C60高性能混凝土的研究及應(yīng)用

高性能混凝土的研究及應(yīng)用由于C80混凝土技術(shù)經(jīng)過近一年的實踐應(yīng)用，已非常成熟，C70混凝土在C80基礎(chǔ)上相關(guān)技術(shù)問題也得到相應(yīng)的解決。目前重點是解決C60高層混凝土泵送問題，而高層混凝土的泵送施工，在保證混凝土質(zhì)量的前提下，主要是改善并提高混凝土的工作性，包括坍落度、粘聚性、和易性等。為此，我司制訂了如下C60混凝土試配方案。1高層混凝土泵送原材料要求⑴水泥：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。⑵粗骨料：粗骨料最大粒徑與輸送管徑之比：泵送高度在50m以下時，碎石不宜大于1:3.0；泵送高度在50至100m之間時，不大于1:4.0；泵送高度在100m以上時，不大于1:5.0。由于該項目高度較高泵直徑為125mm，因此碎石粒徑控制25mm以內(nèi)。粗骨料應(yīng)采用連續(xù)級配，高層泵送混凝土針片狀含量不宜大于7%，因為針片狀顆粒含量對混凝土可泵性影響很大，當(dāng)針片狀顆粒含量多和碎石級配不好時，輸送管彎頭處的管壁往往易磨損或爆裂，針片狀一旦橫在輸送管中，即造成堵管現(xiàn)象。⑶細(xì)骨料：砂宜選用中砂，通過0.315mm篩孔的砂含量不宜低于15%。⑷摻合料：混凝土摻合料主要有粉煤灰、?；郀t礦渣、硅粉以及微珠等。它們摻入到混凝土中，能顯著改善混凝土的各項性能。微珠是一種新型超微粉體，是經(jīng)過獨特工藝從優(yōu)質(zhì)粉煤灰中精選出來的一種超細(xì)粉體產(chǎn)品。具有活性高、質(zhì)輕、耐高低溫、耐腐蝕、耐磨、抗壓強度高、流動性好、熱穩(wěn)定性好，無毒等優(yōu)異性能，因此特別適合高層混凝土泵送性能的改善。其中該項目C80混凝土就摻有60Kg/m3的微珠，混凝土各項性能得到明顯改善，至今澆注混凝土已超2萬立方，質(zhì)量穩(wěn)定，深受各方好評。⑸外加劑：外加劑的選擇至關(guān)重要，因為混凝土工作性能，如和易性、保水性、保塑性等，主要靠外加劑進行調(diào)整。好的外加劑，是解決混凝土工作性的重要手段。⑹水根據(jù)以上要求，我司在參考C80、C70混凝土所用材料的基礎(chǔ)上，選用表1中的材料做為C60混凝土的原材料。2混凝土配合比要求混凝土配合設(shè)計除滿足強度及耐久性要求外，還必須考慮到混凝土的可泵性要求。⑴混凝土壓力泌水率S10不宜超過40%；⑵坍落度：在100m以上時，≥200mm；⑶坍落度損失：2小時≤30mm；⑷水灰比：≤0.3；⑸砂率：38%～42%之間；⑹膠凝材料用量：≥500Kg/m3；⑺含氣量：≤4%。根據(jù)C80、C70混凝土經(jīng)驗及結(jié)合該項目實際需要，制訂C60高層泵送混凝土技術(shù)要求，如表2。3混凝土試配結(jié)果分析在保證總膠凝材料不變的前提下，對各組分進行調(diào)整，具體配方如表3所示。由表4上分析可知，在保證總膠凝材料不變的前提下，混凝土強度隨微珠的增加而增加，但增加量不大；另用20微珠時，強度稍高，主要是配方設(shè)計時，水泥用量偏大之故。⑵微珠對混凝土工作性影響，如表5。由表5統(tǒng)計可知，混凝土的流動性隨著微珠的摻量增加而增大，微珠摻量大，其坍落度損失小，流動性好。沒有微珠的混凝土，其工作性能較差。由表6統(tǒng)計可知，隨著水泥增加，混凝土強度也稍有增加，但在水泥用量在320時，強度稍有下降，主要是摻合料偏低，后期強度增長慢的緣故。⑷外加劑對混凝土工作性能的影響，如表7。由表7統(tǒng)計可知，柯杰外加劑性能質(zhì)量比較穩(wěn)定，混凝土和易性、流動性好，而博眾外加劑性能波動比較大，不利于混凝土質(zhì)量控制。⑸碎石針片狀對混凝土工作性能的影響。我們選用了普通混凝土碎石和反擊破碎石進行比較，（同一配方）其主要性能指標(biāo)如表8。由表9統(tǒng)計可知，普通碎石的流動性明顯比反擊破碎石差。如果用普通碎石生產(chǎn)高層泵送混凝土，將產(chǎn)生很大的不良影響，主要原因是普通碎石粒形有棱有角，相互間搭配遇阻力，而反擊破碎石粒形較圓，相互間阻力較小，故做出的混凝土流動性較好。4配方的確定根據(jù)以上結(jié)論，我司初步確定了以下混凝土配方：水泥用量在280～300之間，微珠用量在40～60之間。具體如表10。而增加，因此考慮到混凝土的收縮情況，我司決定采用02配方進行大批量試驗。并與甲方、監(jiān)理、施工單位一起進行了大機試拌試驗，其3d、7d、28d強度都比較理想具體如表12。因此，該配方是成熟、可行、可靠的。6結(jié)論根據(jù)以上統(tǒng)計分析，我們可總結(jié)出以下幾點結(jié)論：⑴柯杰外加劑性能好于博眾；⑵隨著微珠用量的增大，混凝土工作性能越好；在一定范圍內(nèi)，強度隨著微珠用量的增大而增大；⑶在一定范圍內(nèi)，隨著水泥用量增大，混凝土強度也隨著增大；⑷反擊破碎石比普通碎石能明顯改善混凝土的工作性，包括和易性、流動性等。使用微珠和優(yōu)質(zhì)粉煤灰配制C60高性能混凝土可行可靠，和易性好，泌水率小，收縮率小，完全能夠適應(yīng)超高層泵送施工的需要。配合比設(shè)計原則：要設(shè)計配合比，按照普通配合比設(shè)計規(guī)程是沒多大用處的，基本上國內(nèi)的工程師設(shè)計配合比都是靠原材料的性能和經(jīng)驗定，但是原則就是滿足強度，耐久性的要求，還要滿足施工性能，也就一般所說的和易性。至于外加劑的產(chǎn)量，減水劑，泵送劑一般通過試驗確定基本產(chǎn)量，早強劑，防凍劑，膨脹劑都是按照推薦摻量摻加的?；炷潦且婚T實驗科學(xué)，單靠理論是沒用的，實踐經(jīng)驗很重要！混凝土配合比設(shè)計就是根據(jù)工程要求、結(jié)構(gòu)形式和施工條件來確定各組成材料數(shù)量之間