ng体育官网入口C60高强混凝土的配制及工程应用

　　ng体育官网入口C60高强混凝土的配制及工程应用混凝土作为主要的建筑结构材料，在工程建设中的作用举足轻重。随着高层浇筑、超高层建筑的建设，各地摩天大楼拔地而起，随之带来的是建筑技术的不断革新，高强、超高强混凝土配制及施工技术得到快速发展。高强混凝土指的是C60及以上强度等级的混凝土，具有胶材用量多、水胶比低、粘度大、强度高的特点，但由于水泥用量较多，粘度较大，导致泵送过程中管道摩擦力增大、水分散失较快、泵损加大，因此高强混凝土泵送一直是工程难题。降低高强混凝土粘度、提高混凝土保坍能力、保证混凝土强度和长期耐久性是高强混凝土工程质量控制的关键，因此，在高强混凝土配制过程中，要精心选择优质原材料、合理设计配合比、做好混凝土生产和运输以及良好的工地施工和养护，这些混凝土质量控制工序相互衔接、互相影响，需要综合统筹，确保高强混凝土生产和施工的顺利进行。

　　本项目通过优选原材料成功配制了C60高强泵送混凝土，混凝土工作性能优良，混凝土耐久性能经长期监测结果良好，在浙江某重点工程中得到成功应用。

　　浙江省某重点工程占地面积13922m2，框剪22层，地下1层，裙房3层，总建筑面积62943m2，总建筑高度95.07m，建成后为浙江农村第一高楼、第一家五星级标准的酒店。项目按二星级绿色建筑标准设计，建成后为集娱乐、健身、餐饮、住宿、办公为一体的星级酒店，图1为项目工程效果图。

　　该工程第五层以下柱子为C60混凝土，不仅需要强度高，而且钢筋比较密，需要大流动度混凝土浇筑，具体入泵混凝土的要求为：

　　项目技术难点：项目工期紧，由于地形原因，采用地泵泵送，泵送距离长，因此对于混凝土的流动性提出更高要求，要求混凝土粘度低；高强混凝土胶凝材料多，水胶比低，产生的水化收缩较大，需要合理使用矿物掺合料进行体积稳定性控制；施工期间温差较大，需要加强混凝土质量控制，做好养护，防止温差裂缝的产生；高强混凝土既要保证混凝土28d抗压强度，同时也要保证混凝土长期强度和耐久性优良。

　　水泥是混凝土主要的胶凝材料，通过自身水化将混凝土骨料胶结成牢固的整体，本项目选用P·O 52.5普通硅酸盐水泥，常山光宇生产，其主要性能指标见表1。

　　活性矿物掺合料不仅可以改善混凝土工作性能，提高混凝土工作性能，同时也可以降低混凝土的早期水化热ng体育官网app下载，减缓水泥的水化速率，同时也可以提高混凝土后期强度，对混凝土长期耐久性有利。根据生产和技术经验，采用粉煤灰和矿粉复掺，粉煤灰采用浙江兰溪天达的II级粉灰，粉煤灰45μm筛余15%，烧失量3.8%，28d活性指数79%；矿粉采用浙江衢州正茂S95级，其比表面积为435m2/kg，SO3含量0.6%。粉煤灰和矿粉的主要化学组成见表2。

　　天然砂颗粒粒形较好，级配优良，应用于高性能混凝土中更容易降低混凝土粘度、提高混凝土保坍能力，而机制砂粒形粗糙，较为尖锐，容易受细度模数、含粉率和MB值等参数的影响，因此本项目选用天然中砂，经筛分位于Ⅱ区，细度模数2. 8，含泥量1. 0%，无泥块。天然砂的筛分结果见表3。

　　粗骨料为连续级配，5～25mm，压碎值5.4%，针片含量2.2%，含泥量0.28%，泥块含量0.09%。粗骨料是混凝土强度的主要支撑，所用粗骨料粒形好，坚固性强，能够为配制高强混凝土提供良好的骨架。

　　外加剂选用ZW L-Ⅱ复合高效减水剂（缓凝型），浙江湖州五龙生产，含固量14.5%，浅褐色液体，减水率27%，推荐掺量为2.0%。

　　混凝土配合比要满足设定的性能指标，尽可能降低水胶比，降低水泥用量，提高矿物掺合料的用量，满足适用性和经济性的要求。参照前期工程配合比设计经验，为降低混凝土水化热、提高混凝土后期强度和耐久性，选择矿物掺合料分别为110kg/m3、140kg/m3、160kg/m3进行试验，混凝土初始坍落度控制在（220±20）mm。采用表4配合比进行原材料称取及拌合，所得的C60混凝土性能指标见表5。

　　由表5可知，设计配合比改变矿物掺合料用量，达到相同坍落度时外加剂掺量影响不大，但由于粉煤灰和矿粉的比例不同，对混凝土的工作性能产生一定影响。当矿物掺合料为110kg/m3时，矿粉比例增加，混凝土粘聚性增强，由于矿粉自身颗粒较为粗糙，对游离水形成包裹，因此混凝土粘聚性增强，初始流动性略有降低，同时2h保坍能力减弱。混凝土倒坍排空时间一定程度上反映混凝土粘度和和易性，矿粉比例增加，混凝土粘聚性改善，初始倒坍时间略有增加，但2h后混凝土工作状态保持较好，未出现CSF-1和CSF-2的倒坍时间增加的情况。改变矿物掺合料比例，混凝土含气量影响不大，但混凝土初凝时间和终凝时间随矿粉增多而缩短，混凝土7d和28d抗压强度也随矿粉比例增加而增加。

　　当矿物掺合料为140kg/m3时，同样矿粉掺量增加，混凝土初始流动性和经时保坍能力下降，混凝土初始倒坍时间也增加，2h后倒坍排空时间也随矿粉掺量增加而提高，但混凝土含气量差别不大，CSF4-CSF6的混凝土凝结时间也相差不大，混凝土7d和28d抗压强度在矿粉和煤灰分别为90kg/m3和50kg/m3时最高。

　　当C60混凝土矿物掺合料增加至160kg/m3时，当粉煤灰掺量在100kg/m3和80kg/m3时出现混凝土滞后返大的情况，混凝土坍落度和扩展度在2h后均出现不同程度的反增长，混凝土2h后的倒坍排空时间短于初始，且混凝土含气量有所增加，这是因为混凝土粉料初始形成对外加剂较多的包裹，阻止了减水剂分子与水泥颗粒的接触，后续随着反应的进行，混凝土内部游离水释放，使得早期吸附过多的减水剂分子作用增强，混凝土内部气泡增多。当粉煤灰和矿粉掺量比例超过50%时，混凝土状态和凝结时间发生较大改变，且影响混凝土强度增长。

　　总体来讲，矿物掺合料的总量越多，C60混凝土7d和28d抗压强度下降，但混凝土工作性能因粉煤灰和矿粉比例而异，这是粉煤灰和矿粉各自的物理和化学特性导致，综合以上结果，选择CSF-3组的结果作为后续基础试验，此时矿粉和煤灰掺量分别为80kg/m3和30kg/m3。

　　采用CSF-3的配比，通过砂率加减1%，进行混凝土配制，具体配合比见表6。对应的混凝土的性能测试结果见表7。

　　由表7可知ng体育官网app下载，CSF-302提高水泥用量后存在滞后返大情况，凝结时间延长，混凝土28d强度较高，CSF-303坍损略大，28d强度略低，因此采用CSF-301作为C60生产配合比。

　　该项目的工期紧，要求高，对混凝土供应和现场施工来讲都是很大的挑战。因此，从“人、机、料、法、环”5个方面着手，来控制C60高性能混凝土的质量。

　　公司上下对此项目较为重视，组成了以技术总工为组长的项目小组，小组成员分别来自实验室、调度、采购、营销等相关岗位。为了生产出工程所需的高强度、高耐久性和大流动度的高性能混凝土，技术人员以科学的配合比设计加上自身的技术积累，完成了前期的配合比设计工作，在采购部门以及生产部门的配合下，完成了C60高强混凝土的研发生产。

　　按照专业规范要求对混凝土搅拌机进行校准，预备专门的生产线混凝土生产，确保计量和生产的稳定性，同时安排专人定时做好维护保养工作，由于现场采用地泵泵送，因此对泵车进行调试，并查看现场布料设备和泵送管道的正常使用性能，以确保各项设备以最佳性能完成工作，减少对混凝土质量的影响。

　　水泥是混凝土主要的胶凝材料，通过水化将混凝土骨料胶粘成牢固的整体，水泥细度、温度、以及化学组成都会影响混凝土保坍性能及凝结硬化进度。而C60混凝土水泥用量高，水胶比低ng体育官网app下载，相比低强度等级混凝土更容易产生收缩开裂和温度应力。本项目选用P·O 52.5普通硅酸盐水泥，经过长期使用，性能稳定，在水泥进场时重点检查水泥细度、烧失量以及安定性，并严格控制水泥的温度，来的热水泥先入备用罐陈化、待水泥自然降温后方可使用，从而可以降低水泥反应水化热，提高混凝土保坍能力，降低混凝土早期开裂风险。

　　矿物掺合料选用优质矿粉和粉煤灰，不仅可以降低早期水化热，提高混凝土泵送性能，同时也有利于混凝土长期强度和耐久性。对于每批次矿粉和粉煤灰，按照规范要求进行性能指标检测，合格后方能入库。

　　外加剂采用缓凝型高效萘系减水剂，入场检测减水剂含固量、减水率以及与水泥的适应性，同时动态检测混凝土凝结时间，保证C60混凝土的凝结时间在合适范围内，防止混凝土凝结时间过长产生“橡皮土”。

　　粗骨料选用玄武岩材质制成的优质骨料，其含泥量低，岩石硬度高，重点检测粗骨料的压碎值、含泥量以及泥块含量。天然砂颗粒形状较好，有利于降低混凝土粘度，但含泥量和云母等含量也会对混凝土产生不良影响，在入场时检测天然砂细度、含泥量和云母含量，确保天然砂位于二区中砂，含泥量低于3. 0%。

　　根据本项目的难点及特点，制定了专项生产方案，由稳定的生产线来生产，做好混凝土调度，提前和工地进行沟通发料时间，在工地滞留等候时间控制在30min内。在运输过程中合理安排车辆，做好既能满足混凝土浇筑速度，又不积压车辆，使每车混凝土能在最佳性能状态下完成浇筑。

　　浇筑混凝土前编制完成了高性能混凝土浇筑专项施工方案，浇筑前对施工单位进行了高性能混凝土浇筑专项施工方案的技术交底，使施工单位能配合完成高性能混凝土的施工养护工作。

　　C60高强混凝土水化放热集中，尽量避免高温浇筑，同时关注天气情况，避免室外施工部分在大雨大风天气浇筑，同时关注混凝土状态，及时通知外加剂进行调整，以适应夏季高温天气和春秋温差较大的情况，减少干缩裂缝。与工地沟通改善场平条件，创造有利于混凝土浇筑的现场施工条件。

　　参照CSF-301基准配合比，确定生产干基配合比，见表8。参照混凝土 GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》、GB/T 50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》、GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》对生产出的C60混凝土工作性能及长期力学和耐久性进行监测，结果见图2、表9。由结果可知，混凝土各项技术指标良好，长期力学和耐久性优良。

　　本项目作为浙江省重点工程，需要优良施工性能和较好的强度和耐久性，通过系列工作保证了该项目混凝土的顺利供应，得出以下结论：

　　（1）通过优选混凝土原材料和大量试验确定了C60试验配合比，并确定矿粉和煤灰的最佳掺量和比例组成为80kg/m3和30kg/m3，经过混凝土性能监测，混凝土强度和耐久性良好。

　　（2）在C60混凝土生产和施工过程中需要综合统筹各工序，优选原材料、合理设计配合比、精细组织生产、科学安排调度和现场施工养护，同时应通过技术措施降低天气、道路运输等客观条件对混凝土生产和施工的影响。

　　（3）该项目的顺利实施，为开展高强、超高强混凝土的研制奠定了基础，对公司管理水平的提升具有积极作用。（来源：《混凝土世界》2022.11）