“中国尊”底板大体积混凝土的配制与施工

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1、“中国尊”底板大体积混凝土的配制与施工余成行1王大勇2（1．北京市中超混凝土有限责任公司；2．北京市建设工程安全质量监督总站）摘要：粉煤灰掺量为50%的大掺量粉煤灰混凝土(HVFAC)，其强度、收缩和温升等性能均能满足“中国尊”工程主楼C50P10R60大体积混凝土工程的要求，有效解决了厚度为6.5m基础底板的温差控制和最高温度应低于75C的问题，并在93h完成5.6万m3的混凝土一次性浇筑施工。.jyqk，地上108层，地下7层，其中地上建筑面积35万㎡，地下约8.7万m2。本工程地下室东西长约136m，南北宽约84m；塔楼底部尺寸约78mx78m，在中上部平面

2、尺寸略为收进，尺寸为54mx54m，向上到顶部又略为放大，但顶部尺寸小于底部平面尺寸，约为69mx69m。主体结构体系为巨型外框筒+内核心筒，巨型外框筒为“巨柱+斜撑+转换桁架+次框架”，内核心筒从下到上依次为钢板混凝土剪力墙、钢支撑混凝土剪力墙和钢筋混凝土剪力墙。2011年9月开工，预计2016年底建成并投入使用。本工程底板混凝土强度等级为C50，抗渗等级为P12，设计要求混凝土强度验收按60d或90d考虑。基坑东西长约136.1m、南北长宽84.2m，底板施工总面积约1.1万㎡。基础形式为桩筏基础，塔楼底板厚度6.5m，纯地下室部分底板厚度2.5m，两者间过渡

3、区底板厚度4.5m，底板混凝土一次浇筑的最大体量约5.6万m3。2大体积混凝土主要技术指标要求考虑到工程的结构特点和施工条件，基础底板混凝土的技术要求主要有以下几个方面：(1)强度等级：C50P12R60；(2)坍落度：200mm—230mm，扩展度≥500mm;(3)扩展度经时损失：≤30mm/2h;(4)和易性良好，无离析泌水现象；(5)初凝时间：16h—19h;终凝时间：20h—24h;(6)采用I级粉煤灰，不掺加矿渣粉；(7)混凝土人模温度在25℃以内，混凝土内部最高温度不宜超过75℃。3原材料(1)水泥：采用北京琉璃河水泥厂生产的P.042.5水泥，其性

4、能指标见表1。(2)掺和料：由于大体积混凝土生产施工时，粉煤灰用量较大，应选择产量、库存和运输等能力较强且能够满足集中供应要求的生产单位的粉煤灰，粉煤灰性能指标见表2。另外，采用S95级矿粉进行对比试验分析。(3)砂子：采用河北滦平产天然中砂，低碱活性。(4)石子：采用北京密云产5mm~25mm连续级配机碎山石，低碱活性。(5)外加剂：采用天津雍阳外加剂厂生产的UNF-5AST聚羧酸系缓凝型减水剂。4配合比优化试验大体积混凝土结构断面尺寸比较大，混凝土浇注后由于水泥产生的水化热，内部温度快速上升，此时混凝土弹性模量很小，升温引起的压应力并不大；当温度达到峰值而逐渐

5、下降时，水泥水化热继续缓慢释放，混凝土自身的导热系数小，热量不容易向外扩散导致混凝土产生较大的温度梯度，而此时混凝土的弹性模量较大，从而形成较大的温度拉应力，混凝土很容易出现裂缝。同时由于大体积混凝土在硬化过程中产生化学收缩、混凝土表面水分损失过快、地基在变形时产生不均匀沉降等均可能加大裂缝产生的可能性。为了满足设计和施工的要求，确保混凝土工程质量优良且达到经济合理，根据本工程设计参数、底板混凝土的特性和现行国家标准，对本工程配合比进行设计。本工程底板大体积混凝土配合比设计将遵循下述原则：(1)综合考虑耐久性、强度、降低水化热温升和体积稳定性以及混凝土的各方面工作

6、性能，并按强度一低水化热和体积稳定性→混凝土工作性能→耐久性的优先次序确定最终配合比；(2)混凝土为C50P12，采用60d抗压强度为评定强度。考虑到混凝土耐久性及降低水化热的要求，在满足设计强度要求的前提下，尽可能减少水泥用量，掺加优质粉煤灰，掺量在40%—50%左右，胶凝材料总用量控制在420kg/m3~480kg/m3，水胶比小于0.40;(3)根据相关标准规定，碱含量不超过3kg/m3，最大氯离子含量小于0.06%。4.1正交试验初选配合比大体积混凝土配合比设计过程中，在采用北京现有混凝土原材料的前提下，根据大体积混凝土的具体性能要求进行一系列的试验研究。

7、试验步骤为：确定水泥和外加剂品种一配合比正交试验优选配合→选择出2—3组合理配合比→检测水化热、收缩等性能以选择最佳配合比→机组试生产。试验的最终目标是：得关试验，混凝土试配时采用工程中实际使用的原材料，混凝土的搅拌方法与生产时的方法相同，得到表4、表5试验结果。从坍落度检测结果分析可以得到（具体分析过程不再赘述），较好的组合可以从A1238234C134D123中选取。从混凝土的绝热温升控制角度来看，组合A12348123C234D123满足要求。工程要求混凝土60d强度为1OO%-120%，由此得到混凝土的配制强度为58MPa~68MPa;同时控制混凝土的强度

8、不能过高，