特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工方法.pdf

本发明公开了一种特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工方法，包括以下步骤：优选原材料，特细砂高强高性能混凝土的搅拌与运输、浇筑准备工作、竖向结构接合界面凿毛、混凝土撒布与振捣、搓平及碾压、二次抹压、养护。本发明是一种在特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工时操作方便，易泵送、易控制收缩裂缝，可降低成本、节约工期的明显效果的特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工方法。

1、  一种特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工方法，包括以下步骤：优选原材料，特细砂高强高性能混凝土的搅拌与运输、浇筑准备工作、竖向结构接合界面凿毛、混凝土撒布与振捣、搓平及碾压、二次抹压、养护，其特征是：
(1)、特细砂高强高性能混凝土的配制
A、优先原材料
1)、粗骨料选用
选用粒径为5～31.5mm的碎石，级配符合标准要求，含泥量＜1.5％，母材强度在15MPa左右，压碎指标＜10％；
2)、细骨料
采用细度模数为0.8～1.1的特细砂；
3)、水泥
采用强度等级为42.5普通硅酸盐水泥；
4)、外掺料
选用II级粉煤灰，掺量为90～110kg/m³；
5)、外加剂
采用高效复合减水剂；
高效复合减水剂的组分为：高效减水剂+粉煤灰+矿粉，其中100米以下加入萘系减水剂，100米以上羧酸系减水剂，各组分所占胶凝材料的质量比重为：减水剂1.29％，粉煤灰26.96％，矿粉17.79％，变化额度均在±0.01％范围内；
B、配合比优化设计
水灰比：控制在0.4～0.6之间；
坍落度：根据气温、运距及垂直输送高度等条件选用100～200mm，比普通泵送混凝土应高出20mm左右；
砂率：取22％～28％；
(2)、特细砂高强高性能混凝土的计量、搅拌与运输
特细砂高强高性能预拌混凝土严格按照配合比进行配制，混凝土搅拌生产前，应对其进行计量；特细砂高强高性能混凝土的运输要实行专车专用，运输途中，拌筒以1～3r/min速度进行搅拌；搅拌车卸料前使拌筒以8～12r/min快速搅拌1～2min，使混凝土搅拌均匀后再卸料入泵；坍落度的测试分别在出站前和泵送前进行，坍落度损失应不大于20mm；
(3)、特细砂高强高性能混凝土的可泵性控制
对于特细砂泵送混凝土，其10s压力泌水率控制在50％～60％；特细砂高强高性能泵送混凝土的可泵性除用压力泌水试验外，还结合施工经验进行判断，即在检测坍落度时观察粘聚性和保水性外，还根据初次泵送时泵管末端排出的混凝土束来判断其可泵性：可泵性好的混凝土在管口排出顺畅，拌合物软硬合适，颜色一致，排出连续均匀，无石子单独散落，混凝土束表面光滑，有粘稠浆液；
(4)、特细砂高强高性能混凝土浇筑
A、坍落度检测和选定
特细砂混凝土坍落度的选用按《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T10-95)执行，在此基础上增加20mm；
B、竖向结构接合界面凿毛
用手钻及风镐对界面凿毛，清除软弱层至界面露石后清除残渣，湿润界面，铺垫砂浆后再继续浇筑混凝土；
C、混凝土撒布与振捣
撒布及振捣特细砂高强高性能混凝土时采用长6m软管，先远后近，退步浇筑；对竖向结构，每层浇筑厚度为0.4～0.6m，以能振实为准；在浇筑柱及剪力墙竖向结构混凝土时，自由倾落高度控制在2m；在平面结构中，撒布不宜过宽和分散，以不形成冷缝为宜；特细砂高强高性能混凝土采用机械振捣，振捣须均匀密实，快插慢拔，每处振捣时间以不超过10s为宜，振捣标准以粗骨料下沉、拌合物表面泛浆为度，不漏振也不过振，分层振捣时，振捣棒必须插入下层拌合物3～5cm；振捣棒不得振碰钢筋、模板和预埋件等；浇筑过程中应注意泵压变化，正常情况下泵压不宜超过18MPa；
D、搓平及碾压
振捣完后采用2m长木尺对特细砂高强高性能混凝土表面进行搓平、赶浆，然后用重60kg的滚筒在拌合物表面上往复滚动三次；
E、二次抹压
滚筒碾压后，进行二次抹压；用木抹子先来回搓拭，再用铁抹子拍打抹压，以消除塑性裂纹；
(5)、特细砂高强高性能混凝土养护
二次抹压完后立即采取养护措施，对平面结构洒水养护；对竖向结构初期带模养护，脱模后喷洒养护液养护，养护时间不少于14d；楼板混凝土施工完抹平后，立即用塑料布盖严，再压1层～2层草袋或麻袋洒水养护；对于混凝土墙体，可以推迟模板拆除时间进行带模养护，或用小水慢淋的方式进行充分养护。

特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土泵送施工方法，特别是涉及一种特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工方法。
背景技术
重庆地区缺少中粗砂资源，特细砂蕴藏量丰富，科学合理的利用特细砂具有显著的社会经济效益，符合“因地制宜，就地取材”的原则。
但特细砂具有粒度细，比表面积大，空隙率高，级配差的特点，根据这些特性配制的混凝土，只能是低砂率、低坍落度和低用水量，这种“三低”现象，只能用于低流动性混凝土或干硬性混凝土工程，而不适用于有大流动性的超高泵送混凝土。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工时操作方便，易泵送、易控制收缩裂缝，可降低成本、节约工期的明显效果的特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供的特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工方法，包括以下步骤：优选原材料，特细砂高强高性能混凝土的搅拌与运输、浇筑准备工作、竖向结构接合界面凿毛、混凝土撒布与振捣、搓平及碾压、二次抹压、养护，其特征是：
(1)、特细砂高强高性能混凝土的配制
A、优先原材料
1)、粗骨料选用
可选用粒径为5～31.5mm的碎石，级配符合标准要求，含泥量＜1.5％，母材强度在15MPa左右，压碎指标＜10％；
2)、细骨料
采用细度模数为0.8～1.1的特细砂；
3)、水泥
采用强度等级为42.5普通硅酸盐水泥；
4)、外掺料
选用II级粉煤灰，掺量为90～110kg/m³；
5)、外加剂
采用高效复合减水剂；
高效复合减水剂的组分为：高效减水剂+粉煤灰+矿粉(其中100米以下加入萘系减水剂，100米以上羧酸系减水剂)，各组分所占胶凝材料(水泥+高效复合减水剂)的质量比重为：减水剂1.29％，粉煤灰26.96％，矿粉17.79％，根据实际情况数据可进行适当的调配，但变化额度均在±0.01％范围内；
B、配合比优化设计
水灰比：宜控制在0.4～0.6之间；
坍落度：根据气温、运距及垂直输送高度等条件选用100～200mm，比普通泵送混凝土应高出20mm左右；
砂率：取22％～28％；
(2)、特细砂高强高性能混凝土的计量、搅拌与运输
特细砂高强高性能预拌混凝土严格按照配合比进行配制，混凝土搅拌生产前，应对其自动计量设施进行零点校核，计量采用电脑化控制，
特细砂高强高性能混凝土的运输要实行专车专用，运输途中，拌筒以1～3r/min速度进行搅拌，以避免高强混凝土发生离析；搅拌车卸料前使拌筒以8～12r/min快速搅拌1～2min，使混凝土搅拌均匀后再卸料入泵；坍落度的测试分别在出站前和泵送前进行，坍落度损失应不大于20mm；
(3)、特细砂高强高性能混凝土的可泵性控制
对于特细砂泵送混凝土，其10s压力泌水率宜控制在50％～60％，以免堵管；特细砂高强高性能泵送混凝土的可泵性除用压力泌水试验外，还应结合施工经验进行判断，即在检测坍落度时观察粘聚性和保水性外，还应根据初次泵送时泵管末端排出的混凝土束来判断其可泵性：可泵性好的混凝土在管口排出顺畅，拌合物软硬合适，颜色一致，排出连续均匀，无石子单独散落，混凝土束表面光滑，有粘稠浆液；
(4)、特细砂高强高性能混凝土浇筑
A、坍落度检测和选定
坚持每车均做坍落度检验测定，对检验不合格者不得入泵，按退货处理。特细砂混凝土坍落度的选用按《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T10-95)执行，在此基础上增加20mm；
B、竖向结构接合界面凿毛
用手钻及风镐对界面凿毛，清除软弱层至界面露石后清除残渣，湿润界面，铺垫砂浆后再继续浇筑混凝土；
C、混凝土撒布与振捣
撒布及振捣特细砂高强高性能混凝土时采用长6m软管，先远后近，退步浇筑；对竖向结构，每层浇筑厚度为0.4～0.6m，以能振实为准；在浇筑柱及剪力墙竖向结构混凝土时，自由倾落高度控制在2m；在平面结构中，撒布不宜过宽和分散，以不形成冷缝为宜；特细砂高强高性能混凝土采用机械振捣，振捣须均匀密实，快插慢拔，每处振捣时间以不超过10s为宜，振捣标准以粗骨料下沉、拌合物表面泛浆为度，不漏振也不过振，分层振捣时，振捣棒必须插入下层拌合物3～5cm；振捣棒不得振碰钢筋、模板和预埋件等；浇筑过程中应注意泵压变化，正常情况下泵压不宜超过18MPa，若是较高的泵压则说明入模的混凝土坍落度损失较大，在钢筋密集处将难以保证混凝土的密实，应及时予以调整；
D、搓平及碾压
振捣完后采用2m长木尺对特细砂高强高性能混凝土表面进行搓平、赶浆，然后用重60kg的滚筒在拌合物表面上往复滚动三次，使混凝土更加密实均匀并提浆，可消除因混凝土不均匀而形成收缩不一致的情况；
E、二次抹压
滚筒碾压后，特细砂高强高性能混凝土拌合物将进入凝结阶段，此时是收缩的高峰阶段，拌合物表面可能开始出现塑性收缩裂缝，此时应进行二次抹压；用木抹子先来回搓拭，再用铁抹子拍打抹压，以消除塑性裂纹；第二次抹压必须掌握好时间，在临近拌合物凝结时进行，不宜过早，亦不宜过晚，否则难以收到弥合塑性裂纹的效果；
(5)、特细砂高强高性能混凝土养护
二次抹压完后应立即采取养护措施，对平面结构可洒水养护；对竖向结构初期带模养护，脱模后喷洒养护液养护，养护时间不少于14d；楼板混凝土施工完抹平后，立即用塑料布盖严，再压1层～2层草袋或麻袋洒水养护，这样可以提高混凝土的后期强度；对于混凝土墙体，可以推迟模板拆除时间进行带模养护，或用小水慢淋的方式进行充分养护。
采用上述技术方案的特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工方法，解决了特细砂高强高性能混凝土超高泵送的难题，并有效控制了塑性收缩裂缝的开展，提高了特细砂高强高性能混凝土的外观质量和耐久性。充分利用地方特产资源，避免了从外地购买中粗砂而增加成本，达到了节约工期，降低成本的目的。
用传统的配制的的特细砂混凝土，只能是低砂率、低坍落度和低用水量，这种“三低”现象，只能用于低流动性混凝土或干硬性混凝土工程，而不适用于有大流动性的泵送高强高性能混凝土。为了解决特细砂混凝土的超高泵送问题，以特细砂混凝土为基础，通过用配制的方法解决了特细砂混凝土流动度小的问题，即“双掺”法(掺粉煤灰、高效减水剂)。
因为粉煤灰比重小，体积相对较大，高掺粉煤灰能够增加灰浆体积；另外，粉煤灰的圆形球体结构在混凝土中相当于滚珠作用，这些均对改善特细砂混凝土的和易性和泵送性能有利。
同时，在特细砂混凝土中掺加高效减水剂，能极大改善混凝土的和易性，降低水泥用量，满足超高泵送施工的要求。
用特细砂配制的高强高性能混凝土在基础工程、高层及超高层建筑中泵送施工。
综上所述，本发明是一种在特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工时操作方便，易泵送、易控制收缩裂缝，可降低成本、节约工期的明显效果的特细砂高强高性能混凝土超高泵送施工方法。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
以重庆中华新城超限超高层钢筋混凝土主体结构施工为例。
一、工程概况
重庆中华新城项目是我国在建的建筑面积最大的连体公共建筑工程。建筑面积达到56万平方米，包括地下三层、地上5-6层裙楼、3-10号楼共8栋塔楼、地下一层为超市、酒店配套用房，地下二、三层为地下停车场和设备用房；裙楼为多功能商业区，3#、4#、5#、8#、9#、10#塔楼为27-30层的高档住宅楼，6#楼为37层高档酒店式公寓写字楼，7#楼为54层(结构高度为232米)的写字楼和五星级酒店。本工程具有总体规模大、单体建筑超高、结构复杂等特点。其中，6号楼为框架-剪力墙结构，抗震设防烈度为6度；7号楼为框架-核心筒结构，抗震设防烈度为7度。
施工操作要点
(1)、特细砂高强高性能混凝土的配制
A、优选原材料
1)、粗骨料选用
选用粒径为5～31.5mm的碎石，级配符合标准要求，含泥量＜1.5％，母材强度在15MPa左右，压碎指标＜10％；
2)、细骨料
高强高性能混凝土采用细度模数为0.8～1.1的特细砂，并符合重庆市地方标准《特细砂混凝土应用技术规程》的规定；
3)、水泥
采用重庆大厂生产的强度等级为42.5普通硅酸盐水泥；
4)、外掺料
选用II级粉煤灰，掺量为90～110kg/m³；粉煤灰在特细砂混凝土中具有形态效应，能改善特细砂混凝土的和易性，降低泌水性，提高拌合物的粘聚性和保水性，并能弥补特细砂混凝土砂率偏低的问题，是特细砂混凝土能泵送施工的关键措施之一；
5)、外加剂
可采用高效复合减水剂，高效复合减水剂的组分为：高效减水剂+粉煤灰+矿粉(其中100米以下加入萘系减水剂，100米以上羧酸系减水剂)，各组分所占胶凝材料(水泥+高效复合减水剂)的质量比重为：减水剂1.29％，粉煤灰26.96％，矿粉17.79％，根据实际情况数据可进行适当的调配，但变化额度均在±0.01％范围内；
该减水剂对水泥的适用性、相容性均很好，减水率超过20％，具有减水、增强、保塑和缓凝作用；
B、配合比优化设计
按《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2000)及《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T10-95)进行配合比优化设计，根据特细砂高强高性能泵送混凝土的特点，可参考应用下列参数；
水灰比：控制在0.4～0.6之间；
坍落度：根据气温、运距及垂直输送高度等条件选用100～200mm，比普通泵送混凝土应高出20mm；
砂率：取22％～28％。
(2)、特细砂高强高性能混凝土的计量、搅拌与运输
特细砂高强高性能预拌混凝土严格按照配合比进行配制，混凝土搅拌生产前，应对其自动计量设施进行零点校核，计量采用电脑化控制；
特细砂高强高性能混凝土的运输要实行专车专用，运输途中，拌筒以1～3r/min速度进行搅拌，以避免高强混凝土发生离析；搅拌车卸料前使拌筒以8～12r/min快速搅拌1～2min，使混凝土搅拌均匀后再卸料入泵；坍落度的测试分别在出站前和泵送前进行，坍落度损失应不大于20mm；
(3)、特细砂高强高性能混凝土的可泵性控制
特细砂高强高性能泵送混凝土的原材料、计量允许偏差、生产质量水平、试件留置等除按相应的普通混凝土有关标准及规范规定执行外，还应进行可泵性控制；
按《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T10-95)规定，用压力泌水试验结合施工经验进行控制；对于特细砂泵送混凝土，其10s压力泌水率宜控制在50％～60％，以免堵管；特细砂高强高性能泵送混凝土的可泵性除用压力泌水试验外，还应结合施工经验进行判断，即在检测坍落度时观察粘聚性和保水性外，还应根据初次泵送时泵管末端排出的混凝土束来判断其可泵性：可泵性好的混凝土在管口排出顺畅，拌合物软硬合适，颜色一致，排出连续均匀，无石子单独散落，混凝土束表面光滑，有粘稠浆液；
(4)、特细砂高强高性能混凝土浇筑
准备工作
1)、计划浇筑路线并布放管路；
2)、联系并协调预拌混凝土供应情况，使配备的搅拌车数量、市内交通状况和供应密度与施工现场需要量相匹配，做到不积压，不中断；
A、坍落度检测和选定
坚持每车均做坍落度检验测定，对检验不合格者不得入泵，按退货处理；特细砂混凝土坍落度的选用宜按《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T10-95)执行，在此基础上增加20mm；
B、竖向结构接合界面凿毛
柱、墙等竖向结构施工缝处由于粗骨料下沉、粉煤灰浆液上浮，使该处出现泛浆现象，如凿开混凝土检查发现，厚1～2cm范围内无粗骨料，且砂浆较松软，若不处理，继续施工时会形成软弱层。对此用手钻及风镐对界面凿毛，清除软弱层至界面露石后清除残渣，湿润界面，铺垫砂浆后再继续浇筑混凝土。可克服泌水泛浆造成的软弱层，保证结构质量。
C、混凝土撒布与振捣
撒布及振捣特细砂高强高性能混凝土时采用长6m软管，先远后近，退步浇筑。对竖向结构，每层浇筑厚度为0.4～0.6m，以能振实为准。在浇筑柱及剪力墙竖向结构混凝土时，自由倾落高度控制在2m。在平面结构中，撒布不宜过宽和分散，以不形成冷缝为宜。特细砂高强高性能混凝土采用机械振捣，振捣须均匀密实，快插慢拔，每处振捣时间以不超过10s为宜，振捣标准以粗骨料下沉、拌合物表面泛浆为度，不漏振也不过振，分层振捣时，振捣棒必须插入下层拌合物3～5cm。振捣棒不得振碰钢筋、模板和预埋件等。
浇筑过程中应注意泵压变化，正常情况下泵压不宜超过18MPa，若是较高的泵压则说明入模的混凝土坍落度损失较大，在钢筋密集处将难以保证混凝土的密实，应及时予以调整。
特细砂高强高性能混凝土由于其水泥、矿粉的颗粒直径较小，为保证其最大限度地混合，应采用插入式高频振捣器。振捣时，快插慢拔，插点沿梅花型逐点按顺序进行，振捣时间以混凝土表面呈现浮浆和不沉落、不冒气泡为度。混凝土一次振捣后，其内仍存在着相当数量的空隙和气泡，粗骨料和钢筋下面还存在少量积水，影响混凝土内部粘结。再浇筑上层混凝土时，先对下层混凝土进行二次振捣，这样可使二层混凝土结合良好，保证混凝土的均质连续性，从而提高混凝土的密实度。
D、搓平及碾压
振捣完后采用2m长木尺对特细砂高强高性能混凝土表面进行搓平、赶浆，然后用重60kg的滚筒在拌合物表面上往复滚动三次，使混凝土更加密实均匀并提浆，可消除因混凝土不均匀而形成收缩不一致的情况。
E、二次抹压
滚筒碾压后，特细砂高强高性能混凝土拌合物将进入凝结阶段，此时是收缩的高峰阶段，拌合物表面可能开始出现塑性收缩裂缝，此时应进行二次抹压。用木抹子先来回搓拭，再用铁抹子拍打抹压，以消除塑性裂纹。第二次抹压必须掌握好时间，在临近拌合物凝结时进行，不宜过早，亦不宜过晚，否则难以收到弥合塑性裂纹的效果。
(5)、特细砂高强高性能混凝土养护
养护是特细砂高强高性能混凝土施工工艺的重要环节。特细砂高强高性能混凝土在施工过程中其前期强度增长较快，若混凝土养护工作滞后或不及时，特细砂高强高性能混凝土易产生裂缝，最终影响工程质量。
由于胶凝材料的不断水化，混凝土强度随龄期的增长而增大，而水化速度与环境的温度和湿度有关。因此，加强养护对保证特细砂高强高性能混凝土强度增长以及防止由于内外温差而产生裂缝是十分重要的。
二次抹压完后应立即采取养护措施，对平面结构可洒水养护；对竖向结构初期带模养护，脱模后喷洒养护液养护，养护时间不少于14d。养护是防止特细砂泵送混凝土不出现收缩裂缝的重要措施之一，养护的标准是“早、好、足”。“早”是及时，“好”是保持结构表面湿润，“足”是必须养护14d。
楼板混凝土施工完抹平后，立即用塑料布盖严(如图5.2.5-1所示)，再压1层～2层草袋或麻袋洒水养护，这样可以提高混凝土的后期强度。对于混凝土墙体，可以推迟模板拆除时间进行带模养护，或用小水慢淋的方式进行充分养护。
二、施工情况
本工程严格按照前述的施工工艺和施工方法进行组织施工，在全部高强高性能特细砂混凝土施工结束后通过标准养护试块、同条件养护试块等方法对构件的强度进行了检测，检测结果表明本工程结构施工质量良好，强度均达到要求，混凝土表面无肉眼可见无裂缝，达到了预期的目的，且实测混凝土构件尺寸偏差均小于事先策划的严格标准，如表1所示：
表1 现浇结构尺寸允许偏差与实测偏差对比