陳杰，劉秀芳，周林

（1. 營口開發(fā)區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，遼寧 營口 115007；2. 營口市鲅魚圈區(qū)盛源混凝土構(gòu)件有限公司，遼寧 營口 115007）

0 前言

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，高層建筑越來越多，對(duì)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求越來越高，C60 混凝土經(jīng)常被應(yīng)用于混凝土工程中。我公司 2016 年承接了遼寧營口財(cái)富海景項(xiàng)目，其中 6# 樓層高 33 層，1～12 層柱子混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 C60，數(shù)量總共 4000 多方，泵送施工；2017 年又承接了營口鲅魚圈熊岳第二人民醫(yī)院項(xiàng)目，主樓柱子和電梯井墻混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 C60。試驗(yàn)室設(shè)計(jì)了多套 C60 混凝土配合比方案，通過試驗(yàn)對(duì)比，終于找出了針對(duì)高強(qiáng)高性能混凝土特點(diǎn)的混凝土配合比方案，用于實(shí)際生產(chǎn)中效果良好。以下是我公司試驗(yàn)室對(duì) C60 混凝土配合比試驗(yàn)過程、試驗(yàn)結(jié)果及實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用效果，分享給同行，作為參考。

1 C60 混凝土配合比設(shè)計(jì)思路

工作性能不理想泵送困難，所以設(shè)計(jì)時(shí)主要針對(duì)其特點(diǎn)，在保證強(qiáng)度的前提下，適當(dāng)減少水泥用量加入混凝土用摻合料和高性能減水劑，使其能達(dá)到良好的使用效果。

2 原材料基本性能指標(biāo)

（1）水泥：選用營口天瑞水泥廠生產(chǎn)的 P·O52.5水泥。天瑞水泥廠生產(chǎn)的水泥性能穩(wěn)定，對(duì)外加劑適應(yīng)性強(qiáng)，各項(xiàng)性能指標(biāo)見表 1。

表1 水泥的基本性能

（2）粉煤灰：優(yōu)質(zhì)粉煤灰具有三大效應(yīng)，形態(tài)效應(yīng)、火山灰效應(yīng)和微集料效應(yīng)，利用粉煤灰的三大效應(yīng)優(yōu)化混凝土拌合物的和易性，提高混凝土耐久性，降低成本。選用的是營口鲅魚圈華能電廠生產(chǎn)的 F 類Ⅰ級(jí)粉煤灰，各項(xiàng)性能指標(biāo)見表2。

表2 粉煤灰性能指標(biāo)

（3）礦渣粉：礦渣粉可以部分取代水泥，延緩水化速度降低水化熱，改善工作性，對(duì)混凝土的后期強(qiáng)度有提高作用，降低成本。選用的是五礦營口中板有限責(zé)任公司生產(chǎn)的礦渣粉，各項(xiàng)性能指標(biāo)見表3。

表3 礦渣粉性能指標(biāo)

（4）硅灰：混凝土中的礦物摻合料粉煤灰和礦渣粉使用的比較普遍，硅灰的使用率比較低。硅灰通常被用于高強(qiáng)高性能混凝土中。硅灰顆粒直徑是水泥顆粒直徑的 1/100，顆粒形狀是球狀，表面光滑，通過延長攪拌時(shí)間，使硅灰顆粒高度分散于混凝土中填充在水泥顆粒之間而提高密實(shí)度；硅灰的顆粒形狀優(yōu)勢可改善高強(qiáng)高性能混凝土拌合物的粘附性和凝聚性，從而增加混凝土拌合物柔性，提高工作性能；同時(shí)硅灰具有很高的活性，能更全面的與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化物反應(yīng)，提高混凝土后期強(qiáng)度和混凝土耐久性。項(xiàng)目選用的是營口仙人島泰和硅業(yè)經(jīng)銷的硅灰，各項(xiàng)性能指標(biāo)見表4。

（5）細(xì)骨料：選用符合高強(qiáng)高性能混凝土用砂標(biāo)準(zhǔn)的李官砂廠生產(chǎn)的河砂，各項(xiàng)性能指標(biāo)見表5。

料場立標(biāo)志牌，專料專用，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

表4 硅灰性能指標(biāo) %

表5 河砂性能指標(biāo)

（6）粗骨料：為增加混凝土密實(shí)性，粗骨料選規(guī)格 5～20mm 連續(xù)粒級(jí)的大石橋砂石廠生產(chǎn)的碎石，各項(xiàng)性能指標(biāo)符合高強(qiáng)高性能混凝土用石標(biāo)準(zhǔn)，詳見表6。

表6 碎石性能指標(biāo)

（7）高性能減水劑：C60 混凝土膠凝材料多容重大，為了使減水劑充分、均勻地分散于混凝土拌合物中，可以按降低濃度、提高摻量的原則復(fù)配減水劑，同時(shí)延長混凝土攪拌時(shí)間。選用錦州凌云建材有限公司生產(chǎn)的聚羧酸系高性能減水劑，各項(xiàng)性能指標(biāo)見表7。

表7 減水劑性能指標(biāo)

3 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)配合比及試驗(yàn)結(jié)果

3.1 配合比設(shè)計(jì)方案

膠凝材料 530～550kg/m3，砂率 40%～42%，硅灰設(shè)計(jì)為外摻法，水膠比 0.26～0.28。配合比見表8。

表8 配合比設(shè)計(jì)表 kg/m3

3.2 混凝土拌合物各項(xiàng)性能（表9）

表9 混凝土工作性能 mm

3.3 硬化混凝土力學(xué)性能

現(xiàn)如今攪拌站試驗(yàn)室混凝土試模尺寸通常都是(100×100×100)mm3的試模，高強(qiáng)度等級(jí)混凝土試塊宜用標(biāo)準(zhǔn)尺寸試模制作，由于拌合物坍落度擴(kuò)展度大不宜使用混凝土振動(dòng)臺(tái)振搗，人工插搗即可。硬化混凝土力學(xué)性能指標(biāo)見表10。

表10 混凝土抗壓強(qiáng)度 MPa

3.4 配合比方案選擇

高強(qiáng)高性能混凝土的特點(diǎn)是強(qiáng)度高，拌合物工作性能較難控制，所以重點(diǎn)是保證強(qiáng)度、把握混凝土拌合物工作性，然后控制成本。對(duì)表8～10 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，最終決定選用方案 8 作為生產(chǎn)用配合比。

4 實(shí)際生產(chǎn)中抽樣混凝土性能檢測結(jié)果

4.1 混凝土拌合物性能檢測

由于 C60 混凝土的特殊性，每次生產(chǎn) C60 混凝土都做開盤鑒定，調(diào)整的原則是水膠比保持不變的前提下，適當(dāng)調(diào)整各種材料用量使混凝土拌合物的工作性能利于泵送，同時(shí)又能保證混凝土硬化后強(qiáng)度。選幾次到達(dá)現(xiàn)場后等待不同時(shí)間的混凝土拌合物，開盤鑒定的結(jié)果、調(diào)整的結(jié)果及到達(dá)現(xiàn)場入泵前的工作性能檢測結(jié)果列于表11～13。

表11 混凝土拌合物開盤鑒定結(jié)果

表12 混凝土拌合物開盤調(diào)整后結(jié)果

表13 混凝土拌合物入泵前工作性能檢測結(jié)果

4.2 硬化后混凝土力學(xué)性能檢測

每次生產(chǎn) C60 混凝土站里和施工現(xiàn)場同時(shí)抽樣制作試塊，站里制作的試塊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，施工現(xiàn)場制作的試塊進(jìn)行同條件養(yǎng)護(hù)。不便將所有的抽樣試塊抗壓強(qiáng)度全部列出，只列出部分強(qiáng)度數(shù)值于表14。

4.3 實(shí)際生產(chǎn)中注意事項(xiàng)

（1）嚴(yán)格把控原材料質(zhì)量，用于 C60 混凝土的砂石專門堆放并做好標(biāo)識(shí)。

（2）每次生產(chǎn) C60 混凝土?xí)r砂子從多個(gè)部位取樣，測砂子含水率。

（3）延長攪拌時(shí)間，使硅灰和減水劑高度分散于混凝土拌合物中。

（4）嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)驗(yàn)室根據(jù)砂子含水率給出的用水量，共同做開盤鑒定，由技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)開盤鑒定結(jié)果適當(dāng)調(diào)整使拌合物工作性滿足要求。

（5）時(shí)時(shí)跟蹤工地施工進(jìn)展情況，控制發(fā)車密度，避免工地壓車等待時(shí)間過長。

表14 抽樣試塊標(biāo)養(yǎng)和同條件養(yǎng)護(hù)條件下強(qiáng)度值

5 結(jié)語

強(qiáng)度等級(jí)為 C60 的混凝土為高強(qiáng)高性能混凝土，特點(diǎn)突出，水泥用量較高，早期強(qiáng)度發(fā)展更快，水化熱高，為避免收縮裂縫產(chǎn)生，督促施工單位按規(guī)范要求對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。為保障混凝土硬化強(qiáng)度，必須使用高質(zhì)量的原材料。混凝土拌合物的工作性能較難控制，所以特殊配制適用于 C60 混凝土的高性能減水劑，通過試驗(yàn)（多做試驗(yàn)）找出最合適的摻合料摻量，特別是外摻硅灰（3%～5%），能夠很好的解決混凝土拌合物粘黏僵硬的問題，起到軟化混凝土拌合物的作用，大大改善混凝土拌合物的工作性能，同時(shí)對(duì)硬化混凝土的后期強(qiáng)度有幫助?？傊?，從原材料進(jìn)場到實(shí)驗(yàn)室配合比的給出到生產(chǎn)攪拌到運(yùn)輸?shù)焦さ厝氡?，整個(gè)過程每個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把控，這樣才能萬無一失，才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的C60 混凝土。