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1、大流态高保塑混凝土施工工法编制单位：工法编号：YJGF037-2006主要执笔人：1 前 言近年来,随着国民经济的迅速发展,建筑物的结构形式、强度、高度等屡创新高，在混凝土的生产、运输和施工过程中对混凝土的强度、坍落度、保塑性等提出了更高的要求，也为混凝土行业的发展带来很大的机遇与挑战。在通常的大流态混凝土施工工艺中，一般可保持混凝土坍落度90min不损失，而流动性能的另一关键指标扩展度不能得到很好的保持，施工过程中某一环节出现差错就无法满足大流态混凝土施工工艺要求，混凝土施工质量无法保证。通过对混凝土原材料、外加剂及生产施工工艺的研究，不仅能较好地解决混凝土强度与高流态的矛盾，节约能源与劳动
2、力，同时为混凝土的自密实、可泵性、顶升和喷射性能等提供可靠技术支持，提高企业的市场竞争力。大流态高保塑混凝土施工工艺通过在*街品牌服饰批发市场、*商住楼、*庭、*1#楼、*商场改造工程等5个项目的成功运用，经济社会效益明显，自主研发的普通萘系减水保塑剂除了对混凝土保塑外，与基准混凝土相比，能提高混凝土的强度10%左右。该工法的核心技术减水保塑剂研制开发与工程应用于2006年12月通过湖北省建设厅组织的科技鉴定，专家评定该项技术达到国内领先水平，对今后特殊结构和部位的混凝土施工提高了重要的参考和推广价值。2 工法特点2.1 本工法在混凝土中运用自行研制的减水保塑剂，通过减水保塑剂生产、减水保塑剂
3、产品质量控制、高保塑大流态混凝土配合比设计、高保塑大流态混凝土施工质量控制，形成大流态高保塑混凝土施工工艺。该施工工艺技术便利，生产施工过程易于控制，能够有效提高混凝土施工过程质量控制水平，能加快混凝土施工速度、提高效率，节约资源和劳动力。2.2 专有名词2.2.1 大流态混凝土坍落度达到20020mm，扩展度达到500600mm的混凝土。2.2.2 高保塑混凝土坍落度、扩展度可保持2.5h以上不损失的混凝土。2.2.3 大流态高保塑混凝土坍落度达到20020mm，扩展度达到500600mm，且2.5h后流动性能还能满足大流态要求的混凝土。2.2.4 减水保塑剂以矿物超细粉为载体，物理吸附高效
4、减水剂制备而成，具有抑制流态混凝土坍落度损失作用的外加剂。3 适用范围3.1 适用于采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥生产的C20C50强度等级素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、高性能混凝土结构施工。3.2 对混凝土保塑性能要求特别高的工业与民用建筑工程混凝土施工。特别是使用商品混凝土时，运距远、施工时间长、现场对混凝土流动性能要求高的混凝土结构工程和特殊异形部位。3.3 适用于钢管混凝土、大坝混凝土等特殊混凝土施工。3.4 宜用于日最低气温-5以上的大流态混凝土施工。4 工艺原理本工法应用减水保塑剂研制开发与工程应用科技成果，通过减水保塑剂
5、的研制、减水保塑剂混凝土配合比设计，有效的解决了普通混凝土施工工艺中存在的工作性能损失，提高了混凝土施工性能和工作效率,为结构质量优良提供了可靠的保证。5 工艺流程及操作方法大流态高保塑混凝土施工工法的关键技术是混凝土的保塑技术，因此减水保塑剂的制备、混凝土配合比设计是本工法的关键内容，而由于混凝土具有了大流态，其施工操作也相应变的简单起来。大流态高保塑混凝土施工工法的主要工艺流程见工艺流程图5.1 减水保塑剂的制备5.1.1 减水保塑剂制备原理图5.1.1 工艺流程图减水保塑剂 制备 湿法制 干法制 大流态高保塑混凝土配合比设计 单 双掺 大流态高保塑混凝土配合比试验 大流态高保塑混凝土生产
6、 大流态高保塑混凝土运输与施工通过某种矿物超细粉对减水剂的吸附与解吸作用，在混凝土体系中不断释放减水剂，维持混凝土液相中减水剂的浓度，也就是维持水泥粒子表面吸附减水剂的量，从而维持水泥粒子表面的Zeta电位，达到维持水泥分散的目的，从而保持混凝土的工作性能。5.1.2 原材料质量要求1.矿物超细粉技术要求应满足表5.1.2规定。表5.1.2 矿物超细粉技术要求技 术 指 标数 值吸铵值120 mmol/100g勃氏比表面积400m2/kg2.高效减水剂减水率18%，其它技术要求应满足混凝土用外加剂（GB8076-1997）的相关规定。3.水剂减水剂的固含量45%，Na2SO4含量10%。4.粉
7、剂减水剂的Na2SO4含量10%。5.氯离子含量不大于减水剂中固体含量的0.5%。6.水应满足混凝土用水标准（JGJ63-2006）规定。5.1.3 减水保塑剂制备1.干法制备1)混合将矿物超细粉和粉状减水剂以2：1比例投入强制式搅拌机，混合均匀；混合过程中持续不断的均匀向混合物料喷洒雾状水，直至物料呈半干半湿的粉状颗粒状态。2)晾干将混合好的物料取出，于常温通风环境中晾干。矿物超细粉粉状减水剂强制搅拌混合半干半湿料减水保塑剂晾 干图5.1.3-1 减水保塑剂干法生产流程图2.湿法制备1)混合将矿物超细粉和水剂减水剂以1:1比例投入强制式搅拌机，搅拌混合20min直至物料呈均匀糊状。2)晾干将
8、混合好的糊状物料取出，摊开平铺成厚度不大于15mm的薄层，于太阳下或通风环境中常温晾干成棕色饼状物料。矿物超细粉水剂减水剂强制搅拌混合糊状物料减水保塑剂图5.1.3-2 减水保塑剂湿法生产流程图晾干、破碎3）破碎使用颚式破碎机将晾干的棕色饼状物料破碎成粒径4.75mm的粉状物料。 5.1.4 减水保塑剂品质检验方法1匀质性减水保塑剂的匀质性试验按混凝土外加剂匀质性试验方法（GB/T8077-2000）规定进行。2水泥净浆流动度及其损失试验按照混凝土用外加剂（GB8076-1997）规定检验。3受检混凝土的性能受检混凝土的凝结时间、减水率、抗压强度比等性能按混凝土用外加剂（GB8076-1997
9、）规定进行；坍落度/扩展度按普通混凝土拌和物性能试验方法标准（GB/T50080-2002）规定进行；耐久性按普通混凝土长期性能与耐久性能试验方法（GB5008285）规定进行。5.1.5 减水保塑剂质量要求减水保塑剂应符合以下质量要求：1减水保塑剂中有效减水剂的含量25%。2减水保塑剂为粉状固体，粒径4.75mm。3减水保塑剂掺量为3.0%时，初始水泥净浆流动度160 mm，3h后水泥净浆流动度无损失，受检水泥净浆无泌水现象。4减水率12%。5水灰比0.38条件下，相关试验方法按照普通混凝土拌和物性能试验方法标准（GB/T50080-2002）进行，按照3.0%掺量配制的大流动性受检混凝土性
10、能应满足表5.1.5要求。表5.1.5 按照3.0%掺量配制的受检混凝土性能150min后混凝土坍落度150min后混凝土扩展度凝结时间抗压强度比混凝土匀质性要求180mm500 mm基准混凝土100%不离析、不泌水5.1.6 储存减水保塑剂应储存在干燥的环境中，防止受潮结块，如有结块，应粉碎至全部通过4.75mm方孔筛，并经性能检验合格后方可使用。5.2 混凝土配合比设计5.2.1 基本规定1配合比设计按普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2000)执行；2混凝土单方用水量宜185kg/m3；3混凝土水灰比宜0.45；4配合比设计时应根据混凝土施工要求确定大流态混凝土需要的保塑时间，作为确
11、定减水保塑剂掺量和生产工艺的基本依据之一。这主要是因为减水保塑剂的掺量对保塑时间有明显的影响。5.2.2 混凝土原材料质量要求混凝土原材料应符合混凝土结构施工质量验收规范（GB50204-2002）的相关条文要求，且在同一工程中使用的原材料应为同一厂家或产地，另外还应满足以下要求。5.2.2 混凝土配合比设计关键指标检测方法新拌混凝土性能按普通混凝土拌和物性能试验方法标准（GB/T50080-2002）规定进行；力学性能按普通混凝土力学性能试验方法（GB/T50081-2002）；耐久性能按普通混凝土长期性能与耐久性能试验方法（GB5008285）规定进行。5.2.3 配合比设计1双掺外加剂法
12、配合比设计双掺外加剂法配合比设计指在混凝土中同时掺加高效减水剂和减水保塑剂，来设计满足施工要求大流态高保塑混凝土配合比，其中直接掺入混凝土中的高效减水剂必须与减水保塑剂制造过程中使用的高效减水剂性能相匹配。1)使用高效减水剂，按照普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2000)配制达到大流动性能要求的基准混凝土，得高效减水剂基准掺量A；2)将高效减水剂掺量降低至掺量A的60%70%，使基准混凝土坍落度降低到14020mm，然后按照胶凝材料总量的1%2%向基准混凝土中掺入减水保塑剂，略加搅拌，即可配制出大流态高保塑混凝土；3)大流态高保塑混凝土的保塑时间要求越长，减水保塑剂宜选用较高掺量；合适掺
13、量应通过试验确认。2单掺减水保塑剂配合比设计指单独使用自行制作的减水保塑剂配制混凝土，使其满足大流态高保塑混凝土要求。使用减水保塑剂，按照普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2000)配制混凝土达到大流动性能要求的基准混凝土，减水保塑剂掺量宜为总胶凝材料的3.8%4.8%，不同水灰比推荐掺量见表5.2.3，具体掺量应根据保塑时间需要通过试验确定，保塑时间要求比较长的混凝土宜选用较高掺量。表 5.2.3 不同水灰比混凝土减水保塑剂推荐掺量表水灰比0.470.420.380.32减水保塑剂掺量2.5%3.5%3.0%4.0%3.54.5%3.8%4.8%5.2.4 配合比确定根据以上配合比设计试
14、验结果，选择符合要求的配合比进行复验，检测其工作性能损失情况以及相关力学性能，确定最后的生产配合比。5.3 大流动性高保塑混凝土生产及运输过程控制5.3.1 一般规定1减水保塑剂应按照同一品种、同一天生产以不超过120t为一个检验批取样检验，合格方可使用。检验指标包括水泥净浆及其流动度损失、减水率、150min流态混凝土坍落度损失值，凝结时间；2减水保塑剂按质量计量，宜采用电脑自动称量控制系统，配料控制系统标识应清楚、计量准确，计量误差不应大于减水保塑剂用量的2%；3运输掺用大流态高保塑混凝土的车辆应具备搅拌功能；到达现场后宜快速搅拌30s再反转出料；4大流态高保塑混凝土必须使用强制式搅拌机生
15、产。5.3.2 双掺外加剂法配合比生产过程控制与高效减水剂复合使用时，高效减水剂按同掺法掺加，减水保塑剂粉料宜采取后掺加方法加入水泥混凝土体系。混凝土生产时，同掺高效减水剂拌制，控制混凝土出机坍落度在14020mm，然后采用后掺加方法，将减水保塑剂投入搅拌车中，略加搅拌（搅拌时间不可过长）即可出站。5.3.3 单掺减水保塑剂配合比生产过程控制单独掺加减水保塑剂时，宜与胶凝材料同时投料，也可与砂石一起投料。混凝土拌和均匀即可出料，搅拌时间应通过生产试验确定，宜比同强度等级普通混凝土稍短。5.3.4 运输大流态高保塑混凝土的罐车杂运输过程中，旋转速度不宜过快，宜控制在1r/min以内。5.4 大流动性高保塑混凝土浇筑施工5.4.1 混凝土浇筑前，按照混凝土结
