摘 要:结合焦作市锦江现代城小区工程实例,介绍了泵送预拌混凝土裂缝预控施工工法的特点、适用范围、工艺原理及材料配合比要求,并探讨了该工法的施工要点及质量要求,对其效益进行了分析,实践证明该工法对泵送混凝土裂缝预测控制非常有效。
关键词:泵送混凝土,裂缝,施工工法,配合比
中图分类号: TU755. 7 文献标识码:A
泵送预拌混凝土有着提高施工速度,缩短施工周期,利于环保和节约成本的特点。但因泵送混凝土结构裂缝不断出现,是建设、设计、施工和住户颇为头痛的问题。下面谈到的一种施工工法,对控制和预防泵送预拌混凝土产生裂缝行之有效,经焦作市锦江现代城小区实践,结果令人满意。
1 工法特点
1) 实测绝对体积用于泵送预拌混凝土配合比设计。针对泵送预拌混凝土配合比中粗骨料少,水泥浆多,砂率高的特点,该方法提高了粗骨料用量,减少水泥浆量,降低砂率,减少收缩,提高了混凝土体积的稳定性,有效地控制和预防了混凝土开裂,方法科学,使用性强,效果好。
2) 粗骨料中采用25 %～30 %的5 mm～16. 5 mm 粒级骨料,改善了粗骨料级配状况,加强粗骨料的啮合,减少粗骨料孔隙,提高粗骨料的用量,也提高了混凝土的体积稳定性。
3) 高效减水剂和粉煤灰的应用,减少了水泥用量和用水量,体现了粉煤灰对改善混凝土性能的功能作用,有效地控制和预防了泵送预拌混凝土开裂的产生。
4) 加强混凝土成型后的保湿养护措施。对新成型混凝土板面用塑料薄膜覆盖养护,有效降低表面失水,防止表面因失水过快和内外温差过大而出现的早期裂缝。
5) 现场施工时根据混凝土拌合物坍落度情况适时适量加石子,及时调整配合比。不降低原配合比混凝土强度,可改善混凝土内部结构,提高体积稳定性,减少收缩裂缝。
2 适用范围
该施工工法主要适用于民用建筑混凝土楼板、梁、墙及地下室大体积混凝土使用泵送预拌混凝土的施工;也适用于路面、桥面混凝土施工。混凝土强度等级为C20～C60 。
3 工艺原理
该工法由配合比设计计算,泵送预拌混凝土生产,现场施工工艺、养护措施等组成一系列完整的工艺体系。以科学地优化配合比设计,强化混凝土生产管理,现场浇筑成型根据拌合物坍落度情况适量加石子调整配合比的施工工艺以及加强混凝土成型保湿养护措施的科学组合,达到有效控制和预防泵送预拌混凝土结构裂缝的目的。
4 材料要求及配合比
1) 水泥:普通硅酸盐水泥。其中,C20～C30 强度等级的混凝土使用C32. 5 强度的水泥,C35～C60 强度等级的混凝土使用C42. 5 强度的水泥,尽量少使用早强型水泥。
2) 细集料:要求砂的级配良好, Mx = 2. 5～2. 9 为宜,含泥量不超标。
3) 粗骨料:其本身的强度为混凝土强度的2 倍左右,不宜太高。不得含有风化石,级配良好,同时配备有5 mm～16. 5 mm 粒级的粗骨料。
4) 粉煤灰:使用Ⅱ级粉煤灰。粉煤灰必须经检验合格。
5) 减水剂:应选用减水率不低于12 %且28 d 收缩率比尽可能小的高效减水剂。
6) 配合比的设计计算:根据现场骨料情况,确定5 mm～16. 5 mm 与16. 5 mm～31. 5 mm 石子之间的最优比例。按实测绝对体积法进行泵送预拌混凝土的配合比设计计算确定。其中坍落度值和经时坍落度损失值按表1 ,表2 取值。
5 工艺流程(见图1)
6 主要设备和机具
1) 泵送预拌混凝土生产、搅拌、运输由商品混凝土供应商提供。2) 混凝土拖泵HBT60A 1 台。3) 泵送管、接口、箍、软管若干。4) 坍落度计2 个。5) 插入式振动器、平板式振动器若干台。6) 畅通的联络工具(对讲机等) 。
7 劳动组织
1) 施工组织设计中应根据泵送预拌混凝土的施工特点编制操作注意事项和具体措施,并严格遵守。
2) 泵送混凝土施工中应有可靠的上下通讯联络措施。
3) 泵送管道支架必须应用钢架预埋,焊附着于各层混凝土墙、柱等结构时必须牢固可靠。
4) 泵送混凝土时,为防止泵送突然中断产生混凝土反压冲击,混凝土泵送口水平管道上应增设逆止阀。
5) 当班管理人员及操作人员。
a. 总指挥1 名:负责整个施工指挥、协调和处理技术事宜。
b. 电工2 名:负责地面和板面泵送过程的照明及电器设备维护、维修。
c. 技术员1 名:负责检查板面出料口坍落度情况,并确定加石量。
d. 管理员2 名:地面和板面各1 名,负责上下联系,指挥督促混凝土施工。
e. 拖泵操作工2 名:负责混凝土泵的操作。
f .混凝土工10 名～12 名:负责混凝土浇筑振捣成型及覆盖塑料薄膜。
g. 撒石工2 名:根据技术人员的要求加石子。
8 施工要点
1) 用于泵送的混凝土泵应尽量选择拖泵,该工程使用的混凝土拖泵为HBT60A。输送管径为150 mm。
2) 搅拌车在运送及搅拌混凝土中途,禁止加水。如停留或搅拌时间较长,混凝土坍落度损失较大,入泵时的坍落度小于80 mm,或泵送高度在50 m 以上入泵时的坍落度小于100 m 时,应在不改变水灰比的前提下,加适量的水泥浆直至坍落度满足要求,否则不得使用。
3) 混凝土泵送。压送混凝土前应用适量水湿润泵送管道,经检查泵送管道无异常后,应用水泥砂浆进行润滑压送。压送到板面的水泥砂浆不应用于浇筑混凝土楼板、梁、墙及柱,而应清理掉。泵送过程应连续作业,若混凝土不能及时供应,泵送中断时间超过20 min ,混凝土泵送应每隔4 min～5 min 开泵正转及反转,以防止输送管内混凝土凝结堵阻管道。
4) 混凝土浇捣。a. 浇筑混凝土前应清理模板内的杂物、积水等。b. 泵送到板面的混凝土拌合物,应及时检查坍落度情况,并及时摊铺。混凝土拌合物摊铺后,应根据坍落度情况及时加石子。加入的石子应与生产混凝土的石子粒径一致,必须干净干燥,不得加入细石。当泵送至板面出料口的混凝土拌合物坍落度不大于80 mm 时,不用加石子,坍落度为90 mm 时,加石量为60 kg/ m3 ,坍落度每增加10 mm ,加石量增加20 kg/ m3 。c. 混凝土楼板加石子必须在拌合物入模摊铺后振捣前均匀地撒在混凝土的表面,采用先加石子后振捣的方法。振捣过程如出现浮浆,应及时边振边加石子,直至不出现浮浆,石子露出表面为止。d.浇筑柱或墙混凝土时,接缝处应加强振实。顶面积水应及时排出。柱、墙混凝土浇筑时,底部可直接浇筑振捣,中间部位边浇筑边加石子振捣。至上部1 m 左右,边振捣边加石子,至混凝土表面不出现浮浆。切勿等出现大量浮浆时再加石子。e. 浇筑混凝梁时,底部30 cm 左右的混凝土直接浇筑振捣,浇筑上部混凝土时可边加石子边振捣。f . 地下室、承台等大体积混凝土浇筑振捣加石子的办法参照混凝土楼板加石子的做法,石子粒径适当加大,可用3 cm～6 cm 的碎石。
5) 混凝土的养护。a. 混凝土浇筑完毕表面压平后,必须及时用塑料薄膜覆盖,进行表面保湿养护3 d ,不必浇水。b. 保湿养护3 d 后,撤去塑料薄膜,浇水养护7 d。c. 在已浇筑的混凝土强度未达1. 2 N/ mm2 前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。
9 质量要求
1) 泵送预拌混凝土的生产质量应按国家现行标准规定的质量水平进行控制。2) 混凝土的可泵性必须满足泵送施工要求。3) 混凝土强度检验评定应符合GBJ 107 混凝土结构工程施工质量验收规范的规定。4) 混凝土结构工程应符合GB 50200422002混凝土结构工程施工质量验收规范的规定。
10 效益分析
用泵送预拌混凝土施工,在控制和预防混凝土结构裂缝方面采取锦江现代城小区的一系列工法,降低了施工成本,加快了施工进度,减少了结构裂缝,保证了工程质量。
1) 加快施工进度。与自卸或吊送等方法相比,混凝土施工时间缩短1/ 2 ,混凝土结构施工每层缩短1 d～2 d。2) 节约成本。由于混凝土施工时间短,而吊送时间长,吊送费用高,普通多层建筑混凝土施工使用泵送预拌混凝土约节省费用10 元/ m3 ,高层建筑约节省15 元/ m3～20 元/ m3 ,仅此一项福建向荣集团就节约费用约200 多万元。同时节省各种机械、器具材料及现场管理费等。3) 有利于机械化施工,自动化程度高;有利于安全和文明施工。4) 保证了工程质量,避免了由于混凝土裂缝而产生的质量纠纷和修补费用。5) 由于工程质量保证,混凝土外观质量好,工程质量获得了社会公认和用户好评。
11 工程实例
焦作市锦江现代城小区11 幢商品住宅楼,面积16 万m2 。按该工法进行混凝土配合比设计计算,泵送预拌混凝土的生产和施工,各层住宅楼基本实现5 d 一层混凝土结构施工,目前主体均已封顶,经相关参建方验收,未见混凝土结构开裂现象,100 %被评为市优结构。
参考文献:
[1 ]王铁梦. 工程结构裂缝控制[M] . 北京:中国建筑工业出版社,2004.
[2 ]朱伯芳. 大体积混凝土温度应力与温度控制[M] . 北京:中国电力出版社,1999.
[3 ]袁 勇. 混凝土结构早期裂缝控制[M] . 北京:科学出版社,2004.
[4 ]俞 静. 高层建筑基础大体积混凝土温度与温度裂缝研究[D] . 武汉:武汉理工大学,2003.
