C30P10向下泵送混凝土的技術(shù)應(yīng)用

蘇海　李可壽

（廣西華宏沙井混凝土有限公司　廣西　南寧　530000）

C30P10向下泵送混凝土的技術(shù)應(yīng)用

蘇海李可壽

（廣西華宏沙井混凝土有限公司廣西南寧530000）

結(jié)合工程實(shí)例采用纖維、粉煤灰和礦粉三摻技術(shù)配制C30P10向下泵送混凝土應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。從混凝土的原材料選擇、和易性、經(jīng)時(shí)損失、抗?jié)B性能等方面進(jìn)行研究，通過(guò)配合比優(yōu)化，管道科學(xué)合理布局，解決了向下40m深泵送大體積錨碇混凝土技術(shù)難題。結(jié)果表明三摻技術(shù)可以有效改善混凝土的性能，滿(mǎn)足抗?jié)B指標(biāo)，對(duì)向下泵送混凝土起到關(guān)鍵作用。

向下泵送混凝土；錨碇；抗?jié)B性

引言

隨著城市化進(jìn)程的加快，樓王多層地下層、市政地鐵及景觀(guān)大橋等工程需要向下泵送混凝土越來(lái)越多，而向下泵的混凝土產(chǎn)生的自重下落而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)離析堵管的現(xiàn)象突顯，故對(duì)混凝土的工作性能提出了更高的要求。本研究采用普通纖維、粉煤灰和礦粉的三摻法，配制C30P10向下泵送混凝土關(guān)鍵技術(shù)，具有較高產(chǎn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)實(shí)用價(jià)值。

1　工程概況

總投資8.89億元的南寧英華大橋起于西岸風(fēng)亭路，上跨亭江路，向東跨越邕江后，在柳沙半島接英華路。主線(xiàn)全長(zhǎng)主橋?yàn)?5+410+45m的三跨連續(xù)鋼箱梁?jiǎn)卫|斜吊懸索橋，梁體為單箱四室扁平流線(xiàn)型結(jié)構(gòu)，上塔柱及橫梁為鋼結(jié)構(gòu)。索體為單索面懸索橋，主跨在成橋狀態(tài)下垂跨比為1：9，吊索水平間距10m。索體兩端設(shè)計(jì)64220m3混凝土錨碇，分7層澆灌?；炷良夹g(shù)指標(biāo)要求符合《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)規(guī)范》（JTG/TB07-01-2006），《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011），《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ2-2008）。配合比要求：抗?jié)B等級(jí)為P10，聚丙稀晴纖維摻量1kg/m3。

2　檢驗(yàn)原材料

2.1水泥

水泥選取當(dāng)?shù)仄放茝V西華宏水泥股份有限公司生產(chǎn)的P.O. 42.5級(jí)散裝水泥。水泥質(zhì)量性能檢驗(yàn)結(jié)果如表1。

表1　水泥性能

2.2粉煤灰

粉煤為采用南寧造紙廠(chǎng)的生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰。檢驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2　粉煤灰性能

2.3礦粉

礦粉選用防城港市金鑫礦粉廠(chǎng)生產(chǎn)的S95級(jí)礦粉。檢驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)表3。

表3　礦粉性能

2.4砂子

砂采用南寧本地的卵石破碎的機(jī)制砂。檢驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)表4。

表4　砂子性能

2.5碎石

石子采用武鳴縣石灰石5～25連續(xù)級(jí)配。檢驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)表5。

表5　石子性能

2.6外加劑

外加劑選用南寧寶象建材有限公司的BX-Ⅱ聚羧酸系高效減水劑。檢驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)表6。

表6　減水劑性能

3.1混凝土配合比設(shè)計(jì)

配合比設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)預(yù)拌混凝土性能的一個(gè)重要過(guò)程，也是保證預(yù)拌混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)該工程對(duì)混凝土強(qiáng)度，抗?jié)B指標(biāo)及施工方式的要求，來(lái)考慮混凝土配合比。

（1）強(qiáng)度保證：低水膠比是混凝土強(qiáng)度保證，C30宜在0.4～0.45之間，在試配過(guò)程中選用3個(gè)水膠比，0.41，0.42，0.43。在用水量降低情況下混凝土坍落度損失過(guò)快，通過(guò)外加劑參量調(diào)整使混凝土的初凝時(shí)間在10h左右。同時(shí)利用礦粉的后期強(qiáng)度發(fā)揮作用大，采用60天齡期抗壓強(qiáng)度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。

業(yè)中屋面的保溫材料主要有現(xiàn)澆保溫材

（2）抗?jié)B保證：抗?jié)B性能高是對(duì)混凝土耐久性的保證。通過(guò)降低水膠比提高混凝土的密實(shí)度。

3　試驗(yàn)

（3）水化熱的保證：對(duì)于大體積混凝土，為了防止水化熱過(guò)高造成內(nèi)處溫差過(guò)高產(chǎn)生開(kāi)裂，在保證各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)前提下，減少水泥用量，提高礦物摻合料用量，本工程配合比礦物摻合料的比例在45～55%之間。

（4）抗裂保證：為保證往下運(yùn)輸時(shí)混凝土中漿體會(huì)與骨料流動(dòng)同步，加入短纖維增加抗裂性，膠凝材料總量在380～400kg/m2之間，要求各易性良好，不離析，不泌水。

依據(jù)以下配合比設(shè)計(jì)原則，采用3個(gè)不同水膠比0.41，0.42，0.43設(shè)計(jì)配合比如表7。

表7　不同水膠比的配合比

3.2配合比優(yōu)選

表8　C30P10不同配合比性能檢測(cè)檢查表

綜合考慮混凝土耐久性及外界溫度變化對(duì)混凝土坍落度損失影響會(huì)比試驗(yàn)結(jié)果波動(dòng)大等因素，選取了低水膠比以確保耐久性的高保證系數(shù)，選取0.41水膠比，同時(shí)選定坍落損失最小配合比C30P1002。

3.3抗?jié)B性能試驗(yàn)

選取兩組C30P1002的抗?jié)B試件進(jìn)行檢驗(yàn)，從水壓0.1MPa開(kāi)始加壓，每8h增加壓強(qiáng)0.1MPa水壓力，經(jīng)124h加壓至1.7MPa勻未見(jiàn)混凝土表面滲水。對(duì)12個(gè)抗?jié)B試件進(jìn)行壁裂觀(guān)察，試件滲水高度在10～12cm之間。試驗(yàn)表明該配比抗?jié)B能力達(dá)到P16，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

4　混凝土施工控制技術(shù)

4.1澆筑方案

本工程單個(gè)錨碇混凝土方量為32110m3，錨碇結(jié)構(gòu)大體積混凝土的溫控主要從錨碇的分塊及分層施工來(lái)控制混凝土芯部水化熱。分7層，每層2m厚。整塊分4塊，分塊留2m后澆段。錨碇基礎(chǔ)混凝土澆筑順序?yàn)殄^塊基礎(chǔ)→右側(cè)向基礎(chǔ)→左側(cè)向基礎(chǔ)→錨室基→錨塊基礎(chǔ)。錨碇混凝土分層澆筑，每次澆筑厚度為2m。錨體各層間混凝土澆筑時(shí)間為7d。

4.2混凝土生產(chǎn)控制

我公司共有3m3生產(chǎn)線(xiàn)2條和4.5m3生產(chǎn)線(xiàn)1條，從公司到英華大橋路程約40min，為確?；炷恋馁|(zhì)量穩(wěn)定，試驗(yàn)室、操作樓、生產(chǎn)調(diào)度和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度密切配合實(shí)時(shí)跟蹤。試驗(yàn)室做到每車(chē)混凝土出廠(chǎng)坍落度控制在210～230mm之間，流動(dòng)度控制在610～ 650mm之間。調(diào)度室保證25臺(tái)攪拌車(chē)正常投入，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)泵料速度調(diào)動(dòng)車(chē)輛，做到施工現(xiàn)場(chǎng)不積車(chē)、不斷料。

4.3管道布置

（1）管道材料的選擇：考慮澆灌部位的方量大。依經(jīng)驗(yàn)，碎石地泵的管道耐磨度在通過(guò)10000方混凝土左右就會(huì)被磨穿，本工程全部采購(gòu)新的加厚耐磨高壓管做為立管，避免中途高空換管的麻煩；

（2）管道緩沖區(qū)距離：水平管道從泵車(chē)出料后水平管道要保證15m以上距離，防止混凝土直接下流空產(chǎn)生負(fù)壓導(dǎo)致混凝骨料堆積產(chǎn)生堵管；

（3）彎管：事實(shí)證明，很多堵塞都在90°彎管處，所以彎管數(shù)量盡量少，彎管的曲度越大越好；

（4）洗管：每次泵完混凝土后，務(wù)必打開(kāi)車(chē)底蓋，保證尾水清潔，減少管道內(nèi)沉砂造成栓堵，其次采用兩個(gè)海綿球重疊把管內(nèi)的積砂壓出。

4.4混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完成后，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，蓄水保濕養(yǎng)生，然后覆蓋土工布、彩條布兩層材料進(jìn)行保濕和保溫養(yǎng)護(hù)，防止混凝土出現(xiàn)收縮裂縫。

4.5混凝土溫度監(jiān)測(cè)

混凝土芯部檢測(cè)采用埋設(shè)溫度傳感器和無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)，定時(shí)自動(dòng)測(cè)溫，自動(dòng)報(bào)警，當(dāng)超過(guò)預(yù)警值時(shí)，發(fā)出警報(bào)，調(diào)整水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)口水溫和流速，確?；炷羶?nèi)部溫度不超過(guò)50℃，內(nèi)外溫差不超過(guò)25℃。我們對(duì)32個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了連續(xù)12d的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，每天平均溫情況如表9。

表9　溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)表

由監(jiān)測(cè)情況可知，澆筑后錨碇的溫度最高峰出現(xiàn)在第3天，平均溫度達(dá)到49℃，在控制指標(biāo)范圍?；炷翝仓瓿珊螅覀冞M(jìn)行冷卻水管通水降溫，為了使冷卻水溫度均衡，使管道中流入的水和返回的水溫差不超過(guò)25℃，利用轉(zhuǎn)換裝置每天更換通水方向，力求均勻冷卻。錨塊混凝土溫度降到最終穩(wěn)定溫度后，再進(jìn)行后澆段的施工。為防止上層混凝土澆筑后使下層混凝土溫度回升，還應(yīng)對(duì)下層混凝土進(jìn)行二次通水冷卻，通水時(shí)間根據(jù)測(cè)溫結(jié)果來(lái)確定。

5　工程澆筑結(jié)果

本工程錨碇部份于2013年10月開(kāi)始澆筑，2014年4月完成，歷時(shí)6個(gè)半月。拆模后，錨塊表面光滑，色澤穩(wěn)定，工程實(shí)體無(wú)漏筋、起泡、裂縫及孔洞等問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)共抽取制做了452組試塊，124組抗?jié)B試件；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件28d抗壓強(qiáng)度平均值為：41.5MPa左右，60d強(qiáng)度達(dá)到50MPa左右?？?jié)B試件采用加壓法測(cè)得抗?jié)B等級(jí)滿(mǎn)足全部P10要求。該錨碇經(jīng)南寧政工程質(zhì)量監(jiān)督局、廣西質(zhì)量檢查站、監(jiān)理、施工方和業(yè)主聯(lián)合驗(yàn)收合格，評(píng)定C30P10混凝土完全符合工程設(shè)計(jì)要求。

6　結(jié)論

（1）本工程使用纖維、粉煤灰和礦粉三摻技術(shù)，配制的C30P10混凝土，可以提高新拌混凝土的和易性，水化熱小，同時(shí)可以降低混凝土的經(jīng)時(shí)損失。

（2）外加劑應(yīng)選擇保塑性好，減水率大，大流態(tài)的聚羧酸高效緩凝減水劑，可以提高新拌混凝土的強(qiáng)度和可泵送性能，抗?jié)B性能明顯。

（3）向下泵送的混凝土的管道必須密閉，防止管道間漏汽、漏漿。盡可能減少?gòu)澒軘?shù)量，在必須采用彎管時(shí)必須有傾角。在管道下落全程盡可能不出現(xiàn)平管，當(dāng)有平管時(shí)，務(wù)必設(shè)置斜度。

（4）在混凝土向下泵送中，坍落度保持在18～20cm為宜，和易性良好。過(guò)小的坍落度會(huì)造成泵送困難，過(guò)大的坍落度會(huì)造成骨漿離析。

[1]于景超.大摻量復(fù)合礦物摻合料高性能混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用.混凝土，2012，2.

[2]朱圣敏.從原材料和配合比分析泵送混凝土現(xiàn)場(chǎng)堵管原因及對(duì)策.混凝土，2013，4.

TU755

A

1673-0038（2015）23-0080-03

2015-5-16

蘇海（1978-），男，任攪拌站站長(zhǎng)、試驗(yàn)室技術(shù)負(fù)責(zé)人。