苏伟 魏太尧 董天富 中国建筑第四工程局有限公司 韩承成 中建四局第一建筑工程有限公司
引言:随着建筑工程发展,房屋建筑质量要求越来越高,使用材料也越来越丰富,西南地区山砂应用已有多年,结果表明山砂混凝土具有良好表现,但山砂泥含量和山砂颗粒大小均对混凝土有较大影响,尤其是对山砂混凝土的影响更大。在工程实践中,山砂混凝土施工难度较大,流动性、粘聚性、保水性低且龄期混凝土强度增长缓慢,施工工艺没有针对山砂混凝土的诸多特点进行系统改进,造成混凝土裂缝较多,成型质量不好的问题。鉴此,本文将从山砂混凝土防散落、离析的绿色管理和山砂混凝土施工余料再利用两个方面来展开研究。
渔安.安井温泉旅游城“未来方舟”D1组团为商业、办公项目工程。其中,办公部位为6、7两栋超高层办公楼: 6栋办公-12+39F,H=178.1m(正负零以上高度);7栋办公-13+39F,H=178.1m(正负零以上高度)。
2.1.1 施工过程中的防散落措施
1)山砂混凝土应尽量使用商品混凝土,采用泵送垂直运输。
2)在垂直运输过程中应采用覆盖、包裹、封闭、固定等措施等。
2.1.2 运输过程中的防散落措施
1)应将运输车辆车厢侧板封闭,车顶用篷布遮盖。
2)尽量采用商品混凝土,减少材料直接运往工地的数量。无法避免时,运输过程中应采取严密的封盖措施。
山砂混凝土的离析是混凝土拌合物组成材料之间的粘聚力不足以抵抗粗集料下沉,混凝土拌合物成分相互分离,造成内部组成和结构不均匀的现象。通常表现为粗集料与砂浆相互分离。经研究发现,山砂混凝土离析除与搅拌方法、搅拌时间长短有关外,还与其拌合物的胶凝材料的优劣、用水量、砂石级配、外加剂掺量等关系更密切。
2.2.1 水泥
通过本次研究发现,水泥的细度越高,其活性越高,水泥的需求量越大。同时水泥细度越大,其水泥颗粒对混凝土减水剂的吸附能力也越强,极大的减弱了减水剂的效果。在实际生产中,水泥细度的下降,容易造成混凝土外加剂的过量,引起混凝土离析的现象。此外,水泥中的含碱量和水泥的存放时间对水泥与外加剂的适应性影响也很大。本工程中选用的水泥为低热硅酸盐水泥。
2.2.2 用水量
在混凝土搅拌过程中,用水量严重超标,水灰比过大,造成混凝土的粘聚性和保水性不良。在混凝土振捣过程中,水泥浆体与骨料分离,造成离析现象。这种现象严重影响混凝土强度,应高度重视。
2.2.3 砂、石级配
砂石骨料是混凝土中用量最大的材料,砂石料的质量直接影响混凝土的质量,砂石质量的波动容易造成混凝土的离析,而且其造成离析的因素是多方面的。
1)碎石粒径增大、级配变差、单一级配都容易造成混凝土的离析现象。
2)砂子中的含石量过大、特别是含片状石屑量过大将严重影响混混凝土的和易性,导致混凝土的严重离析。
3)砂石的含水率过高(特别是砂子含水率过高,大于10%),将使混凝土的质量难以控制,容易出现混凝土离析现象。
4)砂石的含泥量过大将使水泥浆同骨料的粘聚力降低,水泥浆对骨料的包裹能力下降,导致骨料的分离,引起混凝土离析现象。
2.2.4 外加剂掺量
混凝土中使用的外加剂,大多是由减水剂同其他产品如引气剂、缓凝剂、保塑剂等复合而成的多功能产品,是泵送混凝土不可或缺的重要材料,外加剂的掺入极大的改善混凝土拌合物的性能,但外加剂使用不当将可能导致混凝土的离析。
1)如果混凝土减水剂的掺量过大,减水率过高,单方混凝土的用水量减少,有可能使减水剂在搅拌机内没有充分发挥作用,而在混凝土运输过程中不断发生作用致使混凝土到现场的坍落度大于出机时的坍落度。此种情况极易导致混凝土的严重离析。
2)外加剂中缓凝组分、保塑组分掺量过大,特别磷酸盐或糖类过量,也容易造成混凝土出现离析现象。
针对山砂混凝土离析的多种影响因素,本次研究人员通过反复试验研究得出了以下绿色施工解决措施。
此工程在混凝土泵送过程中,混凝土泵管中混凝土余料会逐渐增多,一般可达1~4m3,如果将其直接倾倒则会引起环境的污染和资源的浪费。因此本项目专门对山砂混凝土的施工余料再利用进行了研究。
3.1.1 在保证混凝土水灰比不变的前提下(基本能保证混凝土的28d强度),适当的调整减水剂的用量。
3.1.2 在保证强度的基础上,改用粉煤灰等掺合料的用量较大的级配比进行生产。
3.1.3 在混凝土外加剂中复合一定量的增稠剂和引气剂,可增强混凝土的粘聚性,提高混凝土的抗离析性。
3.1.4 在混凝土试配时,应使混凝土在静态的条件下有20~30mm的坍落度损失(1h)。
3.1.5 可以适当的提高砂率来调整混凝土配合比,解决离析问题。
3.1.6 可适当延长混凝土搅拌时间来控制混凝土离析现象。
3.1.7 余料回收方式
经研究采用水洗回收方式回收泵管中的混凝土余料,此方式避免了可能出现的石子越积越多的现象,从而实现了全程泵送水洗。
通过实验结论得出,余料从施工现场退回后有两种处理方式:余料分离处理和余料再利用。
1)余料分离处理
此种处理方式要求配备混凝土分离机。从施工现场退回的余料,砂、石经清水冲洗,分离后晒干可进行回收,以便再利用。冲洗水待沉淀后可再利用。对于沉淀后的浆膏可以掺入骨料和水泥,生产砌块或铺设路砖。此种余料处理方式是一种最可行的操作方式。
2)余料直接再利用
实验发现,无论余料重新浇筑时是否已接近初凝时间,它和新料间会存在明显的水化程度不同,从而导致余料和新料在在变形上的不同或不一致。余料和新料在工程实体里难以均匀一致,不可避免的成为产生裂缝的新因素。实验结论对余料混凝土的直接再利用提出了如下限制:
●余料骨料级配较新料不良
●余料和新料所用水泥不符
●余料和新料所用掺合料、外加剂严重不符
●余料和新料凝结时间明显不同
●余料混凝土的强度等级低于新料混凝土的强度等级
●余料混凝土和新料混凝土流动性明显不同
●余料生产时间和新料生产时间间隔2h以上
●新料所向的工程施工缓慢(可能会导致混凝土坍落度损失严重)
由以上研究成果表明,贵州山砂混凝土的性质颇为优良。因而在我省建设中,采用贵州山砂混凝土是可靠的。