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1、. .100米高强泵送陶粒混凝土的应用一、 工程概况1.1滨江国际花园是XX万友滨江大夏置业XX开发的原供销大夏的改造工程，地下二层，地面裙房商业四层，第五层为会所兼设备转换，六至二九层为住宅，第三十层为机房，建筑总高101.1m，大屋面高度93.6 m，总建筑面积36197.9.四层以上采用短肢墙构造形式，全部采用陶粒混凝土建造。共用我公司生产供给的轻骨料LC40砼2990m，LC35砼3650 m.1.2工程意义 因该工程地面以上已建四层，通过XX对裙房原根底进展复核，采用普通混凝土只能做到二十八层，离规划批准的方案差二层，为了保证该工程规划方案的实现，充分利用XX市页岩陶粒资源，及土地资
2、源获取最大效益，通过市建委请到中国建科院的专家与XX人员的严格论证，决定四层以上采用XX大兴商砼公司生产陶粒混凝土，最终做到了三十层。该工程首创了我国在构造体系上简体、剪力墙、梁、柱、板全部采用轻骨料混凝土建高层的记录，同时实现了轻骨料混凝土垂直高度达101米的高层高强泵送技术。 1.3技术依据标准 JGJ51-2002 轻骨料混凝土技术规程 JGJ/T10-95 混凝土泵送施工技术规程 GBJ107-87 混凝土强度检验评定标准 GB/T17431.1-1998 轻集料及其试验方式 第一局部：轻集料GB/T17431.1-1998 轻集料及其试验方法 第二部份：轻集料试验方法JGJ52-92
3、 普通混凝土用砂 质量标准及检验方法JG153-92 普通混凝土用碎石或卵石 质量标准及检验方法GB/T1596-2005 用于水泥和混凝土中的粉煤灰GBJ146-90 粉煤灰混凝土应用技术规X二、 原材料的选用 2.1陶粒的选用 此次应用于滨江国际花园工程陶粒为XX宝珠陶粒开发XX生产的碎石型高强页岩陶粒，该产品经中国建筑科学研究院建材所检测，产品性能在全国处于先进水平，1998年首次在XX国际会议中心构造中使用并获得成功，受到有关权威专家的好评。 陶粒自2005年6月份进场后，公司试验室打破批量检测试验规那么，反复屡次按零星进料原那么完成了级配筛分、堆积密度、表观密度，1小时、2小时、3小
4、时、4小时，24小时的吸水率、筒压强度、表现吸附水等多项内容的检测试验，技术指标见表1.正式生产时每次又根据生产量，根据一次性混合浸泡用量，对堆积密度，湿堆积密度等进展检测和结果分析，并以此作为生产配合比的调速的依据。通过近40次的试验检测结果分析，该轻骨料应属于900级密度等级，表观密度为1500/m符合要求；级配符合5-16mm连续粒级X围。1小时吸水率围殴3.0%，24小时吸水率为4.8%，均不超过5.0%吸水率，指标属优良品质，筒压强度为6.1MPa符合900级要求。综合判断该轻骨料根本与权威机构测结果一致，符合标准要求，有利于混凝土的拌制，能满足LC40、LC35轻骨料混凝土泵送施工
5、要求。 表1 XX宝珠页岩陶粒技术指标粒行规格/密度/m筒压强度Mpa吸水率%级配级别陶粒浮水面占总量百分率%堆积表现浸24h湿堆积1h2h4h6h24h碎石性5-1682015008906.13.03.03.63.94.8良好9005.02.2 水泥的选用水泥的混凝土中主要的活性胶凝材料，其性能的优劣直接影响混凝土的工作性能，其质量直接影响着陶粒砼生产的质量。实施水泥新标准以来，生产厂家为了提高强度尤其是早期强度，一般都提高了水泥中铝酸三钙的矿物含量和细度。由此带来的不利影响是水泥与外加剂的相容性变差以及混凝土保水性降低。因此在考察和评分水泥质量的优劣时须控制的主要技术指标为：水泥强度充裕量
6、、水泥强度标准差、标准稠度用水量、初凝时间、对多数数减水剂的适应性和经时坍落度损失率。从长期使用及试验的经历得知水泥中铝酸三钙含量在10%左右的水泥比铝酸三钙含量在5%左右的水泥，其坍落度损失率高30%，扩展度损失也大很多。基于以上原那么，此次LC40、LC35所用水泥首先为华新水泥XXP.O42.5级水泥C。A,B，C，三种水泥标准用水量与等稠度胶砂强度试验比对结果见表2、 表2 标准用水量与等稠度胶砂强度试验比对水泥生产厂家标准稠度用水量%固定用水量时流动度/mm调整用水量时流动度/mm用水量增长率/%抗折强度/Mpa抗压强度/Mpa28 d抗压强度降低率1%3d28d3d28d固定/调整
7、固定/调整A27.0170.0176.02.05.9/5.68.6/8.628.7/28.151.4/49.43.9B27.8164.0175.04.05.5/5.28.4/8.127.6/27.048.3/47.05.1C28.2165.0180.05.35.2/5.07.9/7.626.8/26.546.7/45.56.5表3 华新水泥主要技术指标水泥品种C3SC2SC3AC4AFMgO水泥出厂温度3天强度/Mpa28天强度/Mpa稠度/%细度/%安定性凝结时间初凝终凝P.O42.5级5.672.078.667.9614.96528.751.427.03.2合格190min4.2h为最终确
8、定该工程所用水泥，我们还将几种水泥与我公司长期使用的外加剂FDN-B进展了适应性试验，结果见表4 表4 掺外加剂水泥性能试验水泥掺外加剂 胶砂强度/Mpa用水量增加率/%胶砂强度降低率/%P.O42.5减水率/%净浆流动度固定用水量等稠度时初始1h后3d28d3d28d3d28dA18.923523030.153.427.650.72.08.35.0B18.121020028.649.525.946.84.08.45.4C16.918514527.747.925.045.25.39.75.6从表4的试验结果更进一步确定，水泥A为满足此工程所用理想水泥。2.3 砂的选用根据JGJ/10-95，J
9、GJ51-2002中用砂规定，公司供给部、试验室多方进展考察，实地采样，现场目测，人后指定用砂样。可根据XX地区特点，通常情况下砂的细度模数为1.7-2.3，不能满足此工程LC40、LC35陶粒砼的泵送施工要求。经历告诉我们当砂的级配不好及含泥量过大时，砼易产生泌水；砂细度模数过细，易下沉，陶粒那么上浮，且坍落度损失大，最适宜合格中砂细度模数应为2.42.7，所以XX地区符合此次工程用砂要求的中砂数量有限，为此公司积极采取措施；一是利用专用料仓累积备存；二是购进XX洞庭湖黄砂细度模 数2.83.1与当地河砂参兑使用，从而保证了生产所用砂细度模数均在2.42.7之间，堆积密度在14401500/
10、m之间。生产时，均按零星进料原那么进展检测，所检砂主要技术指标平均值见表5. 表5 砂主要技术指标级配细度模数堆积密度/m含泥量%泥块含量%合格2.514601.202.4 粉煤灰的选用 目前市场供给的粉煤灰差异较大，优质粉煤灰对混凝土性能的改善作用大，屡次试验比拟说明用优质粉煤灰进展不同量掺量单掺时，胶凝减水率可达11，其减水效果具有普通减水剂功能，而用较差的粉煤灰时，随着粉煤灰掺量的增大，其需水量也增大。经先后对汉川电厂、赤壁电厂、襄樊粉煤灰厂三大家进展实地考察和现场取样，屡次比拟检测并试拌，最后确定所用粉煤灰为襄樊粉煤灰厂生产的级粉煤灰。其品质指标见表6 表6 粉煤灰主要技术指标细度需水
11、量含水量烧失量SO3含量9.6970.426.81.212.5缓凝高效减水剂的选用外加剂掺量低，流动度大、流动度损失小、抗压强度高的外加剂对水泥的适应性好。当外加剂和水泥的适应性好时，在饱和点以上再增加其掺量，可使砼坍落度在长时间保持不损失；当适应性不好时，在饱和点以上再增加掺量，会导致混凝土泌水和离析。外加剂与水泥相容性问题那么是影响砼产品质量问题的重要因素。实践告诉我们：外加剂与水泥适应性不好，配制的混凝土就会出现泌水、板结、扒底，坍落度损失大等现象。选择外加剂时减水率要适中且要稳定，并非越大越好，因为减水率过高会引起混凝土单方用水量过于敏感，生产过程中砼坍落度不好控制。该工程历时夏、秋、
12、冬初三个季节，室外气温X围为405，屡次筛选试验最终选定了FDN-B高效缓凝减水剂，该产品减水率适中，对水泥适应性好且质量较稳定。生产过程中根据施工进度要求，根据不同的气候差异技术部试验室及时增减缓凝，保坍组分。减少坍落度损失。FDN-B对不同水泥配制的陶粒砼坍落度的影响见表7。技术性能及强度增长率见表8。由此可见FDN-B缓凝减水剂完全可以满足此次陶粒砼的顺利泵送和施工设计要求。 表7 拌和物性能水泥PO42.5级掺量坍落度/mm0min室内60min室外60minA0.8235235215B0.8220200180C0.8230210180 表8 FDN-B主要技术指标固含量减水率水泥净浆
13、流动度/mm硫酸钠含量/抗压强度比/3d7d28d3118.02204.45150135124三配合比及配合比验证试验中国建科院是此次滨江国际花园工程对口全程技术指导单位，原材料一经选定，我实验室即将所用原材料邮往该院，对原材料再次试验，并对我实验室的试验数据予以确认，同时开场试配设计与实验，根据JG151-2002设计规程采用相对体积各法暂定了LC35，LC40系列实验配合比Q44Q68，配合比一经提出，我实验室即开展大量的适配对照调整对照等工作，优化配合比各参数，同时结合工程进度特殊要求，最后确定LC40所用配合比为Q60，LC35配合比为Q54。优化各参数后配合比为： Q60，净用水量：
14、水泥：细骨料：轻骨料：外加剂：粉煤灰：总用水量=0.34:1:1.56:1.2:0.009:0.14:0.396 体积比为：0.493/0.678 Q54，净用水量：水泥：细骨料：轻骨料：外加剂：粉煤灰：总用水量=0.38:1:1.71：1.36：0.010:0.23:0.432 体积比为：0.480/0.691 Q60、Q54配合比确定后实验室即各进展了10次重复验证试验，目的是为了验证在特定情况下配合比的轻陶砼其各种性能指标的连续稳定性是否符合规定要求。10次重复验证结果见表9和表10 表9配合比编号初始1小时后R7/MPaR28/MPa湿容重kg/m干密度kg/m坍落度/扩展度mm坍落度
15、/扩展度mmQ60245260/450500225240/35045038.841.747.955.51952196818301870 表10配合比编号初始1小时后R7/MPaR28/MPa湿容重kg/m干密度kg/m坍落度/扩展度mm坍落度/扩展度mmQ54230260/480600235245/45050032.436.743.549.331920194018101840四生产试拌合试泵模拟生产和施工试验4.1由以上屡次试验结果可知，此配合比可应用于滨江国际花园工程工程中，混凝土强度和各性能均能满足设计要求且属富配合比。验证试验除室内屡次重复试验外，还进展了生产试拌和是泵即模拟生产和施工试
16、验。生产试拌试泵结果见表11。表11配方编号坍落度/mm流动度/mm湿密度kg/m强度干表观密度kg/m强性模量4d7d28d1104MPaQ60245245520*500196536.638.847.718953.9230230450*45034.636.246.9200200350*300200036.440.947.919113.1Q61260260560*550196229.335.842.618592.7235235450*45030.839.643.5245245350*350199032.334.743.819052.94.2模拟生产试验结论：4.21陶粒混凝土过振易浮粒，最正确
17、振动时间为68s。4.22成型坍落度不宜过大，如超过230mm，在不振动状态易出现浮粒现象，超过250mm浮粒严重。4.23施工时应进展二次收浆抹面。二次收浆可减少局部陶粒悬浮混凝土外表，亦可减少裂缝的产生。第二次收浆的时间为接近初凝时用手指按混凝土还有手印时开场进展收浆，要保证有足够的人力。4.24生产准备必须认真到位：陶粒充分浸泡。陶粒上料前，将输送带，筒仓，上料口等全部清理一遍，防止残留的碎石混入陶粒，同时砼搅拌机及运输车前面清理一遍。4.25泵送程序为:足够的水先行试泵，充分润湿管道；泵完水后要有足够的砂浆润管。泵送前预计过程坍落度损失。现场备足后掺外加剂，确保入泵坍落度180-200
18、mm。五陶粒混凝土生产泵送及工程应用5.1生产技术要求5.11在实际生产施工前，将所有陶粒在浸泡池内泡24小时，让陶粒充分饱水，以减少陶粒在泵压下吸水；生产时提前将陶粒进展滤水处理，让陶粒处于饱和面干状态。5.12每批陶粒浸泡前对陶粒的初始含水率、堆积密度、表现密度、筒压强度进展检测，生产时对陶粒的湿容重、含水率、湿表观密度进展检测并根据实测数据对配合比进展调整。同时测试砂的堆积密度。5.2生产质量控制要点5.21使用H2S180型搅拌楼专线生产，正式生产前对计量系统进展检定。5.22严格按实验室下发配合比进展输入计量。5.23公司技术部实验室对整个生产过程实行监控。开盘前和生产过程中按规定检
19、测砂含水率和陶粒湿堆积密度并及时调整生产配比。5.23.1生产时对第一盘生产出来的混凝土进展湿表观密度检测，并与设计值进展比照，如误差大于3，那么应对搅拌下料误差和配合比进展核对；生产第一盘时取样进展坍落度检测，同时观察粘聚性、保水性、和易性情况，陶粒不能有自然上浮现象。5.23.2搅拌时间45s出机坍落度控制在220-240mm，坍落度太大那么混凝土容易离析分层，且陶粒易上浮，同时对混凝土的质量和施工抹面造成影响；坍落度过小那么混凝土太粘，流动性差，不利于泵送。5.23.3减少坍落度损失，宜小于30mm/h，入泵时陶粒砼坍落度宜控制在180200mm，混凝土出机后至泵送不宜超过45min，至
20、浇注完毕不宜超过90min。5.23.4施工现场备足后掺外加剂，假设搅拌车卸砼因坍落度损失过大发生困难，可参加适量减水剂，并以快挡搅拌，不得加水。5.23.5根据搅拌站和施工现场实际情况，安排专人在入泵处做好坍落度试验，在入模处测湿表观密度，及时对生产配合比做适当调整。5.24了解交通状况，合理调配混凝土输送车辆。5.24.1实测公司搅拌站到滨江国际花园工程的距离为8公里，单程耗时为25分钟；那么往返一趟需要50分钟，考虑在现场泵送前和泵送后的倒车、洗车时间为6分钟，到搅拌站倒车装料为5分钟，那么一部车运输一趟总耗时为61分钟。车辆的装载数为7m，如现场一小时需泵送30m混凝土时，一小时那么需
21、要4.3车混凝土才能满足施工需求。每泵送一车含泵送停顿时间平均耗时12分钟，需要至少61125部车才能符合要求。通过以上测算，为保证施工连续浇注，同时又不出现压车现象，在各次生产时必须保证最少5台运砼车辆进展生产，以保证生产和施工质量。5.3泵送技术要点5.31使用HBTS-80型S摆阀柴油泵进展生产泵送，选择安放混凝土泵的最正确位置，合理布泵；原材料的选用，配合比设计均符合JGJ/T10-95泵送技术规程要求。主要胶结材料就是保水性能好，混合能力佳的华新P.O42.5级水泥。5.32创立泵送管路中的悬浮运动的润滑层根据其它工程的实践经历，泵送的失败，绝大多数是混凝土刚泵送阶段即混凝土进入管道
22、尚未到管道出口处时产生堵塞，主要原因是润滑层没有形成。因此在泵送前，必须在管道中创立一个悬浮运动的润滑层。5.32.1向料斗内参加一定数量的清水以润滑料斗、混凝土缸、输送管道。5.32.2再向料斗内参加一定量的1:2.0或1:1.50水泥砂浆，然后泵入管道，使整条输送管充分润滑。上述步骤一经完成立即将所有轻骨料砼入泵进展泵送。5.33泵送开场时要注意观察混凝土泵的液压表和各个部位工作状态。泵的出口处即S型管道和锥管内最宜发生堵管现象。如遇到堵管应立即将泵返转运行即反泵，使泵出口处堵塞别离的混凝土能回到料斗内。尽量防止和减少泵送时中途停歇，如出现停料情况或应施工要求迫使混凝土泵停车，那么必须每隔
23、1520分钟进展四个行程的动作。泵送过程中不能把料斗内剩余混凝土降低到混凝土缸口以下，如果剩料过少，不但会使泵送量减少，而且易于吸入空气造成堵塞。5.34选择最正确坍落度，并在泵送过程中保证混凝土坍落度的相对稳定，使之形成柱塞流运动。实践证明，坍落度在220240mm时可以泵送，但容易产生离析和泌水而堵塞，180200mm坍落度为最正确泵送坍落度。5.4工程应用5.41滨江国际花园工程于2005年8月31日正式投入轻骨料混凝土的产生。泵送和施工浇注于2006年元月8日封顶。成功实现了国内首次全轻构造陶粒三合板的100米高层高强泵送。5.42该工程中我公司累计开盘生产LC40和20次，完成方量2
24、990m。顺利实现泵送20次，垂直泵送高度达61.2m，水平距离为 米；累计开盘生产LC35砼31次，完成3650m，顺利实现泵送31次，垂直本送高度 米，水平距离为 米。在全部50屡次的生产泵送过程中，直至最高垂直高度达101米时，均未发生一次堵管现象，开创了国内轻骨料砼成功泵送高度超过100米的新纪录。5.43生产泵送LC40为8月至10月，此期间内室外气温有时到达40，且有阳光暴晒，因此需要将混凝土凝结时间作适当调整，在室内标准温湿度状态下控制在1013h，室外的高温状态下控制在5h，以保证足够的施工操作时间。考虑到商品砼运输途中坍落度温度损失故出厂坍落度加大30mm40mm，从搅拌站到
25、工地现场跟踪比照，最适宜的出厂坍落度为210mm230mm。生产泵送LC35为10月底至2006年元月，期间虽然坍落度的温度损失较小，但泵送高度逐渐增加，泵压损失会相应增大，为保证泵送施工的顺利进展，对砼配合比又做了相应调整，即在保证容重不变的情况下，将砂率提高了1，出厂坍落度仍控制为210mm230mm。5.44LC40、LC35陶粒砼产品工程庆用各能数各性能统计情况如以下各表。即表1215。表12 可泵性统计表强度等级如泵坍落度/mm坍落度损失/mm泵送次数泵送高度/m泵送压力MPa泵管出料口混凝土效果泵压损失LC40180200102061.21012和易性、保水性好；不产生分层、离析、
26、流浆等现象LC3518020020311011215和易性、保水性好；不产生分层、离析、流浆等现象表13 砼拌和物性能强度等级出厂坍落度/mm出厂扩散度/mm坍落度损失/mm湿容重kg/m干表观密度kg/m可泵性30min60min90minLC402002304505001520301928196018421884良好LC3520023045050010202.51916195418341873良好表14 砼强度评定统计表强度等级验收组数/组强度平均值/MPa强度最小值标准差/MPa合格率1统计方法7d28d7d28dLC408039.648.435.342.92.85100未知方差统计法L
27、C3511633.544.728.637.63.74100未知方差统计法表15 其他力学性能指标强度等级轴心抗压强度/MPa弹性模量1104/MPaLC4038.643.33.10LC3530.440.32.90六完毕语6.1 开盘生产前必须将所有陶粒浸泡，让其充分饱水，生产时提前滤水处理，让陶粒处于饱和面干状态。6.2轻骨料砼搅拌时间45s，出机坍落度易控制在200230mm，坍落度太大那么混凝土容易离析分层，且陶粒易上浮，坍落度太小那么混凝土混动性差，不利于泵送。6.3轻骨料砼的最正确泵送坍落度为180200mm，泵送过程汇总应保证混凝土坍落度的相对稳定。泵送前，必须在管道中创立一个悬浮运动润滑层。6.4陶粒混凝土过振易浮粒，最正确振动时间为68s。浇筑成型后应及时覆盖和喷水养护。6.5生产泵送过程中需在施工现场备足后掺外加剂，假设搅拌车在卸砼因坍落度损失过大发生困难，可参加适量减水剂，并快挡搅拌，不得加水。6.6充分了解交通状况，合理调配混凝土输送车辆。. .word.