非洲沿海热带沙漠型气候条件下混凝土施工质量保证技术

非洲沿海热带沙漠型气候条件下混凝土施工质量保证技术

赵丽

云南省建设投资控股集团有限公司云南昆明650051

摘要：项目地处非洲东北部，位于红海进入印度洋的亚丁湾西岸，属热带沙漠型气候，终年酷热少雨，最高气温达45℃以上；年平均降雨量为150毫米。项目所处位置较高，缺少地下水，地下水埋深超过30米，其氯离子含量为5500mg/L，严重超标，气温高导致混凝土水分蒸发快、水泥用量的增加，同时给混凝土的拌合、浇筑、养护带来一系列问题，影响混凝土的工作性能和耐久性，该项目通过采用净化水和优化配合措施，控制浇筑工艺，保证了混凝土的施工质量。

关键词：非洲沿海沙漠热带气候；地下水氯离子超标；混凝土质量控制

1.项目概况

1.1项目设计概况

本项目为中国政府对吉布提成套援助项目，建设地点位于吉布提首都吉布提市巴拉巴拉区观礼路南侧。总建筑面积16615㎡，主要包括图书档案馆、会议厅及办公楼等，多为二层框架结构，主要混凝土强度等级为C40，C25。项目设计和施工均采用中国标准和规范。

1.2施工条件

境终年酷热少雨，每年4月至10月为热季，平均气温37℃，最高气温达45℃以上；吉布提全国范围内无持续流动的泾流，基本为季节性河流，降雨量稀少，全年平均降雨量仅为150毫米。当地资源匮乏，水资源缺乏尤为严重，项目主要材料设备均从国内采购，所需混凝土采取现场搅拌。

2.项目技术难点

在众多不可预知的施工困难中，极端气候环境是对项目施工组织最大的挑战，非洲沙漠极端天气条件下混凝土施工情况非常复杂，高温、干燥条件下的混凝土施工极容易产生裂缝，且给混凝土的拌合、浇筑、养护带来一系列问题，影响混凝土的工作性能和耐久性，仅按照国内高温、干燥条件下混凝土的施工方法与施工经验来控制混凝土施工质量难以达到设计要求，且地下水的氯离子含量基本在5500mg/L，氯离子含量严重超标。因此，本项目结构混凝土的施工质量是制约工程整体质量的关键因素，是项目实施的重点和难点。

3.技术措施

3.1优化混凝土原料及施工配合比

1、优选砂石料

项目施工前对吉布提当地建材市场进行考察，重点考察砂石厂的材料来源、生产工艺、筛分及冲洗工艺、供运能力等。经过多方综合比对，选择了当地最好的砂石供货商进行现场取样，并托运回国进行检测。通过检测，细骨料为Ⅱ区中砂，粗骨料4.75~16mm、4.75~31.5mm级配碎石，粒形良好、地质坚硬。最后现场签订供货合同，合同中明确砂质量的条款，施工过程中严格控制砂石质量，不满足施工要求的砂石严禁进入施工现场。

2、采用缓凝高效减水剂及优质掺合料

采用缓凝高效减水剂，能降低水泥早期水化热，延缓混凝土的凝结时间。通过国内采购N-R缓凝高效减水剂、Ⅰ级粉煤灰运至施工现场并进行送检复试，根据实验结果进行送样试配。

3、混凝土施工用水净化

本项目施工用水水源含氯离子较高，根据设计要求需对水源水进行氯离子去除，处理后水中氯离子含量控制在500mg/L以下。技术组从国内采购一套净水装置，净水装置为有资质的生产厂家进行采购后运至施工现场进行安装调试。

水处理工艺流程如下：

4.优化施工配合比

实验室根据施工现场情况，在混凝土试配过程中为原材料模拟吉布提当地气候，试配时水泥、砂、石、拌和水等原材料均加热至38℃~40℃。实验室出具C40混凝土配合比为：吉布提纳尔水泥厂生产的O.P.C42.5水泥439kg，净化水205kg，砂547kg，碎石850kg，瓜子石212kg，北京坤巍特建材新技术有限公司生产N-R缓凝高效减水剂11.7kg，北京中德新亚建筑技术有限公司生产阻锈剂8kg，华北电力邹县发电厂生产Ⅰ级粉煤灰146kg。水胶比0.35，砂率34%。施工前现场根据实验室出具的C40混凝土配合比制作10组试件进行检测，7d强度为39.5MPa，28d强度为46.3MPa，满足设计要求。施工过程中严格按照配合比进行混凝土配料搅拌。

3.2混凝土温度控制

1.原材料的初始温度控制

（1）砂石料的降温措施

因为砂、碎石的降温处理措施不同，因此进行分类堆放，为避免骨料受暴晒，该项在料堆场加盖遮阳棚，并在上部设置遮阴网，对骨料堆场在搭设遮阳棚前后骨料温度进行比较，在未采取遮掩措施前，砂、碎石温度比日平均气温高出2～5.5℃，而对于采取措施后的砂、石温度则基本与周围环境温度相同，相比之下进行遮阳处理措施后的砂石料加权平均值降低了3.6℃，砂石料的含水量也得到了控制，同时也保证了混泥土的VC值

（2）拌和水降温

本工程混凝土拌和用水均采用净化后的水，施工现场砌筑原水水池和净化水水池用于储备混凝土拌和用水。净水设备及水池上部搭设防晒棚，减少太阳直射造成的水温升高，混凝土浇筑前一天提前完成净化储备施工用水，处理后的水不得直接用于混凝土拌和，在达到低温水拌和的要求，才用于混凝土拌和。

（3）搅拌系统的降温措施

搅拌系统搭设防晒棚进行遮阳，混凝土浇筑前，用冷水浸润仓面，降低仓面初始温度，降低浇筑过程中的仓面温度。

2.混凝土入模温度控制

（1）避开高温时段浇筑

为保证混泥土浇筑质量，该项目尽量避免在高温时段进行混泥土浇筑施工，随时跟踪和关注天气预报，掌握天气变化趋向走势，每天抓住低温时段进行浇筑作业，根据现场温度实测记录，每天的低温时段在下午16时至次日上午10时，对于难逢的低温阴天，需提前做好浇筑施工安排，进行抢浇、快浇。而对于白天的高温时段，为保证混泥浇筑质量，一般也只做浇筑前准备工作。

（2）科学配备资源、加快入模速度

合理调配混凝土搅拌原材料投放，缩短混凝土搅拌时间，利用最优的人机配合，加快混凝土搅拌速度，从而缩短混凝土供应时间；利用最合理浇筑设备加快混凝土入模覆盖速度。混凝土入模后，快速找平，快速振捣。混凝土浇筑完毕后，及早覆盖养护。

（3）温度观测

为避免混泥土产生温度裂缝，在混泥土浇筑施工作业中，起实际温差控制在必须小于容许温差，这就需要在施工过程中加强温度观测，配备专业观测人员每四小时对混泥土骨料、机口温度、入仓温度以及环境温度进行观测、记录。为保证观测的准确性，每隔100㎡堆场面面积设1至2个观测点，每一浇筑层至少保证3个以上观测点，同时要保证观测点均匀的设置在浇筑层面上。

3.3混凝土浇筑措施

混泥土浇筑施工前，首先对模板洒水进行降温处理，然后采用布料机辅助混泥土输送泵进行浇筑，该工程根据混泥土配合比要求，严格控制在180mm左右，若出现混泥土塌落度不足，需在取得现场监理的同意与监督下需进行现场试验，适当添加外加剂，保证混泥土浇筑施工作业的顺利进行。在混泥土浇筑抹压找平后，及时加盖塑料薄膜，尽量减少透风、漏气、水分蒸发散失热量，同时在薄膜上覆盖土工布进行保湿保温养护，达到延长散热时间、减少混泥土表面热扩散、控制混泥土内外温差的效果。为确保万无一失，每天对混泥土进行养护水浇筑，将其内外温差控制在25℃内。有效避免了因高温环境导致的混泥土开裂现象。

4、结束语

项目已经完成3265m?混凝土浇筑，混凝土试件76组，合格率达100%，得到了项目管理方的充分认可，其检查评定均为优良，混凝土各项指标均能满足规范和设计要求，未发现有温度裂缝。现场优良的混凝土施工质量，反映出了项目现场在沿海热带沙漠型气候条件下，采取的一系列施工质量控制保证措施的有效性。通过本文的总结，希望为同类型类似项目混凝土的施工提供一定的借鉴。

参考文献

[1]沙漠砂高强混凝土力学性能研究[J].杨维武，陈云龙，刘海峰，马菊荣，韩莉，宋建夏.混凝土.2014（11）

[2]撒哈拉沙漠砂高强度混凝土配合比设计及研究[J].王娜，李斌.混凝土.2014（01）

[3]非洲沙漠特细砂配制高强泵送混凝土的研究[J].陈晓刚，邹文裕，陈建军，韩立.混凝土与水泥制品.2013（05）

[4]基于温度应力试验机的混凝土控裂技术研究现状[J].李士伟，李超，王迎飞.水运工程.2010（10）