抗渗防冻混凝土配制技术在冬季筏板施工中的应用.docx

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1、引言我国东北的大部分地区，冬季时间较长，气候温度变化幅度较大，但为了使在建工程缩短工期，能早日投入使用，冬季也需要进行混凝土的施工浇筑工作。由于冬季的特殊气候条件，造就了冬季混凝土施工的特殊性，为了更好的确保冬期工程的施工质量，就要对混凝土的施工配合比进行不同于常温条件下的研究分析，寻找适合冬季低温条件下施工的混凝土配合比。1、冬季混凝土施工配合比设计原则及流程1.1 配合比设计原则（1）冬期混凝土施工配合比设计之前要明确具体的设计条件，包括混凝土设计强度、水泥种类及其表观密度、砂子细度模数及其表观密度、碎石表观密度及其最大粒径、拌合水的水质、坍落度的要求、防冻剂添加比例等设计条件。（2）按标

2、准检验法检验水泥，确保其安定性合格；快速测定水泥强度；预测混凝土强度。1.2 混凝土施工配合比设计流程（1）首先根据水泥预测强度和石子种类计算出水灰比。（2）根据碎石的最大粒径、捣实条件以及坍落度要求查表确定用水量。冬期施工的混凝土，在满足坍落度要求的情况下，坍落度值应取下限，用水量也要相应减少。（3）根据前面试验所测得的数据以及和相关标准曲线进行对比之后，经过分析判断，确定每立方米混凝土的水泥用量、砂率的选择，设计出适合冬季混凝土施工的配合比，即水泥：水：石：外加剂的合理比例。（4）混凝土试配后，初步确定出满足冬季混凝土施工的水泥：水：石：外加剂的比例，然后将用该比例配制的混凝土结合冬期施工

3、的实际特点及施工条件，进行少量的实地应用后，微调配合比，最终选择出效果最佳最经济的混凝土施工配合比。2、工程概况辽宁省抚顺市恒大华府16号楼的地下防水等级为一级，防水材料选择刚柔相济的方式，除了在找平层底面两道柔性防水材料（SBS3+3mm）以外，还选择了刚性防水，其中找平层C15防水素混凝土IOOmm厚，每边宽出基础边1350mm,筏板基础边采用370mm厚砖胎膜M1O水泥砂浆砌筑，然后找平层顶面一道柔性防水材料SBS4mm,在柔性防水上面做20Omm厚C20混凝土垫层，最后就是120OnIm厚的筏板基础。地上32层为住宅，地下2层设备间及车库，其主体结构为框架剪力墙结构。基础为筏板基础，基

4、础持力层选用天然地基，地基承载力特征值为400kPa.筏板基础材料采用C30混凝土,HRB40022150双层双向配筋。当年抚顺市十月下旬左右就进入冬季施工（日平均气温连续5天低于5）,因此需要采取防冻保暖措施。3、原材料及配合比设计3.1 原材料水泥：本工程基础底板全部厚达120On1nb地梁截面尺寸I1OOnmIXI600mm,属大体积混凝土施工，因此为降低混凝土水化热，选择P-042.5普通硅酸盐水泥，水泥用量不大于300kgm3,生产厂家首选抚顺水泥股份有限公司。砂：II区中砂，含泥量不大于3%,泥块含量不大于1%,细度模数2.62.8,其中机制砂占40%（按质量比），尾矿砂占60%。

5、石子：粗骨料宜采用粒径525mm连续级配，其最大粒径不宜大于40mm,含泥量不得大于1.0%,泥块含量不得大于0.5%,且不得为碱活性骨料，选用抚顺市哈达镇的碎石，实际含泥量不大于0.7%。掺合料：可掺入粉煤灰和磨细矿渣粉。粉煤灰：级别不低于II级，严禁采用高钙粉煤灰，掺量不大于20%,选用辽宁发电厂的I级粉煤灰。磨细矿渣粉：采用S95以上级别的磨细矿渣粉，比表面积大于400r7kg0外加剂：可掺入混凝土抗裂防水剂，选择辽宁万校新材料科技有限公司生产的WT-MPC膨胀纤维防裂防水剂，掺量为混凝土中水泥的8%,减水剂选用该公司的WT-JX聚竣酸高效减水剂，掺量为0.5%.5%（以水泥或胶凝材料总

6、重量计）。纤维：聚丙烯纤维,纤维当量直径20m,纤维长度2（40mm,抗拉强度2450MPa,纤维必须具有良好的分散性，不结团，色泽均匀白净，每立方米混凝土掺量0.9kg。防冻剂：沈阳盛鑫源建材有限公司生产的SY-6B早强防冻剂,掺量3%5%（相对胶凝材料总量）,59-5时掺量3%,-5CT0C时掺量4%,-I（Te-20时掺量5%（可等量替代水泥）。3.2 抗渗防冻混凝土配合比设计对抗渗防冻混凝土配合比设计的要求：（1）试配混凝土抗渗等级应比设计的高一个等级。（2）每立方米混凝土中各种材料的总碱含量不大于3kg。（3）混凝土中的最大氯离子含量不超过0.06%。（4）技术要求方面，石子最大粒径

7、不大于25mm；水泥：砂为1：151：2.8；水灰比不大于0.55；水胶比不大于0.45；砂率不大于45%；缓凝时间68h；梁板塌落度（14020）mm。经过计算、试配及检测结果对比，最终确定的最佳配合比见表1.表1抗渗防冻混凝土配合比kgm3水泥粉煤灰矿粉尾矿砂机制砂石子水减水剂防水剂防冻剂280663244529710681533.822.211.14、抗渗防冻混凝土施工4.1 混凝土运输（1）进行混凝土浇筑前，工程人员向混凝土搅拌站提供混凝土浇筑量及技术指标，并要做好备份。（2）混凝土运输应保持连续均衡，间隔不应超过1.5h,运输后如出现离析，必须进行二次搅拌。（3）冬期混凝土运输应采取

8、保温措施。4.2 混凝土浇筑（1）混凝土进场后，作业队技术质量人员及时检查其强度等级、抗渗等级是否正确，检查混凝土出厂时间、进场时间、浇筑时间是否满足要求；每作业队的试验员对混凝土进行塌落度检查，并做好记录，每10车检查一次。（2）混凝土按流水段分块、分部位流水施工。（3）底板混凝土厚120OnInb分三层浇筑，每层浇筑厚度约40OnInb每层摊铺宽度不超过2.0m；地梁与底板同时浇筑，反梁部分分两层浇筑，每层厚度约450mm。（4）墙体混凝土浇筑采用在泵管的末端加橡胶软管分段分层浇筑，每段墙体长度约50m,每层浇筑厚度50Omnb浇筑速度2m/h；进行墙体混凝土浇筑时，首先在墙底均匀浇筑50

9、mm厚与墙体混凝土同配比的水泥砂浆，再正式浇筑墙体混凝土。（5）梁板混凝土分段浇筑。（6）混凝土防水构造：固定外墙、水池墙体模板的螺栓采用带有止水环的螺栓，拆除模板、螺栓后用聚合物水泥砂浆对螺栓孔堵实、抹平；所有外墙的穿墙套管均应加工成止水套管；地下二层以上（含地下二层）水平施工缝、底板后浇带采用20mm30mm带加强网膨胀橡胶止水条；墙体竖向后浇带均采用止水钢板。（7）本工程以后浇带为纵向施工缝，墙体水平施工缝留置位置为：底板导墙施工缝设在底板标高以上120Omn1（地梁标高以上30Omn1）、墙体上部施工缝设在框架梁底标高下200mm、墙体下施工缝设在楼板顶标高。（8）施工缝处理：水平施工

10、缝浇筑混凝土前，应将其表面浮浆和杂物清除，先铺50mm厚与混凝土同配比的水泥砂浆，再浇筑防水混凝土；后浇带混凝土浇筑时间应在两侧混凝土浇筑完28d后进行，后浇带混凝土应采用比原设计混凝土强度等级高一个等级的微膨胀混凝土，在浇筑混凝土前，应将后浇带内的杂物、积水、浮浆、碎模板、顶模筋等清理干净，并涂刷水泥净浆或混凝土界面处理剂，及时浇筑混凝土；施工缝采用膨胀止水胶条时，止水条应用水泥钉固定牢固，且应在浇筑前一天避开雨天安装；施工缝采用止水钢板时，止水钢板接头处应焊接密实。（9）混凝土振捣：混凝土振捣采用机械振捣，普通钢筋混凝土采用50mm混凝土振捣棒，梁柱接头钢筋较密处采用35mm振捣棒，白天进

11、行混凝土浇筑时，采用普通频率振捣棒，夜晚进行混凝土浇筑时，采用高频振捣棒；混凝土振捣时间为1030s,避免漏振、欠振、超振，底板靠近防水保护墙较近处,应避免用振捣棒碰撞防水层,并距防水层达200mm以上下振捣棒;混凝土振捣由两人配合，一人负责振捣，一人负责移动电缆线，振捣方式采用梅花行振捣,上层混凝土振捣时，插入下层混凝土50mm；钢板止水带两侧的混凝土要对称浇筑，施工过程中设专人看护，严防振捣棒撞击止水带，确保位置准确。4.3 混凝土养护（1）底板混凝土养护：底板厚1200mm,地梁截面尺寸1IOOmm1600mm,结构属大体积混凝土施工，故底板混凝土养护采用浇温水、蓄水加热并覆盖塑料薄膜养

12、护；底板大体积混凝土施工时，按照方案设置测温孔，根据测温孔的测设结果决定混凝土的养护蓄水量、浇水的次数；底板混凝土养护应以混凝土板表面上人走动不留印迹且在浇筑完毕12h后开始，常温下养护时间为14d。（2）冬期施工养护：本工程混凝土施工己经进入冬季，冬期混凝土施工的养护采用综合蓄热法，一方面在混凝土中掺入防冻剂，另一方面采用保温蓄热法，防止混凝土内外温差大于20而产生裂缝；顶板混凝土采用覆盖一层塑料薄膜再覆盖一至两层阻燃草帘被的方法进行养护。（3）拆模：非承重构件（墙体）的防水混凝土强度达到12MPa且拆模时构件不缺棱掉角方可拆除模板，顶板抗渗混凝土强度必须达到设计强度的100%后方可拆除；拆

13、模应履行拆模审批手续，由工长提出拆模申请，各作业队项目总工审批许可后，方可拆除；拆模时间控制以同条件混凝土强度报告为依据。5、抗渗防冻混凝土冬季筏板施工质量保证技术措施（1）商混站应采用整体搭设保温棚保温，砂、石骨料采用搭设半封闭式保温棚保温，保温棚内设置碘铝灯供暖。骨料备料场，也应采用搭设半封闭式保温棚，内设置碘鸨灯供暖，骨料用棉被进行覆盖保温，防止骨料冻结现象产生。（2）拌合混凝土前，先用热水冲洗拌和机，并将积水或冰水排除，并延长混凝土拌和时间，出机混凝土通过溜槽灌入搅拌车时，溜槽应全封闭并加保温棉套包裹。（3）严格控制混凝土入仓温度，混凝土出机温度不低于10,混凝土入仓温度不低于5,混凝

14、土拌和用水采用温水拌合，水温保持在60以上。（4）混凝土施工应避开寒流，尽可能选择在白天温度较高时段开仓浇筑和收仓，不应在气温较低的夜间浇筑混凝土，若实在不能避开时，应采取必要措施。（5）泵送混凝土应缩短运输距离，加快施工速度；搅拌车罐体外用保温棉套包裹保温，确保混凝土热量尽量少散发，保持混凝土拌和物的和易性；混凝土浇筑完毕后，混凝土浇出水面部位，应搭设棚子四周保温、内设碘铝灯，其表面立即覆盖草袋或棉被保温（混凝土与保温材料用塑料薄膜隔开），混凝土边角部位保温层厚度适当增加23倍，防止混凝土受冻，影响混凝土强度。（6）低温季节进行抗渗混凝土施工，应采取覆盖保温措施，采用热水搅拌混凝土，提高混凝

15、土的入模温度。（7）大雨雪期间禁止浇筑混凝土，尤其不得进行板混凝土浇筑；小雨雪期间应及时对浇筑完的混凝土进行覆盖。（8）在计划浇筑区段内，混凝土应连续供应，保证连续浇筑混凝土，不得中断，避免出现冷缝。混凝土接茬时间不得超过2h。（9）混凝土浇筑过程中，严禁随意加水。（10）底板、梁混凝土浇筑完毕后，在混凝土终凝前应进行二次抹压并进行覆盖，覆盖材料应与混凝土表面严密粘贴，以抑制混凝土由于塑性沉陷和表面失水过快而产生的非结构性表面裂缝。6、实际应用经验收，该工程抗渗防冻混凝土的抗压强度、抗渗强度及抗冻指标都符合设计要求及相关标准要求。其中筏板总共浇筑混凝土约4250,根据GB50204-2017混

16、凝土结构工程施工质量验收规范，冬季施工混凝土应适当加大检测频率，同体混凝土试块共检测抗压强度26组，最大36.8MPa,最小30.6MPa,平均抗压强度32.9MPa,故抗压强度均符合设计规范要求。抗渗混凝土的施工缝、后浇带、穿墙管道、埋件设置和构造，都符合设计要求，且混凝土拆模后，未发现裂缝、渗水现象（抗渗混凝土结构表面的裂缝宽度不应大于0.2mm,并不得贯通），外观质量良好。所以只要配合比设计充分合理，施工技术措施落实到位，各部门互相密切配合，严寒冬季条件下大体积混凝土施工是可行的。此外，本工程混凝土配合比在设计过程中，由于河砂的日趋减少及造价较高，使用了相对便宜的机制砂和尾矿砂，其中尾矿砂是废物利用及变废为宝，具有较好的经济效益和社会效益，这为将来的相关推广应用提供了借鉴作用。结语混凝土冬季施工时，由于其条件特殊，受到的影响因素众多，因此混