周亮,丁軍龍
(河北建設(shè)集團(tuán)股份有限公司混凝土分公司,河北 保定 071000)
濕貧混凝土也稱塑性貧混凝土,是貧混凝土的一種,水泥用量較普通混凝土的用量低,一般為100~200kg/m3,也稱為經(jīng)濟(jì)型混凝土。本文結(jié)合北京新機(jī)場飛行區(qū)場道工程 FXQ-CD-011標(biāo)段建設(shè)對濕貧混凝土進(jìn)行研究。工程建設(shè)單位是北京新機(jī)場建設(shè)指揮部,設(shè)計(jì)單位是中國民航機(jī)場建設(shè)集團(tuán)公司,總工期為1381天。本工程中 C3濕貧混凝主要用于道槽區(qū)排水溝兩側(cè)和管溝回填、電纜井回填共計(jì)6801m3。目前國內(nèi)沒有濕貧混凝土相關(guān)規(guī)范,本文通過對 C3濕貧混凝土原材料及配合比優(yōu)化,對北京新機(jī)場濕貧混凝土施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)匯總,形成論文。
施工前檢查溝體混凝土強(qiáng)度(達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%),所填部位溝槽尺寸是否和設(shè)計(jì)尺寸一致;現(xiàn)場模板堵頭是否支設(shè)完畢,土基是否密實(shí)并對高程進(jìn)行測量;進(jìn)行溝槽清理、灑水工作,準(zhǔn)備所需電源、線路調(diào)試相關(guān)施工機(jī)械。圖1為施工前現(xiàn)場清理照片。
圖1 施工前現(xiàn)場清理
根據(jù)施工要求選擇適宜的原材料,所有進(jìn)場原材料均應(yīng)符合國家規(guī)范要求,提供相應(yīng)出廠檢驗(yàn)報(bào)告等質(zhì)量證明文件,并復(fù)檢合格后使用。本工藝采用 P·O42.5普通硅酸鹽水泥、中砂、連續(xù)級(jí)配碎石、粉煤灰、礦粉、外加劑。各種原材料入場后應(yīng)根據(jù)不同廠家、品種規(guī)格分別貯存(圖2),貯存主要防雨防曬,并應(yīng)有明顯的標(biāo)識(shí)。
圖2 原材料分類堆放
2.2.1 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
JGJ55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》、GB/T14902—2012《預(yù)拌混凝土》、JTG/T F50—2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》,JTG E30—2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》。本工程用濕貧混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C3,坍落度為140~160mm。
2.2.2 配合比設(shè)計(jì)步驟
(1)確定濕貧混凝土的配制強(qiáng)度:
計(jì)算水膠比:
(2)確定用水量:試配坍落度為90mm,用水量為209kg,設(shè)計(jì)坍落度為160mm,坍落度每增大20mm用水量增加5kg,總用水量為 m'w0=209+17.5=227(kg);外加劑摻量為2.0%,減水率25%,故:
(3)計(jì)算水泥、粉煤灰、礦粉、外加劑用量:
膠凝材料:170÷1.18=144(kg),
粉煤灰摻量28%:144×28% =40(kg),
礦粉摻量28%:144×28% =40(kg),
水泥用量:144-40-40=64(kg),
外加劑摻量2.0%:144×2.0% =2.87(kg)。
(4)計(jì)算砂石用量:經(jīng)試驗(yàn)確定砂率為46%,混凝土總?cè)葜?340kg/m3,
計(jì)算砂用量:931kg,計(jì)算石子用量:1093kg。
(5)根據(jù)基準(zhǔn)配合比將水膠比上下調(diào)整0.05,砂率相應(yīng)上調(diào)、下調(diào)1%。
上調(diào)水膠比為1.23,砂率47%;下調(diào)水膠比為1.13,砂率45%。
(6)用水量不變?yōu)榛A(chǔ),重復(fù)以上步驟得出上下調(diào)整混凝土配合比:
上調(diào)配合比:
下調(diào)配合比:
經(jīng)試驗(yàn)確定下調(diào)配合比滿足設(shè)計(jì)要求,因此選用下調(diào)配合比。
濕貧混凝土生產(chǎn)應(yīng)采用自動(dòng)計(jì)量裝置,各種計(jì)量器具的精度應(yīng)符合要求,計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確。計(jì)量器具應(yīng)定期標(biāo)定,遷移后應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定。拌制濕貧混凝土所用的各項(xiàng)材料應(yīng)按質(zhì)量投料,配料數(shù)量的允許質(zhì)量偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。
表1 配料數(shù)量允許質(zhì)量偏差
濕貧混凝土應(yīng)采用機(jī)械拌制,攪拌時(shí)間不少于30s,嚴(yán)格控制用水量,以滿足施工要求;濕貧混凝土拌合物應(yīng)攪拌均勻,顏色一致,不得有離析和泌水現(xiàn)象。
運(yùn)輸能力應(yīng)與混凝土的凝結(jié)速度和澆筑速度相適應(yīng),應(yīng)使?jié)仓ぷ鞑婚g斷且混凝土運(yùn)到澆筑地點(diǎn)時(shí)仍能保持其均勻性和規(guī)定的坍落度;濕貧混凝土采用罐車運(yùn)輸,途中應(yīng)以2~4r/min 的慢速進(jìn)行攪動(dòng),車輛應(yīng)盡可能勻速行駛,避免急剎車或路面凹凸不平導(dǎo)致濕貧混凝土離析泌水。
運(yùn)送至現(xiàn)場的濕貧混凝土應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查,若有問題及時(shí)處理或調(diào)整。本工程用濕貧混凝土坍落度要求140~160mm,保塑性90min 內(nèi)符合上述指標(biāo)要求;濕貧混凝土進(jìn)場檢驗(yàn)包含坍落度、和易性,并按要求留置試塊進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。圖3為混凝土坍落度檢測試驗(yàn)。
圖3 濕貧混凝土坍落度檢測
本工程用濕貧混凝土采用自卸方式澆筑,應(yīng)按一定的厚度、順序和方向分層澆筑混凝土,分層澆筑時(shí)分層高度不宜超過300mm,盡量減少停頓或變向,保證施工一次性完成;當(dāng)濕貧混凝土的垂直澆筑高度超過2m 時(shí),可采用串筒、流槽等設(shè)施下落,避免混凝土因自身重力而產(chǎn)生的離析,澆筑過程中應(yīng)及時(shí)移動(dòng)溜槽位置;濕貧混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑,混凝土中斷時(shí)間不能超過混凝土的初凝時(shí)間,避免因中斷而產(chǎn)生的冷縫。
濕貧混凝土振搗時(shí)振搗器的移位間距不應(yīng)超過振動(dòng)器作用半徑的1.5倍(本工藝中振動(dòng)器的振動(dòng)半徑為30cm),振搗器機(jī)頭距溝體距離應(yīng)保持50~100mm 的距離,分層澆筑時(shí),應(yīng)將振搗器機(jī)頭插入到下一層混凝土中50~100mm,以使層間結(jié)合為一體;每一振點(diǎn)的振搗延續(xù)時(shí)間宜為20~30s,振完后應(yīng)緩慢勻速上提,以混凝土停止下沉、不出現(xiàn)氣泡、表面呈現(xiàn)浮漿為宜,確保混凝土全部振實(shí),不應(yīng)過振或欠振。圖4為現(xiàn)場施工圖。
為減少裂縫混凝土澆筑完畢及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù),覆蓋時(shí)不得損傷濕貧混凝土表面,待終凝后澆水養(yǎng)護(hù),確保在養(yǎng)護(hù)期間保持潮濕;養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)具體情況確定,一般需要2周左右,應(yīng)特別注重前7天養(yǎng)護(hù);依據(jù)建筑工程冬期施工規(guī)程混凝土受凍臨近強(qiáng)度不得低于4MPa,而濕貧混凝土膠凝材料材料用量少,水膠比較大,相較來說容易受凍,冬季不建議施工。圖5為現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)圖。
圖4 濕貧混凝土澆筑及振搗
圖5 濕貧混凝土養(yǎng)護(hù)
與土方回填相比,濕貧混凝土具有足夠的強(qiáng)度和剛度,可大大縮短施工工期,并節(jié)約勞動(dòng)力。濕貧混凝土生產(chǎn)前應(yīng)提前掌握使用的原材料的各種性能,防止原材料波動(dòng)而影響拌合物的性能;濕貧混凝土膠凝材料材料用量少,水膠比較大,相較來說容易受凍,因此當(dāng)室外日平均氣溫低于5℃ 時(shí)不能施工;另這幾年能源短缺、冬季空氣霧霾嚴(yán)重等環(huán)境問題日益嚴(yán)重,冬季不建議施工。