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堆石混凝土的施工技術(shù)分析
堆石混凝土施工技術(shù)是指將大粒徑的塊石直接堆放入倉,然后從堆石體的表面澆筑無需任何振搗的專用自密實混凝土,并利用專用自密實混凝土高流動性、高穿透性的特點,依靠自重完全填充堆石的空隙,形成完整、密實、水化熱低、滿足強(qiáng)度要求的大體積混凝土。堆石混凝土技術(shù)施工工藝簡單,綜合單價低,水化溫升小,易于現(xiàn)場質(zhì)量控制,施工效率高,工期短。在水利、電力、公路、鐵路、市政、港口、能源等領(lǐng)域的大體積混凝土工程中具有廣闊的發(fā)展前景。2008 年4 月,由水利部國際合作與科技司組織了成果鑒定:“堆石混凝土技術(shù)具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán),屬于原創(chuàng)性的新技術(shù),堆石混凝土技術(shù)的成功應(yīng)用必將有力推動我國中小型水利工程及其他大體積混凝土施工技術(shù)的發(fā)展,堆石混凝土技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景。”
堆石混凝土施工技術(shù)作為一種全新的大體積混凝土施工技術(shù),利用了大量的塊石作為建筑材料,并且充分發(fā)揮了我們研發(fā)的低水化熱專用自密實混凝土性能優(yōu)勢,除強(qiáng)度、彈模等基本力學(xué)性能與普通大體積混凝土相近以外,還具有以下特點和性能優(yōu)勢。
低水泥用量與低水化熱
常規(guī)的c15~c25 混凝土一般需要200~350kg 左右的水泥,而c15~c25 堆石混凝土只需要70~100kg 左右的水泥;其單方水泥用量與碾壓混凝土相當(dāng),與常規(guī)混凝土相比減少了70%左右。其原因在于堆石混凝土使用了大量的塊石作為主要建筑材料,只需要使用45%的專用自密實混凝土進(jìn)行空隙的充填,配合我們獨有的低水泥自密實混凝土配合比設(shè)計方法保證了低水泥用量的實現(xiàn)。工程實測的大體積混凝土實際水化溫升在10℃左右,在大體積混凝土施工過程中可以減少,甚至取消溫控措施。
高密實度與高強(qiáng)度保證率
通過獨有的外加劑和配合比設(shè)計方法,我們能夠使用國內(nèi)各地區(qū)不同的原材料配制出低成本、超強(qiáng)穿透填充能力、高粘結(jié)力的專用自密實混凝土,保證堆石混凝土的充填密實,提高混凝土和塊石表面的粘結(jié)力,最終形成完整密實,有高強(qiáng)度保證率的堆石混凝土。實際工程應(yīng)用的檢測數(shù)據(jù)表明,堆石混凝土的實際密度大于普通混凝土,具有很好的強(qiáng)度性能和抗?jié)B性能。
顯著提高工效,縮短工期
堆石混凝土施工所使用的機(jī)械設(shè)備均為常規(guī)設(shè)備,減少了混凝土的生產(chǎn)和澆筑量,免除了混凝土澆注的振搗工序,減少和消除了溫控措施和層面處理措施,施工工藝簡單。實際工程應(yīng)用表明,堆石混凝土技術(shù)可以采用機(jī)械化施工,最大限度地降低了工人技術(shù)水平和質(zhì)量管理水平對工程質(zhì)量的影響,在提高了施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,明顯縮短了工期。
顯著降低施工成本
實際工程應(yīng)用實例表明,堆石混凝土技術(shù)通過大量塊石的使用、低水泥用量、工藝的簡化、工效的提高,使其施工成本與其他大體積混凝土施工技術(shù)相比有顯著降低
良好的體積穩(wěn)定性
堆石混凝土具有大塊石穩(wěn)定堆積構(gòu)成的骨架,因而具有優(yōu)良的體積穩(wěn)定性,體積收縮小,具有較強(qiáng)的抗裂能力。
層間抗剪能力強(qiáng),簡化鑿毛工序
堆石混凝土施工工藝保證施工層面會有大量的塊石棱角裸露,增加了層間混凝土的結(jié)合面,通過混凝土與塊石棱角的咬合可提高堆石混凝土層間的抗剪能力,可以免除或者簡化層間結(jié)合面的鑿毛工序。
技術(shù)先進(jìn),適應(yīng)面廣堆石混凝土技術(shù)已經(jīng)在北京、河南、四川、貴州、新疆、江西、山西等省區(qū)的實際工程中開始應(yīng)用,所用的堆石既有塊石,也有卵石;自密實混凝土的粗、細(xì)骨料既有人工碎石和人工砂,也有天然卵石和天然砂;所有工程都使用當(dāng)?shù)氐乃嗪头勖夯?。這些應(yīng)用成果表明,堆石混凝土技術(shù)以及我們開發(fā)的低水化熱低成本自密實混凝土配合比設(shè)計方法和專用外加劑,能夠適應(yīng)國內(nèi)各地不同的原材料,具有廣泛的適應(yīng)性。
所用的專用自密實混凝土以其特有的配合比和設(shè)計方法,在具有優(yōu)良流動性能的同時,不離析、不泌水、有充足的粘結(jié)性能。在傳統(tǒng)的坍落度試驗中,專用自密實混凝土能達(dá)到250 毫米以上的坍落度,600 毫米以上的擴(kuò)展度。堆石混凝土中專用自密實混凝土一般少于45%。工程實際監(jiān)測的水化熱溫升僅10℃左右。堆石混凝土的綜合成本比相同標(biāo)號的普通混凝土大幅降低,降幅可達(dá)15~30%。
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