硫鋁酸鹽早強水泥在人防工程冬季施工中的應用
在市人防辦質檢站、中國建材研究院等單位的推薦下,采用了唐山特種水泥廠生產的硫鋁酸鹽早強水泥,并將該工程做為冬季施工的試點工程。于1994年1月份進行了人防地下室基礎底板、梁的鋼筋混凝土工程,完成了近1600米2混凝土冬期施工的任務,無達到優(yōu)良標準。
一、施工現(xiàn)場概況
該綜合樓地下室設計采用梁板式筏形基礎,底板厚1米,梁1.2×2.0米、2.0×2.0米,跨距7.8米。設計混凝土強度為C30、抗?jié)B標號為S8,高低層間留后澆帶寬為1米。以后澆帶分界二期澆筑混凝土,第一期1月3日至17日,澆筑混凝土量1310米3,第二期1月23日至25日,澆筑混凝土量455米3?;炷辆淮芜B續(xù)澆筑完成,澆筑混凝土其當時室外最低氣溫為-16℃~-18℃。
二、原材料及混凝土配合比
1、水泥
唐山市特種水泥廠生產的硫鋁酸鹽水泥,標號為525﹟,其性能符合JC435-92中的規(guī)定。
2、細集料
為質地堅硬的天然砂,細度模數(shù)為2.42,泥土雜物含量小于1%。其它質量標準符合JCJ59-92標準。
3、粗集料
為質地堅硬的渾河水洗礫石,含泥量小于1%,粒徑5~20mm。
4、水
城市自來水
5、緩凝劑
為中國建材研究院研制。
6、混凝土配合比
混凝土為C30、水泥C=380公斤,砂S=695公斤,石子G=1235公斤,水W=144公斤。緩凝劑摻量為0.8~1%。
三、施工工藝
1、在冬季施工中,應充分利用硫鋁酸鹽水泥的特性。
?。?)采用硫鋁酸鹽混凝土可以做到快硬早強。該混凝土在實驗室標準養(yǎng)護條件下,一天可達到混凝土設計等級的70~80%,3天可達到同標號普通硅酸鹽水泥的28天強度,在實驗室第一次試配時,由于水泥用量大,3天后強度達到標養(yǎng)時28天強度的120%。該水泥化反應放熱集中在早期,通過施工現(xiàn)場測溫財情況更說明這一點。測溫點每間隔7~8米設一測溫孔,孔深為0.5米,每相差3小時測溫一次,其實測結果是,當混凝土入模溫度保證5℃~10℃時,混凝土覆蓋塑料薄膜下表面平均溫度4℃~8℃;底板0.5米深測孔中的混凝土平均溫度為25℃,最高時溫度達42℃?;炷灵_始升溫時間為澆筑后1~2小時,升至最高溫度時間為4~6小時。
?。?)充分利用硫鋁酸鹽混凝土的高抗?jié)补嘈阅?BR>由于該水泥配制混凝土其水化熱早期產生,所以在混凝土澆筑完畢后立即覆蓋一層塑料薄膜,在薄膜上蓋草袋子等保溫材料,三天拆模后均沒有發(fā)生表面剝蝕等現(xiàn)象,這是普通硅酸鹽水泥不能相比的獨特優(yōu)點,是在室外負溫的條件下應用蓄熱法進行混凝土冬期施工的理想材料。
?。?)充分利用硫鋁酸鹽混凝土的抗?jié)B性能
該工程地下車庫,設計外防沙漠采用二氈三油,內部為有機硅砂漿抹面。根據(jù)沈陽市人防工程多年施工后考察,油氈防水效果極差。又由于該工程地下水位低,-18米沒見水,經人防質檢站、設計院等商定,取消外部二氈三油的柔性防水,利用硫鋁酸鹽水泥微膨脹的特性,做混凝土剛性自防水。
2、施工方法
采用硫鋁酸鹽混凝土做冬季施工,其具體做法如下幾點:
?。?)水泥運輸和貯存時,不得受潮和混入雜物,不得與其它品種水泥混放、混用。
?。?)砂石應清除凍塊和雜物,砂平均加熱到30℃,水溫加熱至60℃以下。
(3)在澆筑混凝土前,先行清除雜物,打掃干凈,如有凍冰雪在模板或鋼筋上采用蒸汽噴管予以清除。
?。?)配制混凝土出,按配合比嚴格控制。拌合時頭料次序是:砂石→水→水泥。拌合時間不少于2分鐘,混凝土入模溫度為5℃~10℃,采用連續(xù)一次澆筑。
?。?)澆筑混凝土做到充分振搗,振點加密,不允許發(fā)生漏振現(xiàn)象,從拆模后觀測沒見松軟和麻面現(xiàn)象。
?。?)澆筑混凝土后立即覆蓋一層塑料薄膜,上面再加蓋草袋子,做到保溫和防止失水。實踐證明保溫效果很好。
四、使用硫鋁酸鹽水泥的經濟效益
在冬季施工的實踐中,可見硫鋁酸鹽水泥的各種特性,與普通硅酸鹽水泥相比較,在早期得到了發(fā)揮,因此其經濟效益也是可觀的。
1、該工程原施工方案采用暖棚法,由采用硫鋁酸鹽混凝土,改為蓄熱法,為此,節(jié)約了暖棚搭設費,節(jié)約能源消耗。
2、硫鋁酸鹽混凝土具有早強特性,三天強度達到設計等級100%,因此拆模早,減少了模板投入量,比用普通硅酸鹽混凝土節(jié)約2/3模板用量。
3、原工程設計為二氈三油柔性防水,采用硫鋁酸鹽混凝土,利用其高抗?jié)B的性能,取消外包柔性防水,計3900米2,按17元/米2計節(jié)省資金為6.6萬元。
總之,硫鋁酸鹽水泥在沈陽市十三緯路地下人防工程冬期施工應用是成功的,給今后人防工程建設保質量、搶進度,做了成功試點。同時可以說該水泥是“三北”地區(qū)冬期施工的新型材料,應予廣泛推廣試用。
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