【摘要】介紹" 三摻法" 技術, 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電廠石膏脫水樓基礎工程中的應用。經過現場施工質量的檢測, 證明此技術在工程上的應用是可行的, 并具有良好的經濟效益與社會效益。
【關鍵詞】大體積混凝土大摻量粉煤灰膨脹劑抗裂
【中圖分類號】TU755.4 / 文獻標識碼B 【文章編號】1004- 1001( 2007) 03- 0199- 02
高性能大體積混凝土是當前混凝土學科領域研究和應用的一大熱點, 由于粉煤灰具有價格低廉、活性效果明顯, 能明顯減少水化熱等特點, 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電廠石膏脫水樓基礎工程中的應用情況。
1 粉煤灰的性能及其作用機理
粉煤灰(Fly Ash,簡稱FA)是在燃煤煙道中收集的煙塵,主要化學成分是無定型Al3O2、SiO2, 因而具備較高的潛在活性。適當的激發可使粉煤灰的潛在活性得以發揮, 生成水化凝膠。水泥水化產生的大量活性Ca(OH)2 正是一種良好的粉煤灰激發劑, 因而粉煤灰可作為一種活性混合材料應用于混凝土中, 以期達到節約水泥、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約資源和能源, 利于保護環境, 并能滿足可持續發展需要的綠色混凝土。
2 工程概況
華能玉環電廠石膏脫水樓基礎工程長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,強度等級C30, 用60 d 后期強度評定。根據設計要求和現場實際, 須一次性連續澆筑完成, 并要求確保混凝土質量, 不得產生有害裂紋。
3 原材料選擇
(1) 水泥。采用浙江江山虎山水泥廠生產的虎山P.O42.5普通硅酸鹽水泥, 該廠水泥產品質量穩定, 能保證大方量施工期間的連續供應。
(2) 粗細骨料。粗骨料采用玉環5～31.5 mm連續級配碎石, 細骨料選用2.6 中砂。
(3) 摻合料。選用臺州電廠Ⅱ級粉煤灰。
(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的WG- HEA抗裂膨脹劑。
4 配合比的試配及選用
4.1 試配強度
標準偏差δ=5 MPa, 試配強度f cu ≥f cu.k+1.645δ=
38.3 MPa。
4.2 外加劑摻量
根據廠家推薦和本工程其他結構混凝土配合比經驗選取TOR- 803 摻量為水泥用量1.5%, 由于水泥用量少, 為了補償收縮WG- HEA采用內摻法, 摻量為6%。
4.3 粉煤灰取代率
對粉煤灰取代率分別選擇20%.25%.30%.35%.40%進行試驗, 超量系數1.3, 在滿足強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。具體配合比設計( 如表1) 。
對于表1 的配合比, 我們分別采用了標準養護和自然養護兩種養護方式, 7d,28d,60d 三個齡期進行強度的試驗, 試驗結果見表2。
本著滿足強度、和易性及合適的限制膨脹率的原則, 我們選用了3 號配合比, 在這個配合比的基礎上, 結合現場施工所要求的工作性能及強度要求進行了適為調整, 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。其抗壓強度( 如表3) 。
5 大體積混凝土施工技術措施
5.1 實際施工情況
石膏脫水樓基礎大體積混凝土要求連續澆注。澆注方案選取斜向分層澆注工藝。基礎從2006 年4 月30 日開始至5月3 日澆注完畢, 施工期間嚴格控制塌落度在130 mm左右,并埋設測溫線著重監制混凝土內部溫升。
5.2 混凝土養護措施
適度濕潤養護是保證混凝土內外溫差控制在25℃以內和防止表面干縮裂縫的一項關鍵工作, 采用1 層塑料薄膜、2層草袋保溫, 適度濕潤養護。
5.3 混凝土溫度監測
在澆筑混凝土時, 同時埋設測溫線進行溫度監控, 測溫線的埋設原則是: 盡量能夠反映出基礎內各點的溫度情況。測溫線的埋設如圖1 所示。
測溫線分三種規格, 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 以后開始進行測溫, 實測混凝土內外溫差為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混凝土, 對基準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變僅90με, 經過觀察,沒有發現任何裂縫。
7 混凝土質量檢測結果
在此大體積混凝土施工過程中, 試驗室對其進行了跟蹤取樣, 共取得24 組標養試塊, 10 組自然養護試塊, 試塊60 d驗收期其平均值為35.7 MPa, 標準偏差2.77 MPa,混凝土離散小, 強度均勻, 滿足設計和規范要求。
8 結語
大摻量粉煤灰混凝土絕熱溫升小, 混凝土溫度應力較小, 加之大摻量粉煤灰可以減少混凝土在凝結硬化過程的收縮, 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在華能玉環電廠石膏脫水樓基礎工程的實踐應用, 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, 而混凝土后期強度高, 可以在大體積混凝土中推廣使用。并且該技術對環境保護、發展綠色混凝土有較好的推動作用, 具有良好的應用前景。
參考文獻
[1] 王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].北京: 中國建筑工業出版社,2001.
[2] 齊偉軍.大摻量粉煤灰混凝土在基礎工程中的應用[J].施工技術,2005(9).
