C高强混凝土施工技术

随着建筑科学技术的提高，建筑物正在向着高层高空发展，因此C60或C60以上的高强度混凝土越来越得到广泛的应用。如何保证高强混凝土的施工质量是我们公司目前急需解决的技术难题之一。高强度混凝土最容易出现的质量问题：一是构件表面裂缝、有气泡，二是混凝土浮浆层过厚造成结构上部强度低下。其原因分析：一、质量问题的类型、特点、原因分析：<一>水泥水化热造成裂缝：高强度混凝土一般都选用PO42.5以上普通硅酸盐等高标号水泥，而且单方水泥用量大，此种水泥水化热很高，经热工计算，混凝土浇筑后的三天表层温度达到50℃以上，另外受施工环境影响混凝土表面温度与环境温度之差超过15℃时，最高浇筑温度高于28℃且混凝土断面温度变化梯度较大时，易出现水化热裂缝，裂缝类型：有表面裂缝、内部裂缝、贯穿裂缝等,就裂缝形状而言，有龟裂缝、放射状裂缝、水平裂缝、竖向裂缝和斜向裂缝等，出现气泡的原因与混凝土坍落度、振捣和外加剂采用高效减水剂有一定关系。<二>高强混凝土浮浆过多的原因：首先从高强混凝土配合比上分析：一般C60混凝土如使用PO42.5水泥，单方水泥用量有资料显示平均值为481.5Kg/m3，最大不能超过550Kg/m3。另外，粉煤灰和矿粉掺量约占水泥用量的20%左右。这样就造成了粉状材料过多，砂、石等骨料过少的现象，如果用水量稍有不慎，混凝土坍落度过大，再加上振捣时间过长就会形成：砂子、石子下沉，粉煤灰、矿粉等浮浆上浮现象，从而造成竖向结构上部强度过低，甚至端部会出现竖向裂缝等严重影响结构安全的质量事故。从我们浇筑的试验剪力墙（柱）剔凿后的情况分析如图所示。如何解决C60等高强混凝土施工技术，确保工程质量，2009年我们公司在某医院大楼和某大酒店等高强混凝土施工中总结了一套确保高强混凝土工程质量施工经验，施工中我们采用的主要技术路线：优化混凝土配合比设计→高强混凝土施工新技术→测温和养护二、保证质量的技术措施：<一>优化混凝土配合比设计：首先要与商品混凝土公司签订技术质量保证协议，原材料的选择要科学合理，能保证混凝土强度以满足施工要求为前提。1、水泥：应选择高标号、低水化热、低碱型水泥。（用量由试配确定）2、粉煤灰：应使用Ⅰ级粉煤灰：技术指标：烧失量≤3%，三氧化硫含量≤3%，细度≤15%。掺量不超过水泥用量的15%。3、矿粉：应选用优质矿粉，掺量25%左右。（按水泥用量）4、砂：应选用质地坚硬，级配良好的中砂，细度模数不小于2.6，含泥量不应大于2%，泥块含量不宜大于0.5%，砂率控制在34%~41%之间。5、碎石：粒径5~25mm，选择质地坚硬的石灰岩、花岗石等，针片状颗粒不超过5%，含泥量≤0.5%，含泥块量不宜大于0.2%，用量以试配确定。6、外加剂：目前常用的外加剂有两种型号：聚羧酸盐和萘系系列产品，通过多次试配和现场实际使用来看：聚羧酸盐外加剂对有些水泥的品种型号不适应性会出现离析和快凝现象，掺量很难控制。因此用萘系型号的外加剂配出的高强混凝土比较稳定。7、水：选用纯净的地下水或自来水，用量：在150~197之间，水胶比控制在0.27~0.37之间。8、混凝土其他技术指标：eq\o\ac(○,1)坍落度：200mm~220mm，运至现场的坍损度：0.5~2cm。eq\o\ac(○,2)混凝土入模温度15℃~17℃，初凝时间6~7小时。（视环境温度和施工情况而定）附某大酒店C60高强混凝土配合比报告表。某大酒店C60混凝土配合比报告使用部位：主楼五层eq\o\ac(○,12)轴~eq\o\ac(○,19)轴墙柱材料名称水泥砂石子（mm）水外加剂掺和料5-1010-2016-31.5粉煤灰矿粉膨胀剂用量Kg/m3409656197788017517.5641100质量配合比0.701.130.341.350.000.300.0300.110.190.00搅拌办法机械捣固办法机械养护条件标养砂率40水胶比0.30实测稠度240mm依据标准：JGJJ55-20000、GB/T550081--2002、GB/T550080--2002、GB/T550204--2002备注：试配以干料料计，标准差差取值6.0Mpa注：水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。<二>高强混凝土施工技术：1、如何保证远距离泵送混凝土的浇筑质量，除了保证常规混凝土的出楼温度和入模温度外，更要加大控制混凝土到现场后的坍落度，混凝土和易性、粘聚性很关键，因此要求每车都要检测坍落度与搅拌站测出的数据相比较，一般坍损度控制在0.5~2cm为宜，即出机时坍落度200mm，到现场浇筑时应不小于180mm，如发现坍损度过大，或混凝土出现离析现象，坚决不能入模浇筑。2、因为高强混凝土水胶比只有0.3左右，流动性、和易性是靠外加剂调整控制，因此现场严禁加水，以防混凝土离析和降低强度。3、混凝土的振捣：高强混凝土由于配合比中，水泥、粉煤灰、矿粉掺量较多，而砂石等骨料在振捣时下沉，胶凝材料上浮，造成剪力墙、柱顶部位浆体聚集，容易开裂，我们的预防措施：混凝土采用高频振动棒加密振点，每一振点的时间不宜过短或过长，用眼观察，以混凝土表面呈水平状，不再显著下沉，不再出现气泡，表面泌出灰浆为准，另外，在混凝土初凝前，二次振捣增加混凝土密实度。4、预防顶部浮浆开裂的措施是：一是浇高法，将柱（剪力墙）混凝土浇筑高度到梁底（板底）以上10cm，拆模后弹线剔除上部浮浆层。二是投放石子法：一次振捣完成后，从柱头（或剪力墙）顶部投放石子，粒径5~25mm（用混凝土原石子），投放量4.5Kg/m2左右，即能增强浆体聚集层混凝土强度，又起到防止端部开裂的弊病，（图二）此工艺技术我们在某医院和某大酒店等竖向结构C60混凝土高强混凝土施工中取得很好的效果。<三>测温养护：1.热工计算：（计算过程省略）取值范围：1.1混凝土设计标号C60，按配合比报告选用水泥标号PO42.5普通硅酸盐水泥。1.2选其混凝土构件最大柱<1000*1200mm>截面计算1.3大气平均气温Ta值取37℃（按七月份天气取值）1.4计算结果：T3T749.23℃50.07℃eq\o\ac(○,1)混凝土中心温度：三天最大热峰值T3=55.6℃eq\o\ac(○,2)混凝土表面温度：三天和七天分别是：三天温度差：t3=T3-37℃=49.23℃-37℃=12.23℃七天温度差：t7=T7-37℃=50.07℃-37℃=13.07℃理论计算：三天和七天混凝土表面温度与大气环境温度差均＜15℃符合要求。2.测温：2.1测温点的布置：在柱子（剪力墙）上，中下各布设一组测点，每组测温点设柱中和两侧各一组，剪力墙每4m设一组（上中下），每2小时测一次；2.2拆模时间：混凝土养护48小时后拆模，冬季3-4天，拆模后及时包裹养护，测温实例如下：附某医院、某大酒店实际测温记录。某医院测温记录（地下室eq\o\ac(○,7)-eq\o\ac(○,8)轴间后浇带至eq\o\ac(○,15)轴框架柱）测温时间（年月日日时）大气温度（℃）浇筑温度（℃）各测孔内部温度（℃）/混凝土表面面温度平均温度℃123456782008年12月月17日20：00015121213141315171512.19867767872008年12月月18日20：00-216414045424341434437.0625242726282726252008年12月月19日20：00513404246444543424037.752826272528262527某大酒店（主楼六层东侧eq\o\ac(○,20)-eq\o\ac(○,27)轴墙柱）测温时间（年月日日时）大气温度（℃）各测温孔编号平均温度℃上中2008年12月月6日20：00-2787.52008年12月月7日14：0081727222008年12月月7日22：001182823通过实际测温记录可以看出：某医院地下室eq\o\ac(○,7)~eq\o\ac(○,8)轴后浇带至eq\o\ac(○,15)轴框架柱三天最大热峰值46℃，某大酒店主楼六层东侧eq\o\ac(○,20)~eq\o\ac(○,27)轴墙柱三天最大热峰值为27℃~28℃，都未超过热工计算50℃的最高热峰值，避免了因温度差造成的混凝土表面裂缝的出现，确保结构质量安全。3.保温养护：3.1按照以上热工计算和混凝土导热系数计算出保温材料厚度为36mm，采用二层麻袋+一层塑料布，再浇水降温控制温度，夏季如发现温度过高可采取地下水或冰水降温。3.2冬季保温措施：一层塑料布+两层毡被包裹，特别是柱头处要将保温被塞到钢筋空隙中做到混凝土表面无裸露，另外，整个建筑物周围应用彩条布草帘搭设挡风墙，内配电暖气、电热毯，确保环境温度在0℃以上，加强测温，一旦发现温度过低则采取增温措施。（不得浇水）