微硅粉高性能混凝土的施工

根据《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》要求，对于浪溅区的混凝土宜采用高性能混凝土。海港工程所采用的高性能混凝土应具有高耐久性，高抗氯离子渗透性和良好的工作性及较高的强度。配制高性能混凝土除应选用优质水泥、级配良好的优质骨料外，还要掺加优质掺合料及与水泥相匹配的高效减水剂。某码头现浇横梁和预制纵梁、管沟梁均采用C45高性能混凝土，掺加10%微硅粉。
在冶炼硅铁合金或工业硅时，通过烟道排出的硅蒸气经收集而得的粉尘称为硅粉，其主要成份为二氧化硅。硅粉的颗粒极细，比表面积大于15m²/g,掺入混凝土中，具有优异的火山灰效应和微粒效应，能改善新拌混凝土的泌水性和粘聚性，增加混凝土的密实度和强度，大幅度降低混凝土的渗透性，提高其抗渗和抗腐蚀性能，特别适用于水工建筑物中有抗腐蚀要求的部位，并适用于喷射、灌浆和修补工程中。
二、施工实例
微硅粉高性能混凝土的优点是高密实度、高强，能良好地保护钢筋，具有高耐磨、抗腐蚀能力等。在组织施工前，应报请试验室进行配合比试验，取得相关经验并具体指导施工。某码头现浇横梁采用C45微硅粉高性能混凝土，微硅粉掺量为水泥用量的10％，为提高其流动性和泵送性，掺加了广州麦斯特建材有限公司生产的SP8高效减水剂。经多次试验，采用的搅拌船用泵送混凝土配合比为：

32.5R水泥	砂	碎石	水	SP8减水剂	微硅粉
410	733	1012	166	5.4	41

现场实际施工中采用强制式搅拌机生产，混凝土搅拌船布料机布料，混凝土坍落度为16cm,在长30米，宽1.2米的横梁浇筑施工中表现出良好的流动性，基本达到了自流平混凝土的效果，施工中采用喷雾器喷水、麻袋片湿水养护及喷涂混凝土养护液等养护措施，效果良好，3天抗压强度为42.6Mpa，8天抗压强度为58.9 Mpa,完全符合设计要求。
三、施工难点及措施
微硅粉混凝土具有早期强度增长快、高粘滞性、低泌水性的特点，因而表面失水快，易出现塑性收缩裂缝。混凝土生产中应加强搅拌和延长搅拌时间，浇筑时应加强振捣密实，快速完成抹面以及良好的湿养护都将成为施工中的难点与重点。施工中有针对性地加强管理工作，良好的组织与实施浇筑，震动密实，抹面和养护工序是非常重要的，每道工序应连续地进行，确保混凝土施工质量。在微硅粉混凝土施工中，除应遵循常规混凝土施工的有关规范外，应针对施工中的难点在每个工序中采取相应的措施。
1、混凝土的拌制
微硅粉高性能混凝土生产中最重要的是使微硅粉在混凝土中达到最大的分散程度，拌制微硅粉混凝土应采用搅拌效率高、均质性好的强制式搅拌机，尽可能早地（但不能最先）将微硅粉投入搅拌机中，通常应与骨料一同投入,先搅拌一会儿(大约10-20秒),再加入水和高效减水剂等,搅拌时间应比普通混凝土延长40-60秒,以达到良好的搅拌效果。实际施工中我们注意到若按照普通混凝土的搅拌时间，则混凝土干硬，粘聚性差，增加搅拌时间后，混凝土的和易性、流动性则显著提高。因此，搅拌时间的延长对混凝土的生产质量十分重要。施工中切忌将微硅粉加入己搅拌好的混凝土中，因为这样需要很长的时间才能使微硅粉分散均匀。吸入微硅粉会导致肺部等人体器官严重受损，因此现场工作人员必须做好防护工作。
2、混凝土的浇筑
微硅粉混凝土应在较大坍落度状态下浇筑并加强振捣。一般人工推料浇筑时，坍落度应达到12cm以上，采用泵送混凝土时应达到18cm左右。浇筑时应采用高频振捣器振捣至混凝土顶面基本不冒气泡，当混凝土浇至顶面时，宜采用二次振捣，确保混凝土的密实性。在坍落度很高的情况下，微硅粉混凝土也具有良好的凝聚性和抗离析能力，除经试验验证的自密实混凝土外，即使微硅粉混凝土坍落度较高，流动性良好，也应加强振捣以保证混凝土到达良好的密实状态。钢筋保护层垫块应采用同配合比的细石混凝土拌制或采用工程塑料保护层垫块并确保其密实性，防止出现薄弱环节，提高混凝土的整体抗渗性能。
3、抹面
混凝土中掺加微硅粉会提高混凝土的粘滞性和大幅度减少泌水，混凝土的内部水的分泌率较低，混凝土表面缺少水分从而使抹面变得困难，在微硅粉混凝土浇筑振捣密实后，应刮去浮浆，快速完成抹面工作，并应在混凝土表面收缩时进行二次抹面。特别是微硅粉掺量较高（大于10%）同时混凝土表面面积较大，则抹面可能成为施工中的难点，宜采用具有振动功能的机械抹面设备，以保证抹面能在微硅粉混凝土浇筑密实后快速完成。
4、养护
由于微硅粉混凝土表面缺少泌出水分，混凝土表面易出现塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝出现的时间与混凝土表面水分蒸发速率有关，一般出现在抹面初始阶段与终凝时间之间和混凝土硬化过程，并且出现的可能随微硅粉掺量的增加而增大，因为微硅粉掺量的增加引起泌水降低。因而微硅粉混凝土对湿养护的质量特别敏感。在抹面后要立即采取养护措施防止或降低水分蒸发，以防出现塑性收缩裂缝。在抹面完成后可采用喷雾器洒水，混凝土初凝后采用麻袋片或土工布湿水养护，保持混凝土表面湿润，在混凝土终凝后至拆模前，应拧松侧模板的紧固螺帽，浇水养护，养护期一般要保持二周以上，养护用水应采用淡水。海上施工供水和作业具有一定的难度和不便，为减少劳动强度，提高养护质量，可在混凝土初凝后涂刷或喷涂混凝土养护液进行膜层养护，大面积混凝土可采用薄膜养护，以确保微硅粉混凝土的质量。
四、结语
在实际施工中我们感到微硅粉混凝土表面分泌水少，特别容易出现塑性收缩裂缝，混凝土的振捣密实和湿养护成为施工中的难点和重点。在炎热季节施工时尤为突出，应避开高温天气选择在夜间气温较低时施工。从施工实际来看，SP8高效减水剂与水泥、微硅粉的匹配性较好，混凝土具有较好的和易性，达到了良好的泵送效果。由于设计明确水泥用量应大于400kg/m³,微硅粉掺量为水泥用量的10％，微硅粉混凝土的3天抗压强度达到42.8 Mpa,28天强度为58.9 Mpa，大大超出了设计C45的要求，混凝土早期强度高，特别容易出现塑性收缩裂缝，建议采用非早强水泥，适当调低水泥和微硅粉用量，掺入部分优质粉煤灰，胶凝材料总量（而非仅指水泥）大于400kg/m³，在微硅粉、粉煤灰双掺技术方面有待进一步探索,以降低成本, 尽量避免出现塑性收缩裂缝，提高混凝土性能。

编辑：小薇