1、1浅谈冬期大体积混凝土泵送施工质量控制摘要：本文结合甘肃祁连山水泥集团漳县水泥厂 3000t/d 水泥生产线 B 标段熟料储存库、孰料散装库、水泥库基础等工程实例，对大体积泵送混凝土冬期施工质量保证作了阐述，从混凝土浇筑现场的保温、混凝土组成材料的选择、混凝土输送管道堵塞问题及混凝土裂缝控制等方面提出了建议及措施。 关键词：冬期施工；大体积混凝土；泵送；质量控制 中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号： 我单位于 2009 年 11 月 26 日开始进行了甘肃祁连山水泥集团漳县水泥厂 3000t/d 水泥生产线 B 标段熟料储存库、孰料散装库、水泥库基础等大体积混凝土的施工，其中熟料库为
2、 45 米直径，基础埋深 6.95 米，水泥孰料散装库基础为 18 米直径，底板厚度 2.5 米，水泥库基础为14 米，宽度 3 米的 6 个环形基础共同组成，该工程采用现场搅拌、泵送的浇筑方法施工。为确保混凝土浇筑的施工质量，根据大体积混凝土的施工特点及本工程的实际条件，从以下几方面对工程质量进行了重点控制。 1 施工环境控制 该工程基础混凝土施工恰遇寒冷的冬季。为保证混凝土浇筑现场不受风雪影响，根据现场实际情况，在基坑内搭设保温大棚，其内设置由2废油桶制作的火炉 30 个，使整个混凝土浇筑现场置于大棚内。保温大棚的搭设方法与搭没“双排”脚手架相似，脚手架间距 1.5 米，高度比自然地坪高出
3、 0.5 米，在基础周围的双排脚手架顶部用 8#铅丝拉设间距0.3 米的铁丝网，在其上部铺设塑料布覆盖草帘子，然后在采用 8#铅丝再覆盖物顶部拉设间距 0.5 米的铁丝网，防止覆盖物被风吹走，在混凝土浇筑车辆入口处设置双层棉门帘。 2 水泥品种选择的控制 冬季混凝土施工本来水泥用量比其它三季都要高，又因为是大体积混凝土所以采用的水泥一般应满足以下要求： 2.1 冬期大体积混凝土工程，由于混凝土量大，水泥量多，为防止水泥水化时热量聚集温度升高，应选用水化热低、放热速度慢掺混合材料的硅酸盐水泥。 2.2 冬期施工中配制混凝土，应优选活性高的水泥，不宜使用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。 2.
4、3 有抗渗要求的混凝土应优先选用普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥，而不宜采用矿渣硅酸盐水泥。 综合以上几点要求， ，本工程为了保证泵送和大体积混凝土的施工选择了甘肃祁连山集团武山水泥厂生产的鸳鸯牌普通硅酸盐水泥，满足了施工要求。 3 混凝土外加剂品种选择的控制 由于本工程采用泵送混凝土，泵送混凝上应掺用外加剂以改善拌和物的和易性及可泵性，适用于泵送混凝土的外加剂有泵送剂、减水剂、3加气剂等。泵送剂是专门适用于泵送混凝土的外加剂，在水灰比相同时，掺泵送剂的拌和物的坍落度有一定的增大，且经一定时间仍保留一定坍落度值，泌水性也较小，使拌和物具有较好的可泵性。减水剂的作用是在不增加用水量的情况下，增
5、大拌和物的流动性，改善和易性，便于泵送。加气剂是在拌和物中形成众多微细气泡，起到润滑作用，减少摩阻力，便于泵送，但所含气泡在泵压作用下将被压缩，在体积和压力较大的场合，气泡压缩将吸收一部分混凝土泵所作的功，成为不利于泵送混凝土的因素，故加气剂不适用于输送管道较长的泵送混凝土。早强防冻剂据有增加混凝土早期强度，提高其抗冻性，该工程外加剂采用西宁市生产的高效减水早强防冻剂。 4 外加剂掺量的控制 大体积混凝土施工中，外加剂的掺量至关重要，掺量准确与否直接关系到混凝土的和易性，从而影响混凝土的质量。早强防冻剂具有提高混凝土早期强度，增加其抗冻性的功能。另外，早强防冻剂具有减水的性能，掺量越大，拌和水
6、的实际用量越少，因此，施工中应按施工配比掺加，一般为水泥用量的 3，最多不得超过水泥用量的 5，采用标准量具准确计量，不可时多时少。同时，严格控制拌和水的用量，若拌和水比实际用量多，坍落度过大，极易导致混凝土拌和物出现离析现象，因和易性差而堵塞泵送管道，而且混凝土浇筑完毕，表面会出现大量泡沫状浮浆。因此，严格控制外加剂的掺量，直接关系到混凝土浇筑的顺利实施。 5 原材料加热的控制 4冬期混凝土施工对原材料的加热有以下要求 5.1 水泥不得直接加热，使用前 12 d 运人暖棚存放，暖棚温度宜在 5以上，本工程水泥为灌装水泥，我单位在其罐体外侧包裹了 2 层棉被，其温度一直保持正温。 5.2 水的
7、比热是砂、石骨料的 5 倍左右，根据施工手册冬期施工有关要求，我单位对冬期施工的混凝土采用加热水的方法，加热温度不宜超过 80。 5.3 砂、石、外加剂温度要符合热工计算需要的温度，不得用火焰直接加热骨料，可将骨料放在铁板上，底下燃烧直接加热，或采用蒸汽管、电热线加热等。本工程为保证粗细骨料外加剂冬期施工温度，采用搭设保温棚，其内设置火炉 8 个的方法对粗细骨料，外加剂进行保温，经检测其温度均保持在正温。 6 混凝土输送管道堵塞问题的控制 泵送混凝土是在泵压力作用下，将混凝土拌和物通过管道输送到浇筑地点。为克服管道的摩擦阻力，防止拌和物堵塞管道，要求泵送拌和物具有良好的可泵性，也就是要求拌和物
8、在泵送过程中，拌和物与管壁间有适量水泥浆，形成克服管壁摩擦阻力便于输送的润滑层，也就是拌和物既要具有较大的坍落度，又要具有很好的黏聚性、保水性，以便在管道内形成连续的整体运输。泵送混凝土最常见的问题就是管道堵塞，解决泵送混凝土管道堵塞问题是保证大体积混凝土浇筑质量的关键之一。就该工程而言，在施工开始阶段造成混凝土堵管的原因及措施主要有以下几点。 56.1 外加剂的掺量不准确。该工程外加剂的掺量为水泥用量的 4，最多不得超过 5。因采用人工添加，掺量不稳定，时多时少。为此，我单位买来了台秤和塑料脸盆，特别制作了标准量具，并选用责任心强的人员专职添加外加剂。 6.2 混凝土输送管道外侧未做保温，导
9、致管道内壁结冰，阻碍混凝土的流动而堵管。为此，将暴露在室外的混凝土输送管道用岩棉加以保温，以 防管道内壁结冰。 6.3 由于混凝土搅拌站在室外地坪以上，而混凝土搅拌现场在基坑底部，二者存在高差，在混凝土输送管遭布置时必须有一个垂直段，当混凝土拌和物流到该段时易形成自由落体，在该段上部形成空气段而窝气，导致堵管。为此，在垂直段的顶端开孔，接上排气阀，定期排气，减少管道内窝气。 6.4 由于浇筑现场操作人员少，导致拆接管道速度慢，使混凝土在管道内停留时间过长而堵管。为此，我单位挑选经验丰富的 20 名操作人员增加到浇筑现场协助布管。 6.5 严格控制砂石料的质量，特别是控制石子粒径在 520 mm
10、 范围内，防止混凝土在管道转弯处卡住而堵管。 总之造成泵送混凝土堵塞管道的原因较多，就该工程而言，主要是砂石质量控制不严使得砂子含石率过大，在开盘时没有进行开盘鉴定，为此我单位制定了，砂石必须由材料、技术、质量三方管理人员共同进行验收合格后才可进场的砂石验收制度，混凝土开盘鉴定检验制度，以6保证混凝土浇筑时不至于堵塞泵管。 7 混凝土裂缝控制 在大体积混凝土冬期施工中，既要利用水泥自身的水化热，保证混凝土浇筑完毕不受冻害，又要控制混凝土表面与内部的温度，从而控制混凝土内外温差。规范要求，大体积混凝土浇筑时，混凝土内外温差不得大于 25，否则易产生混凝土裂缝而影响质量。冬期施工中，在混凝土浇筑初
11、期，通过控制骨料和拌和水的温度，来调整混凝土拌和物的温度和人模温度，确保混凝土达到临界强度前不受冻，有足够的热量抵御寒冷。混凝土的临界强度为设计强度的 30且不得低于 15 MPa。在完成混凝土浇筑进入养护期时，混凝土内部发生水化反应，产生大量的水化热，使混凝土整体温度升高。如果混凝土表面不保温，表层热量迅速散失，温度降低，造成混凝土内外出现温差，从而产生体积膨胀引起压应力。而表层混凝土膨胀小或不膨胀，甚至收缩引起拉应力，导致混凝土内外产生应力差。随着温差增大，应力差相应增大当温差大于一定值时，应力差增大至此时混凝土的极限抗拉强度。虽然配有钢筋，但此时混凝土的强度还不足以与钢筋共同作用，钢筋不
12、能对混凝土产生约束，从而产生混凝土裂缝。如果在这期间对混凝土加以保温，减少表层混凝土热量损失，控制混凝土内外温差，使其低于规范规定值，就可以避免产生混凝土裂缝。针对造成混凝土裂缝的原因，混凝土覆盖保温效果越差，热量散失将越快，内外温差也越大，将导致混凝土裂缝。该工程在混凝土浇筑现场搭设了保温大棚，室内空气流动较慢，混凝土表面又及时覆盖了塑料布和草帘，阻止了混凝土表层热量快速散失，有效控制了7混凝土内外温差，确保了混凝土的质量，另外在混凝土终凝前，用木抹子将混凝土表面搓麻，对防止泵送混凝土表面开裂具有一定作用。 经过我们现场全体技术人员，施工人员共同努力，严格控制冬期大体积混凝土所使用的外加剂、原材料的质量，严格按照冬期施工方案要求组织冬期混凝土浇筑和浇筑后的保温工作，并且严格按照要求对大体积混凝土进行测温登记，控制混凝土内外温差，使我单位冬期施工的大体积混凝土质量得到了保证，给我单位大体积混凝土冬期施工积累了经验。
