大体积砼施工技术研究.doc

摘要大体积混凝土在建筑工程中得到了广泛的应用，在现代工程建设中，占有重要地位，工业与民用建筑中对大体积混凝土的需求越来越多，同时对其质量要求也越来越高。大体积混凝土的施工技术也不断地进行提高。目前在大体积施工过程之中最容易出现的质量通病就是结构的裂缝，结构裂缝给工程质量造成严重影响。而结构的裂缝最主要的原因是因为水泥水化热产生的温度应力超过了混凝土的抗拉强度所造成的。本文通过对大体积混凝土结构裂缝产生原因的分析，总结出对混凝土施工温度的控制措施，从一而达到控制温度应力，避免结构裂缝的目的。同时本文对大体积混凝土施工工艺进行了探讨研究，对大体积混凝土后浇带的设计、施工和大体积混凝土冬期施工的防冻和防裂进行了论述，总结出安全可靠的技术措施，通过工程实例验证，取得了较好的施工效果，为大体积混凝土施工积累了资料。第一章绪论1-1大体积混凝土的定义 工业与民用建筑中，混凝土、钢筋混凝土是建筑结构中的主要组成材料。随着城市建设与大型工矿企业的发展，高层、超高层、特殊功能的构筑物及大型设备基础等都采用体积庞大的混凝土结构。大体积混凝土己大量用于工业与民用建筑中。 什么是大体积混凝土，目前国内尚无统一的定义。 只有普通混凝土配合比设计规程JGJ / 55-2000中认为“混凝土结构物中实体最小尺寸大于或等于lm的部位所用的混凝土简称大体积混凝土”，这种提法不够科学准确，因为很多独立基础的最小尺寸大于lm，却不是大体积，也有很多结构最小尺寸小于lm，但体积较大，水化热引起的变形也较大，应列入大体积混凝土之列。美国混凝土学会认为，大体积混凝土是“现场浇筑的混凝土，尽寸大到需要采取措施降低水化热和水化热引起的体积变化。以最大限度地减少混凝土的开裂。 美国混凝土学会还认为，结构最小的尺寸大于0.6m，即应考虑水化热引起体积变化与开裂问题。国际预应力混凝土协会海工混凝土设计与施工建议规定“凡是混凝土一次浇筑最小尺寸大于0.6m，特别是水泥用量大于400kg/m3时，应考虑采用水化放热慢的水泥或采取其他降温散热措施”。 日本建筑学会标准认为“结构断面最小尺寸在80cm以上，水化热引起混凝土内最高温度与外界气温之差超过25的混凝土称为大体积混凝土”。国外对大体积硅的定义，即考虑了混凝土结构的几何尺寸，同时也考虑了水泥水化热引起体积变化与裂缝问题。参照国外的标准，结合实际的工作经验，笔者认为，大体积混凝土的定义为:现场浇筑混凝土结构的几何尺寸较大，且必须采取技术措施以避免水泥水化热及体积变化引起的裂缝，这类结构称为大体积混凝土。1-2大体积混凝土裂缝分析一、混凝土的胀缩变形与开裂 混凝土最重要的两种变形是一膨胀与收缩。但这两种变形引起混凝土开裂是有条件的，并非膨胀就不开裂，收缩就一定开裂;或者膨胀就一定开裂，收缩就不开裂，而是膨胀或收缩都有可能引起混凝土开裂或不开裂，这要看约束条件。约束条件的不同，会产生不同的结果。不受约束的收缩叫做自由收缩，自由收缩不会引起开裂，受到约束的收缩叫约束收缩，约束收缩达到一定值时就引起开裂。相反，自由膨胀会引起开裂，而约束膨胀则不会发生开裂。自由与约束两种不同条件，膨胀与收缩两种不同的变形产生不同的后果，是因为究其本质，它们属于“相向变形”与“背向变形”两种变形。 所谓相向变形，就是使混凝土质点的间距缩小的变形，而背向变形则使质点的间距加大。因此，自由收缩是相向变形，自由膨胀则是背向变形。自由收缩使混凝土组织更加密实，使混凝土与钢筋的粘结力提高;而自由膨胀则相反，它使混凝土组织变松，膨胀超过一定限度就会开裂。约束条件下的收缩变形与膨胀变形，同时包含着相向与背向两种变形。可将约束膨胀变形，分解为两个部分的变形;一是假定未受到约束质点间距从原长Ll增加到不受约束时能够达到的长度玩，也就是自由膨胀的全部变形，这个部分是背向变形。另一是因为约束作用，质点间距从上面达到的玩减小到约束后实际达到的长度场，这个部分是相向变形，当约束程度足够大的时候，这部分相向变形，非但使混凝土避免开裂，并且能起到增强和密实的作用。同样，约束收缩也可分解为两个部分的变形:一是假定未受到约束，质点间距从原长L、减小到不受约束达到的长度肠;也就是自由收缩的全部变形，这个变形是相向变形。另一是因为约束的作用，质点间距从上面达到的长度L:加大到约束的实际达到的长度L3，这个部分是背向变形。当约束程度很大的时候，这部分背向变形就会引起开裂。 二、大体积混凝土裂缝产生的原因 大体积混凝土常见的质量问题是混凝土结构产生裂缝。造成结构裂缝的原因是复杂的，综合性的，但是，大体积混凝土从浇筑时起，到达到设计强度止，即施工期间产生的结构裂缝主要是由水泥水化热引起的温度变化造成的。 混凝土的强度之所以随着时间的增长而增长，是因为水泥水化反应是一个放热反应，此放热反应早期较快，后期较慢，而混凝土又处于大气环境中，与大气环境有热交换。因此，随龄期的增长，大体积混凝土中的温度在不断变化，温度变化分为三个阶段:升温阶段，降温阶段，稳定阶段。 大体积混凝土工程，水泥用量多，结构截面大，因此，混凝土浇注以后，水泥放出大量水化热，混凝土温度升高。由于混凝土导热不良，体积过大，相对散热较小。因此，混凝土内部水化热积聚不易散发，外部则散热较快。升温阶段，混凝土表面温度总是低于内部温度。依据热胀冷缩的原理，中心部分混凝土膨胀的速度要比表面混凝土快，中心部分与表面质点间形成相互约束，中心属于约束膨胀，相向变形，不会开裂;表面属于约束收缩，背向变形，当表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝，见图1一2。在升温阶段，混凝土未充分硬化，弹性模量大，徐变影响较大，因此，拉应力很小，只能引起混凝土的表面裂缝。 随着水泥水化反应的减慢及混凝土的不断散热，大体积混凝土由升温阶段过渡到降温阶段。温度降低，体积收缩。由于混凝土内部热量是通过表面向外散发，降温阶段，混凝土表面温度与中心温度仍然存在差值，如果过大，同升温阶段一样产生表面裂缝。总的降温过程，混凝土体积收缩，同时，考虑到边界条件和地基的约束，属于约束收缩，背向变形。但此时，混凝土龄期增长，强度增大，弹性模量增高，徐变影响减小。因此，降温收缩产生的拉应力较大，除了抵消升温时产生的压应力外，在混凝土中形成了较高的拉应力。R，超过混凝土的抗拉强度ft，就引起大体积混凝土的贯穿裂缝。 水泥水化，水是必备的前提条件。但混凝土为了满足施工和易性的要求，通常所加水量是水泥水化所需水量的4一5倍，多余的水为游离水，游离水容易蒸发，引起体积收缩。由于水分散失引起体积收缩现象称为干缩。干缩与混凝土降温产生的冷缩又能叠加，增大了混凝土中的拉应力，加剧了混凝土中裂缝的产生。 三、影响大体积混凝土裂缝产生的主要因素分析 从上面大体积混凝土裂缝产生的原因分析中得知，混凝土裂缝产生的原因是由于收缩变形受到约束，在混凝土中产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度，混凝土就开裂。收缩变形包括冷缩和干缩，因此，冷缩，干缩，约束条件是裂缝产生的三个主要因素。 1、冷缩变形影响分析 冷缩变形是混凝土中温度变化引起的变形，混凝土中的温度由三部分组成:浇筑温度，绝热温升，散热温度。 当浇筑温度升高时，内外温差和总降温差叮增大，容易引起表面裂缝和贯通裂缝。浇注温度与原材料温度高低关系很大，施工时要注意对原材料温度的控制。当水泥水化热引起的绝热温升T(t)增高时，内外温差T (t)和总降温差盯增大，容易引起表面裂缝和贯通裂缝。而且水泥水化热是混凝土的主要内热源，是影响温差的关键因素，水泥的水化热与混凝土单位体积中水泥用量，水泥品种有关，并随龄期按指数增长。所以要合理选择水泥的品种，尽量降低水泥的用量。 当环境温度低，混凝土散热快，混凝土表面温度Tn(t)也低，内外温差dT(t)大，总降温差盯max也大，容易引起混凝土的裂缝。为了减小温差，需要对混凝土加强保温养护，进行温控。 2、干缩变形影响分析 干缩是混凝土中自由水蒸发，引起体积收缩变形。新拌混凝土中只有20%的水参与水化，80%的水在硬化过程中要蒸发，一般混凝土极限干缩值为3.24最高可达.0 了I7J。在大体积混凝土施工中，常将干缩值换算为当量温差，与降温差叠加计算，换算公式为: Td -E,la7(l一3)式中: 盯。换算当量温差 。卜混凝土干缩值 仪一混凝土的温度线膨胀系数 如将极限干缩值3.24 x 10碑换算成当量温差等于3.4因此，干缩这是一个不可忽视的变形值，它的增加，也就相应增加了总降温差，总降温差的增加也就增加了混凝土裂缝的可能性。影响混凝土收缩的因素很多，诸如水泥的强度等级、水的用量、标准磨细度、骨料种类、水灰比、水泥含量、混凝土振捣密实状况、试件截面暴露条件、结构养护方法、配筋数量、经历时间等。 3、约束条件的影响分析 从前面分析可知，收缩分为自由收缩和约束收缩，自由收缩不会引起开裂。任何混凝土都受到程度不同的约束，不受约束的自由混凝土几乎没有。大体积混凝土受到内外约束，如下所示:外部约束约束条件基层对混凝土的约束桩对混凝土的约束已硬化混凝土对后浇混凝土的约束混凝土内部与表面相互约束先浇混凝土对后浇混凝土的约束厂|试| 束 约 部 内1-3控制大体积混凝土裂缝的方法分析由上节分析得知，当收缩变形产生的拉应力a(t)小于混凝土的极限抗拉强度几，混凝土就不会开裂，而。(t)的组成如下式:a(t) 降低当量温差 当量温差是由于干缩引起的，应减小干缩率。影响干缩率的主要因素有骨料，养护条件，水灰比，掺合料等。 (5)强制降温 在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部的最高温度。 2、减小约束 (l)减小外部约束大体积混凝土一般是厚实体重的整浇结构物，地基对其约束十分明显，这是Y起约束收缩，产生裂缝的一个主要因素。减小地基约束的方法是设置滑动层，即了块体与地基之间设置砂垫层或沥青油毡层，允许块体自由变形，避免开裂l8】。 合理分块，缩小约束范围，减轻约束作用，使收缩自由。分块的方法有设伸乡缝，施工缝，后浇带。 C2)减小内部约束 内部约束主要是内外温差过大造成的，解决的方法是加强保温养护，控制内岁温差、降温速率，保证湿度。保温法有覆盖法，暖棚法，蓄水法。覆盖法就是在畜凝土浇筑完毕，用保温材料(如油布，锯末，草袋，塑料布等)覆盖在混凝土上面;暖棚法是在块体上面搭设大棚，通过人工加热使棚内空气满足温控条件。蓄水法;在混凝土终凝后，在块体表面蓄一定高度的水，利用水的导热系数低，达到隔热温效果。 综上所述，控制大体积混凝土裂缝的方法很多，而且各种方法之间是相互关助相互制约的。现整理成控制大体积混凝土裂缝系统图，如图1一3 1-4本文研究内容 目前大体积混凝土已广泛地应用于建筑工程之中，对大体积混凝土的理论研究也很深入。相对来说，建筑工程大体积混凝土的施工标准还有些滞后，目前的设计、施工、验收标准对建筑工程大体积混凝土的要求还很少，比如对大体积混凝土施工温度的控制没有明确规定;对大体积混凝土后浇带的设置，施工，标准不一;对大体积混凝土试块的留置没有明确规定，如按普通混凝土每100m3制作一组试块，即不科学也不经济合理。结合本人的工作实际及工程硕士的学习方向，本文着重从施工角度对大体积混凝土的施工技术进行分析研究。 1、“三掺”技术在大体积混凝土中应用的试验研究。 2、大体积混凝土温度场和温度应力的分析研究。 3、大体积混凝土施工方案和施工技术研究。 4、施工实例分析。第二章“三掺”技术在大体积混凝土中试验研究t-试验研究的目的 大体积混凝土一般体积都较大，其主要特征:结构厚、混凝土量大、水泥水化热使结构产生温度和收缩变形，因此混凝土裂缝控制是一个十分关键的技术。为了保证混凝土的整体性、密实性和耐久性不受影响，在大体积混凝土中掺入U型膨胀剂、粉煤灰和减水剂，充分利用它们各自的优点，相互补充并采用科学的施工工艺及合理的混凝土养护措施来控制裂缝，防止渗漏，从而保证大体积混凝土的施工质量。 通过我们近期施工的混凝土试配研究及工程总结，要配制C40以上混凝土，需采用42i级普通硅酸盐水泥，水泥用量要大于450kg1m3。如果采用此种水泥和用量配制大体积混凝土，经计算混凝土内部最高绝热温升，再加浇筑温度，即使考虑散热条件混凝土内部最高温度也能达到70一80，特别是在炎热夏季施工，入模温度较高，混凝土内部最高温度会更高。要想减小温差，就需要采取复杂的手段和昂贵的措施。给施工造成很大困难，稍有疏忽，混凝土就会开裂。因此，在大体积混凝土中必须降低水化热。采用“三掺”技术配置低热补偿收缩混凝土来解决上述问题是我们试验研究的目的。2一2减水剂、膨胀剂、粉煤灰的性能 混凝土材料是由水泥、砂石骨料、化学外加剂和外掺矿物活性材料组成的复合材料，其性能是由各组成材料的性能和掺量(配合比)决定的，低热补偿收缩大体积混凝土也是一种混凝土。其性能也由其组成材料的性能和掺量决定。依据现有材料的特性，分析配制低热补偿收缩大体积混凝土的可行性。高效减水剂 高效减水剂又称超塑化剂。目前国际上通用的高效减水剂主要有两类:第一类是以蔡磺酸盐甲醛缩合物为代表的磺化煤焦油系减水剂，第二类是以三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物为代表的树脂系减水剂。国内的商品高效减水剂儿乎都属于第一类，产品型号有NF、FDN、UNF等。以三聚氰胺(密胶)为原料的树脂类高效减水剂，因目前国内价格较贵，用得较少，国产型号有SM。高效减水剂属阴离子表面活性剂，在其很长的碳氢链上含有大量的极性基，当它吸附于水泥颗粘表面时，在水泥颗粒周围形成了扩散双电位层，使水泥颗粒相互排斥而保持较好的分散状态，并使水的表面涨力降低，从而大大提高了水泥浆体的流动性。和未掺高效减水剂的混凝土相比，采用同样的塌落度，掺高效减水剂的混凝土可大大减小水灰比。高效减水剂使用后，不仅能降低水灰比，而且能使混凝土拌合物中的水泥更为分散，从而使硬化后的空隙率及孔隙分布情况得到进一步改善。通过试验，在同样水灰比情况下，掺高效成水剂的混凝土28天强度比不掺高效成水剂的混凝土要多，且塌落度增加很大。在保证相同塌落度条件下，掺高效减水剂的混凝土3天和7天强度能提高50%70%，28天强度提高40%以上。因此，要提高混凝土的强度，掺高效减水剂是很有效的措施。但是，掺高效减水剂的混凝土拌合物凝结时间可稍许提前并且塌落度损失较快。因此，大体积混凝土施工时易使用缓凝型高效减水剂。掺入缓凝高效减水剂既可减少混凝土的单位用水量，满足稠度的要求，又能提高混凝土的和易性，延缓混凝土的凝结时间，降低水化热。 二、膨胀剂 膨胀混凝土的膨胀性能主要来源于膨胀水泥或掺加膨胀剂的水化作用。目前应用较多的是UEA混凝土膨胀剂，它是一种特制的硫铝酸盐膨胀剂，主要由无水硫铝酸钙(3CA.CaS04) .硫酸铝钾IC.Al3(S04)(H)bj硫酸钙(Ca04)等矿物成份组成。它加到普通水泥中与水拌合后，上述矿物与硅酸钙水化析出的C或OHM作用形成了水化硫铝酸钙，即钙钒石 (C洁3Cas仇32HzO)。它就是水泥的膨胀源C一S一H凝胶和钙钒石的相互促进，相互制约，使混凝土的强度和膨胀发展相协调。掺UEA混凝土的坍落度随水灰比和UEA掺量增加而增加，但坍落度损失比普通混凝土稍快，UEA膨胀混凝土的初凝时间较普通混凝土提前1小时左右，终凝时间较普通混凝土提前近两个小时。 经试验研究，随着UEA掺量增多，混凝土的膨胀率增加，强度有所下降，但当配制补偿收缩混凝土时，掺量为0 - 配筋率为0.2-1.00，限制膨胀率为2一4 1 ，在混凝土中导入自应力值为0.2-0.Ir，对强度影响不大。水灰比大时，UEA混凝土的膨胀值较小，反之则大。 由于钙矾石形成是需要大量吸收水份。所以，浇筑所有膨胀混凝土，都应特别强调养护。否则，达不到预期效果。养护期应不少于14天。UEA混凝土在水中或潮湿养护条件下，膨胀性能十分理想，混凝土保持压应力状态。只要混凝土中的水不蒸发或少蒸发，靠其本身的水也可获得较好的膨胀性能，但绝对值小些。 在同一UEA掺量情况下，碎石混凝土的膨胀率比卵石混凝土小些。当配筋率较大时，UEA混凝土的限制膨胀率较小，而导入自应力较大。但当配筋率超过时，则自应力增加不多。总的来说，混凝土的膨胀性能与UEA掺量，水灰比，水泥用量，骨料种类，配合比，配筋率和养护条件有关。我们可以调整上述因素，配置所需的膨胀混凝土。 膨胀混凝土的强度分自由膨胀强度和约束膨胀强度。自由强度常随膨胀值增加而下降，而约束强度则有所提高。因一定的膨胀结晶能够使混凝土更加致密，毛细孔减小，界面结构得到改善，从而使强度提高。混凝土自由膨胀率小于5 时，对强度影响不大，因此，UEA的一般掺量为1014%。这是最佳范围。但在实际工程中，大多处于各种约束状态，因此，真实强度将比自由强度高，大约高120 通过多年的观察，证明UEA膨胀混凝土的膨胀是稳定的，强度发展是持续上升的。因此，他是优于普通混凝土的结构材料，对水泥的适应性是良好的。掺入UEA的膨胀混凝土，其抗渗性能明显增加，这也是由于膨胀致密的原因。 三、粉煤灰粉煤灰是从烧煤粉的锅炉烟气中收集的粉状灰粒，国外把它叫做“飞灰”或者“磨细燃料灰”。把粉煤灰掺入混凝土中，就制成粉煤灰混凝土因为这种混凝土能够节约矿物资源和能源，减少环境污染，改善混凝土性能，因此它是一种经济的改性混凝土，开发利用粉煤灰混凝土技术已引起国内外工程界人士的高度重视。粉煤灰的矿物组成相当复杂。目前在混凝土中应用较多的低钙粉煤灰主要有六 种矿物组分，即玻璃微珠、海绵状玻璃体、石英、氧化铁、碳粒，硫酸盐等。这六种矿物的含量较多，对粉煤灰的影响也较大。由于，粉煤灰具有火山灰活性效应，在混凝土中掺入粉煤灰可以提高混凝土的密实性。龄期越长，反应越完全，混凝土越密实，混凝土的强度也越高。同时，粉煤灰具有胶凝作用和减水作用(优质粉煤灰)。在混凝土中掺加粉煤灰，改善了混凝土的和易性，降低了水灰比，减少了多余水份蒸发后形成的孔隙，粉煤灰取代部分水泥后，早期水化热明显降低，对于大体积混凝土工程掺粉煤灰的混凝土能使温度峰值显著降低，出现峰值温度的时间也能推迟。但是，掺入粉煤灰后增加了混凝土的干缩，并且早期强度有所降低，这在实际工程中应予以注意。 综上所述，在大体积混凝土中掺入U型膨胀剂能使混凝土产生适度微膨胀来补偿收缩，在有约束的条件下，在混凝土中建立o.0.7的自应力，混凝土凝固后，仍存在微弱的膨胀和内应力，可补偿混凝土的收缩;掺入粉煤灰，改善了混凝土的和易性，增加了胶凝物质，降低了混凝土的水灰比，减少了多余水份蒸发后形成的孔隙。粉煤灰替代水泥，使水化热明显降低，对于大体积混凝土工程，可降低混凝土内部温度;掺入高效减水剂和缓凝剂可减少混凝土单位用水量，满足稠度要求，提高混凝土和易性，满足泵送要求，并能延长凝结时间，降低水化热。2-3“三接”混凝土的配合比设计及试配一、试验仪器1、水泥力学性能检测设备(一套);2、300kN、2000kN压力试验机;3、50升混凝上强制搅拌机;4、混凝土振动台:5、混凝土贯入阻力仪;6、混凝土含气量测定仪;7、混凝土塌落度筒;8、混凝土试模;9、比长仪。二、材料水泥:抚顺生产42.5级普通硅酸盐水泥; 抚顺生产32.5级矿渣硅酸盐水泥;砂子:浑河产河砂，中砂;石子:哈达产碎石，粒级5一20nun;粉煤灰:沈阳热电厂产l级粉煤灰;膨胀剂:沈阳东陵生产UEA膨胀剂;外加剂:抚顺塔峪生产的LFS缓凝高效减水剂; 抚顺塔峪生产的LFW高强泵送减水剂。三、材料性质试验水泥:强度测定砂子:细度模数初、终凝时间测定，安定性检验;表观密度，堆积密度，含泥量; 石子:筛分析，表观密度，堆积密度，含泥量，空隙率。 四、试验设计 本次试验采用两种水泥，即42。5级普通硅酸盐水泥和32.5级矿渣硅酸盐水泥进行配合比设计。配合比设计采用JGJ/55一2000普通混凝土配合比设计规程按基准配合比法计算，根据经验并试拌调整，确定基准配合比，在基准配合比的基础上掺入减水剂配置成流态混凝土并用粉煤灰和UEA取代部分水泥。对42 .5级普通硅酸盐水泥，粉煤灰取代量为0%、15%、20%、25%，UEA取代量为0%、10%。对32.5级矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰取代量为15%、25%、UEA取代量为0 ,5 o、20%。 五、试配过程采用工程中实际采用的原材料，搅拌方法与施工相同;每盘混凝土的搅拌量取30升;试拌，检查拌合物和易性，调整用水量和砂率%找出满足混凝土强度试验用的基准配合比:采用三个不同水灰比制作强度试件;并检验混凝土的塌落度及塌落度损失、粘聚性、保水性、容重、含气量及凝结时间:根据结果进行配合比调整，经标准养护至规定龄期后进行抗压试验及统计分析以确定配合比。2-4试验结果一、材料性能试验1、水泥强度等级测定见表2一1表2一1水泥强度检测结果强度等级抗压强度M加 抗折强度MPa 3天 28天 3天 28天 42. 26。2 5* 5 .98。6 32.5 16。7 4if i 1.! 4。l6. 2、水泥初凝终凝时间侧定，见表2一2表2一2水泥凝结时间检侧结果强度等级初凝 终凝 42.5 h5 4h 20min32.5 4hl肠mm 5h4仓mn (欲)布毅卞碳3、砂子的筛分曲线如图2一1细度模数:2.6级配区属:II区中砂表观密度:2650kg1m3堆积密度:1460kg1m3含泥量:1.2%白户心心，崎l 产/产 并 一口.口日. 1匕.口.甘甲归.肖臼.， 娜甲阅.喇叫.叫白.月月日脚_/ 广 o.!6氏315V i。25 2.。D1s筛孔尺寸(m二)4、石子试验颗粒级配见表2一3图2一1沙于筛分曲线筛孔尺寸(朋) 25i 20a A.F 61 101 5 .00 2，5 标准颖粒级配范围累计筛余% 0 0一10 40一7090一100 95一100 实际累计筛余 0 8 29 7O 92 97 属连续粒级，分称粒级5一20nun最大粒径为20nlnl表观密度:2810k留扩堆积密度:1470坷m3含泥量:.4o二、配合比确定在基准配合比的基础上，考虑大体积混凝土的可泵性，要有大的流动性，好的粘聚性，经试拌调整配合比见表2一4，表2一5三、试验结果本试验按粉煤灰，UEA掺量不同共选取17个配合比，每个配合比留4组试块，测试3天、7天、28天、60天强度，结果见表2一6、表2一7序号水/胶 水c水泥砂() 石) 粉煤灰UEA(吨) LFS (tg) () % l 0. 1 2oo 4 700 11 0 0 . 2 0.4 200 4 16700 1 74 0 . 3 0.4 2oo 392 7oo 】1 1098 0 l. 4 O，41 200 367 700 1 1 10123 0 . 5 0.41 2oo 440 7oo 1 1 100 50 l，06 0，41 2oo 366 7oo 1 1 1074 50 . 7 0。41 200 342 700 1 1 1098 50 l，08 0i 200 3 177oo 1 1 10123 50 1 .0表2一532i级矿清硅酸盐水泥混凝土配合比表序号水Z胶 水(k助水泥砂(kg)石子 粉煤灰UEA(卿LFW.H (kg) (kg) 丸) % 1 0。36 190 530 676 1 104 0 0 1 .5 2 0.36 190 451 676 1 104 79 0 l。5 3 0.36 190 406 676 11以 79 45 1 .5 4 0 .36 190 384 676 1 1 0479 67 1 .5 5 0 .36 190 361 676 1 104 79 90 1 .5 6 0，36 190 398 676 1 104 132 0 1 .5 7 0i 190 358 676 1 1 04132 40 l。5 8 0 190 338 676 1 104 132 60 1.5 9 0 .36 190 3 18676 1 104 132 80 1 .5 表2一6普硅42.5级水泥混凝土试配结果表序号水泥粉煤UEA 塌落 粘 泌水 c3 场 几2。 物 用量灰掺掺量 度 聚 (Mpa) (MPa) (M pa) (MPa) (kg) 量(o/0) (cm) 性 (%) l 490 0 O 20.5 良好无 28。3 38。3 450 51。8 2 4 16l5 0 20i i.R 良好无 5. 36 44.6 54t 3 392 20 O 20.5 良好无 23。5 35.6 42，2 52r 4 367 25 0 181 良好无 18，8 29.8 41，5 47.2 5 440 0 10 2 1 .0 良好无 27。8 37，3 45，9 50.2 6 366 l7 l0 20乃 良好无 料.9 35.0 44 .1 53，6 7 342 20 10 20.0 良好无 3* 34，7 43.2 53，1 8 3 1725 l0 17。5 良好无 l名.9 30，0 42.0 48 .6 表2一7矿渣32.5级水泥握凝土试配结果表序水泥粉煤灰UEA 塌落 粘 泌水 场 耳7 场s 协 号用量掺量 掺量度 聚 (M (Mpa) (MPa) 洲Pa) (k) (%) (%) (cm) 性 l 530 0 O 19i 良好无 26、4 32s 44，7 49。3 2 451 l5 0 22t 良好无 12i 27a 40r 50.6 3 406 l5 10 22r 良好无 23.9 35r 41，7 53。954 384 l5 l5 21. 良好无 19Y 363 46r 55fi 5 361 15 20 22s 良好无 14.4 28，5 49。0 551 6 398 25 0 205 良好无 11，9 23，5 32，3 40，4 7 358 25 l0 20。0 良好无 1. 20.4 39.5 47。0 8 338 25 l5 20。0 良好无 101 22 .0 4 1. 47，4 9 3】825 20 20t 良好无 1 1 .1281 44，8 50f 2一5试验结果分析 一、新拌混凝土性能分析 1、塌落度 塌落度大小反映混凝土的流动性，塌落度大说明混凝土流动性好，有利于混凝土泵送，能使混凝土均匀密实地填满模板，从表2一6.表2一7中可以看出，各配合比的初始塌落度都大于200力。刀以，掺入粉煤灰的混凝土塌落度一小时损失均不超过30 mm，能满足大体积泵送混凝土施工。这主要是减水剂、泵送剂的效果比较明显，同时，粉煤灰的形貌效应和矿物减水剂功能，也对增大塌落度及减少塌落度损失有一定作用。 2、粘聚性和保水性 粘聚性是指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，不致产生分层离析现象。 保水性是指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。 混凝土的粘聚性和保水性与许多因素有关，如水泥浆的数量，水泥浆的稠度，砂率，水泥的品种和骨料，外加剂等。在混凝土中掺入粉煤灰和膨胀剂，增加了混凝土中的粉料，也增加了浆体的体积，有利于改善混凝土的粘聚性，提高混凝土的保水性。从拌合物看，粘聚性良好，没有泌水。说明配合比，掺合料，外加剂适合施工对新拌合物粘聚性和保水性要求。 3、塌落度损失 塌落度损失大小直接影响到混凝土和泵送混凝土的输送距离与质量。部分配合比的塌落度损失值见表2一8。 表2一8混凝土塌落度损失表水泥种类 序号粉煤灰掺UEA掺量 塌落度(crl 量(%) (%) 初始 30r60mn 普硅42i级 3 20 00 20.5 20.1 18.5 7 20 10% 20i 18。5 16.5 矿渣321级 3 l5 10% 221 20.5 17r 7 25 10，o 22。0 2 1 .018.5 从上表可知掺UEA比不掺UEA塌落度损失快，粉煤灰用量多塌落度损失慢。这与UEA 甲，钾甲，.-目.、早期水化作用进行较快是相符合的。强度分析 1、普硅42.5水泥强度结果分析 依据表2一4，将UEA和粉煤灰按不同掺量取代水泥后根据混凝土强度结果绘成曲线，如图2一4 从图2一4上可以看出，无论掺UEA或不掺UEA，随着粉煤灰取代量增多，早期强度都不同程度下降，特别是取代量超过25%，下降幅度较大。但是28天强度，下降不多，60天时，掺量为15%.20%时，超过基准混凝土强度。这说明粉煤灰虽然具有火山灰效应，但毕竞不是水泥，随着粉煤灰量的增多，有效胶凝材料量减少，早期强度必然下降。粉煤灰的火山灰反应是:粉煤灰中的活性510:和A12O3与水泥生成的