钢纤维耐磨地坪混凝土施工质量控制

2022-03-28赵鹏

商品混凝土 2022年3期

赵鹏

（陕西同盛实业有限公司，陕西铜川 727000）

1 工程概况

我市某三级甲等综合性医院为了解决患者就医停车问题，要建造地下两层的立体停车位。建设方对该工程质量要求标准较高，根据设计要求，地下停车位地坪平整度允许偏差 3mm，为确保地坪施工质量及防止开裂，本地下车库地坪采用 CF30 钢纤维混凝土，面层为环氧树脂固化剂涂层。

2 钢纤维混凝土质量控制

2.1 原材料选择

（1）水泥选用铜川冀东盾石牌 P·O42.5 水泥，该水泥各项指标均符合 GB 175—2007《通用硅酸盐水泥》的规定要求，主要性能指标见表 1。

表 1 水泥性能指标

（2）粉煤灰选用华能电厂Ⅱ级粉煤灰。矿物掺合料有助于改善混凝土的和易性，减少水泥用量，节约成本等优势，但粉煤灰自身密度相对比较小，振捣过程中容易表面出现浮灰层，影响表层质量，故该工程的粉煤灰掺量较同强度等级结构混凝土减少了 20%。结合工程结构及环境材料等因素，具体用量需要在试验室试验确定后方可使用。

（3）细集料为 50% 机制砂和 50% 河砂搭配的混合砂，细度模数控制在 2.4～2.6，满足中砂标准要求。其中机制砂石粉含量小于 10%。粗集料选用 5～20mm 和16～31.5mm 两类碎石按一定比例混合使用，使其组合成连续级配。

（4）外加剂采用科之杰聚羧酸高性能减水剂，减水率为 28%，推荐掺量为 2.0%～2.5%。

（5）拌合用水采用自来水。

（6）钢纤维采用普方路桥生产的剪切型钢纤维，拉伸强度 960MPa，长度 34mm，弯曲性能合格。各项指标符合 JG/T 472—2015《钢纤维混凝土规范》，主要性能指标见表 2。

表 2 钢纤维性能指标

2.2 配合比设计

钢纤维的加入对混凝土拌合物的和易性有一定程度的影响，且钢纤维混凝土耐磨地坪单次施工面积较大，混凝土自身收缩应力比较大。所以在配合比设计时，水灰比的取值、水泥及水的用量、砂率的确定等方面要充分考虑钢纤维的影响。在确保混凝土强度达到设计的前提下，还要满足混凝土的工作性。

（1）减小混凝土体积收缩，通过优选原材料、提高混凝土的密实性、降低浆骨比来控制因自收缩产生的裂缝。

（2）在满足设计强度的前提下，一般采用减少水胶比、减少水泥用量、增加矿物掺合料、改善砂石级配、降低砂率等技术手段来改善混凝土的工作性，提高混凝土的体积稳定性。但由于钢纤维的存在，混凝土的内部钢纤维界面附近结构发生改变，为保证砂浆对钢纤维的握裹力，避免发生缺陷，钢纤维混凝土和普通混凝土相比要适当提高砂率。

3 生产施工过程控制

在混凝土生产过程中，结合混凝土的特点及工程特性，与施工方通力加强混凝土的质量控制，采取如下措施：

3.1 混凝土的原材料控制

对所需的胶凝材料、骨料、外加剂等原材料进行批次试验。试验内容包括强度、活性、级配、压碎指标等。严格按照标准要求进行检测，禁止使用不符合质量要求的原材料。

3.2 投料顺序及搅拌时间

搅拌采用强制式搅拌。生产过程中钢纤维常随石子一起投放。搅拌时应降低斜皮带传送速率，避免钢纤维投放过快造成堆积。投料顺序为：砂子＋水泥＋粉煤灰→碎石＋钢纤维→水＋外加剂。搅拌时间应延长至不少于 60s，防止因搅拌时间过短拌合物不均匀，产生粘团或集结现象。

3.3 性能控制

钢纤维混凝土地坪坍落度要求 (160±20)mm，实际施工过程中宜控制在 160～180mm，坍落度过小不利于找平及提浆作业，并会延长部分作业时间，导致后续车辆不能及时卸料，增加拌合物经时损失。坍落度过大同样易出现施工障碍及混凝土缺陷。运输到现场的混凝土在开始卸料前需要快速搅拌。拌合物从搅拌机卸出到浇筑完毕所需时间不宜超过 90min，浇筑过程严禁加水。

3.4 施工及成型控制

（1）钢纤维混凝土的成型，可使用普通的振动台或表面振动器，内部振动器则不适用。选用前者可避免振捣时将纤维折断，也可防止钢纤维起团。与普通混凝土相比，钢纤维混凝土的振捣时间要适当延长。混凝土表面压光需在混凝土初凝后开始，人和机器镘上去后基本不下沉时开始作业。使用加装圆盘的机械镘均匀地将混凝土表面的浮浆层去除掉。靠近门口、立柱、模板的地方应采用木搓先进行压实。圆盘处理不到的位置采用手工木镘作业。因为水分会泌出，所以该过程不需加水湿润。随后紧接着继续打磨表面，水分充分蒸发后，进行第二次圆盘机械镘的作业。使用单盘或者双盘磨光机进行表面抛光。机械镘作业应纵、横向交错进行。这时形成的地坪表面色泽一致、美观。柱子周边及边角区域的抹光用手工操作收边。

（2）为避免底部形成干缩裂缝，需在表面抛光后 24 小时内采用混凝土马路切割机进行洒水切割，缝距应按照设计要求 7.5m 切割一道。设计切缝深度 6cm（规范要求切缝深度为地坪厚度的 1/3），现场确认切割深度 8cm。以便限制诱导性裂缝的开口，同时确保荷载的充分传递。

（3）浇筑完成后采用对地坪进行洒水养护，然后覆盖土工布保湿，养护时间不少于 14 天。施工 7 天内禁止通行，四周采用围挡维护。

（4）养护期结束后，面层采用环氧树脂固化剂，分层按工序进行固化层涂刷。

4 工程效果

通过优化配合比、优选原材料及严格的出厂质量控制，所生产的钢纤维混凝土成功用于立体车库地坪的施工。经检测，施工单位留置的 28 天混凝土试块的抗压强度为 36.5MPa，抗折强度为 5.2MPa，符合设计要求。面层没有裂缝、起砂等质量问题。在车库、库房、车间等摩擦较为频繁的结构中采用该施工工艺，可以极大地提高地坪的平整度、耐磨及延长地坪的使用寿命，有效解决大面积混凝土面层开裂、起砂、空鼓等问题。