高性能砼施工总结.docx
- 文档编号:27693051
- 上传时间:2023-07-04
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:40.40KB
高性能砼施工总结.docx
《高性能砼施工总结.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高性能砼施工总结.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高性能砼施工总结
高性能砼施工总结
一、工程概况
二、高性能混凝土施工技术
本工程混凝土的最大泵送距离高度为50m,上、水平泵送距离为130m,弯头多,为满足泵送混凝土工艺特殊性和复杂的施工要求,我们采用了高性能混凝土施工技术,针对本工程的需要,配制高性能混凝土时优选比对原材料和试配理论配合比,采用减少水泥用量,等掺量替代法掺入粉煤灰、矿粉“双掺”技术,采用低水胶比、针对季节变化选用聚羧酸系列复合型高效减水剂提高混凝土的施工性能,混凝土能接近自密实状态,并为降低混凝土的水化热和改善其收缩性能,通过试验比对确定经济合理、低水胶比、低收缩率、弹性模量稳定的混凝土配合比用于施工。
2.1结合设计试配理论配合比概念
由于矿物掺合料与水泥的密度相差较大,计算混凝土配合比的假定密度法不再适用,应当使用绝对体积法;现行我们使用的是以骨料风干密度为基准的方法,造成较大的质量管理难度。
骨料质量成了影响混凝土质量的主要因素,试配时需充分重视。
改变矿物掺合料掺量时,应当保持浆骨比不变,以保持混凝土的体积稳定性。
2.2.1 针对“假定密度法”对当前混凝土的配制已不再具有普适性,因“假定密度法”本来是在绝对体积法的基础上产生的。
混凝土配合比的原理是按照1m3混凝土拌合物由各原材料紧密堆积而成,即1m3混凝土体积等于各原材料绝对密实体积之和(即不计各原材料内部孔隙)。
过去水泥砂石的表观密度变化不大,所配制混凝土的表观密度变化也不大,因此为了简化试配,对水灰比为0.40~0.30左右的混凝土假定表观密度为2350~2450kg/m3,对高强混凝土假定表观密度为2450kg/m3,试拌后实测差别不大。
但是如今普遍使用较大掺量的矿物掺合料,例如粉煤灰表观密度为1.90~2.40g/cm3,磨细矿渣表观密度约为2.60g/cm3。
与水泥表观密度的3.0g/cm3左右相比相差就大了,按上述假定的表观密度计算,则体积都会大于1m3,掺合料越多,大得越多。
因此从根本上,还是应当使用绝对体积法。
当然,正如任何方法都有一定的假设,绝对体积法的假设是忽略水泥水化所减少的那部分水的体积,但是,混凝土在新拌状态时,这部分水相对于混凝土的总体积来说是很少的。
为弥补这部分忽略水的体积,建议用绝对体积法计算时,不必计入搅拌式挟入的孔隙体积。
2 .2.2 用绝对体积法计算混凝土配合比时原材料密度的取值问题
材料的密度为单位体积的质量,量测出材料的体积和质量,即可计算。
通常所说密度,只得是绝对密实状态下单位体积的质量,对密实的无孔材料如钢铁,制成规则的几何形状,所量测的体积为绝对密实体积,或称作实体积;对含有孔隙的固体材料如砖瓦,如欲得出其密度,则可将其磨成细粉,与颗粒很细的材料如水泥、矿物掺合料一样,用密度瓶量测体积;磨得越细越接近真密度,因此只能磨到一定的粗细程度,求得近似密度值;一般凡是需要磨细来求得其密度的,统一磨到与水泥相同的细度。
对于砂、石等散粒状材料是有微孔的材料,孔隙率都很小却不能忽略,其所含孔隙有能吸入水的开放孔,也有水进不去的封闭孔(包括100nm以下的开放但水进不去的孔)。
在组成绝对密实的混凝土拌合物中,砂、石所占的体积,是能充水的气孔都充水到饱和程度而无表面吸附水状态的砂石颗粒体积的总和。
这种状态就是饱和面干;这样求得的密度叫做表观密度,以区别于真密度。
自20世纪50年代开始对混凝土进行配合比设计,其中的砂、石计算就以“面干饱和状态中的材料为标准”。
饱和面干状态骨料所含的水既不参与拌和水影响混凝土拌合物的工作性,也不参与胶凝材料水化后微结构的组成;虽然对硬化混凝土后期性能发展会有一定的自养护作用,但在新拌状态是没有用的。
因此不计入混凝土的拌和水。
如果骨料不是面干饱和的状态,当含水率低于面干的饱和含水率时,就会从拌和水中再吸收水;如果含水率大于面干的饱和含水率,即尚存在骨料表面吸附水,这部分水不仅会增加拌和水量,而且也增大混凝土的水胶比,对拌合物性能与硬化混凝土性能都会有影响。
面干的饱和含水以外所有的水可称为有效水。
混凝土配合比中的用水量应指的是有效水,水胶比是有效水与胶凝材料总量的比值。
对于以绝干基试配的混凝土,目前我国在混凝土实际生产中,多采用炒干或烘干至恒重的方法求出砂子的实际含水率,依此扣除拌和水用量。
结果是试拌的混凝土坍落度会小于预期值,又要试拌调整配合比,造成质量控制的麻烦。
当采取面干饱和基试配时,只要预先测得骨料面干的饱和含水率(其值与吸水率值相等),则再测出骨料实际的全部含水率,在生产中对拌和水“多退少补”即可,具有较好的质量的可控性。
2.2.3采用双掺技术
因为所处环境等级较高,水位线下达到了D2,L2,H1,T1等级,浇筑的混凝土体积大,根据具体情况和地方材料,针对不同等级混凝土分别选用I、Ⅱ级粉煤灰、S95级矿粉,对掺用掺合料的混凝土配合比的计算,采用等水胶比法(即简单等量取代);计入掺合料后,在减少水泥的同时按原水胶比减少用水量,即等水胶比法。
因为矿物掺合料作用比水泥作用对水胶比和龄期更加敏感,矿物掺合料掺量越大,越需要减小水胶比。
因此等水胶比法掺用的矿物掺合料是无效的。
所以不能采用不变的等水胶比,必须降低水胶比才能发挥它们的作用,当采用聚羧酸系高效减水率的外加剂和适当调整外加剂的掺量,使混凝土的单位用水量调整到最小,减小浆集比,混凝土的孔隙率达到最小,从而使掺合料达到早期降低水化热,硬化混凝土收缩值越小,并改善其可泵性,提高混凝土后期强度,从而达到提高混凝土的耐久性、抗裂性、护筋性、抗冻性、耐磨性和抗碱-骨料反应和最佳工作性能。
原材料各检验指标均是关键性的指标,它直接控制着混凝土的几大特点高耐久性、高工作性、高强度和高匀质性的好坏就与平时的原材料进场质量息息相关,也是能否满足高性能混凝土的具体要求。
2.3配合比设计选择
2.3.1优选原材料
选用优质的原材料。
粗骨料采用5~10mm、10~20mm、两种级配合成,配制出最佳的颗粒级配,同时岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不小于2.0,质地坚固,线胀系数小、碱集料反应小的粗骨料且满足耐久性要求,常规检测指标(含泥量、泥块含量、压碎指标等)能满足要求。
具体检测指标见附表:
2.3.1.1粗骨料检测:
颗粒级配
满足GB/T14685要求
针片状颗粒总含量
≤5%
含泥量
≤0.5%
泥块含量
≤0.2%
压碎指标值
≤10%
岩石抗压强度
母岩抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5
吸水率
<2%,干湿交替或有冻融破坏的环境下<1%
紧密空隙率
≤40%
坚固性
≤5%
硫化物及硫酸盐含量
≤0.5%
Cl-含量
≤0.02%
碱活性
≤0.20%
细骨料选用级配合理,质地坚固,吸水率低,空隙率小的天然中砂,碱集料反应小且满足耐久性要求。
见表2
2.3.1.2天然河砂:
颗粒级配
Ⅱ区(中砂)MX=2.5~3.0
含泥量
含泥量
泥块含量
≤0.5%
云母含量
≤0.5%
轻物质含量
≤0.5%
有机物含量
浅于标准色
吸水率
≤2.0%
坚固性
≤8.0%
硫化物及硫酸盐含量
≤0.5%
Cl-含量
≤0.02%
碱活性
≤0.20%
选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,混合材宜选用磨细矿渣粉或粉煤灰,矿物掺合料选用品质稳定的产品。
检测指标见表3、表4、表5。
2.3.1.3水泥:
比表面积
300-350m2/kg
凝结时间
初凝≥45min,终凝≤600min
安定性
沸煮法合格
强度
P.O42.5,抗压3d≥17MPa、28d≥42.5MPa,抗折3d≥3.5MPa、28d≥6.5MPa
烧失量
P.O≤5.0%
游离氧化钙
≤1.0%
MgO含量
≤5.0%
S03含量
≤3.5%
Cl-含量
≤0.06%
碱含量
≤0.8%
助磨剂种类及掺量
石膏种类及掺量
混合材种类及掺量
熟料中的C3A含量
≤8%
2.3.1.4矿粉:
密度
≥2.8g/cm3
比表面积
350-500m2/kg
流动度比
≥95%
烧失量
≤3.0%
MgO含量
≤14.0%
S03含量
≤4.0%
Cl-含量
≤0.06%
含水量
≤1.0%
7d活性指数
≥75%
28d活性指数
≥95%
2.3.1.5粉煤灰:
细度
Ⅰ级≤12%,Ⅱ级≤25%
需水量比
Ⅰ级≤95%,Ⅱ级≤105%
烧失量
Ⅰ级≤5.0%,Ⅱ级≤8%
Cl-
≤0.02%
含水量
≤1%
S03含量
≤3.0%
CaO含量
≤10%
游离氧化钙含量
≤1.0%
根据季节变化选用适合的聚羧酸系高性能减水剂,并在选用外加剂时先进行与胶凝材料的适应性试验和进行外加剂匀质性试验,均满足要求方可进场使用。
指标见表6
2.3.1.6外加剂:
检验项目
检测指标
早强型
标准型
缓凝性
减水率
≥25%
含气量
≤3.0%
泌水率比
≤20%
压力泌水率比(用于泵送)
≤90%
抗压强度比
1d
≥180%
≥170%
/
3d
≥170%
≥160%
/
7d
≥145%
≥150%
≥140%
28d
≥130%
≥140%
≥130%
坍落度1h经时变化(用于配制泵送时)
/
≤80mm
≤60mm
凝结时间差
初凝
-90~+90min
-90~+120min
>+90min
终凝
甲醛含量(按折固含量计)
≤0.05%
硫酸钠含量(按折固含量计)
≤5.0%
Cl-含量(按折固含量计)
≤0.6%
碱含量(按折固含量计)
≤10%
收缩率比
≤110%
2.3.2
核对供应商提供的水泥、粉煤灰、矿粉的化学成分和矿物组成,并初步计算各种材料的碱含量、氯离子含量是否满足现行相关规范规定,并根据设计要求,初步选定混凝土的水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂、拌和水的品种以及水胶比、胶凝材料总用量、矿物掺和料和外加剂的掺量。
当设计无明确要求时,可参考有关规定进行选定。
2.3.3
采用工程中实际使用的原材料和搅拌方法,通过适当调整混凝土外加剂用量或砂率,调配出坍落度、扩展度、含气量、泌水率、表观密度符合施工要求的混凝土配合比。
试拌时,每盘混凝土的最小搅拌量应在30L以上。
该配合比作为基准配合比。
2.3.4
改变基准配合比的水胶比、胶凝材料用量、矿物掺和料掺量、外加剂掺量或砂率等参数,调配出拌和物性能与要求值基本接近的配合比3~5个。
2.3.5
C55理论配合比设计(*********)示例:
1)依据《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号的相关规定,选定混凝土胶凝材料总用量为498kg/m3,当混凝土外加剂掺量为1.3%时,取W/B=0.30;入模混凝土含气量为2~4%,取含气量3%。
2)W(用水量)=498×W/B=149kg外加剂=498×1.3%=6.47kg
3)选取砂率,根据水胶比和碎石最大粒径查表,取砂率Ps=39%
4)选取掺合料的用量,依据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)粉煤灰掺量12%,矿粉掺量8%。
粉煤灰=498×12%=60kg
矿粉=498×8%=40kg
水泥=498-60-40=398kg
2)根据试验检测结果各项原材料密度为
w——水的密度(1.0×103kg/m3)
c——水泥的密度(3.05×103kg/m3)
F——粉煤灰的密度(2.89×103kg/m3)
K——矿粉的密度(2.97×103kg/m3)
a——外加剂的密度(1.04×103kg/m3)
S——砂子饱和面干的密度(2640kg/m3)
g——石子饱和面干的密度(2690kg/m3)
5、采用体积法计算每方材料细骨料、粗骨料用量:
Vs,g=1-
式中:
Vs,g——每立方米混凝土中砂、碎石的绝对体积(m3)
mw——每立方米混凝土用水量(Kg)
mc——每立方米混凝土水泥用量(Kg)
mF——每立方米混凝土粉煤灰用量(Kg)
mK——每立方米混凝土矿粉用量(Kg)
mS——每立方米混凝土砂子用量(Kg)
mg——每立方米混凝土石子用量(Kg)
——混凝土含气量(m3)
Sm——质量砂率
w——水的密度(kg/m3)
c——水泥的密度(kg/m3)
F——粉煤灰的密度(kg/m3)
K——矿粉的密度(kg/m3)
a——外加剂的密度(kg/m3)
S——砂子饱和面干的密度(kg/m3)
g——石子饱和面干的密度(kg/m3)
P——浆体
B——胶凝材料
J——减水剂
W——水
浆体体积:
VP=VB+VW+VJ=VB+VW+0.03=0.35
Vs,g=1-0.35=0.65m3
=0.65×39%×2640=669kg
=0.65×(1-39%)×2690=1066kg
6、计算基准配合比:
胶凝材料:
砂:
碎石:
水:
外加剂
=498:
669:
1066:
154:
6.47
=1:
1.34:
2.14:
0.31:
0.013
7、配合比试拌:
以水胶比0.31为基准,水胶比上下浮动0.01(用水量不变、调整胶凝材料及砂率)进行试拌,确定试验配合比。
选定配合比如下:
编号
水胶比
SP
(%)
C
(㎏)
F
(㎏)
K
(㎏)
S
(㎏)
G
(㎏)
W
(㎏)
外加剂(㎏)
计算配合比
计算容重(㎏/m3)
PH-001
0.32
38
386
58
38
667
1088
154
6.25
1:
1.39:
2.26:
0.32:
0.013
2390
PH-002
0.31
39
398
60
40
669
1066
154
6.47
1:
1.34:
2.14:
0.31:
0.013
2390
PH-003
0.30
40
411
62
41
689
1034
154
6.67
1:
1.34:
2.02:
0.30:
0.013
2390
按要求对上述不同配合比混凝土制作力学性能和相应耐久性能的对比试件,养护至规定龄期时进行试验。
其中,抗压强度试件每种配合比宜制作4组,标准养护至1d、3d、5d、28d试压,试件的边长可选择150mm或100mm;耐久性性能对比试验参照有关方法进行。
对配比**************的各项检验结果见下表。
表1:
坍落度、扩展度
编号
坍落度(mm)
扩展度(mm)
含气量(%)
泌水性
实测容重(㎏/m3)
出机
30min后
出机
30min后
PH-001
205
195
550
490
3.1
0
2390
PH-002
195
185
510
460
3.0
0
2390
PH-003
180
165
490
440
2.8
0
2390
表2:
弹性模量(MPa)
编号
1d
3d
5d
28d
56d
PH-001
/
2.36×104
3.54×104
4.09×104
/
PH-002
/
2.54×104
3.66×104
4.14×104
/
PH-003
/
2.68×104
3.75×104
4.22×104
/
表3:
电通量、抗裂性、抗渗性、抗冻性
编号
电通量
抗裂性
抗渗性
抗冻性
PH-001
695
合格
合格
合格
PH-002
705
合格
合格
合格
PH-003
699
合格
合格
合格
2.3.5
通过在施工过程中检测和验证,************配比在施工中均满足要求,详见施工数据统计:
表4:
理论配合比编号
电通量
弹性模量(5d)
弹性模量(28d)
抗渗性
抗压强度
5d(MPa)
抗压强度
28d(MPa)
****
773
3.64×104
4.21×104
P=22
52.1
64.9
本检验批混凝土所用理论配合比编号
*****
本检验批检查试件抗压强度汇总
序号
报告编号
抗压强度值fcu(MPa)
序号
本检验批混凝土所用理论配合比编号
抗压强度值fcu(MPa)
1
DX11-0-TKY120428-169
67.6
16
DX11-0-TKY120620-125
66.4
2
DX11-0-TKY120428-169
64.1
17
DX11-0-TKY120627-160
67.0
3
DX11-0-TKY120503-022
64.9
18
DX11-0-TKY120627-160
64.0
4
DX11-0-TKY120503-022
62.0
19
DX11-0-TKY120705-024
66.9
5
DX11-0-TKY120511-079
64.4
20
DX11-0-TKY120705-024
63.7
6
DX11-0-TKY120511-079
66.6
21
DX11-0-TKY120716-089
67.1
7
DX11-0-TKY120518-125
62.9
22
DX11-0-TKY120716-089
64.5
8
DX11-0-TKY120518-125
65.7
23
DX11-0-TKY120724-139
65.4
9
DX11-0-TKY120528-190
64.0
24
DX11-0-TKY120724-139
63.8
10
DX11-0-TKY120528-190
64.5
25
DX11-0-TKY120801-001
63.2
11
DX11-0-TKY120605-030
63.1
26
DX11-0-TKY120801-001
66.0
12
DX11-0-TKY120605-030
63.3
27
DX11-0-TKY120811-053
67.9
13
DX11-0-TKY120613-077
63.4
28
DX11-0-TKY120811-053
63.8
14
DX11-0-TKY120613-077
65.6
29
DX11-0-TKY120826-124
65.6
15
DX11-0-TKY120620-125
65.6
30
DX11-0-TKY120826-124
63.6
本检验批强度标准差
1.5
本检验批强度平均值m2fcu(MPa)
64.9
=
(Mpa)
本检验批强度最小值f2cu,mi(MPa)
62
检验系数A
n
5~9
10~19
>20
确定检验系数A
1.2
A
0.85
1.1
1.2
检验系数B
fcu,k
<C20
C20~C40
>C40
确定检验系数B(MPa)
5.5
B(MPa)
3.5
4.5
5.5
本检验批检查试件抗压强度平均值验收界限[m2fcu]=fcu,k+0.95Sfcu(MPa)
56.4
本检验批检查试件抗压强度最小值验收界限
[f2cu,min]=fcu,k-A·B(MPa)
48.4
C8,C13时[f2cu,min]=0.9fcu,k(MPa)
/
C18,C23时[f2cu,min]=0.85fcu,k(MPa)
/
确定本检验批检查试件抗压强度最小值验收界限[f2cu,min]
=
48.4
(MPa)
检验评定结果:
该批混凝土强度评定为合格。
附注:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 性能 施工 总结