配置高強(qiáng)泵送混凝土幾個(gè)重要因素

吳事勇

摘要：通過對(duì)碎石粒形粒徑、砂率、礦物摻合料、幾個(gè)重要因素對(duì)c60高強(qiáng)泵送混凝土的配置，明確利用溫州本地原材料配置高強(qiáng)泵送混凝土。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)泵送混凝土；影響因素；混凝土配置原則

中圖分類號(hào)：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3024（2016）14-168-02

引言

混凝土是一種地方性建筑材料，只有充分利用本地地方材料才能使之具有實(shí)際的應(yīng)用意義和發(fā)展。因此在配置混凝土尤其是高強(qiáng)泵送混凝土之前，有必要對(duì)本地原材料的質(zhì)量性能對(duì)預(yù)拌混凝土的影響有一個(gè)全面認(rèn)識(shí)，在本文中將主要研究幾個(gè)重要因素對(duì)混凝土的配置所產(chǎn)生影響。

1原材料的選擇

1.1水泥：為海螺PⅡ52.5硅酸鹽水泥，比表面積380cm²/kg，安定性合格，標(biāo)準(zhǔn)稠度28.5%初凝160min終凝255min，3天抗壓強(qiáng)度33.8Mpa，28天抗壓強(qiáng)度58.5Mpa

1.2骨料：粗骨料為粒徑5-25mm的配合精選紅山巖碎石、表觀密度2650kg/m³，含泥量為0.5%針片狀含量為4.9%壓碎指標(biāo)為5.8%砂是細(xì)度模數(shù)為2.8的Ⅱ區(qū)中砂，表觀密度為2640kg/m³含泥量為1.8%級(jí)配合理。

1.3外加劑：采用聚羧酸混凝土高效泵送劑，混凝土高效泵送劑為無色液體，含固量大于15%減水率為20%以上。

1.4礦物摻合料：采用日照s95礦粉。比表面積409cm²/kg。28天活性指數(shù)105%。

1.5水：飲用水。

2試驗(yàn)方案的擬定

首先采用精選粗骨料、水泥用量、水膠比、砂率、礦粉用量等進(jìn)行試驗(yàn)，以明確用理想的原材料配置C60高強(qiáng)泵送混凝土的合理配比做為試驗(yàn)的基準(zhǔn)混凝土的配合比，以配置出的基準(zhǔn)混凝土為基礎(chǔ)，通過調(diào)節(jié)各種因素，來研究各因素對(duì)C60高強(qiáng)泵送混凝土的影響。

3 C60高強(qiáng)泵送混凝土的配比確定

C60高強(qiáng)泵送混凝土試驗(yàn)配置密度為f_cuk=1.10_cu，0=1.10×60=66.0mpa已交實(shí)驗(yàn)表：

通過實(shí)驗(yàn)確定C60高強(qiáng)泵送混凝土的合理配比為編號(hào)2，具體根據(jù)為水泥用量400kg/m³、砂率40%礦粉120kg/m³泵送劑10.0kg/m³（水泥用量1.8%）w/b0.328天抗壓強(qiáng)度為68.0Mpa坍落度200ram，預(yù)拌混凝土具有良好的粘聚性和流動(dòng)性2小時(shí)坍落度損失小于40mm，含氣量為3.8初凝時(shí)間為7小時(shí)50分，終凝時(shí)間為9小時(shí)50分。

4幾個(gè)因素對(duì)高強(qiáng)泵送混凝土配置的影響

4.1石子粒形

分別用10%，20%，30%針片狀連續(xù)級(jí)配的石子來取代基準(zhǔn)混凝土中的精加工石子，以研究石子的粒形改變后期強(qiáng)度和坍落度的變化，基準(zhǔn)混凝土中其他因素不變。

試驗(yàn)結(jié)果見表2：

從試驗(yàn)現(xiàn)象來看，當(dāng)針片狀含量達(dá)到20%時(shí)，坍落度明顯減少，通過增加泵送劑可以使坍落度損失降低，但是當(dāng)針片狀含量進(jìn)一步增加時(shí)，坍落度減少更為顯著，通過泵送劑的增加已很難有效地提高坍落度，且由于泵送劑的增加，導(dǎo)致混凝土中水泥漿過稀，從而與骨料分離，形成離析。

4.2石子粒徑

石子粒徑是高強(qiáng)泵送混凝土配置時(shí)比較容易控制的一個(gè)因素，一般認(rèn)為配置高強(qiáng)混凝土?xí)r，石子的粒徑不宜超過20mm。而國外的有關(guān)資料認(rèn)為，最大石子粒徑不宜超過15mm。

本試驗(yàn)中選擇最大粒徑分別為15mm，20mm，30mm，40mm。且粒形比較理想的石子來配置高強(qiáng)泵送混凝土，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3：

從表3中可以看出：（1）石子的粒徑變化對(duì)坍落度影響不大，隨著泵送劑摻量的適當(dāng)調(diào)節(jié)基本可以保持坍落度不變，但是隨粒徑的增大使離散性有所增加。（2）當(dāng)粒徑為15mm時(shí)，適當(dāng)增加外加劑的摻量，在保證相同流動(dòng)性的前提下，可以使混凝土的強(qiáng)度提高。（3）粒徑的增加只是混凝土的強(qiáng)度顯著降低，當(dāng)粒徑大于40mm，混凝土的強(qiáng)度損失達(dá)15%以上，此時(shí)即使采用提高減水劑摻量、增加水泥漿用量的方法，也很難彌補(bǔ)這個(gè)強(qiáng)度損失。因此配置C60泵送混凝土的最大粒徑不超過30mm為宜。

4.3砂率

將基準(zhǔn)混凝土中40%的砂率分別改為34%，36%，38%，42%，44%后進(jìn)行試驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4：

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出，當(dāng)砂率達(dá)到44%時(shí)混凝土粘聚性顯著增大，流動(dòng)極為緩慢、泵送阻力將會(huì)增大，對(duì)坍落度值沒有明顯影響，而當(dāng)砂率小于36%時(shí)，混凝土的強(qiáng)度雖然較大，但由于砂率過小，難以對(duì)期間潤滑和對(duì)粗集料間隙的填充作用，故流動(dòng)性變差，在泵送過程中容易在泵送壓力下出現(xiàn)砂漿與粗集料分離現(xiàn)象，造成堵泵。因此對(duì)于C60高強(qiáng)泵送混凝土來說38—42%范圍內(nèi)的砂率較為理想。

4.4摻合料

對(duì)于高強(qiáng)混凝土而言優(yōu)質(zhì)的摻合料是必不可少的重要成分，常用摻合料粒化高爐礦渣粉，粉煤灰等，它們含有大量的活性成分，可以與水泥水化產(chǎn)物Ca（OH），反應(yīng)生成水化硅酸鈣凝膠，為混凝土提高強(qiáng)度。同時(shí)，其微粒可以填充混凝土中的微孔，單混凝土進(jìn)一步密實(shí)，有利于強(qiáng)度的損失。

本試驗(yàn)選用溫州電廠生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰，可以通過研究粉煤灰對(duì)混凝土的影響，即內(nèi)摻取代水泥。

分別按5%10%15%20%25%的量來取代基準(zhǔn)混凝土中水泥，觀察新拌混凝土的和易性及硬化混凝土強(qiáng)度發(fā)展，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5：

從表5可以看出隨著粉煤灰取代量的增加，混凝土的坍落度是升高趨勢(shì)，這是因?yàn)榉勖夯业男杷繛?8%，較水泥低。從28天強(qiáng)度看，當(dāng)取代小于10%時(shí)，混凝土強(qiáng)度僅有微小的損失，當(dāng)取代量大于10%，混凝土強(qiáng)度隨取代量的增加而銳減，當(dāng)取代量為25%時(shí)，強(qiáng)度損失可達(dá)40%。這說明等量取代粉煤灰與水泥比較，所能提供的有效膠凝材料，這不如后者。所以，從本實(shí)驗(yàn)中可知粉煤灰對(duì)水泥的取代量不應(yīng)超過15%。

4.5內(nèi)摻礦粉試驗(yàn)

礦粉是一種比較合理摻合料，在配置高強(qiáng)度混凝土中不可少，但在保證混凝土各種性能要求的前提下，應(yīng)該盡量不能超過25%，下面來研究水泥取代礦粉所產(chǎn)生影響，試驗(yàn)結(jié)果見表6：

從表6可以看出粉煤灰對(duì)混凝土強(qiáng)度的改善效果，顯然不如礦粉，因?yàn)閺?8天取代看，水泥取代礦粉不能超過25%，超過25%強(qiáng)度損失可達(dá)10%左右。故從本試驗(yàn)結(jié)果看，配置C60高強(qiáng)度混凝土，礦粉內(nèi)摻不能超過25%。

5結(jié)論

通過以上四種因素對(duì)C60高強(qiáng)度泵送混凝土配置影響的研究可知道：

（1）石子的最大針片狀含量不可超過10%

（2）石子的最大粒徑不能超過30mm

（3）最大砂率不宜超過44%，對(duì)高強(qiáng)度泵送混凝土而言，其范圍以38%-44%為宜。

（4）礦粉摻量不能超過25%占水泥含量。

（5）粉煤灰對(duì)水泥的取代量不能超過15%

以上結(jié)論是考慮單因素變化時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，他指的是混凝土配比中作為單因素變化時(shí)，該因素應(yīng)具備最起碼條件。當(dāng)綜合考慮這些因素的共同作用，應(yīng)以上訴指標(biāo)為參考，根據(jù)具體情況，相應(yīng)地調(diào)節(jié)各因素的參數(shù)，使他們之間達(dá)到協(xié)調(diào)。