堆石混凝土的施工技術(shù)分析

堆石混凝土施工技術(shù)是指將大粒徑的塊石直接堆放入倉(cāng)，然后從堆石體的表面澆筑無(wú)需任何振搗的專用自密實(shí)混凝土，并利用專用自密實(shí)混凝土高流動(dòng)性、高穿透性的特點(diǎn)，依靠自重完全填充堆石的空隙，形成完整、密實(shí)、水化熱低、滿足強(qiáng)度要求的大體積混凝土。堆石混凝土技術(shù)施工工藝簡(jiǎn)單，綜合單價(jià)低，水化溫升小，易于現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制，施工效率高，工期短。在水利、電力、公路、鐵路、市政、港口、能源等領(lǐng)域的大體積混凝土工程中具有廣闊的發(fā)展前景。2008 年4 月，由水利部國(guó)際合作與科技司組織了成果鑒定：“堆石混凝土技術(shù)具有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，屬于原創(chuàng)性的新技術(shù)，堆石混凝土技術(shù)的成功應(yīng)用必將有力推動(dòng)我國(guó)中小型水利工程及其他大體積混凝土施工技術(shù)的發(fā)展，堆石混凝土技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景。”

堆石混凝土施工技術(shù)作為一種全新的大體積混凝土施工技術(shù)，利用了大量的塊石作為建筑材料，并且充分發(fā)揮了我們研發(fā)的低水化熱專用自密實(shí)混凝土性能優(yōu)勢(shì)，除強(qiáng)度、彈模等基本力學(xué)性能與普通大體積混凝土相近以外，還具有以下特點(diǎn)和性能優(yōu)勢(shì)。

低水泥用量與低水化熱

常規(guī)的c15~c25 混凝土一般需要200~350kg 左右的水泥，而c15~c25 堆石混凝土只需要70~100kg 左右的水泥；其單方水泥用量與碾壓混凝土相當(dāng)，與常規(guī)混凝土相比減少了70％左右。其原因在于堆石混凝土使用了大量的塊石作為主要建筑材料，只需要使用45％的專用自密實(shí)混凝土進(jìn)行空隙的充填，配合我們獨(dú)有的低水泥自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法保證了低水泥用量的實(shí)現(xiàn)。工程實(shí)測(cè)的大體積混凝土實(shí)際水化溫升在10℃左右，在大體積混凝土施工過(guò)程中可以減少，甚至取消溫控措施。

高密實(shí)度與高強(qiáng)度保證率

通過(guò)獨(dú)有的外加劑和配合比設(shè)計(jì)方法，我們能夠使用國(guó)內(nèi)各地區(qū)不同的原材料配制出低成本、超強(qiáng)穿透填充能力、高粘結(jié)力的專用自密實(shí)混凝土，保證堆石混凝土的充填密實(shí)，提高混凝土和塊石表面的粘結(jié)力，最終形成完整密實(shí)，有高強(qiáng)度保證率的堆石混凝土。實(shí)際工程應(yīng)用的檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，堆石混凝土的實(shí)際密度大于普通混凝土，具有很好的強(qiáng)度性能和抗?jié)B性能。

顯著提高工效，縮短工期

堆石混凝土施工所使用的機(jī)械設(shè)備均為常規(guī)設(shè)備，減少了混凝土的生產(chǎn)和澆筑量，免除了混凝土澆注的振搗工序，減少和消除了溫控措施和層面處理措施，施工工藝簡(jiǎn)單。實(shí)際工程應(yīng)用表明，堆石混凝土技術(shù)可以采用機(jī)械化施工，最大限度地降低了工人技術(shù)水平和質(zhì)量管理水平對(duì)工程質(zhì)量的影響，在提高了施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，明顯縮短了工期。

顯著降低施工成本

實(shí)際工程應(yīng)用實(shí)例表明，堆石混凝土技術(shù)通過(guò)大量塊石的使用、低水泥用量、工藝的簡(jiǎn)化、工效的提高，使其施工成本與其他大體積混凝土施工技術(shù)相比有顯著降低

良好的體積穩(wěn)定性

堆石混凝土具有大塊石穩(wěn)定堆積構(gòu)成的骨架，因而具有優(yōu)良的體積穩(wěn)定性，體積收縮小，具有較強(qiáng)的抗裂能力。

層間抗剪能力強(qiáng)，簡(jiǎn)化鑿毛工序

堆石混凝土施工工藝保證施工層面會(huì)有大量的塊石棱角裸露，增加了層間混凝土的結(jié)合面，通過(guò)混凝土與塊石棱角的咬合可提高堆石混凝土層間的抗剪能力，可以免除或者簡(jiǎn)化層間結(jié)合面的鑿毛工序。

技術(shù)先進(jìn)，適應(yīng)面廣堆石混凝土技術(shù)已經(jīng)在北京、河南、四川、貴州、新疆、江西、山西等省區(qū)的實(shí)際工程中開始應(yīng)用，所用的堆石既有塊石，也有卵石；自密實(shí)混凝土的粗、細(xì)骨料既有人工碎石和人工砂，也有天然卵石和天然砂；所有工程都使用當(dāng)?shù)氐乃嗪头勖夯?。這些應(yīng)用成果表明，堆石混凝土技術(shù)以及我們開發(fā)的低水化熱低成本自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法和專用外加劑，能夠適應(yīng)國(guó)內(nèi)各地不同的原材料，具有廣泛的適應(yīng)性。

所用的專用自密實(shí)混凝土以其特有的配合比和設(shè)計(jì)方法，在具有優(yōu)良流動(dòng)性能的同時(shí)，不離析、不泌水、有充足的粘結(jié)性能。在傳統(tǒng)的坍落度試驗(yàn)中，專用自密實(shí)混凝土能達(dá)到250 毫米以上的坍落度，600 毫米以上的擴(kuò)展度。堆石混凝土中專用自密實(shí)混凝土一般少于45％。工程實(shí)際監(jiān)測(cè)的水化熱溫升僅10℃左右。堆石混凝土的綜合成本比相同標(biāo)號(hào)的普通混凝土大幅降低，降幅可達(dá)15~30%。