超塑化剂在大体积混凝土施工的应用

　　摘　要：介绍超塑化剂在大体积混凝土施工中的应用技术、对改善混凝土的性能及收到良好施工效果，为同类工程施工工艺提供典列，供同行参考。

　　关键词： 超塑化剂 　高强 　缓凝

　　超塑化剂是近年来在建筑工程，特别是高强、缓凝、泵送混凝土中广泛应用的外加剂，由于其本身所具有的特点和性质，使它在工程应用中体现出越来越多的优点，以本人施工的某工程大承台施工为例，就超塑化剂在大体积混凝土中的应用进行一些分析、探讨。

　　1、工程概况

　　1. 1主体工程概况某工程建筑面积70 065 m²；主体南北向长113. 48 m ，东西向宽65. 69 m；地上高度为105. 85 m ，地下2 层， 标高- 9. 3 m ，结构形式为<650 m、<600 mm 沉管灌筑桩，钢筋混凝土承台；地上30 层为框剪结构。XT 承台为工程主楼承台，纵向64 m ，横向41. 4m ，承台厚度达3. 25m ，浇筑混凝土量861 m³，混凝土强度设计等级C40、S8，是典型的大体积混凝土构件。

　　1. 2XT 承台施工难点

　　（1） 施工期气温过高，各种原材料入槽温度高。

　　（2） 混凝土浇筑量大，施工缝交接困难。

　　（3） 单方水泥用量大，产生水化热大，给结构造成潜在危害。

　　（4） 混凝土表面积大，混凝土养护及温控测量不便。

　　（5） 场地地下水位高，混凝土防渗要求高，施工难度大。

　　（6） 混凝土槽内浇筑，承台又与桩头相联，各种约束条件复杂。

　　（7） 塌落度大（泵送）造成混凝土收缩、除变破坏的危害性大。

　　2、超塑化剂的选用

　　2. 1材料的选择分析XT 承台的施工难点，必须从改善混凝土性能入手，使混凝土性能满足施工要求，才能达到施工目的。

　　经分析比较，选择了“结墙”牌CSP27 超塑化剂作混凝土外加剂，结合“A 型混凝土抗裂防水膨胀A EA ”，对混凝土配合比进行调整试验，其各项技术指标均达到施工与设计要求，很好地解决了施工难题。

　　2. 2CSP-7 超塑化剂对混凝土性能的影响

　　（1）对混凝土水化热的影响。由于超塑化剂通过吸附包裹水泥粒子，破坏正常的水泥物质水化反应速度， 将混凝土中相对集中、快速的水化反应分散，使得水化热释放周期延长，水化热峰值降低。

　　（2）坍落度损失及缓凝作用的影响。由于超塑化剂延长水化反应时间，使得混凝土水泥成份不能短期内全部进水化反应， 混凝土中胶凝成份数量少，混凝土粘性增长慢，同时降低水化反应耗水量，混凝土中自由水分损失减慢，混凝土坍落度损失减少，混凝土缓凝得到良好改善。

　　（3）对早期强度的影响。当水化作用达到混凝土缓凝、坍落度等要求后，其吸附作用减退，混凝土水化作用进入相对高峰期，产生大量热量，促使各种水化产物增多，并填充混凝土空隙，增加混凝土的密实程度，形成一定的早期强度。

　　（4）对混凝土后期强度的影响。由于后期水化作用逐渐放慢，水化热产生及数量也随之放慢，已水化特点占大量空间，使得尚未反应的水泥组份与水难以起作用，因而混凝土中存在部分尚未水化物质，正是这些物质形成混凝土后期强度储备。

　　（5）对水泥用量的影响。在混凝土拌合物中，由于减水剂各组分有效地使水泥组份进一步均匀扩散，并使水化热作用得到有效控制，使得用水减少，从而有效地提高水泥物质水化后胶凝物质在混凝土中的作用，减少由于施工用水过多而带来的水泥组份胶凝损失，从而达到降低水泥用量的目的。

　　（6）对混凝土抗渗作用机理。由于超塑化剂减缓混凝土水化作用，从而使混凝土水化热膨胀得到有效控制， 材料热膨胀得到限制，减少混凝土水脂作用后的收缩量， 效避免了结构收缩的产生；同时，由于水化物形成胶凝质的填充作用，使得混凝土孙隙减少， 密实度提高；

　　由于施工用水的减少，使得混凝土中自由水存量减少， 相应也减少了自由水蒸发后混凝土中的水份空隙，从而对混凝土抗渗效果起到积极的作用。

　　3CSP-7 超塑化剂的施工应用效果

　　（1） 试配调整后的混凝土配合比

　　（2） 混凝土改良技术参数①施工实测塌落度及损失值；②混凝土结实测值；③混凝土强度实测值。

　　（3）混凝土水化热控制①水化热降低率计算（以m ³ 为单位）水泥水化热释放值取：532 kg × 461k g = 245 252 kJ调整后混凝土配合比水化热396 kg × 461k g = 182 556 kJ水化热降低率为25. 6%②掺入CSP27 后混凝土水化热释放曲线图，水化热释放时间得到延缓，峰值得到降低。③混凝土浇捣后2－12 d 实测温度

　　（4）坍落度与调整后高性能混凝土（HPC）流动值的关系，可见，随着坍落度的增加混凝土流动值增大。

　　4、施工应用体会

　　4. 1　应用超塑化剂作用

　　（1） 混凝土和易性得到较好改善，塌落度提高10－12 cm ，为泵送混凝土施工创造良好的施工条件。

　　（2） 混凝土初凝时间延长2 h，终凝时间延长6－8 h，为混凝土构件浇筑及接缝提供了时间保证，对提高混凝土构件的整体性、抗渗能力起到促进作用。

　　（3） 缓凝高强使混凝土早期强度提高，实现早拆模，从而提高了模板周转效益。

　　（4） 增加混凝土后期强度储备，保证结构安全。

　　（5） 水化热释量降低，避免了构件因此而造成的胀缩性破坏。

　　（6） 增强了混凝土内部的密实度，提高混凝土的抗渗能力。

　　4. 2　经济效益

　　（1）由于采用CSP27 后改善了混凝土性能，减少了混凝土抗渗和养护材料费用，提高了施工效益。

　　（2）加快了模板及顶撑材料的施工周转，降低了工程施工成本。

　　（3）CSP27 使混凝土中水泥、水的用量分别减少为25. 6%、16. 5% ，提高经济效益。

　　5、结　语

　　通过CSP27 超塑化剂在工程ZT 承台中的施工实践，认为：它对混凝土性能起改良作用，提高混凝土的适用性，克服了混凝土本身性能而造成的许多施工困难，提高施工质量、效益，降低施工成本，值得推广应用。