高性能混凝土在超大体积混凝土中的应用.pdf

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1、广东建材2016年第7期材料研究与应用商陛能混凝土在超大体积混凝土中的应用马展祥(广州天源混凝土有限公司)【摘要】大体积混凝土因混凝土水化热、收缩以及施工养护等方面容易开裂，给工程建设带来较大影响。如何解决大体积混凝土开裂是摆在混凝土工作者面前的一个重要问题。本人结合实际工作经验，采用新技术，降低混凝土水泥用量、提高掺合料用量等方法，制作出低水化热、低收缩、高保塑性、高耐久性的高性能混凝土，并且成功应用到工程实际中。【关键词】大体积；高性能：应用1引言随着建筑技术不断提高，高层、超高层建筑不断出现，大体积、超大体

2、积混凝土随之也出现。为了提高混凝土质量、确保工程建设质量，避免混凝土因开裂、渗水等影响到混凝土性能，具有各项优异性能的高性能混凝土应运而生。2工程概况某中央商务区数码产业总部商业楼工程为商业综合体，地下4层，共3栋塔楼及裙房和4栋独立商业楼，总建筑面积37．7万mz。塔底板面积为47m×47m，其中核心筒为21．7m×21．7m。塔楼范围内底板厚3700mm，塔楼周边底板厚850mm，核心筒混凝土厚度分别为5m、5．3m、6m、7．2m，其中1a一1a剖面混凝土最厚为7200唧。底板混凝土为C40PlO，属大体积

3、防水混凝土。混凝土总方量约为15000mz。3混凝土配合比确定由于该工程底板最厚达7．2m、属于超大体积混凝土，大体积混凝土的关键技术问题之一是如何解决混凝土水化热。影响混凝土水化热的主要因素是水泥(包括品种、型号等)以及配合比中掺合料品种及用量等。3．1原材料选择3．1．1水泥水泥与水发生水化反应，放出大量的热量，称为水化热。据资料介绍，每克水泥释放出50．2J的热量，从而使混凝土内部温度升高，水泥水化热一般在l～3天内可放出热量的50％。因此，由于热量的传递、积存，使得混凝土内部的最高温度大约在浇筑后3天左右

4、发生，所以选好水泥的品种是至关重要的。而我司目前所使用的水泥为华润P．1142．5R水泥，其水化热较低，虽然其比低热的矿渣水泥和粉煤灰水泥水化热高，但由于其强度富余高，在保证质量的前提下，其用量要远远低于其它低热水泥，因此单方混凝土水化热量与低热水泥水化热量相当，甚至低于低水化热水泥。3．1．2外加剂我公司采用第三代聚羧酸高效减水剂，其减水率高、缓凝效果好，能使混凝土的水化热释放延缓，减少水泥的初期水化热，推迟混凝土最高温峰的出现，以使混凝土内外温差减小，减少开裂。3．1．3粉煤灰众所周知，粉煤灰有三大效应：①火

5、山灰效应；②二次反应效应；③填充效应，据有关资料介绍，每立方混凝土掺用lOOkg粉煤灰，可使混凝土温度升高4℃左右，硅酸盐水泥的水化放热可使混凝土温度升高12℃。因此，在大体积混凝土配合比设计中，掺入较大量的粉煤灰，不但能改善混凝土的工作性，还能降低混凝土的水化热，提高混凝土质量。我司选用福建大唐的I级粉煤灰，具有细度细、需水量小、活性高、后期强度增长大等特点。3．1．4砂、石骨料采用西江洁净的中砂，含泥量及泥块都较小，骨料都采用小lO～30mm碎石，即5～25mm的连续级配，空隙率小，骨胶比合理，碎石最大粒径为

6、20mm，收缩会比最大粒径25mm大些，且粒径小、比表面积大，所需包裹碎石的浆体就要多些，浆体多易产生裂缝。3．1．5水一23—材料研究与应用广东建材2016年第7期在混凝土的组成材料中，水的比热较大，相当于水泥和骨料的4～5倍，一般情况下水温每升降4℃则混凝土的温度升降1℃，所以水温与混凝土的温度成正比。3．2配合比设计方面在满足国家相关标准、规范要求的前提下，充分考虑到混凝土的水化热问题，采取高性能混凝土设计方案，即降低水泥及水用量、提高掺合料及外加剂用量，延长混凝土的凝结时间，降低水化热及水化热峰值。另外考

7、虑到混凝土泵送距离及施工可操作性，结合现有国家标准规范，我司把到现场入泵口塌落度控制在150±30ram范围内，以保证施工性能及混凝土水化。本工程大体积混凝土初凝时间为10小时左右、终凝时间为12小时左右。根据经验以及大量的试验，本工程配合比如表l：该配合各项性能如下：(1)工作性能：出机坍落度200ram，扩展度650X650m砷；2h后坍落度180ram，扩展度620×620ram。混凝土流动性好。(2)力学性能：3d=26．6MPa、7d=38．5MPa、28d=47．1MPa、60d=50。8MPa(3)

8、水化热：入模温度为27．O℃，成型后18小时开始升温，过40小时后温度升到最大值78℃，绝热温升为51oC。(4)混凝土收缩见表2。表2(单位：万)龄期ld2d3d4d5d6d7d14d28d收缩量0．460．820。99l-09l。22i，311。522．1．63．274混凝土入模温度控制措施4．1入模温度计算该项目底板大体积混凝土C40PIO大体积混凝土配方如表1。4