远距离运输、泵送和施工中得以应用,但有时混凝土的缓凝时间不按设计值来发展,可能出现长时间不凝的异常现象。
通常把混凝土凝结时间在超出理论设计的范围之外,长时间不凝结的非正常现象称之为混凝土的超时缓凝现象。
超时缓凝现象是一种不常见的混凝土异常凝结现象,一旦发生给施工带来诸多困难,本文就超时缓凝现象及如何减少超时缓凝影响进行分析。
1 产生超时缓凝的原因1.1 外加剂中的缓凝组分过量在外加剂生产过程中,由于生产管理的不严密和技术人员的疏忽大意,可能将缓凝组分添加过量,送入混凝土搅拌站后,又未采取及时有效的手段进行检查就用于生产造成了使用该批外加剂的混凝土超时缓凝。
商品混凝土企业使用的泵送剂中,缓凝组分采用有机酸和糖等。
这些缓凝剂化合物分子上都具有一定数量的羟基(OH)、羧基(COOH),它们具有较强的极性,吸附在水泥水化物的晶核上,阻碍了结晶的继续发展,即阻碍了水泥的水化,从而延长了凝结时间。
同时,外加剂中某些减水组分,如木钙、糖钙、木钠等,也都有缓凝作用。
因此外加剂中缓凝组分过量是导致混凝土超时缓凝的一个重要因素。
1.2 水泥和粉煤灰的因素纯水泥熟料的凝结时间很短,因为铝酸三钙(C3A)溶于水时,生成AL3+,与水化硅酸钙凝胶带相反电荷,促使稳定的水化硅酸钙凝胶很快产生凝结。
因此,在水泥熟料进行粉磨时,需加入适量的二水石膏以调节水泥的凝结时间。
石膏与铝酸三钙反应,产生难溶于水的水化铝酸三钙,这种难溶的水化物沉淀在水泥粒子的表面,将熟料粒子包裹起来,使水泥的水化作用减慢,因而延缓凝结时间。
适当的二水石膏是对水泥水化反应有益的,但掺量过大或者采用半水石膏或无水石膏代替二水石膏作调凝剂时,会造成严重的负面影响,如凝结时间异常等。
超缓凝混凝土的配制与应用1前言一般来说,普通混凝土的初凝时间宜控制在6~8小时,水下灌注桩混凝土宜控制在8~10小时,如遇到温度陡降有可能会延长3~7小时,所以在正常情况下如没有特殊要求,混凝土的初凝时间一般控制小于10小时。
本次研究的混凝土初凝时间大于72小时,比普通混凝土的初凝时间长6倍多,故称为超缓凝混凝土。
超缓凝混凝土主要用于咬合桩施工。
咬合桩的施工要求后施工的桩在成孔时要切割两侧相邻的先浇筑桩的部分桩身混凝土,以达到相邻桩相互咬合,从而达到止水的目的。
该施工工艺的关键技术在于先施工的桩的桩身混凝土凝结时间要长,早期强度要低,符合切割要求。
因此,被切割桩的混凝土能否满足设计与施工要求是该工艺能否成功的关键。
2工程概况南山医院改扩建(二期)基坑支护与土石方工程是用钻孔咬合桩来做基坑支护的。
由于每根超缓凝桩需要进行两次切割以及该工程夜间不能施工,再考虑一些如成孔、机械等不确定因素,故需再延长初凝时间(一般咬合桩要求超缓凝混凝土的初凝时间是60小时)。
施工现场对超缓凝混凝土提出如下技术参数和要求:⑴达到C20水下灌注混凝土的性能和强度要求;⑵混凝土初凝时间不小于72小时;⑶混凝土84小时抗压强度不大于3MPa。
3配合比设计思路先设计C20水下灌注混凝土基准配合比,再在该配合比基础上通过增加缓凝剂来实现超长的凝结时间。
4试验用原材料⑴水泥:封开华润生产的P.O42.5型普通硅酸盐水泥,28天抗压强度48MPa以上。
⑵掺合料:深圳妈湾电厂的Ⅱ级粉煤灰;柳州钢铁厂的S95级矿粉。
⑶砂:深圳地区的建筑用河砂主要来源为珠江入海口,颗粒级配比较稳定,经水洗后比较洁净,细度模数2.8,含泥量0.4%,CL-含量0.002%。
⑷石子:选用惠州的5~25mm的碎石,针片状含量4%,含泥量0.2%,泥块含量0.1%。
⑸减水剂:选用佛山华轩的高性能聚羧酸减水剂。
5配合比设计试验本次要设计的超缓凝C20水下混凝土包含三部分指标:⑴混凝土要满足水下桩灌注的要求,即混凝土和易性良好,出机坍落度200~220mm,扩展度大于450mm。
【大体积混凝土超时缓凝现象的原因分析及处置措施】一【大体积混凝土超时缓凝现象的原因分析及处置措施】1.介绍本文档旨在分析大体积混凝土超时缓凝的原因,并提出相应的处置措施。
通过对该现象的研究,旨在提高混凝土施工效率和质量,确保工程的顺利进行。
2.原因分析2.1 水胶比过高导致混凝土中可溶性物质含量增加,引起超时缓凝现象。
2.2 水灰比过低导致混凝土早期缓凝后的水化反应速度降低,导致超时缓凝。
2.3 混凝土配制过程不严格,导致材料比例不准确,引起超时缓凝。
2.4 大体积混凝土施工过程中的温度控制不当,导致水化反应速度过慢,引起缓凝现象。
3.处置措施3.1 控制水胶比,减少混凝土中可溶性物质含量,防止超时缓凝。
3.2 调整水灰比,提高混凝土的早期水化反应速度,防止超时缓凝。
3.3 严格控制混凝土配制过程,确保材料比例准确性,避免超时缓凝。
3.4 合理控制施工温度,提高水化反应速度,防止缓凝现象的发生。
4.附件本文档涉及的附件包括混凝土配制记录表、温度控制记录表、混凝土成型过程控制记录表等。
5.法律名词及注释5.1 混凝土:指由水泥、石料、砂料和适量的水按一定比例组成的均质胶状物质。
5.2 超时缓凝:指混凝土在规定的凝结时间内未能达到预期强度的现象。
二【大体积混凝土超时缓凝现象的原因分析及处置措施】1.引言本文档对大体积混凝土超时缓凝现象进行深入分析,并提供相应的处置措施。
通过研究该现象,旨在改善混凝土施工质量,确保工程的顺利进行。
2.原因分析2.1 水胶比过高:水胶比过高导致混凝土中可溶性物质含量增加,从而引起超时缓凝现象。
2.2 水灰比过低:水灰比过低导致混凝土早期缓凝后的水化反应速度降低,从而引起超时缓凝。
2.3 配制不严格:混凝土配制过程中如材料比例不准确,也会导致超时缓凝现象的发生。
2.4 温度控制不当:大体积混凝土施工过程中,若温度控制不当,会引起水化反应速度过慢,从而引起缓凝现象。
3.处置措施3.1 控制水胶比:严格控制水胶比,减少混凝土中可溶性物质含量,防止超时缓凝现象的发生。
引言概述:超缓凝混凝土是一种特殊类型的混凝土,其具有优异的耐久性和抗渗透性能,广泛应用于重要结构工程。
本文将详细介绍超缓凝混凝土的配方生产工艺技术及制备方法。
正文内容:一、配合比设计1. 原材料选择:选择优质水泥、细度模数适中的矿物掺合料、粉煤灰和矿渣粉等替代材料,以及高效减水剂、缓凝剂等辅助剂。
2. 水胶比设计:根据工程要求和混凝土强度需求,确定适当的水胶比,保证混凝土具有良好的流动性和强度发展。
3. 粉料配合比设计:根据矿物掺合料的替代比例和粉煤灰、矿渣粉的加入量,确定合理的粉料配合比,优化混凝土的强度和耐久性。
二、超缓凝混凝土制备方法1. 混合料配制:根据配合比设计,在混凝土搅拌站或现场按比例配制水泥、骨料、矿物掺合料和其他辅助材料。
2. 混合料搅拌:将配制好的混合料进行充分搅拌,确保混凝土均匀性和流动性。
3. 混凝土放料和浇注:将搅拌好的混凝土输送到施工现场,通过混凝土输送泵或其他方式进行放料和浇注。
4. 混凝土养护:混凝土浇注后,进行适当的养护措施,保持混凝土湿润,帮助其良好的硬化和强度发展。
三、超缓凝混凝土的主要性能和应用1. 强度发展特性:超缓凝混凝土具有较低的早期强度,但其长期强度发展较快,适用于对强度要求较高的结构。
2. 抗渗透性能:超缓凝混凝土的抗渗透性能优异,能有效抵御水分和化学物质的侵蚀,用于防水性能要求严格的工程。
3. 耐久性能:超缓凝混凝土具有较高的耐久性,能够抵御氯盐侵蚀和冻融循环等外界环境的影响。
4. 施工性能:超缓凝混凝土具有良好的流动性和自密实性,适用于复杂结构的施工。
5. 应用领域:超缓凝混凝土广泛应用于地下工程、海洋工程、特殊结构和重要建筑物等项目。
四、超缓凝混凝土的质量控制1. 原材料质量控制:对水泥、矿物掺合料、骨料等原材料进行严格的质量检测和管理,保证原材料的质量稳定性。
2. 混合料搅拌过程控制:对混合料的搅拌过程进行监控,确保混凝土的均匀性和流动性。
超缓凝混凝土在特大桩基中的应用
•简介:本文结合工程实例,介绍了超缓凝混凝土在特大桩基中的应用。
对施工过程中应注意的问题以及如何进行质量控制作了阐述。
•关键字:超缓凝混凝土,特大坑基,质量要求,施工组织
在一些大型桥梁工程中,为提高单桩的承载能力,桩的长度和横截面都较大,单桩所需灌注的混凝土方量较大,灌注时间较长,尤其是在炎热的夏季,必须把混凝土的初凝时间大大延长,才能保证一次灌注成功。
普通商品混凝土缓凝剂,由于具有引入空气的性质,掺量过多会引起混凝土强度的降低和硬化不良,且缓凝时间较短,一般不能用于需长时间延续混凝土凝结的地方。
但超缓凝剂却不然,它基本不引入空气,可按掺量多少,在24 h到72 h内控制混凝土的凝结时间,尽量推迟凝结时间,可一旦开始凝结,后期强度却发展很快,一般28天的标准强度还会略高于基准混凝土。
本文结合济南市纬六路跨铁路斜拉桥挖孔桩混凝土灌注施工实例,谈谈掺加超缓凝剂混凝土在特大桩基中的应用。
1 工程对混凝土的质量要求
1.1 工程简介
济南市纬六路跨铁路斜拉桥由于其地理位置特殊,采取双面索斜拉桥梁的形式,也是济南市第一座市内斜拉桥,其中桥梁主塔基础由12棵直径2.5 m的人工挖孔桩组成,实际成孔桩长最深达50m,最浅也有40多m,单桩混凝土用量在270m3左右,混凝土设计强度等级为C30。
济南市地下水丰富,桩基成孔后渗水量较大,这给工程施工增加了许多难度。
1.2 混凝土要有较好的和易性
流动性:水下灌注混凝土施工不具备振捣条件,靠混凝土自身重量产生流动在桩基底部摊平和捣实,若流动性较差,就会造成灌注困难、堵管,无法正常灌注,甚至会出现断桩,引发质量事故及较大的经济损失。
纬六路桩基混凝土要求在灌注前坍落度应在180 mm~200 mm之间,扩展度大于45mm.
粘聚性和保水性:水下灌注混凝土要有较好的粘聚性和保水性,以防止因混凝土的离析、泌水在灌注过程中出现碎石在导管中局部集结,造成"卡管",引发质量事故。
1.3 混凝土要有较长的缓凝时间
纬六路工程和商品混凝土搅拌站在济南市的一北一南,距离10多公里,运输车辆要穿越市区,单桩灌注时间在8~12h左右,因是在炎热左右,2h后坍落度在180 mm左右。
1.4 抗压强度
水下灌注混凝土未经振捣,随着灌注深度的增加,抗压强度会随之降低,必须采用富配合比设计才能保障混凝土达到设计强度等级。
2 混凝土配合比试配
2.1 优选材料
由于水下混凝土灌注是连续作业,一旦灌注就必须一气呵成,在对混凝土的粘聚性、坍落度损失、抗压强度等各项指标的控制当中,原材料的质量起着至关重要的作用。
2.1.1 水泥
选用山东水泥厂生产的425号普通硅酸盐散装水泥,该水泥的理化性能指标较好、强度富余系数较大、质量波动较小。
2.1.2 黄砂
选用泰安产黄中砂,细度模数在2.8左右,颗粒表面圆滑,含泥量、泥块含量都较少。
2.1.3 碎石
选用济南南郊碎石,粒径为10~20 mm和16~31.5 mm的复合级配。
2.1.4 外加剂
对济南市几家大型外加剂厂家进行对比试验后,选用省建科院专为本工程配制的FNC-Ⅰ型超缓凝外加剂。
2.2 优选配合比
对1、2、3号配合比进行综合比较:2号配合比混凝土出机状态较好,无离析、泌水现象,坍落度经时损失、缓凝时间都符合要求并且有足够的强度富余系数,选用2号配合比做为正式配合比。
在实际灌注过程中,由于混凝土经时损失后状态较好,灌注特别顺利,灌注时间在6~10 h左右,混凝土28 h抗压强度在42~50 MPa之间,经省检测中心测定,所有桩基全部优良。
3 水下灌注混凝土施工中应注意的问题
3.1 做好施工组织准备
在灌注混凝土之前要对车辆、机械设备进行全面的检查,做好维修、保养工作;依据灌注所需的混凝土方量,做好原材料储备,设计较为科学的行车路线,组织充足的运输车辆,以保证混凝土灌注的顺利进行。
3.2 开灌前储料斗内必须有足以将导管底端一次性埋入水下混凝土中0.8m以上深度的储存量。
3.3 灌注过程中,混凝土要经常保持满管,导管间要用紧密连接,如密封胶圈,若导管内混凝土不满管,应徐徐浇注,过快易在导管内形成高压空气囊而堵管。
3.4 混凝土灌注的上升速度不得小于2 m/h,导管底端埋入混凝土面以下一般宜保持在2~4 m,不宜大于6 m,不得小于1 m。
随着混凝土面的上升,要适时提升或拆卸导管,严禁把导管底部提出混凝土面,做到混凝土不在水中落下。
3.5 应根据原材料情况和气候条件的变化,随时调整混凝土配合比,以满足混凝土拌和物特性指标的要求。
3.6 在泥浆中进行水下混凝土浇灌作业,对于特大超深桩,应将混凝土浇灌至桩顶设计标高1 m 方可终止浇注。
4 结论
4.1 超缓凝混凝土解决了在炎热夏季大方量混凝土连续浇注过程中施工困难、混凝土经时损失太快等难点,推延了混凝土硬化过程中的放热过程,降低了水化热,减少了出现温度裂缝的可能。
4.2 超缓凝混凝土缓凝时间40 h左右,且缓凝时间可根据掺量控制,不影响混凝土的性能。
4.3 超缓凝混凝土在大体积混凝土施工中用以防止温度裂缝、冷接缝,控制坍落度损失有重要应用前景。