清水混凝土在威海地区的应用

万建成，戚宝琳

（威海鸿安集团混凝土分公司，山东 威海 264203）

清水混凝土在威海地区的应用

万建成，戚宝琳

（威海鸿安集团混凝土分公司，山东 威海 264203）

结合新北洋科技园7#生产厂房饰面混凝土浇筑采用清水混凝土为例，总结了掺加S95矿粉、膨胀剂泵送清水混凝土的配制技术及应用经验。

S95矿粉；泵送混凝土；配制技术；清水混凝土

1 工程概况

新北洋科技园7#生产厂房工程，属于框架结构，地上5层，一层高5.2m，2～5层层高4.3m，建筑高度22.4m，长130.1m，宽37.4m，建筑面积23064m2。该工程外墙设计为150mm厚外挂式现浇清水混凝土，为提高墙体内侧节能保温效果增加200mm厚加气混凝土填充墙内衬，外墙清水混凝土面积约为6000m2。

该工程饰面清水混凝土墙体为超薄型，墙体外侧钢筋保护层为30mm,内侧钢筋保护层厚度为15mm,加上双层双向钢筋厚度，钢筋理论净距仅有73mm。按照施工进度，2009年7月开始施工，此时气温较高，施工期间最高温度可达32℃。混凝土设计强度为C30，要求浇筑后表面平整光滑、色泽均匀。如何保证混凝土的大流动性及防止夏季高温墙体因不易养护而产生的表面早期收缩裂纹是首要解决的问题，结合工程实际，说明掺加S95矿粉、膨胀剂混凝土的配制过程。

2 原材料选择

根据该工程的特点，结合本地材料实际情况，采用以下原材料。

（1）水泥

水泥的选用为整个混凝土工程生产施工的基础，选用的水泥应具有活性好、标准稠度用水量小、水泥与外加剂间的适应性良好、并且原材料色泽均匀一致的特性。水泥的掺合料厂家往往采用就近原则掺加粉煤灰、火山灰、矿渣粉、窑灰等，而且根据供求关系不断调整种类和比例，对不同批次水泥颜色有一定影响，经过考察烟台三菱厂家仅掺粉煤灰一种掺合料，颜色比较纯正。

本工程确定选用烟台三菱生产的P.O42.5R普通硅酸盐水泥，要求同一厂家，尽量采用同一批次，其主要技术参数见表1。

（2）骨料

粗骨料选用的原则是强度高，连续级配好，低缄活性，并且同一颜色的碎石，产地、规格也必须一致，而且含泥量小于1%，泥块含量小于0.5%，针片状颗粒不大于15%,最大粒径小于25mm,骨料不得带杂物。石子选用威海羊亭永光采石厂机碎石，其质量检测结果见表2。

细骨料选用中砂，细度模数在2.6～2.8，同一厂家的质地坚硬级配良好的河砂，颜色一致，其含泥量要控制在2%以内，泥块含量不大于1%，通过0.315mm筛孔的砂不少于15%。砂选用乳山水洗过筛河砂，技术质量检测结果列于表3。

（3）超细掺合料

掺合料应能增强混凝土的和易性，减小混凝土坍落度经时损失值，减少水泥用量，解决因集中水化热高易产生温差裂纹的质量通病，改善混凝土的施工性能，减少水泥石中的毛细孔数量和分布状态，有助于对碱-集料活性的抑制，有利于提高混凝土的耐久性，能使混凝土颜色一致，外观整洁漂亮。经过对比发现，威海华能电厂II级粉煤灰不同批次有时颜色变化很大，济钢S95矿粉基本无变化。决定采用济钢S95矿粉，其技术性能指标见表4。

表1 水泥主要技术指标

表2 粗骨料技术指标性质检验表

表3 细骨料技术指标性质检验表

表4 物理S95矿粉的物理技术性能指标

表5 外加剂质量性能指标

表6 配合比 kg/m3

（4）外加剂

采用鲁南外加剂厂生产的JFA-3缓凝型减水剂，能进一步延缓水化热峰值，减少坍落度损失，减水率大于22%，有关技术指标见表5。

（5）膨胀剂

采用鲁南外加剂厂生产的JFA-A膨胀防水剂，补偿混凝土的收缩，抑制裂缝产生，增加混凝土密实度。

3 配合比设计方案

（1）配合比的设计应使混凝土具有均匀一致的外观质感，良好的流变性能、内在均质性能、体积稳定性、耐久性和工作性。

（2）混凝土的原材料应有足够的存储量，至少保证同一视觉空间的混凝土原材料的颜色和各种技术指标参数保持一致。

（3）根据《普通混凝土配合比设计规程》计算确定：配制强度fcu,o=37MPa；水灰比W/C=0.568；用水量mwa=185kg。

（4）矿粉的用量

根据以往的经验以及掺合料的性能指标，经反复试验，矿粉掺量确定为25%，等量取代水泥。

（5）膨胀剂的用量

膨胀剂掺量的依据是必须达到补偿收缩混凝土性能的技术指标，厂家推荐掺量为6%～8%，通过试验确定膨胀剂的掺量为8%，掺量的计算方法，按等量取代胶凝材料的内掺法。

（6）外加剂的用量

外加剂的掺量是根据混凝土施工现场的技术要求（到工地坍落度控制在180±20mm，坍落度损失10mm/h，要便于施工，3h内保持良好的流动性），以及厂家的推荐掺量和多次试验后确定，掺量为胶凝材料用量的1.6%。

（7）合理确定砂率

通过对比试验，选用41%的砂率。

（8）配合比的确定

经过上述试验、配合比的设计与计算，本工程C30清水混凝土配合比如表6。

4 混凝土施工技术

4.1 混凝土的拌制与运输

（1）准确计量，严格按施工配合比施工，并根据骨料含水率及时进行调整。

（2）对所供的每车混凝土进行逐一检查，检测混凝土的坍落度，并观察混凝土的颜色和和易性，合格后方可进行浇筑。

（3）混凝土搅拌车在运输过程中保持拌筒以合理的速度转动，保证混凝土的均匀性，不产生离析现象。

4.2 模板体系选择

（1）外侧墙模板的背部支撑由两层龙骨（铝合金楞76mm×44mm×3mm和钢管楞）组成，模板采用18mm厚维萨板；内侧墙模板的背部支撑由两层龙骨（木楞80mm×50mm和钢管楞）组成，模板采用12mm厚木胶板。

（2）组装墙体模板时，通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结，每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。

4.3 混凝土的浇筑

（1）混凝土应分层浇筑，每层浇筑厚度不超过1.25倍振捣有效半径，以500mm为宜；混凝土下料点分散布置，连续进行浇筑；插入式振捣棒移动间距不大于振捣棒作用的1.5倍，以300mm为宜，每一振点延续时间以表面出现浮浆和不再沉落为度。由于混凝土墙内在窗台、窗悬和楼层处钢筋最小净距理论数为59mm，所以插入式振动棒应采用直径为30mm高频振动棒。

（2）对与模板接触面的混凝土振捣时间适当延长，可采用二次振捣的方法使混凝土中气泡溢出，二次振捣时间以混凝土初凝为准。振动棒振点应从中间开始向边缘分布，不得振碰模板，振动棒不能压，只能靠其自重沉下；每插入600mm深度，时间控制在7～10s，每300mm跳位，振动棒提升的速度为600mm /12s，以便将混凝土里面的气泡赶出浇筑面外，而不能依靠模板的空隙透气来排除混凝土中的气泡。

（3）依据振捣器所振动的范围布置卸料点，卸料高度超过3m时，采用串筒或溜槽。

表7 混凝土强度统计评定

4.4 混凝土养护

（1）模板拆除后应立即采用塑料薄膜严密覆盖养护或涂刷混凝土透明保护剂，以防止裸露在大气环境中的清水混凝土表面发生碳化而影响结构安全、耐久和外观质量。

（2）混凝土浇水养护不应少于7d，应派专人负责，本工程清水混凝土墙外侧增设塑料薄膜覆盖。混凝土表面不便浇水和覆盖塑料布时，应涂刷专用的混凝土养护剂。

4.5 混凝土保护

（1）清水混凝土的后续施工工序，不得损伤或污染前面工序已完成的成品；拆模后使用外挂三角架，外挂架与混凝土墙面接触点应垫橡胶板，避免划伤墙面。

（2）窗台均采用竹胶板钉设П型保护槽，扣于窗台上进行保护；墙角、门窗侧膀采用2cm×4cm的板条，组成阳角，护在阳角上，用铅丝扎牢。

5 混凝土的实测结果

施工单位预先拟订《清水混凝土施工方案》，混凝土公司做好各种应急措施。施工中密切配合，所施工混凝土900多平方米，全部达到优良水平，混凝土强度统计见表7。

外观质量效果：①轴线通直，尺寸准确;②棱角方正，线条顺直;③表面平整、清洁，色泽一致;④表面无明显气泡，无砂带和黑斑。达到了清水混凝土的质感和美感。

6 结束语

（1）要想达到清水混凝土理想的饰面效果，严格选用和控制原材料、科学合理地进行配制是非常重要的一个方面。

（2）泵送混凝土中掺加一定量的矿粉、膨胀剂，并且配合使用缓凝型减水剂，能够显著改善混凝土的和易性，降低混凝土内部水化热，能够有效抑制直立薄壁饰面墙体裂纹的产生。

（3）清水混凝土一次浇筑成型，不做任何外装饰的建筑风格符合人们对既节能环保又有自然美感的追求。

万建成（1974-）男，工程师。

[单位地址]山东省威海市张村镇柳沟村东(264203)