抗冻抗渗混凝土在空分塔基础中的应用

抗冻抗渗混凝土在空分塔基础中的应用

作者：沙惠斌

来源：《沿海企业与科技》2007年第09期

［摘要］文章通过制氧机空分塔基础混凝土原材料的选用、配合比设计、施工过程质量控制等途径和措施，为大体积泵送抗冻抗渗混凝土的施工找到一条较好的解决办法。

［关键词］抗冻；抗渗；混凝土；空分塔基础；施工

［作者简介］沙惠斌，广西壮族自治区冶金建设公司，广西柳州，545000

［中图分类号］ TU74 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2007）09-0137-0003

一、概述

柳钢20000m3/h制氧机组工程是柳钢技改的重要工程。土建工程由广西冶金建设公司施工。作为20000m3/h 制氧机工程的关键设备基础——空分塔设备基础上半部为长16 m×宽10.8m×高1.6m的大体积钢筋混凝土基础。混凝土的设计和施工要求：强度为C25、抗渗等级P12和抗冻等级F150（即C25、P12、F150），采用泵送施工，一次性连续浇筑成型。

该工程的混凝土配合比设计的难点是需同时考虑混凝土可泵性、大体积水化热以及在满足强度的前提下，同时满足结构抗冻、抗渗、抗裂、耐久性等问题。根据以上要求，结合柳钢15000 m3/h空分塔设备基础的施工经验，采取就近取材、经济合理原则，确定出最适宜的配合比和施工工艺应用于工程施工，解决了施工中的技术问题，圆满地完成了施工任务，得到业主和监理单位的好评。

二、原材料的选用及混凝土配合比

（一）水泥

水泥采用P.032.5级钢花牌普通硅酸盐水泥，其技术性能见表1。

（二）砂

细骨料选用柳州中砂，坚固性符合要求。砂子的筛分结果符合Ⅱ区。其性能指标见表2。

（三）碎石

5~40mm花岗岩碎石，连续级配，产地广东廉江，坚固性符合要求。其性能指标见表3。

（四）外加剂和水

外加剂选用广西横县白水泥厂生产的GNA-P混凝土膨胀剂，水为饮用水。

（五）混凝土配合比

根据试验所的配比设计报告，确定混凝土配合比（见表4）。

三、混凝土的施工过程控制

为确保 C25、 P12、F150抗冻抗渗大体积泵送混凝土的工程质量，采取了如下严格的质量控制措施。

（一）原材料控制

1.水泥

质量要稳定，批量足够大，一次性进货储存，保证水泥的安定性合格，3d强度不低于标准值。

2.砂

控制细度模数2.4~2.8，含泥量≤1.0%，泥块含量≤0.5%。其他性能指标符合GB/T 14684-2001的规定。

3.碎石

选用连续级配的5~40mm花岗岩碎石，针片状含量≤10%，含泥量≤1%,泥块含量≤0.5%，注意控制运输过程中其他杂物的混入。其他性能指标符合GB/T 14685-2001的规定。

4.外加剂

施工生产前按供应量一次性备料，再抽样做适应性试验，与原试验比较，如有显著差异，应立即查找原因,及时排除。

5.原材料的储备

为保证混凝土浇筑的顺利进行，避免施工过程中断料和雨天运输材料困难，施工前需备足水泥、砂石、外加剂才能浇捣混凝土。同时，砂、石料场地面需做硬化处理。

（二）大体积混凝土水化热降温施工措施

1.在基础土方开挖完毕验槽后，即浇C10砼垫层和搭设施工棚。施工棚屋面盖水泥石棉瓦，基础四周设200×500排水沟，防止雨水灌入基础坑内。

2.混凝土出机温度和浇灌温度的控制

控制砼出机温度就是要控制石子、水、水泥、砂的入机温度。由于施工期正值夏季，气温达30℃左右，为防止太阳直射砂石，宜盖彩条布，喷淋水降温，水泥采用包装水泥。

控制砼的浇灌温度：在运输道上和浇灌点搭棚防止阳光直射，以降低砼的浇灌温度。

3.预埋冷却水管通入循环冷却水降温

（1）在基础内部埋管共3层（含通风管）通入循环冷水，带走水化热量，降低砼温升。

预埋Ф50镀锌钢管，层间间距为400mm，水平间距为500mm，底层管距紫铜板距离为460mm。其布置示意图见图1。

冷却水管在砼终凝后即刻通水降温，循环水直接排入厂区污水口。冷却水管在砼养护完毕后用水泥砂浆灌浆封闭(压力灌浆)。

（2）根据设计要求,混凝土内外温差不大于25℃，降温速度要求在1.5℃/d。为了确保砼的降温速度，避免出现温差裂缝,在基础内部预埋测温管8个。混凝土浇筑完毕后，开始7天每隔1～2小时测温一次，以后每隔4～8小时测温一次，连续测温14天，做好测温记录，发现问题及时处理。这样可以有效地降低混凝土的内外温差，防止砼出现有害的、深进的或贯穿的温度裂缝，确保了大体积砼质量。

（三）混凝土的浇注施工

1.空分塔基础采用泵送进行连续浇筑，不留施工缝。搅拌设备采用2台JSY500型强制式搅拌机同时搅拌，供给一台HBT—60—10—75S砼输送泵输送砼。原材料计量采用电子计量自动配料机，施工前对电子秤进行校验，确保计量准确。为防止机械出现大的故障，现场另备一台JSY500搅拌机和一台HBT—60混凝土输送泵作应急使用。同时，在浇筑砼前，应及时了解天气情况，选择48小时天晴日施工，并联系建设单位，确保不停电才能施工。

2.为了避免浇筑时形成人为施工缝，在砼施工前安排维修工全面检查搅拌机及输送泵的机械完好状况，确保施工时不出现故障。同时，备好各种备件，即便出现故障也能以最快速度(半小时内)修好，并安排维修工2人、电工2人跟班维护，一辆汽车现场值班。

为预防输送泵堵管时造成人为的施工缝，现场安排值班维护工5人，及时清管；同时，搭设运输道一条，运输道用钢管搭设，钢管不允许埋入砼中。运输道下铺满彩条布，并用铁丝固定，防止干砼浆、木屑、竹屑等可燃物混入基础内。

在基础施工时，严禁施工人员在浇筑点吸烟或吃饭，以免烟头、纸屑、饭盒等杂物掉入基础内。

3.砼采取分层连续浇注，并确保下层砼初凝前被上层新料砼覆盖。每层浇筑高度约50cm 连续浇筑，沿长边方向自一端向另一端推进，逐层上升。同时，注意振捣的深度和间距，防止过振和漏振。

4.砼浇筑完毕后，在初凝后、终凝前加强二、三次抹面，以消除表面龟裂。并注意覆盖二层湿麻布，保湿养护。保湿养护是大体积混凝土的关键环节，目的是降低大体积混凝土自身内外温差，达到防止和控制裂缝的目的，保湿养护时间不少于14天。

四、工程施工结果

空分塔上半部基础从2004年5月27日开始浇筑砼至5月28日浇筑完毕，通过原材料的控制和精心施工监控，确保了空分塔基础施工的顺利进行，在施工中未出现堵塞泵管等不良现象。砼表面平整，未发现温度收缩裂缝、蜂窝、麻面等缺陷。经检测单位对抽检试件经150次冻融循环后，强度损失率为13%

五、结语

用于冶金的制氧机空分塔基础长期处于潮湿、低温环境中，必须保证生产高性能、高质量的混凝土以满足工程设计要求和基础的耐久性要求，为此在施工中严格过程控制，很好地完成了此项施工任务。

1.通过对原材料严格把关，严格按配合比组织施工，严格施工程序，这是确保大体积混凝土施工的关键环节。

2.夏季施工砼应严格控制好各种原材料的温度，做好砼水化热降温的各项措施，对大体积混凝土的温控及防止温度裂缝有着重要的作用。

3.空分塔基础应当根据基础形状选择适宜的施工方案，混凝土浇筑完毕后做好对混凝土的养护工作，这是大体积混凝土达到各项性能指标的重要保证。

［参考文献］

［1］王玉瑛.抗渗抗冻混凝土施工技术［J］.建筑工人,2005,（11）.

［2］刘秉京.混凝土技术:第2版［M］.北京:人民交通出版社,2003.