徐鵬飛

（青島康太源商砼有限公司　山東青島）

1　工程概況

青島奧克斯廣場(chǎng)工程整體建筑面積約30萬m2，地下三層，地上分布著6座高層，最高樓層為28層，主要是框架剪力墻結(jié)構(gòu)。其中負(fù)三層到地上六層主樓框架柱設(shè)計(jì)采用C60混凝土。C60混凝土樓層結(jié)束后是C50混凝土樓層，隨著樓層數(shù)的增加，混凝土強(qiáng)度等級(jí)逐漸降低，分別為C60、C50、C40、C30 直至混凝土樓層封頂。

2　原材料基本情況

2.1　水泥

選用淄博寶山水泥有限公司生產(chǎn)的P.O52.5水泥。檢測(cè)結(jié)果見表1。

表1　水泥物理力學(xué)性能

2.2　粉煤灰

選用青島電廠Ⅱ級(jí)粉煤灰。檢測(cè)結(jié)果見表2。

表2　粉煤灰物理力學(xué)性能

2.3　礦渣粉

選用首鋼曹妃甸有限公司S95礦粉。

2.4　外加劑

選用青州同盛公司聚羧酸高性能外加劑。

2.5　河砂

選用青島平度大沽河砂。

2.6　石子

選用青島成良石子廠玄武巖。

3　配合比設(shè)計(jì)

在缺乏試驗(yàn)依據(jù)的情況下，依據(jù)JGJ55-2011《普通混凝土設(shè)計(jì)規(guī)程》：進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，確定各種參數(shù)和材料基本用量，共設(shè)計(jì)5個(gè)基本配合比。

（1）水膠比、控制在0.3左右；

（2）外加劑摻量，設(shè)計(jì)控制在1.2～1.5；

（3）礦物摻合料摻量宜為25～40%；

（4）水泥用量不超過450kg/m3。膠凝材料總量控制在550kg/m3以內(nèi)；

（5）細(xì)骨料含泥量嚴(yán)格控制在2%以內(nèi)，根據(jù)混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程和原材料技術(shù)性能指標(biāo)，對(duì)C60高強(qiáng)混凝土進(jìn)行試配。由于聚羧酸外加劑具備高減水率、引氣量較大、促強(qiáng)效果較好的特點(diǎn)，試驗(yàn)中固定水膠比為0.28，砂率為38%，調(diào)整外加劑摻量，使混凝土初始坍落度基本一致。配合比設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表3。

表3　C60高強(qiáng)混凝土試驗(yàn)

由表3結(jié)果可以看出配合比試配1、3既能滿足C60混凝土強(qiáng)度要求，又能滿足施工、泵送要求。摻加聚羧酸外加劑的混凝土，隨水泥用量的增加，早期強(qiáng)度增長較快，但隨著齡期的增加，其對(duì)混凝土的強(qiáng)度增長率的影響逐漸減低。這主要是由于普通硅酸鹽水泥中熟料含量較大，水化反應(yīng)速度較快的原因。摻加聚羧酸外加劑的混凝土，隨粉煤灰摻量增加，早期強(qiáng)度降低，到28d后強(qiáng)度大致相等。但在粉煤灰摻量較大的配比中，混凝土各齡期強(qiáng)度都有一定的影響。由于試驗(yàn)測(cè)試齡期只到28d，粉煤灰的二次水化反應(yīng)還未徹底完成，所以其28d齡期后強(qiáng)度還應(yīng)有較大的提高。摻加聚羧酸外加劑的混凝土，隨礦粉摻量的增加，早期強(qiáng)度基本變化不大，而后期強(qiáng)度有所提高。因?yàn)榛炷林械V粉活性比粉煤灰高，其參與早期水化反應(yīng)的程度較好。經(jīng)過綜合考慮，在滿足強(qiáng)度、耐久性、長期性的前提下。同時(shí)保證施工的可操作性，最終配合比確定為試配3。

4　在用聚羧酸外加劑生產(chǎn)C60高強(qiáng)度混凝土?xí)r，重點(diǎn)注意以下使用事項(xiàng)

4.1　減水效果對(duì)減水劑摻量的依賴性很大

聚羧酸系減水劑的減水效果對(duì)其摻量的依賴性很大，臨界范圍較窄，一般減水劑隨著減水劑摻量增加，減水率增大。但聚羧酸減水劑使用過量混凝土瞬間離析，出現(xiàn)隨摻量增加，減水效果反而“降低”的假象。這并不是說明摻量增加其減水作用反而下降了，而是因?yàn)榇藭r(shí)混凝土拌合料板結(jié)，流動(dòng)性難以用坍落度法反映。

4.2　配制的凝土拌合物的性能對(duì)用水量十分敏感

反映混凝土拌合物性能的指標(biāo)通常有流動(dòng)性、粘聚性和保水性。使用聚羧酸系減水劑配制的混凝土并不總是完全滿足使用要求，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題。所以目前在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)我們通常還用嚴(yán)重露石起堆、嚴(yán)重泌水離析起堆扒底等術(shù)語來形象地描述混凝土拌合物性能。采用大多數(shù)聚羧酸系減水劑制備的混凝土拌合物，其性狀對(duì)用水量十分敏感。有時(shí)用水量只增加（1-3）kg/m3，混凝土拌合物便嚴(yán)重泌水，采用這種拌合物無法保證澆注的均勻性，而易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物表面出現(xiàn)麻面、起砂、孔洞等難以接受的缺陷，結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度和耐久性也下降。商品混凝土攪拌站由于對(duì)集料含水率檢測(cè)控制不嚴(yán)，很容易在生產(chǎn)中造成加水量過多而導(dǎo)致混凝土拌合物泌水、離析。

4.3　配制的大流動(dòng)性混凝土容易分層離析

大部分情況下，采用聚羧酸系減水劑配制的大流動(dòng)性混凝土，即使減水劑摻量、用水量控制都是最佳的，混凝土拌合物也不泌水，但卻非常容易出現(xiàn)分層、離析現(xiàn)象，具體的表現(xiàn)是粗集料下沉，砂漿或凈漿上浮。采用這種混凝土拌合物進(jìn)行澆注，即使不振動(dòng)，分層、離析也明顯存在。究其原因，主要是摻加聚羧酸系減水劑的混凝土在流動(dòng)性較大時(shí)，漿體的粘度急劇減小所致。適當(dāng)復(fù)配增稠組分只能在一定程度上解決此問題，而且復(fù)配增稠組分往往導(dǎo)致減水效果嚴(yán)重降低的反作用。

5　工程實(shí)際應(yīng)用

2013年5月，青島奧克斯廣場(chǎng)工程中摻加聚羧酸外加劑的C60高強(qiáng)混凝土正式澆注。在澆筑之前，施工方和商砼公司技術(shù)人員對(duì)配比方案進(jìn)行了試拌驗(yàn)證，試拌混凝土的各項(xiàng)物理性能符合施工方要求。實(shí)際混凝土生產(chǎn)中，商砼公司技術(shù)人員對(duì)進(jìn)廠原材料進(jìn)行全程監(jiān)控。混凝土拌合物出廠坍落度為230mm，擴(kuò)展度為600mm，混凝土和易性良好，經(jīng)1h后，混凝土經(jīng)罐車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)檢測(cè)，溫凝土的拌合物性能基本不變，現(xiàn)場(chǎng)泵送性能良好。經(jīng)過半年時(shí)間，青島奧克斯廣場(chǎng)地下室人防工程1萬方C60混凝土澆筑完畢?；炷聊０宀鸪蟊砻婀饣瑹o氣泡、蜂窩、麻面，經(jīng)青島市質(zhì)檢站檢測(cè)驗(yàn)收混凝土強(qiáng)度全部達(dá)到60MPa以上，符合工程設(shè)計(jì)要求。

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[3]吳事勇.礦渣微粉與粉煤灰雙摻配制C60碎卵石混用混凝土[J].混凝土，2005（8）：17～19.

[4]《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2011）[J].中國建筑科學(xué)研究院.

[5]郭延輝，郭京育，趙霄龍，等.聚羧酸系高性能減水劑及其應(yīng)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：229～237.