Study on Measures of Cost Reduction and Benefit Increase for Flowing and High Strength Manufactured Sand Concrete

張意1，陳科2，陳怡宏1，顏婷莎1，朱琳1（1重慶建工住宅建設(shè)有限公司，重慶　400015；2重慶大學(xué)材料學(xué)院，重慶　400030）

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大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土降本增效措施研究

Study on Measures of Cost Reduction and Benefit Increase for Flowing and High Strength Manufactured Sand Concrete

張意1，陳科2，陳怡宏1，顏婷莎1，朱琳1
（1重慶建工住宅建設(shè)有限公司，重慶400015；2重慶大學(xué)材料學(xué)院，重慶400030）

摘要：運(yùn)用聚羧酸高性能減水劑配制大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土，并優(yōu)化混凝土配合比，可顯著降低混凝土生產(chǎn)成本，提高單方混凝土利潤(rùn)。其中，配制的C30、C40、C50大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土較使用萘系減水劑混凝土均實(shí)現(xiàn)了成本降低。

關(guān)鍵詞：聚羧酸高性能減水劑；大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土；降本增效

基金論文：住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2014年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃：大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土制備技術(shù)與工程應(yīng)用研究。項(xiàng)目編號(hào)：2014-K1-02。

Abstract:The application of high-performance polycarboxylate superlasticizer in constructing flowing and high strength manufactured sand concrete and the optimization of concrete mix proportions can dramatically reduce the construction cost and increase the benefit of each cube concrete. The prepared C30, C40, C50 flowing and high strength manufactured sand concrete, compared with concrete with FDN Superplasticizer Added, achieve the goal of cost reduction.

Keywords:high-performance polycarboxylate superlasticizer; flowing and high strength manufactured sand concrete; cost reduction and benefit increase

引言

雖然聚羧酸高性能減水劑存在著對(duì)砂石集料含泥量敏感性強(qiáng)[1-3]、對(duì)機(jī)制砂適應(yīng)差等缺點(diǎn)，然而，聚羧酸高性能減水劑具有減水率高、流動(dòng)性保持性好、適應(yīng)的水泥品種廣泛、對(duì)混凝土增強(qiáng)效果顯著、能降低混凝土收縮等突出優(yōu)點(diǎn)，在滿足混凝土工作性及強(qiáng)度要求的前提下，相對(duì)于減水率較低的萘系減水劑可大幅度降低混凝土成本，同時(shí)產(chǎn)品不含甲醛、丙酮等對(duì)人體有害的物質(zhì)，是一種綠色環(huán)保的產(chǎn)品。

當(dāng)前重慶市商品混凝土攪拌站競(jìng)爭(zhēng)激烈，受房地產(chǎn)市場(chǎng)負(fù)面影響嚴(yán)重，各商品混凝土攪拌站受到了不同程度的沖擊，業(yè)務(wù)量逐漸下滑，混凝土單方利潤(rùn)也越來越低。對(duì)此，各商品混凝土攪拌站皆努力探索降本增效的行之有效的措施，以提高公司的競(jìng)爭(zhēng)力、確保公司在行業(yè)中優(yōu)勢(shì)地位及實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

在缺少天然中粗砂的重慶地區(qū)，機(jī)制砂作為一種混凝土細(xì)骨料得到了廣泛應(yīng)用。那么，運(yùn)用聚羧酸高性能減水劑配制大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土對(duì)降低混凝土成本將起到積極的作用。

本文運(yùn)用聚羧酸高性能減水劑配制大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土，并優(yōu)化混凝土配合比，以實(shí)現(xiàn)混凝土成本降低5.0元/m3的目標(biāo)。

1　原材料及試驗(yàn)方法

1.1原材料

（1）水泥：重慶拉法基水泥P·O 42.5R，3d抗壓強(qiáng)度26.8MPa、抗折強(qiáng)度6.4MPa，28d抗壓強(qiáng)度48.9MPa、抗折強(qiáng)度8.6MPa。

（2）礦渣粉：重慶祥眾新型建材有限公司生產(chǎn)的S95級(jí)礦渣粉，比表面積445m2/kg，流動(dòng)度比96％，28d活性指數(shù)90％。

（3）粉煤灰：重慶珞璜電廠Ⅱ級(jí)粉煤灰，細(xì)度21.3％，需水量比98％，燒失量3.0％。

（4）細(xì)骨料：湖北枝江砂，Mx=1.2，含泥量1.0％；唐家沱產(chǎn)機(jī)制砂，Mx=3.2，快速法檢驗(yàn)MB值合格。

（5）粗骨料：5～20mm卵碎石，由5～10mm粒徑和10～20mm 按4:6混合而成，含泥量0.3％。

（6）外加劑：重慶助揚(yáng)建材有限公司生產(chǎn)的聚羧酸高性能減水劑及萘系高效減水劑，減水率分別為25％、16％，推薦摻量1.5％～2.0％。

（7）BTC功能型外加劑：重慶普正建材有限公司生產(chǎn)，為半透明液體，推薦摻量0.6％～1.0％。

（8）拌合用水：自來水。

1.2試驗(yàn)方法

混凝土坍落度試驗(yàn)按照《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB50080-2002）進(jìn)行，混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081-2002）進(jìn)行，試件尺寸為100mm×100mm×100mm。

2　試驗(yàn)方案及結(jié)果分析

2.1試驗(yàn)方案

通過優(yōu)化試驗(yàn)，對(duì)比研究。采用聚羧酸高性能減水劑與使用萘系高效減水劑配制大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土，配合比的成本及試驗(yàn)結(jié)果見表1表3。

表1　優(yōu)化前混凝土配合比及成本

2.2結(jié)果分析

萘系高效減水劑減水率較低，對(duì)混凝土工作性能的改善及抗壓強(qiáng)度提高能力較弱，故需通過提高萘系高效減水劑摻量才可實(shí)現(xiàn)混凝土良好工作性及較高強(qiáng)度，從而增加了混凝土配合比成本。

表2　優(yōu)化后混凝土配合比

表3　優(yōu)化后混凝土性能及成本

對(duì)此，采用聚羧酸高性能減水劑來制備大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土，并通過試驗(yàn)確定聚羧酸高性能減水劑摻量，結(jié)果見表2、表3中實(shí)施一。首先是將萘系高效減水劑更換為聚羧酸高性能減水劑，并通過試驗(yàn)研究確定了C30、C40、C50混凝土配合比摻量分別為1.80％、1.75％、1.70％。結(jié)果表明，通過聚羧酸高性能減水劑的使用，混凝土工作性能良好，7d抗壓強(qiáng)度達(dá)到了抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的100％以上，28d抗壓強(qiáng)度達(dá)到了抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的150％以上，混凝土強(qiáng)度富余值高。在混凝土配合比成本上，C30、C40、C50大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土較優(yōu)化前的成本（見表1）分別降低了1.1元/m3，2.8元/m3，2.7元/m3。見圖1。

雖然采用聚羧酸高性能減水劑在一定程度上降低了混凝土的成本，但并未實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)，所以還需進(jìn)一步采取措施調(diào)整。

通過分析表明，優(yōu)化前混凝土配合比中湖北砂與機(jī)制砂比例并不合適，復(fù)配砂級(jí)配不合理，再受到萘系高效減水劑減水率低的影響，勢(shì)必要通過提高砂率來改善混凝土工作性。然而，湖北砂和機(jī)制砂單價(jià)較碎石單價(jià)高，這勢(shì)必會(huì)增加混凝土配合比成本。所以，可通過改善復(fù)配砂比例，并適當(dāng)降低砂率的方法來降低混凝土成本。首先通過緊密堆積密度試驗(yàn)確定了湖北砂與機(jī)制砂的復(fù)配比例為4∶6，然后在此基礎(chǔ)上適當(dāng)降低砂率?；炷僚浜媳燃敖Y(jié)果見表2、表3實(shí)施二。

通過調(diào)整復(fù)合砂比例，適當(dāng)降低砂率，混凝土工作性能、強(qiáng)度較實(shí)施一的結(jié)果有所提高，且混凝土配合比成本在實(shí)施一基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低，C30、C40、C50大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土較實(shí)施一的成本分別降低了1.3元/ m3，1.0元/m3，0.2元/m3，較優(yōu)化前的成本分別降低了2.4元/m3，3.8元/m3，2.9 元/m3。見圖2。

鑒于上述措施仍然沒有實(shí)現(xiàn)降低混凝土成本的既定目標(biāo)，于是在之前的優(yōu)化配合比基礎(chǔ)上，采取降低單方混凝土膠凝材料用量的措施。具體措施是在保證混凝土工作性及強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及工程要求的前提下，降低單方水泥及粉煤灰用量，以降低混凝土配合比成本?；炷僚浜媳燃敖Y(jié)果見表2、表3實(shí)施三。

通過降低混凝土水泥及粉煤灰用量，大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土工作性能仍然良好，混凝土7d抗壓強(qiáng)度達(dá)到抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的90％及以上、28d抗壓強(qiáng)度達(dá)到抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的115％及以上，混凝土強(qiáng)度富余值較高。同時(shí)，大幅度降低了混凝土配合比成本，C30、C40、C50大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土較實(shí)施二的成本分別降低了6.1元/m3，8.7元/m3，6.2元/m3，較優(yōu)化前成本分別降低了8.5元/m3，10.5元/m3，11.1元/m3，實(shí)現(xiàn)了混凝土配合比成本降低5.0元/m3的目標(biāo)。見圖3。

圖1　混凝土配合比成本對(duì)比

圖2　混凝土配合比成本對(duì)比

圖3　混凝土配合比成本對(duì)比

3　結(jié)論

運(yùn)用聚羧酸高性能減水劑配制大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土，并優(yōu)化混凝土配合比，可顯著降低混凝土生產(chǎn)成本，提高單方混凝土利潤(rùn)。其中，配制的C30、C40、C50大流動(dòng)性機(jī)制砂混凝土成本較使用萘系減水劑配制的混凝土成本分別降低了8.5元/m3，10.5元/m3，11.1元/m3。

參考文獻(xiàn)：

[1]付培根．聚羧酸系高效減水劑在貴州地區(qū)的應(yīng)用研究[D]．重慶：重慶大學(xué)，2007．

[2]李崇智，祁艷軍，陳家瓏．聚羧酸系減水劑在高性能混凝土中的應(yīng)用研究[J]．新型建筑材料，2008（6）：57-62．

[3] JEKNAVORIANA，HAZRTIK，BENTURA，etc. Use of chemical admixtures to modify the rheological behavior of cementations systems containing manufactured aggregates[C]. Proceedings of the Concrete Sustainability Conference，April 13 -15，2010，Tempe，Arizona，USA．[S. l.]：Mixed Concrete Association，2010：1-14．

責(zé)任編輯：孫蘇

施工經(jīng)驗(yàn)

建筑外墻空調(diào)預(yù)留孔的留置

目前，為方便住戶空調(diào)安裝，避免安裝空調(diào)時(shí)后鉆孔污染墻面，一般建設(shè)單位均要求施工單位預(yù)留外墻空調(diào)管孔，但在設(shè)計(jì)、施工預(yù)留孔時(shí)，以下幾個(gè)環(huán)節(jié)必須引起足夠重視，否則將帶來滲水隱患。

(1)外墻空調(diào)預(yù)留孔時(shí)，應(yīng)充分考慮空調(diào)的合理安裝位置，以免預(yù)留孔失效。

(2)外墻空調(diào)預(yù)留孔時(shí)，應(yīng)向室外下方傾斜，嚴(yán)禁向室內(nèi)下方傾斜，以免雨水順坡入室。

鑒于多數(shù)住宅樓底層設(shè)計(jì)為車庫，而且往往車庫外墻距主樓外墻有一定距離，也就形成了部分車庫屋面，況且有些設(shè)計(jì)不是將主樓屋面雨水單獨(dú)排出，而是在車庫屋面匯流然后統(tǒng)一排出，這樣往往造成車庫屋面積水過深。一層柜式空調(diào)預(yù)留孔位置較低，且直通車庫屋面，當(dāng)遇到暴雨強(qiáng)度較大時(shí)，車庫屋面大量積水，雨水會(huì)順空調(diào)孔進(jìn)入室內(nèi)，對(duì)家電、家具等財(cái)產(chǎn)造成損壞。因此，對(duì)于此類建筑，在設(shè)計(jì)時(shí)一定要注意以下兩點(diǎn)。

(1)主屋面雨水一定要單獨(dú)排出，嚴(yán)禁與車庫屋面雨水匯流排出。

(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及車庫屋面建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮室內(nèi)地面標(biāo)高與車庫屋面標(biāo)高的協(xié)調(diào)問題，確保柜式空調(diào)預(yù)留孔距車庫屋面防水層的高度不低于規(guī)范要求。

（摘自：《建筑工人》）

作者簡(jiǎn)介：張意（1981-），男，江蘇沛縣人，碩士研究生，高級(jí)工程師，主要從事建筑施工質(zhì)量技術(shù)管理工作。

收稿日期：2015-11-16

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.01.042

中圖分類號(hào)：TU473.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-9107（2016）01-0042-03