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【摘要】高性能砼在高层建筑中应用越来越广泛,在施工中很容易出现各种质量问题;本文从高性能砼试配、拌制要求、施工方法、质量保证措施等方面,介绍了高强砼的施工技术及质量控制措施。
【关键词】高性能砼;质量控制;砼施工;施工技术
高性能砼是一种新型高技术砼,具有高强度, 高弹性模量, 变形小,耐久性、抗渗性好等优点,在高层建筑中的应用越来越广泛,本工程的部分剪力墙及框架柱砼强度等级为C60,属于高性能砼,如何做好高性能砼的配制与施工是确保工程质量的重点。结合国内实际情况和工艺特点,在坚持采用本地原材料和目前生产工艺的原则下,试验C60高性能砼,并采用合理的施工方法精心组织施工确保高性能砼达到要求。
1、C60高性能砼试配
⑴高性能砼原材料质量要求
①水泥:为了降低水化热、提高砼的和易性、减少泌水性、减少砼的早期收缩裂缝和减少砼的干缩及徐变,应选用非早强型(非R型)普通硅酸盐、低碱、低水化热水泥,强度等级为52.5。
②粗骨料:选用质地坚硬、级配良好的以石灰岩等石质为主的机制碎卵石,且采用二级破碎的5-20mm粒级的粗骨料,针片状含量等指标应符合规范要求。
③细骨料:应选择质地坚硬、级配良好的中砂,细度模数控制在4.2~2.8范围内,砂硬度高,级配曲线合理,含泥量不应超过2%;
④掺合料:考虑使用“三掺”技术,掺合料宜采用细掺料(需要比水泥熟料具有更大的细度和更好的颗粒级配),为保证砼性能需掺加一定量具有较好活性的硅粉、粉煤灰和磨细矿粉,硅粉中的极细颗粒具有良好的微填充效应,可以使砼的孔结构充分致密,从而保障砼的强度和耐久性,磨细矿粉应细度细、烧失量低。
⑤外加剂:为了减少用水量,改善砼的流动性和密实性,选用聚羧酸系高效减水剂,其能满足配制一般要求的高性能砼,且掺量少;
⑵试配的技术要求
高性能砼必须经试验室试配并经现场试验确认后,方可正式使用,超出的数值应根据砼强度标准差确定。
①在满足强度要求、耐久要求和工作性能的前提下,通过对集料、配合比的优化和优选,尽量减少水泥用量和用水量,配制出水化热低、收缩小、无裂缝,并能有良好的施工性能和耐久性优异高强、高性能砼,以减少砼的自收缩引起的体积变形,降低绝对温升,延缓水化热峰值,提高砼的抗裂性、密实性和耐久性等;
②配制强度必须大于设计要求的强度标准值,通常大一个等级,坍落度损失率不大于10%,120min后展开度不小于450mm。
③水胶比控制在0.25~0.42之间,水泥用量不宜大于450kg/ m3,砂率宜控制在34%~44%之间。
④合理掺入优质I级粉煤灰,延缓了砼凝结时间,降低水化热,解决砼粘聚性高、泵送阻力大的难题;
⑤通过采用高性能减水剂, 改善砼的和易性,使骨料悬浮于水泥浆体中,砼拌合物具有高流动性,而又不出现离析泌水现象,以保证砼在出机3h内坍落度损失率<10%;
⑥粗骨料采用碎石,級配连续,细集料选用石英含量较高的圆形颗粒状优质天然中粗河砂。
⑶实验室试验
为了保证砼的抗渗性和抗裂性能达到设计要求,需要对砼进行体积稳定性试验,氯离子渗透试验,碳化实验和碱活性实验等进一步检验砼性能, 再根据试验结果,合理确定施工配合比,在原材料有变化及季节变化时,需要及时调整配合比。
2、高性能砼的拌制要求
针对本工程砼强度等级高,抗渗性要求高等特点,必须强化砼原材料的检验标准,加强砼搅拌过程的技术措施等要求。
⑴原材料质量:严格控制原材料质量,对原材料供应源必须进行调查和预先进行抽样检测,原材料进场后要严格按规定要求进行抽样检查。
⑵原材料称量:严格按配合比重量计量,控制计量偏差,水泥和掺合料±1%,水和外加剂±1%,粗、细骨料±2%。
⑶搅拌站设备:应有精确的原材料自动称量系统和计算机自动控制系统,并能对原材料品质均匀性、配合比参数的变化等,通过人机对话进行监控、数据采集与分析;
⑷搅拌时间:根据砼的强度等级以及其他性能要求,结合搅拌设备的要求确定合适的搅拌时间。
3、高性能砼施工方法
⑴振动棒是使用:高性能砼因自身流动性较高,易于流动和密实,因此不需强力振捣,可选用低频振捣器。
⑵墙体砼浇注和振捣:砼下料点要分散布置,浇注砼要连续进行,间隔时间不应超过2h。
⑶框架柱砼浇注和振捣:若框架柱高度大于3m,浇注砼必须用串桶或溜槽,每层振捣时振捣棒要插入下层砼且深度不小于50mm, 振捣要均匀。
⑷梁、顶板砼浇注和振捣:为了提高顶板砼表面观感,在顶板浇注时,采用3m长铝合金杠刮平;在顶板砼进行最后一遍压光时,应用毛刷将砼表面沿同一方向刷出顺纹,初凝时再进行二次压面。
⑸楼梯砼浇注和振捣:砼浇注楼梯时应自下而上,先振捣平台板及楼梯板砼,达到踏步位置时,再与踏步砼一起浇注,接着连续向上推进,并一边推进一边用木抹子将表面抹平。
⑹高强砼浇注时间的控制:由于高强砼的初凝时间较普通砼来得要快,因此要尽量控制好砼的初凝时间,高强砼的初凝时间不小于6个小时,其终凝时间应不大于10个小时。
⑺高强砼对施工机械的要求:在高强砼的施工过程中,对砼的施工机械又有更严格的要求,如砼泵车、砼运输车辆等等,应保持最佳状态,保证高强砼施工的连续性,以减少砼施工中的冷缝的发生。
⑻高性能砼养护:为保证砼具有优良的密实性和强度,要求对已浇注完的砼部位尽早保水养护,通过在砼上面架设带孔的塑料管,然后接通自来水连续浇水,通过隔气保温养护,降低砼水化热高峰时的温差,正常施工情况下砼拆模后,可涂刷养护剂,总养护时间不小于14天,可避免砼内部失水。
4、高性能砼质量保证措施
⑴高性能砼在试配与施工前,各方应共同制定文件,规定质量控制措施,并明确专人监督实施情况;
⑵合理布置泵管和安放泵车,泵送前用同砼配比的去石子砂浆润管,正确启动泵车,检查泵管连接、支撑是否牢固等;
⑶施工时采用泵送砼,为保证砼连续浇注,要求在技术和生产组织上保证砼供应、输送和浇注的各环节效率协调一致,保证泵送工作连续进行。
⑷收集施工过程中砼的性能数据,以帮助调整、改进设计配比和监督砼拌合生产过程。
⑸针对商品砼站运距较远且地处交通复杂地带,为了解决C60级砼坍落度损失的问题(特别是高温季节尤为突出),保证砼正常施工,采取部分泵送剂在现场二次掺加的方案,现场二次掺用的泵送剂必须配成溶液使用,二次掺用量根据试验确定。
⑹砼出站运送至现场卸料完毕的时间、试块的制取、养护和试验严格按国家标准的规定执行。
5、结束语
本工程根据高性能砼施工的规定,充分运用科学、合理的方法在施工上高标准、严要求,遵循不断进步、不断创新的理念,从高性能砼试配、拌制要求、施工方法、质量保证措施等方面进行严加控制,保证高性能砼达到“质量均匀、体积稳定、耐久、满足设计强度”的目标。
【关键词】高性能砼;质量控制;砼施工;施工技术
高性能砼是一种新型高技术砼,具有高强度, 高弹性模量, 变形小,耐久性、抗渗性好等优点,在高层建筑中的应用越来越广泛,本工程的部分剪力墙及框架柱砼强度等级为C60,属于高性能砼,如何做好高性能砼的配制与施工是确保工程质量的重点。结合国内实际情况和工艺特点,在坚持采用本地原材料和目前生产工艺的原则下,试验C60高性能砼,并采用合理的施工方法精心组织施工确保高性能砼达到要求。
1、C60高性能砼试配
⑴高性能砼原材料质量要求
①水泥:为了降低水化热、提高砼的和易性、减少泌水性、减少砼的早期收缩裂缝和减少砼的干缩及徐变,应选用非早强型(非R型)普通硅酸盐、低碱、低水化热水泥,强度等级为52.5。
②粗骨料:选用质地坚硬、级配良好的以石灰岩等石质为主的机制碎卵石,且采用二级破碎的5-20mm粒级的粗骨料,针片状含量等指标应符合规范要求。
③细骨料:应选择质地坚硬、级配良好的中砂,细度模数控制在4.2~2.8范围内,砂硬度高,级配曲线合理,含泥量不应超过2%;
④掺合料:考虑使用“三掺”技术,掺合料宜采用细掺料(需要比水泥熟料具有更大的细度和更好的颗粒级配),为保证砼性能需掺加一定量具有较好活性的硅粉、粉煤灰和磨细矿粉,硅粉中的极细颗粒具有良好的微填充效应,可以使砼的孔结构充分致密,从而保障砼的强度和耐久性,磨细矿粉应细度细、烧失量低。
⑤外加剂:为了减少用水量,改善砼的流动性和密实性,选用聚羧酸系高效减水剂,其能满足配制一般要求的高性能砼,且掺量少;
⑵试配的技术要求
高性能砼必须经试验室试配并经现场试验确认后,方可正式使用,超出的数值应根据砼强度标准差确定。
①在满足强度要求、耐久要求和工作性能的前提下,通过对集料、配合比的优化和优选,尽量减少水泥用量和用水量,配制出水化热低、收缩小、无裂缝,并能有良好的施工性能和耐久性优异高强、高性能砼,以减少砼的自收缩引起的体积变形,降低绝对温升,延缓水化热峰值,提高砼的抗裂性、密实性和耐久性等;
②配制强度必须大于设计要求的强度标准值,通常大一个等级,坍落度损失率不大于10%,120min后展开度不小于450mm。
③水胶比控制在0.25~0.42之间,水泥用量不宜大于450kg/ m3,砂率宜控制在34%~44%之间。
④合理掺入优质I级粉煤灰,延缓了砼凝结时间,降低水化热,解决砼粘聚性高、泵送阻力大的难题;
⑤通过采用高性能减水剂, 改善砼的和易性,使骨料悬浮于水泥浆体中,砼拌合物具有高流动性,而又不出现离析泌水现象,以保证砼在出机3h内坍落度损失率<10%;
⑥粗骨料采用碎石,級配连续,细集料选用石英含量较高的圆形颗粒状优质天然中粗河砂。
⑶实验室试验
为了保证砼的抗渗性和抗裂性能达到设计要求,需要对砼进行体积稳定性试验,氯离子渗透试验,碳化实验和碱活性实验等进一步检验砼性能, 再根据试验结果,合理确定施工配合比,在原材料有变化及季节变化时,需要及时调整配合比。
2、高性能砼的拌制要求
针对本工程砼强度等级高,抗渗性要求高等特点,必须强化砼原材料的检验标准,加强砼搅拌过程的技术措施等要求。
⑴原材料质量:严格控制原材料质量,对原材料供应源必须进行调查和预先进行抽样检测,原材料进场后要严格按规定要求进行抽样检查。
⑵原材料称量:严格按配合比重量计量,控制计量偏差,水泥和掺合料±1%,水和外加剂±1%,粗、细骨料±2%。
⑶搅拌站设备:应有精确的原材料自动称量系统和计算机自动控制系统,并能对原材料品质均匀性、配合比参数的变化等,通过人机对话进行监控、数据采集与分析;
⑷搅拌时间:根据砼的强度等级以及其他性能要求,结合搅拌设备的要求确定合适的搅拌时间。
3、高性能砼施工方法
⑴振动棒是使用:高性能砼因自身流动性较高,易于流动和密实,因此不需强力振捣,可选用低频振捣器。
⑵墙体砼浇注和振捣:砼下料点要分散布置,浇注砼要连续进行,间隔时间不应超过2h。
⑶框架柱砼浇注和振捣:若框架柱高度大于3m,浇注砼必须用串桶或溜槽,每层振捣时振捣棒要插入下层砼且深度不小于50mm, 振捣要均匀。
⑷梁、顶板砼浇注和振捣:为了提高顶板砼表面观感,在顶板浇注时,采用3m长铝合金杠刮平;在顶板砼进行最后一遍压光时,应用毛刷将砼表面沿同一方向刷出顺纹,初凝时再进行二次压面。
⑸楼梯砼浇注和振捣:砼浇注楼梯时应自下而上,先振捣平台板及楼梯板砼,达到踏步位置时,再与踏步砼一起浇注,接着连续向上推进,并一边推进一边用木抹子将表面抹平。
⑹高强砼浇注时间的控制:由于高强砼的初凝时间较普通砼来得要快,因此要尽量控制好砼的初凝时间,高强砼的初凝时间不小于6个小时,其终凝时间应不大于10个小时。
⑺高强砼对施工机械的要求:在高强砼的施工过程中,对砼的施工机械又有更严格的要求,如砼泵车、砼运输车辆等等,应保持最佳状态,保证高强砼施工的连续性,以减少砼施工中的冷缝的发生。
⑻高性能砼养护:为保证砼具有优良的密实性和强度,要求对已浇注完的砼部位尽早保水养护,通过在砼上面架设带孔的塑料管,然后接通自来水连续浇水,通过隔气保温养护,降低砼水化热高峰时的温差,正常施工情况下砼拆模后,可涂刷养护剂,总养护时间不小于14天,可避免砼内部失水。
4、高性能砼质量保证措施
⑴高性能砼在试配与施工前,各方应共同制定文件,规定质量控制措施,并明确专人监督实施情况;
⑵合理布置泵管和安放泵车,泵送前用同砼配比的去石子砂浆润管,正确启动泵车,检查泵管连接、支撑是否牢固等;
⑶施工时采用泵送砼,为保证砼连续浇注,要求在技术和生产组织上保证砼供应、输送和浇注的各环节效率协调一致,保证泵送工作连续进行。
⑷收集施工过程中砼的性能数据,以帮助调整、改进设计配比和监督砼拌合生产过程。
⑸针对商品砼站运距较远且地处交通复杂地带,为了解决C60级砼坍落度损失的问题(特别是高温季节尤为突出),保证砼正常施工,采取部分泵送剂在现场二次掺加的方案,现场二次掺用的泵送剂必须配成溶液使用,二次掺用量根据试验确定。
⑹砼出站运送至现场卸料完毕的时间、试块的制取、养护和试验严格按国家标准的规定执行。
5、结束语
本工程根据高性能砼施工的规定,充分运用科学、合理的方法在施工上高标准、严要求,遵循不断进步、不断创新的理念,从高性能砼试配、拌制要求、施工方法、质量保证措施等方面进行严加控制,保证高性能砼达到“质量均匀、体积稳定、耐久、满足设计强度”的目标。