(建筑工程管理)泵送混凝土在工程中的应用
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(建筑工程管理)泵送混凝土在工程中
的应用
泵送混凝土在工程中的应用
周传文赵建波
摘要本文论述了泵送混凝土原材料的选择,配合比的设计、计算方法,以及工程应用。
关键词泵送混凝土、粉煤灰、高效泵送剂、坍落度损失
1前言
宁夏中卫供电局生产调度大楼,是半圆形框剪结构的小高层,地下壹层,地上八层,局部九层,建筑总高度38m,建筑面积15500m2,混凝土浇筑总量约9000m3。
混凝土生产采取搅拌楼集中拌制,泵送直接入仓。仅2008年的4~7月份,混凝土集中搅拌站为工程顺利输送泵送混凝土6000多m3。这对于保证混凝土质量,确保施工进度,降低工程成本,起到了很好的作用。同时我们在试验和生产中也积累了大量的第壹手资料,现将泵送混凝土在工程中的应用情况简介如下。
2泵送混凝土原材料的选择
2.1粗骨料(石子)
泵送混凝土对石子粒径大小和级配的要求比普通混凝土严格,泵送是否顺利和石子的最大粒径和形状密切相关,最大粒径除应符合施工规范外,仍要满足最大粒径和输送管道之比的要求,石子形状以圆形或近似圆形者为佳,石子级配应符合自然连续级配。根据本工程钢筋混凝土的特点及泵送管道的管径,选用孟家湾5~25mm碎石,大量试验证明级配合理,质量符合要求。
2.2细骨料(砂子)
泵送混凝土要求细骨料有良好的级配,通过0.315mm筛孔的这壹部分细小颗粒累计筛余应大于15%。根据工程施工地区的砂源特点和施工技术要求,选用营盘水Ⅲ区中砂,细度模数2.6~3.1,含泥量在2~3%范围内,其它品质符合规范要求。
2.3水泥
泵送混凝土壹般选用普通硅酸盐水泥,但为了降低水泥的水化热,有利于大体积混凝土结构控制裂缝开展,往往也采用矿渣水泥。根据本工程抗渗及冬季施工等特点,选用华泰新普通硅酸盐P.042.5水泥,水泥质量符合要求。
2.4粉煤灰
粉煤灰作为准活性材料,掺入混凝土中能使其和易性得到改善,后期强度得到提高,且能降低水化热,改善充分水化的水泥浆体微结构。应选用需水比小于100%的优质粉煤灰,因为粉煤灰的需水比大于100%时,
会增加混凝土的用水量,降低坍落度,使得混凝土粘度增加,降低混凝土的可泵性。当掺用粉煤灰取代部分水泥后,混凝土的早期强度会略低,但使用高效减水剂后,能使混凝土的早期强度及后期强度均有显著提高。本工程选用宁夏天利Ⅰ级粉煤灰。
2.5外加剂
在混凝土中掺加外加剂,除满足施工工艺及质量要求同时,要达到降低水泥用量,减少混凝土成本为目的。我们主要掺用的外加剂有山西永红NF-4高效泵送剂、RT-B4膨胀剂,质量符合规定。
3泵送混凝土配合比设计
泵送混凝土和传统的混凝土施工方法不同,是用混凝土输送泵,借助于泵的压力,将混凝土通过输送管道,压送至浇注部位的施工方法。泵送混凝土配合比设计和普通混凝土配合比设计有共同的要求,即保证混凝土有良好的和易性、满足强度等级要求、满足耐久性和降低成本的要求。但泵送混凝土必须满足以下几项要求,才能基本保证正常输送。
3.1混凝土和输送管壁之间,具有较小的摩擦力;
3.2混凝土压送过程中,不产生离析现象;
3.3保证在压送过程中,不引起混凝土质量和性能变化,避免由于时间过长,温度高而出现的早凝阻管现象;
3.4混凝土必须具有较好的流动性和足够的初凝时间。为获得较好的泵送效果,必须选用适宜的配合比,JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》规定:
⑴泵送混凝土的用水量和水泥和矿物掺和料的总量之比不宜大于0.60;
⑵泵送混凝土的水泥和矿物掺和料的总量不宜小于300kg/m3;
⑶泵送混凝土的砂率宜为35%~45%;
4泵送混凝土配合比设计计算
我们在中卫供电局生产调度大楼工程施工中,抓住其施工特点,结合原材料供应情况及机械设备性能特点,先后试配、调整、投入使用了C35/P6、C35/P8、C35、C30、C25、C15六个不同强度等级的粉煤灰泵送混凝土配合比,取得了良好的效益。主体结构基本全为C30强度等级,现以C30强度等级混凝土为例,说明配合比设计过程。
4.1采用材料
⑴华泰新普通硅酸盐P.O42.5水泥;
⑵营盘水Ⅲ区中砂,细度模数2.80,表观密度.2.60;
⑶孟家湾5~25mm的碎石,级配良好;
⑷拌和用水为自来水;
⑸NF-4高效泵送剂,掺量1.2%;
⑹宁夏天利Ⅰ级粉煤灰。
⑺混凝土坍落度出机要求100~140mm。
4.2基准泵送混凝土配合比计算
⑴混凝土试配强度fcu.o=fcu.k+1.645σ=30+1.645×5=38.2MPa
⑵确定水灰比W/C=(αa×fce)/(fcu.o+αa×αb×fce)
=(0.41×42.5)/(38.2+0.41×0.07×42.5)=0.44
⑶每m3混凝土用水量经验用水量190kg
⑷每m3混凝土水泥用量mco=mwo/(W/C)=190/0.44=432kg
⑸按体积法计算每立方米混凝土的砂、石用量
砂率取39%,mso=718kgmgo=1084kg
C30基准混凝土配合比用量(kg/m3)
水:水泥:砂:石=190:432:693:1060
4.3掺粉煤灰按超量取代法计算配合比
⑴粉煤灰取代水泥率取11%,计算每m3混凝土中水泥用量
mc=432×(1-10%)=390kg
⑵超量系数(δc)取1.2,计算每m3混凝土中粉煤灰用量
mf=1.2×(432-390)=50kg
⑶求出粉煤灰超出水泥部分的体积,且扣除同体积的砂用量
ms=mso-(mc/ρc+mf/ρf-mco/ρc)×2.68
=718-(390/3.1+50/2.2-432/3.1)×2.68=693kg
表1C30粉煤灰泵送混凝土配合比表(kg/m3)
4.4施工配合比的确认
当组成混凝土的材料确定后,进行了不同粉煤灰掺量的混凝土强度、混凝土和易性、泵送性能的试配、试验工作。试拌结果见表2。