混凝土在施工应用中的若干问题探讨

日出东方希望中国混凝土在施工应用中的若干问题探讨公司：三门峡铝业主讲人：郭永涛时间：2/7/20202预拌混凝土高速发展的同时，其技术也得到迅速的发展以强度为主线以坍落度为主线以功能为主线自密实混凝土清水混凝土钢管混凝土轻骨料混凝土“万年”混凝土等等……C60C100C150100#混凝土200#混凝土C30C40干硬性塑性流态自密实单一功能砼各种功能砼3现代混凝土在传统的四材料体系种增加了矿物掺合料、外加剂。砼的技术革命外加剂：减水剂抗冻剂、早强剂、增稠剂、泵送剂、膨胀剂、引气剂、缓凝剂等等。掺合料：出现了粉煤灰、矿粉、钢渣粉、沸石粉、高岭土等等品种，细度从300-2000不等。水泥：原来为325#，相当于22.5，3d强度低，28d强度大约22.5，细度320现在为42.5级，3d强度30，28d强度53左右，细度360-410。石：从原来的单级配发展到现在的二级配、三级配。砂：出现了特细砂、人工砂。传统砼的原材料也发生了较大的变化4问题的提出混凝土技术的发展迅速、各方认识程度有很大不同，因此我们有必要对预拌混凝土在施工应用中广泛存在的问题进行一些探讨。5广泛存在的问题一、UEA在混凝土中的膨胀性能二、混凝土的坍落度损失特性三、混凝土早期塑性收缩特性以及混凝土的二次收光四、大体积混凝土的温升曲线以及养护五、混凝土的抗渗透性能以及检测6一、UEA在混凝土中的膨胀性能混凝土结构是处于约束之中的，因收缩产生裂缝成为通病，对混凝土的裂缝应该进行综合治理。认为膨胀剂湿控制混凝土裂缝的万能药有的工程在结构设计时，设计图纸往往注明“添加UEA10%……”等作为一行字抑制混凝土开裂的措施。误区：7UEA的膨胀机理UEA膨胀剂中的膨胀组分主要是铝酸盐矿物，在水化的第一周生成大量的钙矾石，形成体积膨胀。该过程需要吸收大量水分，形成的钙矾石体积大而形成膨胀。由于吸收水分多，容易造成混凝土早期塑性下降，坍落度损失大，往往一小时可以损失坍落度5cm以上，同时扩展度减小，混凝土的施工性能降低，很容易造成堵泵的现象。但是OHCaSOOAlCaOCaOSOAlOH243234232336)(28膨胀值受很多因素的影响一般分类特定的变量钢筋钢筋的数量；配筋位置；配合比设计水泥含量；水灰比；水泥细度；外加剂；操作和养护搅拌时间；操作和浇灌；湿养护时间；养护温度96倍不同的养护制度下膨胀水泥混凝土膨胀值在不同的养护条件下，混凝土的早期膨胀值相差很大0.025%左右0.08%左右0.15%干燥阶段，整个混凝土呈现干燥收缩的特性。10试件类型材料名称养护条件膨胀值（10-4）水泥UEA7d14d28d砂浆养护室中水中养护养护室架上养护室内自然养护养护环境对限制膨胀混凝土膨胀率的影响11掺UEA的混凝土要达到预期的裂缝控制效果必须满足混凝土具有一定的强度；足够的配筋率；充分的保湿养护。但是实际施工中往往无法达到要求的保湿养护条件，膨胀剂无法达到承诺的膨胀值，从而不能有效的防止开裂。12二、混凝土的坍落度损失特性砼是一种非常特殊的产品一、产品供应的集中性；二、产品的不可存放性；三、使用地点的不可选择性。距离远交通拥挤罐车排队等候施工缓慢…….施工现状：混凝土的坍落度损失较大，流动性能大大降低、施工难度大大加大，还存在部分人员私自加水的现象，造成极大的安全隐患13混凝土的坍落度的损失与时间近似成线性关系混凝土坍落度随着时间呈一直下降的趋势14混凝土坍落度的测试方法•坍落度的测试方法：用一个上口100mm、下口200mm、高300mm喇叭状的塌落度桶,灌入混凝土分三次填装，每次填装后用捣锤沿桶壁均匀由外向内击25下，捣实后,抹平。然后拔起桶,混凝土因自重产生塌落现象，用桶高(300mm)减去塌落后混凝土最高点的高度，称为塌落度.如果差值为10mm,则塌落度为10。15坍落度在16-18cm的砼，加入缓凝剂后，其坍落度和扩展度损失情况如下表：初始30min1h1.5h2h3h坍落度cm20201916133坍落度损失%--05203585扩展度cm504744373225扩展度损失%--612303650混凝土中加入缓凝剂后，混凝土的坍落度损失得到一定的抑制。混凝土拌合一段时间后（1-1.5h），混凝土坍落度、扩展度加剧损失导致混凝土不能满足泵送的性能。混凝土中加入缓凝剂后，混凝土的坍落度损失得到一定的抑制。但是不能改变混凝土坍落度随时间损失的特性16应对措施•在混凝土的施工组织时，要保持混凝土的顺利泵送以及保证混凝土的质量，应该保证混凝土有序供应，尽量不积压混凝土车辆，适当断档10分钟也可以，但是严重积压混凝土车辆并不能保证混凝土的顺利施工，有时可能带来严重的质量事故。17三、混凝土早期塑性收缩特性以及混凝土的二次收光•混凝土的收缩特性：是由于混凝土早期水化后，水分的散失引起毛细孔收缩，应力达到一定的程度，形成微裂缝，进而形成混凝土的裂缝。混凝土拌合后，颗粒中充满水，使得混凝土具有流动性，受外界影响水分从浆体中移动。这种现象在夏季最为严重在任何时候裂缝可能发生18施工应用中存在的问题•在施工过程中，路面、大面积板非常容易出现大面积的裂缝，并且裂缝宽度经常会达到0.5-2mm，有的甚至更大。•这种开裂就是典型的塑性收缩开裂。发生的时间一般在混凝土浇筑完后数小时，在混凝土尚未凝结前。针对塑性收缩的特性，我们在施工时要对混凝土的表面收光格外关注。19应对措施•避免出现这种裂缝的方法就是减少混凝土的水分蒸发，采取对混凝土进行湿麻袋、薄膜覆盖等措施，同时在混凝土初凝前对混凝土进行二次收光，对出现的裂缝进行压实。尤其在上面提到的高温、高风速、低环境湿度等情况下。20四、大体积混凝土的温升曲线以及养护•大体积混凝土指混凝土结构实体最小尺寸大于等于1米，或预计会因为水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。阳锣大桥南锚锭21混凝土的内部温度与混凝土的绝热温升有关，与构件尺寸、散热面积的大小有关，也与环境温度有关。体积越大，散热越慢，混凝土的绝热温升越高。大体积混凝土构件：各断面尺寸不小于1m的混凝土构件，如桥承台、桥墩、地下室底板、水坝等。混凝土的绝热温升越高，构件尺寸越大，环境温度越高，内部温度越高。因此对于大体积混凝土工程，除采取降低温度的措施外，应尽量降低混凝土的绝热温升。22水泥水化放热曲线几十分钟若干小时若干天诱导期终凝放热速率初凝水泥水化热测定仪现代混凝土在浇筑后1-2天就可以达到温度的峰值，一般的混凝土底板C30-40一般最高温度在60-80度之间。23水化热的积极作用提高水泥水化速度，提高混凝土早强，保证在低温和负温下混凝土的施工，例如青藏铁路工程。水化热的带来的问题早期温度升高，混凝土内部产生温度梯度，造成混凝土内部产生较大热应力，进而产生开裂。2410%硅灰10%粉煤灰20%粉煤灰30%粉煤灰30%矿渣10%粉煤灰+20%矿渣10%硅灰+10%粉煤灰+20%矿渣10%硅灰+30%粉煤灰10%硅灰+30%矿渣混凝土中掺入粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料有助于降低混凝土。可以降低混凝土温峰5-15℃，并可以对出现温峰的时间有延迟。25•混凝土配合比的优化；•连续有序的浇筑；•切实做好保湿蓄热养护。大体积混凝土底板的浇筑关键在于：26五、混凝土的抗渗透性能以及检测•应重视混凝土抗渗性，根据地下水的情况，对混凝土的抗渗性进行相关要求问题但是•工作量巨大，仪器设备需求量大混凝土抗渗检验一般为0.1水压加一次，一次8h，做一组试块往往要3d以上27•现代的混凝土由于添加了粉煤灰等矿物掺合料，这些矿物掺合料在水泥水化后的一段时间水化，并延续很长时间，反应产生的胶体可以有效填充混凝土内部的毛细孔，导致混凝土渗透的道路堵塞，水分不能有效从一面渗透到另一面。因此，优质的混凝土一般具有很好的抗渗透性能。•高效活性矿物掺料的掺入，有利于改善混凝土材料中胶凝材料部分(水泥＋掺合料)的颗粒级配。谢谢大家！