超塑化劑在大體積混凝土施工的應用

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摘　要:　介紹超塑化劑在大體積混凝土施工中的應用技術、對改善混凝土的性能及收到良好施工效果,為同類工程施工工藝提供典列,供同行參考。

關鍵詞:　超塑化劑;　高強;　緩凝   超塑化劑是近年來在建筑工程,特別是高強、緩凝、泵送混凝土中廣泛應用的外加劑,由于其本身所具有的特點和性質,使它在工程應用中體現(xiàn)出越來越多的優(yōu)點,以本人施工的某工程大承臺施工為例,就超塑化劑在大體積混凝土中的應用進行一些分析、探討。   1　工程概況   1.1　主體工程概況   某工程建筑面積70065m2;主體南北向長113.48m,東西向寬65.69m;地上高度為105.85m,地下2層,標高-9.3m,結構形式為650m、600mm沉管灌筑樁,鋼筋混凝土承臺;地上30層為框剪結構。XT承臺為工程主樓承臺,縱向64m,橫向41.4m,承臺厚度達3.25m,澆筑混凝土量861m3,混凝土強度設計等級C40、S8,是典型的大體積混凝土構件。   1.2　XT承臺施工難點   (1)施工期氣溫過高,各種原材料入槽溫度高。   (2)混凝土澆筑量大,施工縫交接困難。   (3)單方水泥用量大,產(chǎn)生水化熱大,給結構造成潛在危害。   (4)混凝土表面積大,混凝土養(yǎng)護及溫控測量不便。   (5)場地地下水位高,混凝土防滲要求高,施工難度大。   (6)混凝土槽內澆筑,承臺又與樁頭相聯(lián),各種約束條件復雜。   (7)塌落度大(泵送)造成混凝土收縮、除變破壞的危害性大。   2　超塑化劑的選用   2.1　材料的選擇   分析XT承臺的施工難點,必須從改善混凝土性能入手,使混凝土性能滿足施工要求,才能達到施工目的。   經(jīng)分析比較,選擇了“結墻”牌CSP27超塑化劑作混凝土外加劑,結合“A型混凝土抗裂防水膨脹AEA”,對混凝土配合比進行調整試驗,其各項技術指標均達到施工與設計要求,很好地解決了施工難題。   2.2　CSP-7超塑化劑對混凝土性能的影響   (1)對混凝土水化熱的影響。由于超塑化劑通過吸附包裹水泥粒子,破壞正常的水泥物質水化反應速度,將混凝土中相對集中、快速的水化反應分散,使得水化熱釋放周期延長,水化熱峰值降低。   (2)坍落度損失及緩凝作用的影響。由于超塑化劑延長水化反應時間,使得混凝土水泥成份不能短期內全部進水化反應,混凝土中膠凝成份數(shù)量少,混凝土粘性增長慢,同時降低水化反應耗水量,混凝土中自由水分損失減慢,混凝土坍落度損失減少,混凝土緩凝得到良好改善。   (3)對早期強度的影響。當水化作用達到混凝土緩凝、坍落度等要求后,其吸附作用減退,混凝土水化作用進入相對高峰期,產(chǎn)生大量熱量,促使各種水化產(chǎn)物增多,并填充混凝土空隙,增加混凝土的密實程度,形成一定的早期強度。   (4)對混凝土后期強度的影響。由于后期水化作用逐漸放慢,水化熱產(chǎn)生及數(shù)量也隨之放慢,已水化特點占大量空間,使得尚未反應的水泥組份與水難以起作用,因而混凝土中存在部分尚未水化物質,正是這些物質形成混凝土后期強度儲備。   (5)對水泥用量的影響。在混凝土拌合物中,由于減水劑各組分有效地使水泥組份進一步均勻擴散,并使水化熱作用得到有效控制,使得用水減少,從而有效地提高水泥物質水化后膠凝物質在混凝土中的作用,減少由于施工用水過多而帶來的水泥組份膠凝損失,從而達到降低水泥用量的目的。   (6)對混凝土抗?jié)B作用機理。由于超塑化劑減緩混凝土水化作用,從而使混凝土水化熱膨脹得到有效控制,材料熱膨脹得到限制,減少混凝土水脂作用后的收縮量,有效避免了結構收縮的產(chǎn)生;同時,由于水化物形成膠凝質的填充作用,使得混凝土孫隙減少,密實度提高;其三,由于施工用水的減少,使得混凝土中自由水存量減少,相應也減少了自由水蒸發(fā)后混凝土中的水份空隙,從而對混凝土抗?jié)B效果起到積極的作用。   3　CSP-7超塑化劑的施工應用效果   (1)試配調整后的混凝土配合比見表1～表3。   (2)混凝土改良技術參數(shù)①施工實測塌落度及損失值;②混凝土結實測值;③混凝土強度實測值。   (3)混凝土水化熱控制①水化熱降低率計算(以m3為單位)水泥水化熱釋放值取:461kJökg定額混凝土配合比水化熱量532kg×461kJökg=245252kJ調整后混凝土配合比水化熱396kg×461kJökg=182556kJ水化熱降低率為25.6%   ②摻入CSP27后混凝土水化熱釋放曲線圖從圖1中可以看出,水化熱釋放時間得到延緩,峰值得到降低。③混凝土澆搗后2～12d實測溫度   (4)坍落度與調整后高性能混凝土(HPC)流動值的關系   從圖2可見,隨著坍落度的增加混凝土流動值增大。   4　施工應用體會   4.1　應用超塑化劑作用   (1)混凝土和易性得到較好改善,塌落度提高10～12cm,為泵送混凝土施工創(chuàng)造良好的施工條件。   (2)混凝土初凝時間延長2h,終凝時間延長6～8h,為混凝土構件澆筑及接縫提供了時間保證,對提高混凝土構件的整體性、抗?jié)B能力起到促進作用。   (3)緩凝高強使混凝土早期強度提高,一般3d強度為60%～80%,7d強度為80%～92%,實現(xiàn)早拆模,從而提高了模板周轉效益。   (4)增加混凝土后期強度儲備,保證結構安全。   (5)水化熱釋量降低,避免了構件因此而造成的脹縮性破壞。   (6)增強了混凝土內部的密實度,提高混凝土的抗?jié)B能力。   4.2　經(jīng)濟效益   (1)由于采用CSP27后改善了混凝土性能,減少了混凝土抗?jié)B和養(yǎng)護材料費用,提高了施工效益。   (2)加快了模板及頂撐材料的施工周轉,降低了工程施工成本。   (3)CSP27使混凝土中水泥、水的用量分別減少為25.6%、16.5%,提高經(jīng)濟效益。   5　結　語 通過CSP27超塑化劑在工程ZT承臺中的施工實踐,認為:它對混凝土性能起改良作用,提高混凝土的適用性,克服了混凝土本身性能而造成的許多施工困難,提高施工質量、效益,降低施工成本,值得推廣應用。