| C60超高层泵送混凝土双掺配制关键技术研究 | 罗作球;张新胜;陈良;吴俊; | 86-88 |
【机构】 中建商品混凝土天津有限公司；
【摘要】 结合工程实例研究了采用粉煤灰和矿粉双掺技术配制C60高强高性能混凝土应用关键技术。从混凝土的原材料选择、和易性、经时损失、压力泌水和抗压强度等方面进行研究,通过配合比优化,解决高强度等级混凝土黏度与可泵性的矛盾以及泵送损失等问题,阐述了C60超高层泵送混凝土的配制关键技术。试验结果表明双掺技术可以有效改善C60高强高性能混凝土的各项性能,并且满足施工要求,具有良好的经济价值和推广意义。
【关键词】 双掺； 超高层泵送； 配合比优化； 压力泌水率；
0 引言
随着城市化进程的加快，地标性建筑的崛起，超高层建筑越来越引起人们的关注和重视，所以超高层泵送混凝土是超高层建筑中不可或缺的一部分。超高泵送混凝土技术一般是指泵送高度超过200 m的现代混凝土泵送技术。高层泵送时随着泵送高度的增加，泵送压力加大，再加之混凝土强度高、黏度大，使泵送施工难度增加，故对混凝土的和易性、压力泌水率等性能提出了更高的要求。本文研究采用普通粉煤灰和矿粉来部分取代水泥的双掺法，配制C60超高层泵送混凝土关键技术，具有较高的社会效益和经济实用价值。
3.3骨料
骨料的颗粒形状及表面状态直接影响着新拌混凝土的流动性能，对于高标号的超高层泵送混凝土来说，石子的最大粒径和砂子的细度模数显得很关键。本工程中，石子为唐山丰润碎石，级配为5-20mm的连续级配，针片状为5.0%，压碎指标为8%。砂子为绥中河砂，模数为2.8的中粗砂，含泥量为0.8%。
3.4减水剂
减水剂要求高保坍、高保塑，和水泥有良好的适应性，对水泥颗粒具有良好的分散作用，减水率在20%以上。本工程所用减水剂为江苏博特的聚羧酸高性能减水剂，其物理性能指标如表4所示：
4 试验
4.1混凝土配合比设计
配合比设计是实现商品混凝土性能的一个重要过程，也是保证商品混凝土质量的重要环节。根据该工程对混凝土强度、变形性能、耐久性及施工方式的要求，来考虑混凝土配合比。
（1）低水胶比是混凝土强度和耐久性的保证，C60宜在0.23-0.37之间，本工程在前期试配过程中选用三个水灰比，分别为0.28、0.29、0.30，目的是增大配合比选择的空间，多角度、多方位去考虑配合比的优化空间。
（2）对于高强高性能混凝土来说，胶凝材料较多，从而需水量较大，但为了保证强度和耐久性，必须降低用水量。但是用水量的降低会导致混凝土黏度增大，甚至坍落度损失较快，这就要求在配合比设计上要合理调配矿物掺合料，本工程配合比矿物掺合料的比例在30%-39%之间。
（3）考虑到高层泵送和施工部位钢筋较密，在粗骨料的选择上应选用5-20mm的碎石，细骨料选用天然河砂，细度模数适中，砂率应在37%左右。
（4）胶凝材料总量在520-570kg/m3之间，要求混凝土和易性良好，初始坍落度在230mm以上，不离析、不泌水。
（5）考虑到在搅拌站实际生产时的易操作性和粉料罐的密封性，本工程在C60高强高性能超高层泵送混凝土中未掺加硅灰等其他超细粉料。
依据以上设计原则，采用三个不同水胶比：0.28、0.29、0.30，设计配合比如表5所示：
4.2配合比优选
对不同的配合比配制出的混凝土试样进行相关的性能检测，结果见表6.
（1）由表6可以看出，水泥量较多的混凝土，坍落度损失较快，粉煤灰和矿粉掺加比例较大的混凝土，和易性较好，坍落度损失较慢。这是由于优质粉煤灰能有效地降低胶凝材料的水化速度，具有较好的保水作用，也能提高水泥浆体的黏度，防止气泡逃逸，因此掺加优质粉煤灰可以有效降低新拌混凝土坍落度损失。矿粉的矿物组成是一些低钙型的水泥熟料矿物，这些矿物可以直接与水反应，生成水化产物，凝结硬化而产生强度，故矿粉具有良好的胶凝作用。
（2）由图1的曲线走势可以看出，矿物掺合料比例较大的混凝土压力泌水率相对较小，这是由于矿物掺合料颗粒比水泥颗粒要小，细度较大，用他们部分取代水泥可以减小胶凝材料的平均粒径，可以有效填充水泥颗粒之间的空隙，增加了混凝土的密实度，降低了压力泌水率。这样在保证混凝土和易性和抗压强度的同时，增大可泵送性，可以有效缓解因为过高的泵送压力导致混凝土流动性差的现象。
（3）由图2可以看出，当用水量一定的情况下，水胶比越大，混凝土抗压强度越低，这就要求在实际生产过程当中，要严格控制水胶比，在胶凝材料不变的情况下，严格控制用水量，以确保混凝土的实体强度。
（4）综上所述，配合比优选为C6006，该配合比的混凝土工作性能良好，且抗压强度和压力泌水率均达到了施工的要求和相关标准。
5 结论
（1）使用粉煤灰和矿粉双掺技术，来配制C60高性能混凝土可以提高新拌混凝土的抗离析性能和可泵性能，水化热较小，可降低高标号混凝土的经时损失。
（2）外加剂的选择对超高层泵送混凝土至关重要，应该选择保塑性好，减水率大，大流态的聚羧酸高效减水剂。
（3）原材料的选择要符合设计要求，水泥中C2A含量、粉煤灰的需水量比、碎石的粒径、河砂的细度模数，对C60超高层泵送混凝土的配制都起着非常重要的影响和作用。
参考资料：
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