【摘要】介紹" 三摻法" 技術(shù), 即" 大摻量粉煤灰+ 高效減水劑+ 膨脹劑" 配制大摻量粉煤灰抗裂混凝土在華能玉環(huán)電廠石膏脫水樓基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量的檢測(cè), 證明此技術(shù)在工程上的應(yīng)用是可行的, 并具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
【關(guān)鍵詞】大體積混凝土大摻量粉煤灰膨脹劑抗裂
【中圖分類號(hào)】TU755.4 / 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B 【文章編號(hào)】1004- 1001( 2007) 03- 0199- 02
高性能大體積混凝土是當(dāng)前混凝土學(xué)科領(lǐng)域研究和應(yīng)用的一大熱點(diǎn), 由于粉煤灰具有價(jià)格低廉、活性效果明顯, 能明顯減少水化熱等特點(diǎn), 所以是配制高性能大體積混凝土首選摻合料, 而膨脹劑能補(bǔ)償收縮混凝土, 使混凝土抗裂性能有所提高, 本文即介紹以大摻量粉煤灰加膨脹劑拌制的抗裂混凝土在華能玉環(huán)電廠石膏脫水樓基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用情況。
1 粉煤灰的性能及其作用機(jī)理
粉煤灰(Fly Ash,簡(jiǎn)稱FA)是在燃煤煙道中收集的煙塵,主要化學(xué)成分是無定型Al3O2、SiO2, 因而具備較高的潛在活性。適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)可使粉煤灰的潛在活性得以發(fā)揮, 生成水化凝膠。水泥水化產(chǎn)生的大量活性Ca(OH)2 正是一種良好的粉煤灰激發(fā)劑, 因而粉煤灰可作為一種活性混合材料應(yīng)用于混凝土中, 以期達(dá)到節(jié)約水泥、降低水化熱、提高混凝土性能的目的。大摻量粉煤灰混凝土是一種節(jié)約資源和能源, 利于保護(hù)環(huán)境, 并能滿足可持續(xù)發(fā)展需要的綠色混凝土。
2 工程概況
華能玉環(huán)電廠石膏脫水樓基礎(chǔ)工程長74.5 m、寬23.2 m、厚2.80 m, 混凝土量為4 728 m3, 為大體積混凝土,強(qiáng)度等級(jí)C30, 用60 d 后期強(qiáng)度評(píng)定。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際, 須一次性連續(xù)澆筑完成, 并要求確?；炷临|(zhì)量, 不得產(chǎn)生有害裂紋。
3 原材料選擇
(1) 水泥。采用浙江江山虎山水泥廠生產(chǎn)的虎山P.O42.5普通硅酸鹽水泥, 該廠水泥產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定, 能保證大方量施工期間的連續(xù)供應(yīng)。
(2) 粗細(xì)骨料。粗骨料采用玉環(huán)5～31.5 mm連續(xù)級(jí)配碎石, 細(xì)骨料選用2.6 中砂。
(3) 摻合料。選用臺(tái)州電廠Ⅱ級(jí)粉煤灰。
(4) 外加劑。選用江山老虎山建材公司的TOR- 803 高效減水劑, 減水率在18%左右, 另摻加江西武冠新材料股份有限公司生產(chǎn)的WG- HEA抗裂膨脹劑。
4 配合比的試配及選用
4.1 試配強(qiáng)度
標(biāo)準(zhǔn)偏差δ=5 MPa, 試配強(qiáng)度f cu ≥f cu.k+1.645δ=
38.3 MPa。
4.2 外加劑摻量
根據(jù)廠家推薦和本工程其他結(jié)構(gòu)混凝土配合比經(jīng)驗(yàn)選取TOR- 803 摻量為水泥用量1.5%, 由于水泥用量少, 為了補(bǔ)償收縮WG- HEA采用內(nèi)摻法, 摻量為6%。
4.3 粉煤灰取代率
對(duì)粉煤灰取代率分別選擇20%.25%.30%.35%.40%進(jìn)行試驗(yàn), 超量系數(shù)1.3, 在滿足強(qiáng)度及和易性的前提下, 盡量減少水泥用量, 選用粉煤灰摻量大的方案以達(dá)到減少成本, 降低水化熱防止大體積混凝土開裂的目的。具體配合比設(shè)計(jì)( 如表1) 。
對(duì)于表1 的配合比, 我們分別采用了標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和自然養(yǎng)護(hù)兩種養(yǎng)護(hù)方式, 7d,28d,60d 三個(gè)齡期進(jìn)行強(qiáng)度的試驗(yàn), 試驗(yàn)結(jié)果見表2。
本著滿足強(qiáng)度、和易性及合適的限制膨脹率的原則, 我們選用了3 號(hào)配合比, 在這個(gè)配合比的基礎(chǔ)上, 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工所要求的工作性能及強(qiáng)度要求進(jìn)行了適為調(diào)整, 最后選用的配合比為水: 水泥: 砂: 石: 粉煤灰: 膨脹劑: 減水劑=178:222: 762: 1053: 131: 19: 5.14。其抗壓強(qiáng)度( 如表3) 。
5 大體積混凝土施工技術(shù)措施
5.1 實(shí)際施工情況
石膏脫水樓基礎(chǔ)大體積混凝土要求連續(xù)澆注。澆注方案選取斜向分層澆注工藝?；A(chǔ)從2006 年4 月30 日開始至5月3 日澆注完畢, 施工期間嚴(yán)格控制塌落度在130 mm左右,并埋設(shè)測(cè)溫線著重監(jiān)制混凝土內(nèi)部溫升。
5.2 混凝土養(yǎng)護(hù)措施
適度濕潤養(yǎng)護(hù)是保證混凝土內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)和防止表面干縮裂縫的一項(xiàng)關(guān)鍵工作, 采用1 層塑料薄膜、2層草袋保溫, 適度濕潤養(yǎng)護(hù)。
5.3 混凝土溫度監(jiān)測(cè)
在澆筑混凝土?xí)r, 同時(shí)埋設(shè)測(cè)溫線進(jìn)行溫度監(jiān)控, 測(cè)溫線的埋設(shè)原則是: 盡量能夠反映出基礎(chǔ)內(nèi)各點(diǎn)的溫度情況。測(cè)溫線的埋設(shè)如圖1 所示。
測(cè)溫線分三種規(guī)格, 長度分別為: 短0.5 m, 中1.5 m, 長2.50 m。在混凝土澆筑完成12 h 以后開始進(jìn)行測(cè)溫, 實(shí)測(cè)混凝土內(nèi)外溫差為18～22℃。
6 混凝土收縮性能
摻加粉煤灰和膨脹劑的混凝土的塑性收縮、干縮等均小于其他基準(zhǔn)混凝土, 對(duì)基準(zhǔn)混凝土抗裂性能有很大改善。本工程底板澆注后混凝土最大收縮應(yīng)變僅90με, 經(jīng)過觀察,沒有發(fā)現(xiàn)任何裂縫。
7 混凝土質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果
在此大體積混凝土施工過程中, 試驗(yàn)室對(duì)其進(jìn)行了跟蹤取樣, 共取得24 組標(biāo)養(yǎng)試塊, 10 組自然養(yǎng)護(hù)試塊, 試塊60 d驗(yàn)收期其平均值為35.7 MPa, 標(biāo)準(zhǔn)偏差2.77 MPa,混凝土離散小, 強(qiáng)度均勻, 滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
8 結(jié)語
大摻量粉煤灰混凝土絕熱溫升小, 混凝土溫度應(yīng)力較小, 加之大摻量粉煤灰可以減少混凝土在凝結(jié)硬化過程的收縮, 外加膨脹劑后效果更佳, 所以可以很好地減小和控制混凝土裂縫。
通過大摻量粉煤灰加膨脹劑混凝土技術(shù)在華能玉環(huán)電廠石膏脫水樓基礎(chǔ)工程的實(shí)踐應(yīng)用, 可以看出混凝土的和易性、耐久性以及抗裂性能均得到了很大的改善, 而混凝土后期強(qiáng)度高, 可以在大體積混凝土中推廣使用。并且該技術(shù)對(duì)環(huán)境保護(hù)、發(fā)展綠色混凝土有較好的推動(dòng)作用, 具有良好的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
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