某工程C35P10大体积混凝土生产浇捣方案

钟学，黄雅芳

（杭州鼎源建材有限公司，浙江　杭州　311109）

某工程C35P10大体积混凝土生产浇捣方案

钟学，黄雅芳

（杭州鼎源建材有限公司，浙江杭州311109）

本文以一个工程实例介绍了在杭州地区生产、供应和浇筑 C35P10 大体积混凝土时，根据杭州地区的原材料特性选用原材料、备料、供应；配备生产设备、维护保养、确保无故障生产；合理配备搅拌运输车和泵送设备；采取有效、合理的技术措施和质量控制措施；建立有效的组织供应体系；和施工单位积极、有效的配合；怎么样来有效控制有害的温度裂缝；给施工单位提出合理的建议等几方面，做有效的、合理的预案，以便顺畅、优质的完成混凝土的生产、供应、浇筑任务。

大体积混凝土；设备配备；温度裂缝；水化热；质量控制措施

0　工程概况

杭州创新创业新天地文创园项目即杭政储出（2008）35 号地块位于杭州市拱墅区石祥路和东新东路交叉口，属于城乡结合部，白天车辆较多，交通比较拥堵。其地下室为 4层，业内人士称它为杭州第一坑。该地下室某区块长 90 米，宽 40 米，一般深度 2.5 米，最深处为厚度 5.8 米，总的混凝土体积达到了 6000 方左右，需要一次性浇筑。该混凝土是典型的大体积混凝土。计划浇筑时间为 2014 年 7月 20日开始，72 小时浇筑完毕。

该混凝土的技术指标是：强度等级为 C35P10，入泵坍落度 (140±30)mm，初凝时间为 8～10 小时，终凝时间为10～14 小时，控制温度裂缝。

1　供应组织体系

我公司接到该混凝土的浇筑任务后，公司自上而下都极为重视。公司成立了以常务副总负责，分管领导具体抓的生产指挥系统明确分工，明确责任。供应组织体系见图 1。

图1　供应组织体系

2　供应前的准备工作

（1）对搅拌楼的上料、计量、搅拌、出料设备以及控制室进行一次全面的检修，确保供应过程中正常运行。自备发电机一台，可在停电期间提供两台搅拌机系统的正常运行。安排好工作人员的工作时间，做到既保证连续工作，又要避免过度疲劳，确保安全生产。

（2）对搅拌运输车以及固定泵提早安排落实，并进行一次全面检修，消除隐患确保运行正常，备足易损部件、配件。专门配备一台抢修车以及抢修人员，一旦发生故障，做到及时抢修。

（3）提前在工地配备足够数量的外加剂，并配备现场质量员。在混凝土拌合物坍落度偏小或是等待时间过长时，采取二次加入外加剂恢复坍落度的方法；对坍落度偏大且超过控制范围的，采取退货处理。不合格的混凝土绝不浇筑到施工部位，确保工程质量。

（4）配方优化以及材料储备。7月的杭州正值一年当中温度最高，湿度最低的时候，这个时候浇筑大体积混凝土，很容易引起由于混凝土水分蒸发过快而产生收缩裂缝，很容易引起由于混凝土内表温差过大（超过 25℃）而产生的温度裂缝。搅拌站和工地相距 15 公里，白天交通拥堵，会加大混凝土运输过程的坍落度损失。抗压强度、抗渗强度、坍落度损失控制、裂缝控制等等需要我们对配方进行优化。

经过技术部门的配方优化，最终确定一下浇筑配方见表1。

表1　混凝土浇筑配合比　　　　　kg/m3

该配方水胶比：0.43、砂率：41%、总胶凝材料：430kg/m3，满足 JGJ 55－2011《普通混凝土配合比设计规程》、GB 50208－2011《地下防水工程质量验收规程》、GB 50496－2009《大体积混凝土施工规范》，DB33/T 1024－2005《大体积混凝土施工技术规程》等相关规范标准要求。

根据配方表，公司预备 7000 方的材料，合计需要购买原料见表 2。

表2　所需原材料清单

公司原材料库存见表 3。

表3　公司原材料库存

根据库存表，在生产过程中还需购买原材料见表 4。

表4　原材料采购清单

水泥供应：按照每车 50t 计算，1250t 水泥需要供货 25车，我公司本身多年与海螺水泥合作，是杭州地区最大的海螺水泥经销商，自备水泥库 6 个，完全能达到供应速度。

矿粉： 按照每车 50t 计算，210t 矿粉需要供货 5 车。我公司长期与忻昂贸易公司合作，该公司是杭州地区最大的中天矿粉经销商之一，完全能达到供应速度。

粉煤灰：按照每车 30t 计算，200t 粉煤灰需要供货 7车。我公司长期与恒悦建材公司合作，该公司距离我公司只有 15 公里，完全能达到供应速度。

HEA：按照每车 60t，200t HEA 膨胀剂需要供货 4 车。我公司长期与杭州奔泰新型建材有限公司合作，3d 时间供应4 车 HEA 膨胀剂完全能够达到。

外加剂：按照每车 30t 计算，50t 外加剂需要供货 2 车。建研科之杰公司完全有能力做到。

天然砂：按照每船 600t 计算，3100t 砂需要供货 5 船。我公司紧邻京杭大运河，自有装卸码头，完全能达到供应速度。

碎石：按照每船 600t 计算，4500t 碎石需要供货 8 船。我公司紧邻京杭大运河，自有装卸码头，完全能达到供应速度。

3　泵车以及搅拌运输车配置

该区块计划浇筑混凝土 6000 方，72 小时内浇筑完成，公司搅拌运输车装载量为 9方/车，搅拌站与工地运输距离为17 公里，采用固定泵浇筑。

混凝土泵的实际输出量

式中：

Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量，m3/h。

η——作业效率。根据混凝土搅拌车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输送管和布料停歇等情况，可取0.5～0.7。

α1——配管条件系数，可取 0.8～0.9。

Qmax——每台混凝土泵的最大输出量，m3/h。

3.1混凝土泵的配备数量

取 3 台，实际安排 4 台固定泵，1 台作为备用泵。

式中：

N2——混凝土泵的台数，台。

Q——混凝土浇筑体积量，m3。

Q1——每台泵的实际平均输出量，m3/h。

T0——混凝土泵送计划作业时间，h。

3.2每台泵所需要的搅拌车数量=[38/(60×9×0.9)]×[(60×34)/20+300] =10.32(辆)

每台泵配备 11 辆运输车，因此 3 台泵配备 33 辆车，实际配备 35 辆运输车。

式中：

N1——搅拌车台数，台。

Q1——每台泵的实际平均输出量，m3/h。

V1——每台搅拌车容量，m3。

ηV——搅拌车容量折减系数，可取 0.90～0.95。

L

1——混凝土搅拌车往返距离，km。

S0——混凝土搅拌车平均行车速度，km/h。

T1——每台搅拌车总计停歇时间，min。

3.3保证质量的技术控制措施

该区块浇筑的混凝土强度等级较高，为 C35P10。浇筑的体积为 6000 方，最深处达到 5.8 米厚。浇筑时间为杭州最炎热的 7月，温度高、湿度低，带来很多不利的因素，比如浇筑过程中的混凝土坍落度损失大，混凝土硬化时的表面收缩大，容易引起因失水而产生的收缩裂缝，混凝土早期的水化热释放不能及时释放而容易产生温度裂缝等等。为了保证质量，减少水化热的集中释放，减少有害的温度裂缝的产生，首先要选择质量良好的原材料。

3.3.1水泥

选择强度高，水化热低，质量波动小，与外加剂适应性好的海螺牌 42.5 水泥。该是水泥的主要技术指标见表 5。

表5　水泥主要技术指标

3.3.2矿粉

选用的是忻昂贸易提供的中天牌 S95 级矿粉，该矿粉质量稳定，能改善混凝土和易性和耐久性，减少并推迟水泥水化热的释放，对控制有害裂缝带来了极大的有利因素。

3.3.3粉煤灰

选用恒悦贸易公司提供的 II 级粉煤灰，该粉煤灰的具体技术指标见表 6。

进货过程中，严格按照 GB/T 1596－2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》进行取样复试，达到要求方可入场使用。

表6　粉煤灰主要技术指标

3.3.4膨胀剂 HEA

选用的是杭州奔泰新型建材有限公司提供的 I 型 HEA 主要技术指标见表 7。

表7　膨胀剂主要技术指标

3.3.5泵送剂

选用的是建研科之杰提供的额 P-400H 型缓凝型泵送剂，其主要技术指标见表 8。

表8　泵送剂主要技术指标

进货过程中，严格按照 GB 8076－2008《混凝土外加剂》的相关规定进行取样复试，重点检测 pH 值、净浆流动度、胶砂减水率。达到要求后方可入场使用。

3.3.6砂

为了更好的控制混凝土质量，我们对砂提出了更高的要求，要求砂的细度模数在 2.5～2.8 之间，符合 II 区范围，含泥量 ＜1.0%（国家标准为 ＜3.0%），泥块含量 ＜0.5%（国家标准为 ＜1.0%）进货过程中严格按照 JGJ 52－2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》进行取样复试，合格后方可入场使用。

3.3.7石

为了更好的控制混凝土质量，我们对碎石提出了更高的要求，要求碎石压碎指标＜7.0%（国家标准为＜16%），含泥量 ＜0.5%（国家标准为 ＜1.0%），针片状含量 ＜7.0%（国家标准为 ＜15.0%），颗粒级配符合 5～31.5mm 的要求。进货过程中严格按照 JGJ 52－2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》进行取样复试，合格后方可入场使用。

3.3.8水化热预算以及控制措施

（1）水化热预算

该区块混凝土合计方量 6000 方左右，一次性浇筑，底板最厚值为 5.8 米，设计强度等级 C35，抗渗强度等级 P10，浇筑日期为 7月 22日，白天最高气温预计会达到 35℃，相对湿度 50%。最终确定的配合比见表 9。

表9　混凝土配合比

原材料情况如下：

水泥：海螺牌 42.5 水泥，总水化热 Q0=461kJ/kg，入罐温度为 40℃。

矿粉：入罐温度为 35℃。

粉煤灰：入罐温度为 35℃。

HEA 膨胀剂：入罐温度为 35℃。

细骨料为细度模数 2.7 的中砂，含水率 5%，入罐温度20℃。

粗骨料为 5～31.5mm 的连续级配碎石，含水率 0.5%，入罐温度 20℃。

水为饮用水，入罐温度 18℃。

考虑骨料含水率后，混凝土原材料的实际用量见表 10。

表10　混凝土原材料的实际用量

混凝土密度：

ρ=264+55+39+10.32+144+761+1055=2400(kg/m3)

温度计算步骤如下：

1）根据以上资料。计算每方混凝土中的水泥折算用量Wh，本例矿粉折算系数 κ=0.55，粉煤灰折算系数 κ=0.2。

Wh=WC＋κWf=264＋39＋0.55×72＋0.2×55=353.6(kg)

式中：

Wh——每方混凝土中的水泥折算用量，kg/m3。

WC——每方混凝土中水泥和膨胀剂的实际用量之和，kg/m3。

Wf——每方混凝土中粉煤灰或矿粉的实际用量，kg/m3。

κ——水化热折减系数，粉煤灰取 0.2 矿粉取 0.4～0.6。

2）计算混凝土出机温度 T0，按表 11 进行。

式中：

Wi——每方混凝土中水泥各种矿物掺合料、砂、石、水的实际干重，对砂、石含水时，须除水进行计算，并将其中所含的水按水的热容进行计算。

Ti——分别为水泥、各种矿物掺合料、砂、石的入罐温度，℃。

Ci——分别为水泥、各种矿物掺合料、砂、石、水的比热 kJ/(kg·K)，对水泥、矿物掺合料、砂、石一般可取0.9kJ/(kg·K)，水的比热可取 4.2kJ/(kg·K)。

表11　混凝土初级温度的参数计算

3）计算混凝土浇筑温度 Tj

运输，浇筑时日平均气温约为 Ta=25℃，混凝土运输、泵送、浇筑所用的全部时间大概在 90min，取 T，O=2℃

式中：

Tj——混凝土的浇筑温度，℃。

T，O——混凝土运输、泵送、浇筑时段的温度补偿值，℃。

4）计算混凝土最大绝热温升值 Tr，取混凝土的比热c=0.96kJ/(kg·K)

5）计算 5.8 米厚底板混凝土内部最高温度 Tmax，对 5.8米厚、浇筑温度为 2 4.1℃ 的混凝土，可取ζ=0.72 进行计算

式中：

ζ——与水化热龄期、结构厚度、浇筑温度等有关的系数，混凝土内部温度达到最高值时，一般可取0.6～0.72，结构厚度较小，浇筑温度较低时取小值，反之取大值。

6）计算 5.8 米厚底板混凝土保温养护材料厚度 δ

Ta——养护时最低气温，℃，约为 20℃。

Tb——允许最大的表面温度，℃，Tb=Tmax－25=75.1－25=50.1(℃)。

λ——导热系数，试验采用塑料薄膜和泡沫塑料板进行保温保湿不透风养护，导热系数λ取 0.03W/m·K。

а——传热修正系数，取 1.3。约 6cm。

采用两层塑料薄膜和两层塑料泡沫板的保温保湿养护方案。

（2）水化热技术控制措施

1）尽量降低骨料的入机温度。在堆场上用水预湿骨料的方法是降低骨料温度的最好方法。在生产前，由材料部门负责安装布置好水管，保证水压足够，使所有的骨料得到润湿，尽可能地降低混凝土的出机温度。

2）在输送管上包裹湿润的毡毛毯，防止阳光直射输送管。

3）在结构中预埋冷却管以及测温探头，实施监控温度。

4　对施工单位的建议

（1）在混凝土浇筑前对模板，钢筋进行浇水降温处理。

（2）采用分层连续浇筑，使混凝土沿高度均匀上升应在平面内均匀布料，不得在同一处连续布料，不得采用振动逼浆布料。

（3）大体积混凝土表面水泥浆比较厚，容易引起表面收缩开裂，因此在浇筑后应至少进行两次搓压，最后一次搓压应在泌水结束，初凝前完成，搓压完成后及时进行 2 层塑料泡沫板和 1 层塑料薄膜的保温保湿养护方案，养护不少于 14天。

（4）浇筑后的前 5 天是混凝土的升温阶段，这段时间每2 小时测温一次，当内部温度和外界温度只差连续 24 小时小于 25℃ 时可结束测温工作。

（5）混凝土供应前，保证现场通水、通电及路面夯实。

（6）搅拌车卸完料后需设立冲洗点，冲洗水不得如泵。

（7）为确保连续浇捣施工，吃饭时间安排分班。

（8）泵送混凝土润管砂浆不得打入结构内。

（9）重视现场安全，做好相应的安全措施。

5　浇筑成果

（1）该区块连续浇筑时间 70 小时，共计浇筑混凝土6772 方，平均每小时浇筑 97 方，顺利完成浇捣任务。

（2）在混凝土浇筑过程中，我公司生产 200 方进行一次测温工作，共计测温 42 次，测出最高出机温度 22℃，最低出机温度 18℃，实测出机温度均控制在计算出机温度左右。

（3）工地施工前在 5.8 米厚的大承台处预埋了三个测温探头，分别在该区块的上部、中部、底部，中间配备冷却管，当中心温度万一超过了表面温度 25℃ 时，及时通水冷却。测量工作在混凝土的升温阶段测量时间间隔为每 2 小时一次，处于降温阶段为每 4 小时一次。通过测量，发现在浇筑完成后 3 天，最大绝热温升值 Tr值达到了 68℃，而当时最大的表面温度 Tb达到了 47℃，内外温差小于 25℃，很好地控制了水化热的释放。养护方面，在混凝土升温阶段，严格按照一层塑料薄膜和两层塑料泡沫板的保温保湿养护，当混凝土降温后，即 7 天后，采用蓄水养护。14 天后，在其上面未找到有害的温度裂缝。

（3）我公司共计制作抗压试块组数 34 组，28d 平均强度 40.6MPa，最小值 38.5MPa。达到了设计强度要求。制作抗渗试块 14 组，28d 全部达到抗渗强度等级 P10 的要求。

6　结语

该区块大体积混凝土的浇筑圆满成功说明：我们要完成大体积混凝土的浇筑工作，必须做到浇筑前，充分做好准备工作，比如混凝土原材料的选用以及备货，严格控制原材料的品质以及做好质量控制程序，对生产过程中可能产生的问题进行评估，每个生产环节进行细致的分析，做好预案。对混凝土的水化热进行预算，并做好预案。和施工单位进行全方面的沟通，配合。生产过程严格按照操作规程以及预案进行操作。施工单位做好混凝土浇筑后的一系列保温保湿工作。

［通讯地址］杭州鼎源建材有限公司 （311109）

A production pouring scheme of C35P10 large volume concrete project

Zhong Xue, Huang Yafang
( Hangzhou Dingyuan building materials Co., Ltd., Hangzhou311109)

In this paper, by an engineering example is introduced in the Hangzhou area of production, supply and C35P 10 volume at the concrete pouring, how to choose the raw material preparation, raw material supply, according to the characteristics in Hangzhou area; how to dispose the production equipment, maintenance, ensure trouble free production; how to reasonably equipped with mixing truck and pumping equipment; how to take technical measures and quality control measures are effective, reasonable; how to establish the effective system of organization of supply, with how and construction units active, effective; how to effectively control the temperature crack harmful; how to give the construction unit and put forward reasonable suggestions and so on several aspects, effective, reasonable plan. In order to complet the production, supply, and pouring task of concrete smoothly.

large volume concrete; equipment; temperature crack; hydration heat; quality control measures

钟学（1981—），男 工程师。