浅谈泵送混凝土冬季施工的沁水问题

摘 要:文章分析了冬季施工中泵送混凝土的沁水问题进行原因分析,并提出具体可行的防治措施。

关键词:泵送混凝土冬季施工沁水

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0081-01

我单位筹建的玉田职工住宅楼工程位于唐山玉田火车站北,由两栋六层砖混结构组成,±0.000以下基础混凝土为C30,±0.000以上一至六层结构梁、板、构造柱混凝土为C25,均采用现场搅拌站泵送混凝土施工方式。按唐山市的冬季施工起止时间为11月15日至第二年3月15日。浇筑基础混凝土正值冬季施工期,水泥选用唐山金马P42.5普通硅酸盐水泥。粗骨料选用玉田马头山的10～20标准料,拌合水为民用地下水(深井70m以下)。

我们采用泵送混凝土施工,可一次连续完成水平运输和垂直运输,但由于冬季,环境相对恶劣,如果质量控制不利将很容易产生混凝土工程质量缺陷如混凝土沁水,本文主要从混凝土的原材料、配合比及施工操作的要求等方面,分析产生沁水问题的原因,提出解决泵送混凝土冬季施工中沁水问题的一些建议。

1泵送混凝土冬季施工中的沁水表现及危害

混凝土在运输、振捣、泵送的过程中出现粗骨料下沉,水分上浮的现象称为混凝土泌水。现场表现为混凝土振捣后表面存在一层浮浆。沁水性与混凝土保水性相反,沁水严重的混凝土拌合物和易性差。

泌水会使混凝土不均匀,泌水部位的混凝土水灰比下降,强度降低,还会造成麻面、塑性开裂等问题,降低混凝土的抗渗透能力、抗腐蚀能力和抗冻融能力。

2混凝土的沁水的原因及防治措施

混凝土产生沁水与施工中的很多环节有关,例如原材料特别是胶凝材料的选择、配合比、外加剂、振捣等。

2.1 胶凝材料方面的原因及防治措施

燕山山脉是本工程的水泥砂石集料主要来源地,集料中富含活性集料,为碱集料反应提供了条件。碱集料反应生成物吸水膨胀,使混凝土产生内应力,可导致开裂,为沁水通道形成提供了条件。基于以上考虑,在保证水泥用量技术指标满足规范要求下,应控制水泥单方使用量。

其次,在水泥中掺加适量的优质掺合料如粉煤灰,矿粉,硅粉等,是减少沁水的有效的方法。粉煤灰主要由硅铝玻璃、微晶矿物颗粒和未燃尽的残炭微粒所组成,其化学成分以氧化硅和氧化铝为主。粒径变化为0.5μm～300μm,大部分颗粒要比水泥细得多,比表面积较水泥大,对水分的吸附作用强,可泌自由水减少;二是粉煤灰颗粒细小,混凝土中固相堆积密实度提高,混凝土中的孔隙细化,泌水通道变小,通道距离增加,也阻碍了水分泌出;三是粉煤灰的密度较小,相对于水泥颗粒而言,不易产生浆体沉降离析,拌和物经时均匀性较好,有利于减少泌水。

综合以上分析,在胶凝材料用量上,在现场选用唐山金马P42.5普通硅酸盐水泥,用量为353kg/m3,并对掺合料进行比选,结合供料等因素综合考虑,选用粉煤灰(Ⅱ级)作为混凝土的掺合料,用量为65kg/m3。

2.2 混凝土的配合比设计方面的原因及防治措施

混凝土配合比与工作性密切相关,工作性不良会使混凝土产生沁水、离析和流浆现象等。在施工中采用较高的砂率,并适当提高0.315mm粒径以下细骨料的含量,可以降低沁水发生率。我们在现场施工中采用的混凝土质量配合比为:水泥∶中砂∶碎石∶水∶粉煤灰为1∶2.12∶3.05∶0.55∶0.18。其中砂率为41%,0.315mm以下粒径含量为18%。

2.3 混凝土外加剂方面的原因与防治措施

混凝土外加剂中缓凝组分过多会造成新拌混凝土的大量泌水和离析,大量的自由水泌出混凝土表面,混凝土保水性能下降,导致严重泌水。

在配制泵送剂的组成中,掺入适量组成的缓凝剂,可以控制混凝土坍落度损失,有利于泵送。据此,施工中多方考虑,选用泵送剂为KJC-8型泵送剂,为高效减水剂复合缓凝剂、引气剂等。

针对现场胶凝材料及集料碱含量大、冬季气温低的条件,选用HR-6型复合早强防冻剂。该剂与一般防冻剂相比,大幅度地降低了碱含量,可避免混凝土碱一骨料反应的发生,具有塑化功能,能明显改善混凝土的和易性,降低沁水率,非常适合本地区的负温度施工。掺量按使用说明书,-5℃以上用量为水泥质量的3%,由定量容器加入。

2.4 施工操作方面原因分析及防治措施

在施工中严格按量下料及浇筑养护的环节尤其重要,现场中主要从以下几个环节,加强质量控制。

(1)材料计量。材料严格按照配合比换算成每盘用量,利用称量容器准确计量。严格控制外加剂、拌合水量。设置专门人员盯控材料用量的称量,禁止随意添加。

(2)泵送管道出料口高度过高。出料口高度距离浇筑面超过2m,骨料与水泥粘结受到破坏,组分分层,水分上浮,沁水产生。施工单位在混凝土管道输送设计中就予以考虑,保证了混凝土出料高度满足要求。

(3)过度振捣或漏振。振捣次数、幅度超过规定范围值造成振捣过度及漏振,水分也易浮至表面。在浇筑前对此进行技术交底,引起重视,做到随浇随振、不漏振、不过振,发挥监理单位作用,对此工序加强监理。

(4)材料预热与混凝土保温防冻措施不落实或落实不到位。拌合水温度不够,混凝土出料后,水泥水化反应变缓,结构强度生成慢,水化产物不足以连接紧密,在内部形成沁水通道,水分上浮,造成沁水。

我们在混凝土养护过程中采用蓄热保温措施,尽量延长混凝土在正温状态下的硬化强度时间。在气温低于-5℃,不低于-8℃时,采用加热水拌和砼,水温高于65℃时,先将水和骨料拌合,再加入水泥。气温低于-10℃时,骨料采取加热措施,水温控制在不高于60℃。搅拌前用热水冲洗搅拌机并适当延长搅拌时间50%。保证拌合物出搅拌机温度大于10℃,入模温度大于5℃。浇灌砼15min内应将现场砼浇灌完毕,在负温情况下,外部加以覆盖一层加厚塑料,两层保温草帘。

3 结语

基于我们对冬季泵送混凝土施工的高度重视,以及采取了相关的措施,加强过程控制,监理单位发挥工程质量监督的作用,施工单位严格按照既定冬季施工方案施工,基础的混凝土浇筑过程中未发生严重沁水现象,混凝土的强度达到设计值,取得了预期的效果。

参考文献

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