王正喜，楊國卿

（青島港（集團）港安建設(shè)有限公司，山東 青島266000）

混凝土是我國建筑工程中的主要結(jié)構(gòu)材料。隨著技術(shù)的進步，混凝土結(jié)構(gòu)工程向更高建筑、更大跨度和更高承載力方向發(fā)展，對高強度、高性能混凝土的需求越來越大，本文著重論述了采用常規(guī)材料配制和在常規(guī)工藝下生產(chǎn)可泵送C65高強混凝土的質(zhì)量控制情況。

1 概述

銀領(lǐng)國際項目6#樓，總建筑面積2.8萬平米，框剪結(jié)構(gòu)，位于青島市開發(fā)區(qū)珠江路北側(cè)，地下二層，地上28層，自地下二層至地上14層框架柱全部采用C65混凝土，在2010年6～10月份施工，施工工藝采用地泵、車泵及塔吊施工。

作為混凝土攪拌站，配制高強混凝土，原材料選擇是重中之重，其次是配合比設(shè)計，生產(chǎn)流程各環(huán)節(jié)控制，這三點相互關(guān)聯(lián)，互為制約，只有精心設(shè)計，精心組織，充分考慮施工過程各種因素，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)混凝土。

2 原材料選擇

（1）水泥選擇

高強混凝土的配制，宜使用高強度等級水泥，以便合理地控制水泥用量，避免水泥用量過大帶來的弊端。經(jīng)比較，選用日照大宇P·I52.5級水泥配制C65混凝土，完全滿足規(guī)范要求。該水泥早期強度高，水化熱較大，凝結(jié)時間快，初凝2.5h?？紤]罐車運輸因素，因此在澆筑時，應(yīng)采取措施，使混凝土初凝時間在5h以上。

（2）摻合料

考慮粉煤灰對降低混凝土早期強度影響較大，而硅粉價格較高，添加時計量不易控制，由于以上的原因，我們選擇了S95級礦渣粉，試驗結(jié)果見表1所示。

（3）細(xì)骨料

配制高強混凝土用砂，主要滿足以下技術(shù)指標(biāo)：①砂必須是非堿活性材料；②砂細(xì)度模數(shù)2.8～3.2，砂硬度高，級配曲線合理；③含泥量小于1%，不含泥塊；④砂堅固性符合規(guī)范要求。經(jīng)檢測平度大沽河砂，滿足上述關(guān)鍵要求。試驗發(fā)現(xiàn)，砂中的含石量偏高（大于10mm粒徑顆粒達到15.6%），為減少大顆粒對混凝土拌合物性能的影響，對砂統(tǒng)一進行過10mm篩，保證砂子的質(zhì)量穩(wěn)定。

（4）粗骨料

宜選用質(zhì)地堅硬、級配良好、針片狀少、空隙率小的碎石。骨料最大粒徑不宜大于25mm。根據(jù)青島地區(qū)碎石料源情況，對五蓮玄武巖、膠州石灰?guī)r、海底隧道花崗巖三個地方的碎石進行篩選。膠州石灰?guī)r石質(zhì)中含部分石英，影響混凝土后期強度，通過試驗混凝土強度僅能達到61MPa。五蓮玄武巖和海底隧道花崗巖可以滿足高強度混凝土要求，最終采用供應(yīng)充足、質(zhì)量較好的五蓮玄武巖碎石，生產(chǎn)工藝為錘擊式破碎，滾篩分級，5～20mm級配良好，針片狀、壓碎指標(biāo)值均滿足規(guī)范要求，配制C65混凝土用碎石。試驗結(jié)果見表2所示。

（5）水

拌合、養(yǎng)護用水均采用自來水。

（6）高效減水劑

表1 礦渣粉試驗結(jié)果

表2 碎石試驗結(jié)果

配制高強混凝土，高效減水劑的選擇是技術(shù)關(guān)鍵。經(jīng)多家知名廠家篩選、分析，PMC高效減水劑價格適中，泌水性小。減水劑應(yīng)選用與水泥匹配坍落度損失小，減水率不宜小于20%，最好能大于25%。我們經(jīng)過多次試配擇優(yōu)采用PCA聚羧酸高效減水劑。進行了勻質(zhì)性、物理性能及水泥適應(yīng)性試驗，性能指標(biāo)均符合《混凝土外加劑》（GB8076-2008）一等品標(biāo)準(zhǔn)要求及《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50119-2003）標(biāo)準(zhǔn)要求。通過水泥適應(yīng)性試驗得到外加劑的最佳摻量為1.5%，減水率為22%。

3 配合比設(shè)計

（1）混凝土配合比設(shè)計混凝土強度等級C65，坍落度要求180～200 mm左右。

混凝土試配嚴(yán)格按《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ55-2000）規(guī)定。因尚未統(tǒng)計資料，混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差δ值在混凝土強度等級大于C40時暫定為5.0MPa，經(jīng)計算混凝土施工配制強度為73.2MPa。

根據(jù)水泥28d膠砂強度值在54.3～56.4MP左右，水泥強度保證率在103%～107%，小于110%，根據(jù)多年試配及生產(chǎn)施工經(jīng)驗，為確?；炷翉姸缺ＷC率，水泥活性按強度保證值52.5MPa計算，確保保證率。利用水灰比與強度的線性關(guān)系式計算出水灰比為0.32。根據(jù) 《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ55-2000），按照設(shè)計坍落度要求選擇用水量為225kg/m3,由減水劑的減水率計算用水量mwa=mw0×(1-22%)=175kg/m3，礦渣粉摻量為膠凝材料的20%，外加劑用量在1.5%為推薦最佳摻量，假定容重為2450kg/m3，計算初步配合比。

（2）試拌結(jié)果：當(dāng)用水量為175kg時，坍落度達到170mm，按坍落度遞增20mm，用水量增增5kg計算，實際用水量應(yīng)為180kg/m3，水泥用量應(yīng)為180/0.32=563kg，采用固定用水量法。根據(jù)設(shè)計規(guī)范，分別取水灰比為0.30、0.34對比試驗，分別計算配合比，并進行試拌調(diào)整。試拌時混凝土和易性良好，凝結(jié)時間符合設(shè)計要求，終凝在8h左右,混凝土表觀密度實際測算后為2435kg/m3，與計算值僅相差0.6%＜2%，無需調(diào)整。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護7d混凝土強度達到54.6MPa，達到設(shè)計的84%，28d混凝土強度達到73.4MPa。

（3）試驗驗證：按照設(shè)計規(guī)程，配合比確定后，再次進行了6次重復(fù)試驗進行驗證，經(jīng)過驗證，混凝土28d強度6次平均值為71.8MPa,滿足設(shè)計規(guī)程要求。

4 生產(chǎn)應(yīng)用

為保證現(xiàn)場施工的混凝土質(zhì)量，我們在生產(chǎn)施工混凝土過程中采取如下措施：

（1）單機專項生產(chǎn)。由于高性能混凝土原材料的特殊性，我們采用單機獨立操作的保證措施，攪拌站單獨利用一座180站攪拌機進行生產(chǎn)，并提前儲備好生產(chǎn)用原材料。

（2）加強監(jiān)控。我們和施工單位各派出一名專職技術(shù)人員，對生產(chǎn)過程中的原材料進行隨時檢查，特別是對水泥進行測溫、對外加劑的適應(yīng)性進行試驗。對混凝土的計量系統(tǒng)及礦物摻加劑計量進行監(jiān)督、抽查，對每車混凝土進行出廠檢驗，確?；炷脸鰪S時質(zhì)量均勻、穩(wěn)定。

（3）共同把關(guān)。由于是高強度混凝土澆筑，且天氣施工期間天氣炎熱，混凝土凝結(jié)較快，對施工時間要求極其嚴(yán)格，必須保證混凝土一次性順利澆筑，不能有一點失誤。因此，混凝土運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，我方技術(shù)員和甲方、監(jiān)理及施工單位人員一起對混凝土進行檢驗，符合要求后才允許泵送澆筑。同時我方派一名專職調(diào)度人員進行和現(xiàn)場施工單位協(xié)調(diào)聯(lián)系，合理安排車輛。

（4）改進工藝。現(xiàn)場采用高頻振搗器進行振搗，當(dāng)混凝土澆筑至頂部時，采用二次振搗及二次抹面，確?；炷恋拿軐嵭?。終凝后，開始持續(xù)保濕養(yǎng)護。在拆模后，測得框架柱外測表面溫度達83℃，進行塑料薄膜覆蓋后又進行保溫覆蓋，避免了溫差裂縫的發(fā)生。

此次混凝土施工歷時5個月左右，在澆筑過程中混凝土工作性能相當(dāng)好，流動度與粘聚性令人滿意?；炷寥肽：缶哂休^好的流動性，似粘稠的半流淌物，插入振搗棒后混凝土呈流體狀，易于振搗密實。現(xiàn)在C65高強度混凝土已經(jīng)順利澆筑完畢，且經(jīng)過強度測試，28d強度甚至達到了C70標(biāo)準(zhǔn)，滿足施工需求。

5 結(jié)語

（1）配制高強度混凝土并不神秘，只要具備并充分了解各組成材料的性質(zhì)及其相互作用的特定知識，完全可以采用常規(guī)材料、配制出強度高、工作性能優(yōu)異，體積穩(wěn)定性和耐久性良好的C65高強度混凝土，并成功地應(yīng)用于直接外漏的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，混凝土不粘稠，可泵性好，制作成本較低，裂縫控制措施科學(xué)。

（2）配制高強度混凝土的技術(shù)關(guān)鍵就是選擇高強度的石子，保證混凝土28d強度能滿足設(shè)計要求，并選用與水泥匹配的高效減水劑，摻入適量活性摻合料、降低水膠比來獲取，在實際使用中還要根據(jù)不同材料特性進行調(diào)整，控制水灰比和減少用水量是配制高強度混凝土的關(guān)鍵之一，施工時如果水灰比和用水量不加嚴(yán)格控制，水灰比增大混凝土強度會明顯下降。

（3）隨著高層、超高層和大跨度結(jié)構(gòu)工程的出現(xiàn)，對高強度、高性能混凝土提出了更高的要求，現(xiàn)在生產(chǎn)和使用C60高強度混凝土也將相當(dāng)普遍。采用高強度混凝土后，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸、體積就會相對減少，混凝土用量也將成比例地減少，不但使建筑物在觀感上給人以舒適的感覺，而且增加了建筑物的實際使用面積，經(jīng)濟效益非常明顯。

（4）高強度混凝土早期強度較高，后期強度增長較慢，質(zhì)量受各種環(huán)境因素和人為因素的影響比較大，施工時稍有差錯就會帶來比較嚴(yán)重的后果，尤其是過高的溫度、遠(yuǎn)距離運輸以及水化熱等問題更要引起重視，使用時應(yīng)加以注意。

[1]馮乃謙.新實用混凝土大全[M].北京：科學(xué)出版社，2005.

[2]JGJ55-2000普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程[S].