王賽顯 欒志濤 褚紅濤 秦承亮
1. 青島磊鑫混凝土有限公司 山東 青島 266107;2. 山東弘豐信工程檢測鑒定有限公司 山東 青島 266200;3. 青島德邦混凝土有限公司 山東 青島 266108
地鐵二襯C45高性能混凝土應(yīng)具備特點有:高的工作性能、體積穩(wěn)定性、高強度、高耐久性、高抗裂性。地鐵二襯C45高性能混凝土,由于處于地下,混凝土自身要有剛性防水,控制裂縫,不產(chǎn)生裂縫是防水一項最主要的工作之一。我們研究排除由于砂石骨料含泥過高造成混凝土剛終凝出現(xiàn)的裂縫,我們分析混凝土終凝后3天、7天、10天后出現(xiàn)地鐵二襯裂縫,我們要解決混凝土中水泥的化學(xué)減縮,混凝土的失水收縮,混凝土的溫差裂縫。
地鐵二襯C45高性能混凝土特點:水膠比低,高摻和料,一般用水量不高于160。要求混凝土壽命長100年,耐久性高,混凝土密實性好,氯離子擴(kuò)散系數(shù)不宜大于4×10-12m2/s,電通量應(yīng)小于1200C。使用低水膠比,摻加較細(xì)的礦粉及粉煤灰,同時降低了水泥用量,降低了水化熱[1]。
水泥漿體在水化過程中,水泥-水體系的總體積是發(fā)生縮小的,2(3CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2,反應(yīng)后體系的絕對體積變化為-10.67%,2C2S+4H2O=3C3S2H3+Ca(OH)2,反應(yīng)后體系的絕對體積變化為-10.2%,3C3A+3CaSO4·2H2O+25H2O=C3A·3CaSO4·31H2O,反應(yīng)后體系的絕對體積變化為-9.29%。
在保證強度的前提下控制總的膠凝材料是必需的。從地鐵C45以往施工配合比膠材用量分析均大于400kg/m3,容易引起混凝土裂縫??刂圃?00kg/m3以下是合適的,達(dá)到C30混凝土膠材的控制用量。
主要因素:現(xiàn)在工程的需求,混凝土呈現(xiàn)出高流態(tài)特點,骨料粒徑減小,砂率提高,坍落度增大等,對于高強、早強的需求,混凝土的水泥和摻和料用量增加,水化速率加快,造成拉壓比降低;水泥的活性、細(xì)度、早期強度等也使水泥水化熱和混凝土的收縮變形增加?;炷恋淖陨湛s從混凝土一開始水化就發(fā)生,主要持續(xù)在混凝土硬化后的幾周內(nèi),尤其是硬化后的前幾天。對于低水灰比的高性能混凝土收縮愈大[2]。
要采用低水膠比,但要控制適宜的用水量,不能太低,也不能過高,一般宜控制在150~160kg/m3之高為宜。砂率選擇要根據(jù)沙子的細(xì)度模數(shù),及石子的級配。沙子的細(xì)度模數(shù)控制在2.7~3.0之間為宜,石子采用二級配,砂率一般為40%~43%。外加劑選用聚羧酸外加劑,減水率不宜少于30%,宜選用30%~35%。
試配是重要的一關(guān),要根據(jù)混凝土狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整配合比。做到試配后混凝土和易性,流動性良好,不離析,不抓底,不泌漿,保水性,保漿性良好。要做到砂漿能包裹著石子,且包裹性良好,不宜出現(xiàn)石子外露現(xiàn)象,大小石子和砂漿能均勻分布。要觀察半小時,1小時,2小時,3小時狀態(tài)。
一般數(shù)據(jù)混凝土出機坍落度控制在210~230mm之間,擴(kuò)展度控制在500~600mm之間,擴(kuò)展度完成時間宜在3~8S之間,時間太短沒黏性不行,太長發(fā)黏也不行?;炷恋奶畵p不能出現(xiàn)突變的現(xiàn)象,一般1小時坍損要控制在20mm左右。
作為配合比控制,3小時是重要的一關(guān),也是試配時常疏忽的一點。用萘系減水劑,氨基減水劑,脂肪族減水劑都不需檢測3小時后狀態(tài),但對聚羧酸就太重要了。通過3小時檢測,若混凝土還有坍落度,能出漿,一般坍落度在160左右,這說明該配合比可以使用。若混凝土坍落度太小,無流動性,坍落度小于100mm,則該配合比不能使用。
關(guān)鍵是調(diào)整外加劑的緩凝成分。調(diào)整時,不能以加大外加劑減水率來控制混凝土坍損,易產(chǎn)后抓底,離析,更易產(chǎn)生混凝土的自收縮。所以宜多采用保坍型的減水劑。
做完配合比設(shè)計實際上是剛開始,發(fā)貨時開盤鑒定是重要一關(guān)。因為實際生產(chǎn)與配合比試驗,還是存在著各種差異。在開盤鑒定時,也要按配合比出機時觀察要點進(jìn)行觀察,同時重點觀察,取回混凝土樣后,是否在存在表面泌水,泌漿,骨料是否抓底。流動性是否良好。同時與運輸時間相掛靠,觀察坍損及混凝土狀態(tài)的變化。
混凝土到時現(xiàn)場后,要注意觀察入泵前混凝土狀態(tài),經(jīng)泵壓后澆筑到時施工部位時的狀態(tài)。一般車泵的混凝土入泵前控制在200~180較合適,地泵泵送的混凝土,根據(jù)泵管長度,適當(dāng)提高入泵前的坍落度。
要保證泵送到施工部位后要有流動性,和易性要好,不能出現(xiàn)泌漿、跑漿、混凝土流動速度快,流動面積大的現(xiàn)象。更不能出現(xiàn)泵到時施工部位后,混凝土出現(xiàn)不流動現(xiàn)象,在板面堆積?;炷烈_(dá)到勻質(zhì)性,要防止到工地沙子和石子分離現(xiàn)象。
混凝土澆筑到施工部位后,澆筑一點收面一顯,覆蓋薄膜一點,漲筑、收面、覆蓋同步進(jìn)行,以達(dá)到保溫保濕的效果[3]。
通過混凝土配合比與生產(chǎn)控制,使混凝土達(dá)到勻質(zhì)性較好,和易性好,坍損小,使混凝土工作狀態(tài)滿足工地要求,易施工,以減少混凝土3天以后的自收縮。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉娟紅,寧少民.綠色高性能混凝土技術(shù)與工程應(yīng)用[M].北京:中國電力出版社,2011:15-16.
[2] 姚燕.高性能混凝土的體積變形及裂縫控制[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011:79.
[3] 孫捷.淺談高性能混凝土裂縫成因及預(yù)防措施[J].低碳世界,2014,(20):312-313.