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1、就初凝时间来看,在无特殊要求的情况下,混凝土初凝时间一般在10h以内, 为满足咬合桩施工需求,需对超缓凝混凝土进行配制,其初凝时间在72h以上。 在明确工程概况之后,本文提出超缓凝混凝土的配合比设计思路,确定试验用原 材料,并对配合比设计试验进行探究,确定缓凝剂具体用量,探寻原材料与混凝 土质量控制的有效方式,并通过工程实践中应用情况进行验证,旨在令超缓凝混 凝土各项指标达到施工标准与要求,仅供相关人员参考。咬合桩施工对于超缓凝混凝土存在特殊化要求,纵观咬合桩施工现状可以发 现,后施工桩成孔过程中,需要将其两侧相邻先施工桩的桩身混凝土进行部分切 割,以促进桩咬合,进而有效止水。该施工方式下对于
2、桩身混凝土凝结时间提出 较高要求,为促进咬合桩施工的顺利进行,对超缓凝混凝土配制与应用进行探究, 具有一定现实意义。01工程概况及配合比设计思路本文以某医院改扩建工程为例,该工程中主要包括基坑支护与土石方工程施 工,钻孔咬合桩施工则主要应用于基坑支护施工中,该工程需要在白天进行,并 且超缓凝桩的切割次数达到两次,受到成孔、机械等多项因素的影响,需要对初 凝时间进行科学延长。在本次工程施工中,要求超缓凝混凝土的初凝时间在72h 以上,并能够满足C20水下灌注混凝土的性能与强度,在84h抗压强度需在3MPa 以内。在配合比设计过程中,需要对C20水下灌注混凝土形成一个正确的认知, 从其基准配合比入
3、手,通过缓凝剂增加的方式来对凝结时间进行延长,从而达到 超缓凝的标准。02试验用原材料与配合比设计试验为确保超缓凝混凝土配制试验得以顺利进行,要科学选择试验用原材料,保 证其质量与性能可靠。水泥主要选用型普通硅酸盐水泥,其28d抗压强 度不低于48MPao所选用的掺合料为II级粉煤灰,除此之外还包含S95级的矿 粉。试验所选用的砂主要为河砂,能够满足建筑施工要求,其来源为珠江入海口, 就颗粒级配情况来看,其级配优良且稳定,以水进行清晰后,能够达到洁净状态。 试验用砂的细度模数为2.8,含泥量为0.4%,其中氯离子含量为0.002%。就石子选 用情况来看,主要选用碎石,碎石规格在5nnn以上,但
4、不超出25mm,针片状碎石 含量为4%,其含泥量为0.2%。试验所选用的减水剂的性能较高,为聚竣酸减水 剂,通过多种原材料的协调应用,来为试验的顺利进行打下良好基础。在明确超缓凝混凝土设计具体指标的基础上,明确配合比设计试验的具体目 标,C20水下桩灌注要求来对超缓凝混凝土的性能进行控制,令其保持优良的和 易性,并在出机状态下令混凝土坍落度在200-220mm之间,混凝土实际扩展度 不可低于450mmo以C25来对混凝土强度进行评定,令超缓凝混凝土 28d的强 度达到合格标准,若混凝土性质为水下混凝土,则需令其等级有所提升。为更好 的延长混凝土的初凝时间,令其在72h以上,并令抗压强度达到相关
5、标准,需要 科学选择水泥品类,确保其初终凝时间都长于一般水泥。在配合比设计过程中, 要将结合超缓凝混凝土实际性能来控制掺合料的具体用量,尤其是要精准控制粉 煤灰用量,并将缓凝剂适量掺入其中。实际试验过程中要结合实际需求科学选择 混凝土缓凝时间的延长方法,以达到良好的试验效果,确保混凝土凝结时间得到 明显延长。以C25水下混凝土配制经验为依据,对普通C20水下混凝土配合比相关参 数加以确定,并开展初步试验。C20水下桩混凝土基准配合比如表1所示,其中 各项数据以kg/m3为单位。表1 C20水下桩混凝土基准配合比通过试验研究可以发现,在此种配合比下,混凝土出机时能够具有良好的和 易性,坍落度与扩
6、展度也能够达到相关标准,检测其28d抗压强度可以发现,所 得数据也能够满足设计与施工的指标要求。03超缓凝减水剂中缓凝剂用量确定就该工程项目建设的现实情况来看,超缓凝混凝土桩主要应用于地下,实际 距离在1m35m之间,超缓凝混凝土桩周围为泥土。依据地质勘查资料出发, 对超缓凝混凝土桩的环境进行分析,将其与标准养护室环境进行对比可以发现, 二者存在相似性。因此在实际试验过程中,可将超缓凝混凝土试件置于标准养护 室中,对试件进行仔细观察,全面把握不同时间下试件表面硬化程度。通过研究可以发现,在超缓凝混凝土配制过程中,要高度重视混凝土凝结时 间与后期强度恢复增长这两项问题,实际操作过程中要发挥缓凝剂
7、的应用价值, 通过产量控制增加来促进水泥水化反应延长,这是令混凝土凝结时间得以有效延 长的一种有效方式。一般情况下,减水剂中包含缓凝剂,因此在全面把握混凝土 生产整体情况的基础上,科学控制缓凝剂与减水剂产量,并通过分别掺入的方式 来将二者掺入到混凝土中,以满足试配要求。待试配陈宫后,依照标准掺入比例 进行生产,确保超缓凝减水剂生产得以规范化进行。混凝土试配及生产过程中, 缓凝剂产量的确定需找准基准,这就需要发挥水泥的应用价值,令水泥的水化反 应得到明显的延缓。试验过程中缓凝剂材料类型多样,以糖类效果最佳。通过对以往试配成功并应用于工程中的超缓凝C25水下混凝土进行研究, 能够获得缓凝剂掺量相关
8、数据,并依据以往试配经验,开展缓凝剂掺量试验,并 令试验范围扩大化,在不同缓凝剂掺量下,混凝土试验数据结果也存在明显不同。 通过试验研究可以发现,缓凝剂掺量为0.28%时,混凝土 28d抗压强度达到设计 要求,据此可对混凝土配合比加以明确,并科学控制超缓凝混凝土配制过程中缓 凝剂实际掺量,确定其最佳比例,以确保超缓凝混凝土配制达到良好的效果。生 产厂家依照超缓凝减水剂配方进行生产,并经过试拌验证后方将其投入使用,发 现基于现用原材料进行试拌的混凝土在各项指标方面能够达到要求。04原材料质量控制在超缓凝混凝土配制过程中,原材料是一项关键因素,其质量直接关系着超 缓凝混凝土的凝结时间是否得以延长,
9、因此必须要高度重视原材料质量控制。就 水泥来看,在超缓凝混凝土配制过程中,需科学选择水泥品种及规格等,一旦确 定后不可在配制过程中进行随意更换,否则会严重影响超缓凝混凝土的配制效 果。在选定水泥之后,要对不同批次水泥进行严格监测,来对其初凝时间与终凝 时间加以精准确定。若在实际配制过程中所选用的水泥批次不同,必须要在正式 配制之前做好试拌验证工作,确保其满足混凝土抗压强度要求,坚决不允许将未 达标的水泥应用于超缓凝混凝土生产中。必要情况下对缓凝剂掺量加以合理调 整,若条件允许可应用水泥罐开展相关操作,以确保水泥质量满足超缓凝混凝土 配制要求。在减水剂母液方面,要确保其厂家、型号与批次相同,以免
10、对超缓凝 混凝土实际配制效果产生影响。在缓凝剂方面,同样要做好厂家、型号与批次控 制,为满足超缓凝混凝土配制需求,在条件允许的情况下建议一次性采购所需缓 凝剂,此种方式下可令缓凝剂效果一致化,对于生产控制的实现具有重要意义。 待进货后及生产前对缓凝剂进行试拌验证,以便加强生产质量控制。05混凝土质量控制在超缓凝混凝土配制过程中,若想要达到理想的质量控制效果,必须要科学 应用超缓凝减水剂,并优化控制生产过程,保证减水剂使用的规范性和科学性, 确保满足超缓凝混凝土配制需求,而坚决不可随意将其应用于其他混凝土生产过 程中。为确保超缓凝混凝土配制的规范化,要安排专门人员负责配合比输入的精 准度核准工作
11、,确保数据信息精准可靠,为超缓凝减水剂的使用价值发挥提供优 良条件。在生产过程中,需科学安排试件,以便随时观察超缓凝混凝土的生产效 果。一般情况下,每根超缓凝混凝土桩预留三组试件,分别满足混凝土终凝时间 观察、抗压强度观察等方面需求。超缓凝混凝土试件状态的监测,需要安排专门 人员定时进行观察和监测,时间间隔一般为3h,以试件表面为主要观察点,全面 把握其硬化程度,若72h之内已达到硬化,则需适当控制总胶凝材料中水泥比例, 或者对超缓凝减水剂产量进行适度增加,但不可影响混凝土实际工作性能,并且 确保超缓凝混凝土强度可靠,通过此种方式来对混凝土初凝时间加以合理化延 长,也可对超缓凝减水剂进行适度加
12、工,添加缓凝剂实际用量,以促进其使用功 能的发挥。当观察试件表面发现84h抗压强度在3MPa以上时,同样需要采取上 述措施来进行处理,以确保超缓凝混凝土配制达到理想的效果。若情况比较特殊, 需积极与施工单位协调配合,调整切割时间,从而将配制损失控制在最小范围内。超缓凝混凝土运送与施工过程中,必须保证各项操作的规范性和可靠性,数 据信息录入必须精准且真实,运送不可出现错误,车辆标识牌需进行仔细核对, 并规范挂示。在施工现场对超缓凝混凝土进行卸载之前,必须要将桩号与送货单 进行对应,要准确区分普通装与超缓凝桩,确认无误后方可进行确认。06超缓凝混凝土在工程中的应用情况在该工程项目中,超缓凝混凝土的
13、实际应用量在9000立方以上,超缓凝C20 水下混凝土灌注桩的应用数量共计280根。通过调查并进行统计分析可以发现, 不同龄期强度下的混凝土均能够满足工程设计与施工要求,生产、运输以及施工 各环节的控制都比较严格,施工质量可靠,整个工程项目效益得以维护。07结语通过以上分析可知,为确保超缓凝混凝土达到良好的配制效果,要进行科学 试配,对缓凝剂产量加以合理控制,并对生产流程进行密切跟踪,全面把握混凝 土状态,对其终凝时间及抗压强度进行一个整体化的把握。若在实际配制过程中 发现异常问题,必须及时对混凝土配合比进行调整,必要情况下可对减水剂配方 进行优化调整,以确保超缓凝混凝土在性能上能够达到工程建
14、设标准和要求,以 便加强施工质量控制。一、水泥因素水泥作为混凝土中最重要的胶凝材料,与混凝土的泌水性能密切相关。水泥 的凝结时间、细度、比表面积、颗粒分布都会影响混凝土的泌水性能。1、水泥的凝结时间越长,所配制的混凝土凝结时间就越长,且凝结时间的 延长幅度比水泥净浆成倍地增长,在混凝土静置、凝结硬化之前,水泥颗粒沉降 的时间越长,混凝土越易泌水。2、水泥的细度越粗、比表面积越小、颗粒分布中细颗粒(52 m)含量越少, 早期水泥水化量就越少。较少的水化产物不足以封堵混凝土中的毛细孔,致使内 部水分容易自下而上运动,混凝土泌水越严重。二、骨料因素1、细骨料偏粗,或者级配不合理,引起细颗粒空隙增大,
15、自由水上升引起 混凝土泌水,是混凝土产生泌水的主要原因之一。2、骨料含泥较多时,会严重影响水泥的早期水化,粘土中的粘粒会包裹水泥 颗粒,延缓及阻碍水泥的水化及混凝土的凝结,从而加剧了混凝土的泌水。3、粗骨料的级配不良时,会致使混凝土和易性变差,进而导致混凝土泌水。三、外掺料因素1、对一些有大流动性要求的混凝土,如泵送混凝土,通常采用掺减水剂和泵送 剂等办法可以改善混凝土的工作性,但必须是适量的。如果减水剂掺得过多,会使 混凝土在施工时产生严重的泌水现象。2、含气量对新拌混凝土泌水有显著影响。新拌混凝土中的气泡由水分包裹 形成,如果气泡能稳定存在,则包裹该气泡的水分被固定在气泡周围。如果气泡 很
16、细小、数量足够多,则有相当多量的水分被固定,可泌的水分大大减少,使泌 水率显著降低。同时,如果泌水通道中有气泡存在,气泡犹如一个个塞子,可以 阻断通道,使自由水分不能泌出。即使不能完全阻断通道,也使通道有效面积显 著降低,导致泌水量减少。随着混凝土含气量的提高,有利于减少混凝土的泌水。 但含气量增加,会使混凝土的强度下降。实验表明,每增加1%的含气量,混凝土的 抗压强度下降5%左右。因此,在满足混凝土的力学性能和耐久性能的前提下,可适 当提高含气量,以达到减少混凝土泌水的目的。3、粉煤灰中有玻璃体和海绵体状态的细小颗粒,劣质粉煤灰的海绵体含量较 高。原材料拌合后,海绵体逐渐吸入混凝土中的游离水
17、,混凝土坍落度损失增加。 当水泥石晶体开始形成时,,微小晶体填充海绵体的空隙,挤出其中的游离水,从而 形成泌水。4、当水胶比大于0.5时用细磨矿渣作掺合料,因配合比中水泥用量减少,矿渣 的水化速度较慢,且矿渣玻璃体保水性能较差,往往会加大混凝土的泌水量。 四、配合比因素1、混凝土的水灰比越大,水泥凝结硬化的时间越长,自由水越多,水与水 泥分离的时间越长,混凝土越容易泌水。2、混凝土中外加剂掺量过多,或者缓凝组分掺量过多,会造成新拌混凝土 中大量自由水泌出混凝土表面,影响水泥的凝结硬化,混凝土保水性能下降,导 致严重泌水。五、施工因素1、施工过程中影响混凝土泌水的主要因素之一是振捣。振捣过程中,
18、混凝 土拌和物处于液化状态,此时其中的自由水在压力作用下,很容易在拌和物中形 成通道泌出。2、对于泵送混凝土,泵送过程中的压力作用会使混凝土中气泡受到破坏, 导致泌水增大3、混凝土每层的浇注高度对泌水也有较大影响。对于剪力墙和立柱等钢筋 密集的部位,每次浇注的高度应小于50mm,大于50mm容易导致混凝土振捣不 到位,形成泌水。钻孔咬合桩超缓凝混凝土的配制与应用【摘要】随着我国经济的发展,现代化建设的不断进行,城市人口的增加 为交通带来了巨大的压力,相应的为了缓解这一压力,地下交通设施的建设必不 可少,作为地下交通设施建设的核心技术,钻孔咬合桩的施工越来越受到建设人 员的的重视,因为这个项目的
19、完成质量和地下交通设施的建设质量息息相关。目 前,我国的钻孔咬合桩施工技术已经取得了巨大的进步,但仍存在一些缺点,施 工单位必须确保钻孔咬合桩的咬合效果,这样才能建造出安全实用的交通设施, 这一方面多由超缓凝混凝土的质量决定的。因此钻孔咬合桩超缓凝混凝土的配制 与应用非常重要,值得我们进行深入的探讨与研究。【关键词】钻孔咬合桩;超缓凝混凝土;配制;应用1 .钻孔咬合桩钻孔咬合桩是指平面布置的排桩间相邻桩互相咬合而形成的钢筋混凝土“桩 墙”,它的主要作用是对构筑物的深基坑起到保护支撑的作用。2 .超缓凝混凝土的配制超缓凝混凝土主要用于对咬合桩内部的填充,这里需要强调的是一定要控制 好超缓凝混凝土
20、的混凝时间和混凝强度,确保施工的安全进行以及钻孔咬合桩的 质量。2.1 超缓凝混凝土的要求钻孔咬合桩一般是由一条素碎桩和一条钢筋碎桩依次排列组成的,这里的素 碎桩的填充采用超缓凝混凝土,钢筋碎桩是不需要的,为了确保咬合桩形成的桩 墙不渗水,超缓凝混凝土的缓凝时间必须要在钢筋碎桩施工完成之后,换句话来 说,就是超缓凝混凝土的缓凝时间一定要大于或等于素性土桩的成桩时间加上钢 筋混凝土桩的成桩时间,这样的设计有利于施工工人对钻孔咬合桩进行相应的调 整,确保咬合桩的承重力。超缓凝混凝土的最小缓凝时间的测定需要结合施工现 场的实际情况,由工人多次测量来确定结果,我国的钻孔咬合桩所使用的超缓凝 混凝土的缓
21、凝时间一般多小于60小时左右,这个数值的限定主要是为了节省工 期,减少资源的浪费,具体的时间还是要根据现场施工情况,比如综合地质、施 工技术、施工设备等情况。在施工过程中,确保超缓凝混凝土的缓凝时间达到施 工的要求这是最基本的,其次对于超缓凝混凝土的强度也有明确的要求,超缓凝 混凝土的28 d强度一定要达到设计强度。2.2 超缓凝剂的使用传统的缓凝剂是一种用来降低水泥或石膏的水化速度和水化热过程,以达到 延长凝结时间的添加剂,主要目的是为了保持混凝土在较长时间内仍具有可塑 性,方便施工的进行。所谓超缓凝混凝土就是在其中添加了适量的超缓凝剂得到 的,所谓的超缓凝剂就是在缓凝剂的基础上适当的减少一
22、些重要成分的用量,以 增加混凝土混凝所需要的时间,并且确保混凝土强度没有发生任何改变。传统的 缓凝剂主要是脱去混凝土中的水分,所占据的混凝土掺量很大,但超缓凝剂作为 一种新型外加剂,所占据的掺量很小,大约0.01%0.2%,并且在448小时内 还可以通过对掺量的比例进行调整来延长缓凝时间,但由于超缓凝剂的技术刚刚 发展,并不成熟,对于各成分比例的掌控并不精确,所以很容易造成相关的安全 事故,这就需要技术人才不断研究,精进技术,国家也应该加强对超缓凝剂的使 用管理力度,出席相关的规定,确保施工建设的安全进行。结合传统的缓凝剂, 我们可以推测出超缓凝剂也应该具备以下几个条件:(1)缓凝作用一定要明
23、显,为了确保钻孔咬合桩施工的顺利进行,所添加 的超缓凝剂的用量一定要精确,最好在具体应用前多做实验,调整出最佳配比。(2)在使用超缓凝剂时很容易出现混凝土假凝的状况,假凝就是指混凝土 快速凝结,失去流动性,质地发硬,切开凝结面可以发现大量的蜂窝麻面,这种 情况的发生常与超缓凝剂的组成成分及相应的用量不当有关,根本的解决办法就 是精确其组成成分及用量,为了减少这种情况的发生,还可以在添加进超缓凝剂 的同时加大混凝土的搅拌力度和搅拌时间,这是众多优秀工作者结合实际经验总 结出的有效办法。(3)在保证了正确的缓凝时间的前提下,还要确保一定的强度,以及混凝 土的水化热反应正常进行,混凝土的强度包括抗压
24、强度、抗渗能力、抗冻融能力、 极限拉伸能力四部分,可以通过标准的方法测得,只要符合国家的规定就意味着 混凝土达标。2.3 超缓凝混凝土的影响因素超缓凝混凝土凝结时间的影响因素多种多样,其中最主要的是温度、水泥的 品种、掺量的品种及用量、混凝土和掺量的混合方法以及其它外加剂的复合使用 情况等。具体而言,温度高于3摄氏度时,混凝土的凝结时间明显缩短,所以把 握好温度很重要;我国的水泥种类繁多,各个品种的水泥的性能差别也很大,掺 量的品种多种多样,这就造就了多种组合形式,一定要慎重选择,严格控制定量, 很多的缓凝剂都有最佳掺量范围,过量了反而会降低缓凝的效果;混凝土和掺量 的混合方法分为两种,一种是
25、同时添加法,就是把掺量和计算好的用水量一起添 加入混凝土中,一种是后掺法,就是把掺量在运输过程中加入,并且不断搅拌, 这一过程通常在运输车中进行,从效果上来说,第二种方法混凝土质量更好些; 除了超缓凝剂之外,混凝土中还会加入很多外加剂,已达到最佳的缓凝时间,这 时候需要特别注意多种添加剂的协同作用,要注意外加剂的种类选择和配比,已 达到最好的效果;混凝土中还会加入适量的粗骨料,粗骨料的质量也会对混凝土 的初凝时间造成影响,一般是粗骨料越精细,初凝时间越长,调控好以上多种因 素,就能配制出高质量的混凝土,建造出符合建设要求的钻孔咬合桩。2.4 超缓凝混凝土的应用当超缓凝混凝土准备完毕后,下一步骤
26、就是将超缓凝混凝土灌注到素砂桩 中,这一过程耗时较长,且需要注意的事情特别多,首先施工人员要做好相应的 准备工作,要充满责任心,在灌注混凝土之前,要对相关的车辆以及机械设备进 行全方面的检查,做好设备的管理工作,最好达到专人专机,这样施工时才能有 条不紊,保证按时完成任务,其次要做好混凝土用量的评估任务,对原材料准备 充分但又能避免资源浪费这是最好的结果,在具体灌注时,要注意观察超缓凝混 凝土的出机状态是否良好,有无泌水、离析等现象,测量实际缓凝时间是否足够 钻孔咬合桩施工的全部完成,如果在此时发现问题,施工人员一定要保持冷静, 结合专业知识认真分析问题,这样才能更快更好的找出解决方案,当超缓
27、凝混凝 土的灌注工作结束后,还要对相关的坍落度经时损失以及抗压强度进行最终的检 测,如果二者也符合设计要求,那么就意味着钻孔咬合桩的施工成功完成。超缓凝混凝土技术解决了钻孔咬合桩施工中遇到的多种问题,解决了混凝土 填筑过程中损失太多的问题,减少了温度裂缝的出现,这一技术的发展大大加快 了我国地下交通设施的建设进程,有利于更好地提高人们的生活质量,促进了我 国经济社会的全面发展。参考文献:川刘勇,李世华,李章建,梁丽敏,闫能磊.超缓凝大掺量矿物掺合料混凝 土的配制及在钻孔咬合桩中的应用J.建筑施工,2014, 11: 1298-1300.2何少锋,李丙明,黄文钦,杨静.咬合桩发展综述J,福建建材,2015, 07: 12-14+38.3徐亚玲,黄天寅.钻孔咬合桩及超缓凝混凝土综合施工技术J,地下工程 与隧道,2011, 03: 26-28+57.4姜乃灿,钻孔咬合桩在软土地层基坑支护中的应用J.福建建材,2010, 01: 35-36+101.5王建伟.深填海区钻孔咬合桩混凝土控制技术J.混凝土,2016, 04: 147-149.