夏 競

（中鐵十八局集團國際工程有限公司，天津 300222）

1 工程概況

文苑高級酒店式公寓工程位于阿聯(lián)酋迪拜文苑村，是一座2B+LG+G+9的建筑。該項目包括結(jié)構(gòu)施工以及內(nèi)部精裝修和游泳池等各項設(shè)施設(shè)備的安裝，工期僅有18個月，工期十分緊張，現(xiàn)場施工場地條件也較差，施工質(zhì)量要求高。為了解決工期緊、任務(wù)重這些施工難題，經(jīng)現(xiàn)場多次考察、分析，并與設(shè)計單位、監(jiān)理單位多次討論，決定在混凝土工程中，使用特種精細混凝土（LTCK）來代替普通混凝土。

2 特種精細混凝土（LTCK）澆筑方案

2.1 強度分析

（1）組成。

對特種精細混凝土的技術(shù)性能進行確定?？疾斓闹笜?biāo)主要有：強度、凝結(jié)時間。試驗按照現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定方法進行。首先確定特種精細混凝土的原材料。

①水泥：海螺P.II 52.5R硅酸鹽水泥。其化學(xué)組成及物理性能分別見表1和表2。

表1 水泥的化學(xué)組成/%

表2 水泥的物理性能

②其余膠凝材料：日本產(chǎn)無機快硬膠凝材料，該材料特性為早期強度高且長期強度持續(xù)穩(wěn)定。

③精細骨料：級配碎石，骨料粒徑分別為0～3mm、3～5mm、5～8mm。

④摻合料：

A 粉煤灰：II級粉煤灰；

B 礦渣微粉：S95級。

其化學(xué)組成分別見表3和表4。

表3 粉煤灰的化學(xué)組成/%

表4 S95礦渣微粉的化學(xué)組成/%

⑤化學(xué)添加劑：

A 纖維素醚：纖維素醚M1，黏度500Pa.s，纖維素醚M2，黏度20000Pa.s。

B 減水劑：聚羧酸減水劑，減水率25%。

（2）試驗方法。

①抗壓強度等級標(biāo)準(zhǔn)參照GB／T50081—2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》。特種精細混凝土5h抗壓強度即可達到20MPa，1d抗壓強度達到30MPa，28d抗壓強度持續(xù)增長到45MPa（見表5）。

表5 LTCK特種精細混凝土理論抗壓強度

②特種精細混凝土試塊在常溫下養(yǎng)護3h后脫模，然后放置在20℃±2℃的自來水中養(yǎng)護到所需齡期后，分別測定5h、1d、28d的抗壓強度。

由圖1可以看出，LTCK特種精細混凝土強度隨摻水量的增加有遞增趨勢，當(dāng)用水與干料重量比為1：10時，混凝土的抗壓強度最接近理論強度。

2.2 組成材料對特種精細混凝土的影響

（1）礦渣微粉對精細混凝土的影響。礦渣微粉摻量變化對精細混凝土力學(xué)性能的影響見表6。從表6可以看出，隨著礦渣微粉摻量增大，精細混凝土的5h、1d抗壓強度逐漸降低，原因在于礦渣微粉的二次水化在常溫常壓下速度較慢，所以礦渣微粉摻量越多，早期強度會有所降低。隨礦渣微粉著摻量增大，精細混凝土28d抗壓強度雖有所降低，但變化幅度較小?？梢姡V粉微粉在一定摻量范圍內(nèi)仍能保證精細混凝土具有良好的抗壓強度。

圖1 特種精細混凝土的強度發(fā)展趨勢

表6 摻礦渣微粉精細混凝土的強度測試結(jié)果

（2）粉煤灰對精細混凝土的影響。粉煤灰摻量變化對精細混凝土力學(xué)性能的影響見表7。從表7可以看出，隨著粉煤灰摻量增大，精細混凝土的1d抗壓強度逐漸降低，原因在于粉煤灰的二次水化在常溫常壓下速度較慢，所以粉煤灰摻量越多，早期強度會有所降低。隨著粉煤灰摻量增大，精細混凝土28d抗壓強度雖有所降低，但變化幅度較小?？梢?，粉煤灰在一定摻量范圍內(nèi)仍能保證精細混凝土具有良好的抗壓強度。

表7 摻粉煤灰水泥漿的強度測試結(jié)果

（3）減水劑對精細混凝土的影響。減水劑摻量變化對精細混凝土力學(xué)性能的影響見表8。從表8可以看出，隨著減水劑摻量增大，精細混凝土的5h、1d、28d抗壓強度逐漸增加，減水劑有在保證施工性能的情況下減少用水量的作用，在混凝土中混凝土抗壓強度與水灰比成反比，因此隨著減水劑用量的增加，精細混凝土早期及后期強度增加。通過表2-8可以看出，減水劑增加到一定范圍后，強度停止增長，甚至降低，這是因為減水劑在混凝土中有個摻量飽和點，超過飽和點技術(shù)經(jīng)濟性都不佳，因此通過試驗確定精細混凝土中減水劑的最佳摻量很重要。

表8 減水劑對精細混凝土抗壓強度影響

（4）通過以上研究，得到以下結(jié)論：

礦渣微粉對精細混凝土早期強度影響較大，后期強度影響較小，選用粉煤灰時要控制礦渣微粉的摻入量。

粉煤灰對精細混凝土早期強度影響與礦渣微粉類似，粉煤灰對精細混凝土早期強度影響較大，降低早期強度，后期強度影響較小，選用粉煤灰時要控制粉煤灰的摻入量。

減水劑對精細混凝土的早期及后期強度都有影響，但當(dāng)減水劑增加到一定范圍時，強度停止增長甚至降低，因此通過試驗確定精細混凝土中最佳摻量很重要。

2.3 配合比比選資料及最佳配比的確定過程

通過配制精細混凝土并測定精細混凝土的性能，對精細混凝土的配合比進行優(yōu)化設(shè)計（見表9-10）。

表9 精細混凝土配合比優(yōu)化方案表

表10 精細混凝土的力學(xué)性能測試結(jié)果

基于上述配合比的性能測試結(jié)果，需要對精細混凝土配合比進一步優(yōu)化，從性能和經(jīng)濟性方面獲得性價比良好的精細混凝土配合比。從前面的性能研究結(jié)果，可以得到精細混凝土的組成材料最佳范圍，從最佳范圍中選定幾個配合比進行性能測定，以評估上述精細混凝土配合比是否能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。所選定的3個精細混凝土配合比如表11所示。

表11 精細混凝土配合比二次優(yōu)化方案表

2.4 特種精細混凝土施工的基本要求

（1）施工時環(huán)境溫度宜為5℃～30℃。混凝土澆筑時間是7月份，為一年中氣溫最高的月份。為了滿足早強混凝土施工時對環(huán)境溫度的要求，混凝土澆筑選在夜間進行，站內(nèi)利用空調(diào)降溫，保證站內(nèi)溫度低于30℃。

（2）拌和水質(zhì)量應(yīng)符合JGJ63—2006《混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，水溫以5℃～30℃為宜?，F(xiàn)場澆筑用水從車站既有供水管線接引供水干管，采用直徑為φ25mm的管供水。澆筑前對所有供水設(shè)施進行檢查、保養(yǎng)和維護，確保連續(xù)供水。

（3）特種精細混凝土采用LXF30型連續(xù)式攪拌機進行拌和。該機械是一款通用萬能攪拌機，適用于干粉砂漿產(chǎn)品的攪拌，具有移動運輸方便、適用操作簡單、攪拌品質(zhì)優(yōu)良、無廢料、清洗簡單便捷的優(yōu)點。

2.5 特種精細混凝土施工前準(zhǔn)備

（1）將LTCK特種精細混凝土干料運送到存放車間，然后運送到混凝土施工地點。

（2）澆筑前對模板進行檢查，確保模板牢固，所有縫隙均進行封閉處理。

（3）施工前清理混凝土澆筑基礎(chǔ)，保證新樓梯與舊混凝土面接茬部位基層表面應(yīng)清理平整、粗糙、清潔、無油污，無浮灰，不應(yīng)有起砂、空鼓、裂紋等現(xiàn)象。

施工前用水沖洗基礎(chǔ)表面并保持潮濕狀態(tài)，但不得有積水。

2.6 特種精細混凝土澆筑與養(yǎng)護

（1）將特種精細混凝土干粉材料倒入漏斗中，設(shè)流量計控制干粉材料流出速度為1000g/s，保證每分鐘干粉材料流出量為60kg。

（2）將拌和用水加入水桶內(nèi)，出水管連接攪拌機攪拌桶。設(shè)流量計控制水流速度為100g/s，保證每分鐘出水量6kg。

（3）干粉材料和拌和用水都設(shè)專人盯控，嚴(yán)防缺料。

圖2 干粉與水拌合

（4）LXF30型攪拌機將干粉材料與拌和用水?dāng)嚢杈鶆?，泵送至混凝土澆筑部位?；炷练謱訚仓繉雍穸炔淮笥?50mm，澆筑過程中使用振動棒對材料進行振搗密實。

圖3 泵送混凝土

（5）由于特種精細混凝土初凝時間短，為了防止產(chǎn)生混凝土施工冷縫，澆筑作業(yè)應(yīng)連續(xù)進行。

（6）澆筑混凝土?xí)r，觀察模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件和預(yù)留孔洞的情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有變形、移位時，立即停止?jié)仓?，并在已澆筑的混凝土凝結(jié)前修整完好。

（7）混凝土澆筑完畢后立即壓抹，并一次性抹平。

圖4 混凝土抹面

待混凝土終凝后，即開始進行灑水養(yǎng)護，并用土工布覆蓋，保持濕潤?；炷量箟簭姸冗_到設(shè)計或規(guī)范的要求時，即可拆除模板。拆模時避免重撬硬砸，損傷混凝土面層。特種精細混凝土1d可達到設(shè)計強度，即可拆除模板。

3 特種精細混凝土（LTCK）的技術(shù)特性

（1）快硬早強?？煊苍鐝娛翘胤N精細混凝土最基本的特性，特種精細混凝土的初凝時間為1h，1d后即可達到理論抗壓強度。特種精細混凝土性能優(yōu)良，不僅適用于快速澆筑，而且在加工預(yù)制構(gòu)件時，在不用蒸汽養(yǎng)護的情況下可提前交付使用，不僅節(jié)約養(yǎng)護設(shè)備、燃料費用，而且可以降低能耗，減少環(huán)境污染。另外，還可以提高拆模速度，加快模具周轉(zhuǎn)，從而降低生產(chǎn)成本。

（2）收縮小。收縮率較大一直是普通混凝土中較難解決的一個問題，較大的收縮變形在混凝土結(jié)構(gòu)物中形成很大的收縮應(yīng)力，因此結(jié)構(gòu)薄弱區(qū)很易開裂破壞。而特種精細混凝土在空氣中的收縮較小，可大大減少混凝土結(jié)構(gòu)物收縮開裂的可能。

（3）后期性能穩(wěn)定?；炷恋暮笃谛阅芊€(wěn)定可以保證結(jié)構(gòu)物使用年限較長，減少維修費用。

（4）適用范圍較靈活。特種精細混凝土的施工可根據(jù)應(yīng)用情況靈活控制，適合較小空間的施工，且對于混凝土結(jié)構(gòu)的截面尺寸限制較小。

4 工程應(yīng)用

該澆筑方法在阿聯(lián)酋迪拜文苑村文苑高級酒店式公寓工程中得到了成功應(yīng)用。特種精細混凝土的質(zhì)量控制情況良好，不僅節(jié)約了人力、物力等施工成本，而且節(jié)省了工期，降低了運營線施工風(fēng)險，具有很好的推廣應(yīng)用前景。

5 結(jié)束語

本工程使用特種精細混凝土（LTCK）來代替普通混凝土。該種新型材料采用日本無機特殊混合材料技術(shù)制造，早期強度高且長期強度持續(xù)穩(wěn)定，具有漿料和易性優(yōu)良、早強、硬化后材料體積穩(wěn)定等優(yōu)點。該材料特有和易性緩釋專利技術(shù)，克服拌合物泌水、離析等問題，并可較好抑制裂紋的產(chǎn)生，經(jīng)過工廠專業(yè)配制，現(xiàn)場加水混合即可使用。使用該種新型材料不僅有效克服了現(xiàn)場施工場地不足的不利因素，且降低了施工安全風(fēng)險，既保證了混凝土工程的施工質(zhì)量，又能夠節(jié)約工期，同時滿足了現(xiàn)場的文明施工要求。