高强高性能砼施工技术

高强高性能砼施工技术本工程框架柱五层以下采用C50砼，内筒剪力墙设备层以下采用C50砼。C50砼总用量5867m3，C45砼总用量3065m3。1高性能砼的特点高性能砼可预拌运输和泵送，具有高强、早强、变形小和抗渗抗腐蚀性能优良等特点。高性能砼能够大幅度提高工程结构和构件的承载能力，减少结构构件的尺寸和自重，加快工程施工进度，还能经受恶劣的环境条件，所以有重大的经济效益。2设计技术要求及质量保证对混凝土的根本要求是在满足设计要求达到设计强度的同时保证C50混凝土成为高性能混凝土。事实上，高性能混凝土在大多数情况下就意味着耐久性的提高，因此C50高性能混凝土配合比设计分别以下述两方面进行考虑。(1)混凝土的强度—试配强度满足JGJ/T55-96混凝土设计规程：fCu.0>fCu.k+1.645δ为提高混凝土强度保证率δ取值为8，即：C50混凝土试配强度必须大于63.2MPa保证高性能的混凝土具有设计要求的足够强度。(2)混凝土的耐久性—在充分优选原材料的基础上采用正交设计的方法，通过对不同水胶比，水泥用量，掺和料量及骨料用量进行配合比优化设计，保证混凝土拌和物具有良好的和易性和施工泵送性能；硬化后的混凝土具有良好的抗碳化、抗渗透、抗冻性能及徐变、收缩性能；特别对混凝土因活性碱骨料反应而导致结构遭受破坏采取了有效控制手段，对保证结构安全的延长建筑物使用寿命起到不可低估的重要作用。3原材料的选用(1)水泥水泥的选用为整个砼生产施工的基础，其选用原则主要从水泥活性、标准稠度用水量以及水泥与外加剂间的适应性等指标着手。以下为本工程所选用湖南省韶峰集团有限公司生产的42.5普通硅酸盐水泥，韶峰牌水泥为湖南省著名品牌，国家级免检产品，其主要技术参数见表格1。水泥的物理化学性能表格1标准稠度(%)细度(80μm筛余，%)比表面积(m2/kg)化学成分安定性MgO(%)SO3(%)烧失量(%)25.21.73.252.42.45合格凝结时间(min)抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)初凝终凝3d28d3d28d2:203:275.58.526.349.8(2)超细掺合料为满足砼工作性能，掺合料选用湘潭电厂生产的超细粉煤灰，其化学成分和物理性能见表格2。超细粉煤灰的物理性能和化学成分表格2密度(g/cm3)细度含水量(%)SO3(%)烧失量(%)18.400.430.854.50(3)砂采用湘阴产细度模数2.82的洁净中砂，含泥量为0.3%。(4)石子采用湘阴产5~20mm连续级配卵石，含泥量小于1%。(5)外加剂选用山西黄腾外加剂厂生产的UNF-3B高强砼泵送剂，具有增塑、缓凝、高强等特点，与水泥之间有很好的适应性，能有效防止砼坍落度损失及在泵送过程中的离析或阻塞，对钢筋无锈蚀作用。外加剂进场后，首先检查出厂质量证明书，然后进行适应性及使用效果检查。(6)水选用自来饮用水。4配合比的确定为使砼达到高强度、高耐久性，就必须降低水灰比，以减少砼中水泥石的毛细管孔隙以及水泥石与骨料间的界面缝隙，提高砼的密实度，这就带来砼的工作性能(泵送性能)较差的矛盾，因而以超细粉煤灰置换部分水泥用量以充分填充水泥颗粒间的空隙，满足泵送砼施工要求。工艺参数的选择①水胶比的选择要使水泥石达到最密实的结构状态，以及砼拌合物具有较高的工作性能，就必须选择合理的水胶比。水胶比过低，砼拌合物粘性增大，工作性能较差；而水胶比过高，将导致骨料与水泥石界面的泌水增多，界面结构松散，粘结力下降，影响砼强度及各项耐久性能。因此，水胶比宜控制在0.3~0.4之间，在此范围内，应尽量降低水泥用量，并确保单方砼胶凝材料用量不超过500kg。②砂率的选择由于高强高性能砼中胶凝材料用量较普通砼多，为保证砼的工作性能、强度和耐久性，其细集料的总表面积和需水量应尽量减少。试验表明，砂率过大或过小都会影响泵送效果，基本配合比中的砂率控制在38%左右。③超细粉煤灰掺量的选择超细粉煤灰作为高强砼中一个重要组分，其主要效应有：填充效应、减水效应、增强效应。a.填充效应：超细粉煤灰的颗粒一般比水泥颗粒细小，能够填充到集料和水泥颗粒间空隙中，使颗粒级配更趋理想化，从而降低胶凝材料在标准稠度下的用水量，进一步提高砼的密实度。b.减水效应：由填充效应可知，由于超细粉煤灰中很大一部分是针状玻璃体，它能插入一些细小的孔隙而达到减水效果，提高砼的流动性。c.增强效应：超细粉煤灰由于受水泥水化生成的Ca(OH)2的激发作用，其中的活性分子与Ca(OH)2反应生成胶凝物质，减少了对砼性能不利的Ca(OH)2浓度和局部富集现象，可有效的改善界面结构，增强集料与水泥石的粘结能力，相应提高砼强度。为充分保证超细粉煤灰3种效应的发挥，保证超细粉煤灰与水泥的有机结合，其掺量按等量取代水泥用量。(2)配合比的确定通过对以上参数选择的分析，结合工程设计要求，C50砼配合比表格3。C50混凝土配合比表格3P.O42.5普硅水泥砂石自来水粉煤灰高效泵送剂坍落度(cm)初凝时间(h)终凝时间(h)配合比11.462.380.380.090.015材料用量(kg/m3)4606731097175407.5185:307:30按上述配合比进行试生产，制作成试块后的7d抗压强度达到40.2MPa。5施工技术措施本工程预拌砼由长沙金宇混凝土有限公司提供，砼的运输与浇捣过程中均应严格按施工工艺或施工要求进行。混凝土搅拌车装料前，清洗搅拌筒并把积水排清后装料。(2)运输途中，拌筒以1~3r/min速度进行搅拌，卸料前应使拌筒以8~12r/min快速运转后，再反转卸料。(3)现场试验取样时，应以搅拌车卸料1/4后至3/4前的砼为代表，取样数量按施工规范进行。坍落度的测试在出站时和泵送前均应进行，坍落度在运输中的损失不应大于20mm。(4)若到达施工现场的砼和易性不能满足施工要求，需对外加剂和用水量进行调整时，应由搅拌站驻现场技术人员确定。(5)本工程因同一结构层存在竖向与水平面砼不同等级的矛盾，在砼浇捣时采取措施控制低等级砼不得进入高等级标号砼区域。(6)砼应分层浇捣，每点振捣时间以砼表面已呈现浮浆和不再沉落、不再冒气泡为度。(7)砼应连续进行，如出现间歇时间，则应在前层砼浇捣前将次层砼浇捣完毕。(8)高性能砼拌合物水灰比小，具有坍落度大、粘性大、泌水量低的特点。水泥浆的粘度小，抗离析性好，因而即使坍落度很大，也能施工应用。但高性能砼的高粘性，对于泵送来说是不利的。因此，在泵送施工时，我们采取以下几点技术措施：①现场泵管应按线路短、弯头少的原则布置，满足水平管与垂直管长度之比不小于1∶4且相差不小于30m的要求，同时做好泵管堵塞或爆管的预防措施。②开始泵送时，应使泵处于低速运转，待泵压和部分工作正常后，再提高运转速度加大行程，转入正常的泵送。③正常泵送过程中，宜保持泵送连续性，尽量避免泵送中断，若砼供应不及时，宁可放慢泵送速度也要保持泵送连续性。在泵送过程中，输送管内砼拌合物处于运动状态，砼中各部分呈均匀分布状态，泵送中断时，泵管中剩下的粗骨料易造成堵管。④泵送过程中一旦因故中断时，停泵时间不得超过15min，砼泵应每隔4~5min开泵一次，每次使泵正常运转和反转两个冲程，以防止输送管内砼拌合物堵塞，这时受料斗中的砼应保持一定高度，否则将造成吸空和外喷。⑤在泵送过程中，受料斗内应充满砼，防止吸入空气。如吸入空气，应立即反泵将砼吸回料斗内，去除空气后转为正常泵送。⑥在泵送砼时，水箱应充满洗涤水，并应经常更换和补充。⑦泵送将结束时，应估算残留在输送管内的砼量，应使这些砼经水或压缩空气推动后才能使用。⑧砼泵使用完毕后应及时清洗，输送管道也应清洗干净，以防砼残留在管道中影响下一次泵送。(9)养护由于高强砼水灰比小，单方水泥用量多，早期需水量较普通砼大得多，早期强度高，如养护不当易造成早期失水，影响砼的后期强度。为此，在工程中根据结构特点，采取以带模自养为主、浇水养护为辅的养护方法，浇水次数以保持模板处于湿润为宜，养护期不少于7天。拆模后用砼专用养护液滚涂养护。6质量控制措施作为高强度砼，其在生产、施工过程中的主要工序，拌合物的坍落度及其经时损失、凝结时间、砼早期强度和28天强度，是砼质量控制的关键所在。除制定完整的质量管理组织体系，明确各自的岗位职责外，还应从原材料的控制、生产工艺的保证、施工工艺的落实上着手，保证高强度性能砼满足要求。(1)所有原材料均要有出厂检验单和合格证，到达现场的材料需抽样进行复测检验，合格后方能使用。各类材料在运输、存储、保管和使用过程中严格按管理制度执行，防止误装、互混和变质。(2)砼的拌制，必须注意原材料、外加剂的投料顺序，严格控制配料量，正确执行搅拌制度，特别是控制砼的搅拌时间，以防因搅拌时间过长而出现离析现象。(3)砼生产现场与施工现场之间应保持密切联系，及时反馈信息。(4)严格执行砼浇灌令制度，经过质量、技术和安全部门检查