鄭 博

（中鐵二十一局集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

現(xiàn)在，越來越多的工程都在利用礦物摻合料。在實際工程中，大摻量礦物摻合料混凝土，特別是大摻量粉煤灰混凝土，具有低水化溫升，強(qiáng)度成長快的優(yōu)點，并能有效改進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)的抗開裂性，不但簡化混凝土生產(chǎn)程序，節(jié)約工程投資，而且減少能源消耗、保護(hù)環(huán)境和提高經(jīng)濟(jì)效益，適用于大體積混凝土。

1 簡介

大摻量礦物摻合料混凝土是指在混凝土拌合時添加擁有一定細(xì)度和活性的用于改良新拌合硬化混凝土性能的礦物摻合料 （如粉煤灰，磨細(xì)礦渣粉，硅灰粉等）的比例在40%以上的混凝土。礦物摻合料可單獨使用，也可復(fù)合運用。對大體積混凝土來說，通常使用粉煤灰，有時也將粉煤灰和磨細(xì)礦渣粉混合使用。

2 作用

伴隨著現(xiàn)代建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑工程多采用大跨度、重荷載的結(jié)構(gòu)形式，超高層及高層建筑物的荷載相對較大，設(shè)計常采用厚而大的鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，因此對混凝土的強(qiáng)度和耐久性要求越來越高。施工時，為了保證鋼筋混凝土筏板結(jié)構(gòu)的完整性，達(dá)到設(shè)計承載力，通常采用整體澆筑，除沉降后澆帶外，不留其他后澆帶。并且還要嚴(yán)格控制混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫升不能偏高，防止因過大的溫度收縮而導(dǎo)致混凝土開裂。

在混凝土水化硬化時，一定伴隨著體積收縮?；炷两Y(jié)構(gòu)中所存在的各類約束條件作用下，如果混凝土體積收縮過大，就會產(chǎn)生開裂，會對混凝土的承載力和耐久性有不利作用。為了避免混凝土收縮開裂、增加混凝土的耐久性，施工時用礦物摻合料代替一定量的水泥就是最好的選擇。

在制定混凝土配合比時，加入適量的礦物摻合料不但可以減少水泥的使用，使混凝土的水化熱溫升減慢，而且因為摻合料的形態(tài)、微集料和火山灰效應(yīng)有效提高了混凝土的工作性，不僅增加了混凝土的后期強(qiáng)度，且使混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改善，所以提高了混凝土的抗開裂性及耐久性。

3 特點

大摻量礦物摻合料混凝土的特點是水膠比低、膠凝材料使用量大、水泥用量低。其結(jié)構(gòu)性能的特點是：初期強(qiáng)度發(fā)展慢，后期強(qiáng)度稍低；干縮較大，抗碳化性較差；水化溫升值和溫升速度相對較低。因為礦物摻合料的水化反應(yīng)程度受溫度影響較大，混凝土結(jié)構(gòu)中水泥的水化熱能使其反應(yīng)加快，性能提升。因此大摻量礦物摻合料混凝土，尤其是大摻量粉煤灰混凝土在實際結(jié)構(gòu)中的強(qiáng)度要高于試驗室試件。

摻合料混凝土所用水泥量小，并使工業(yè)廢渣得以利用，降低了CO2的排放，增加了混凝土的綠色度。

表1 某高層住宅建筑底板的混凝土配合比kg﹒m-3

表1為甘肅省蘭州市新區(qū)某高層住宅樓底板混凝土的配合比，該基礎(chǔ)底板厚1400mm，所用大摻量粉煤灰混凝土，施工完成后，性能良好，無收縮開裂。并且對C35的混凝土，P·O42.5普通硅酸鹽水泥的使用量為220kg/m3，低于現(xiàn)行規(guī)范所標(biāo)明的最低水泥使用量。

試驗室采用三種不同的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，在不同時間測定的混凝土強(qiáng)度（見圖 1），能發(fā)現(xiàn)在標(biāo)養(yǎng)下（20℃，RH≥95%）的混凝土試件，60d強(qiáng)度為59.1MPa，到達(dá)驗收條件。而根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高曲線調(diào)整養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)溫度后養(yǎng)護(hù)的試件，因為高溫使粉煤灰的活性得到釋放，使水化反應(yīng)提前，因此其初期強(qiáng)度增長很快，且各齡期強(qiáng)度都要高于標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下的試件。

圖1 不同養(yǎng)護(hù)條件下大摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度發(fā)展

4 施工應(yīng)用

4.1 混凝土性能與施工振搗

加入粉煤灰的大摻量礦物摻合料混凝土有較多性能優(yōu)勢，大摻量粉煤灰混凝土在相同坍落度時采用泵送施工效果要顯著好于低摻量礦物摻合料混凝土。但在施工時也存在一定的技術(shù)問題，比如當(dāng)坍落度較大時，粉煤灰顆粒容易上浮發(fā)生泌漿現(xiàn)象而影響質(zhì)量及表面觀感，所以要注意在滿足規(guī)范要求的時候，盡可能使坍落度小，混凝土到場時的坍落度要小于200mm。

澆筑前，先安排試驗員對混凝土的坍落度、和易性進(jìn)行檢查，符合要求后才能進(jìn)行施工，并在后續(xù)施工過程中隨時檢查混凝土的坍落度是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

施工過程中嚴(yán)禁過度振搗，從而避免浮漿多而厚使混凝土勻質(zhì)性受到影響，以減少表面收縮開裂。

4.2 混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土摻加具有抗裂性的粉煤灰后可以不重視養(yǎng)護(hù)的概念是不對的，要充分發(fā)揮粉煤灰混凝土抗裂性的優(yōu)勢，加強(qiáng)保濕養(yǎng)護(hù)是最直接的方法。

混凝土澆筑時，安排技術(shù)人員24小時全程旁站監(jiān)督，嚴(yán)格杜絕澆筑混凝土?xí)r的加水行為。

澆筑完成后，加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)工序，保證養(yǎng)護(hù)要求的實現(xiàn)。利用塑料布+棉氈或彩條布覆蓋的保溫措施避免發(fā)生急劇的溫度降低變化，來控制裂縫的產(chǎn)生，以保證混凝土的質(zhì)量。

5 結(jié)語

通過分析大摻量礦物摻合料混凝土的特點，結(jié)果表明，要達(dá)到同樣的強(qiáng)度，大摻量礦物摻合料混凝土的水膠比更低，其結(jié)構(gòu)致密性更好，有助于改善其抗開裂性，且膠凝材料的總量及粉煤灰/礦渣粉所占比例對碳化的影響不大，同時還減少水泥用量、降低了工程成本。因此，水化充分的大摻量礦物摻合料混凝土的耐久性及經(jīng)濟(jì)性能夠滿足大體積混凝土施工的要求。

［1］閻培渝,胡瑾,周予啟.大體積底板混凝土施工技術(shù)路線選擇[J].施工技術(shù),2013,42(24)：32-34.

［2］阿茹罕.大摻量礦物摻和料混凝土的碳化評價方法及影響因素研究[D].清華大學(xué),2011：27-28.

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