張國(guó)勤

（甘肅第六建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，甘肅 蘭州 730000）

在大體積混凝土施工過(guò)程中，很多因素都會(huì)對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，如原材料質(zhì)量、混凝土配合比、澆筑速度、養(yǎng)護(hù)時(shí)間等。其中混凝土配合比是否科學(xué)合理會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度以及應(yīng)用性能。而在混凝土配合比設(shè)計(jì)工作中，需要對(duì)粉煤灰摻量進(jìn)行對(duì)比分析，獲取最優(yōu)粉煤灰摻量，這樣才能提高混凝土配合比的科學(xué)性，提高混凝土應(yīng)用性能。

1 大體積混凝土施工配合比原則

在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，需要對(duì)大體積混凝土的配合比進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。在大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中除了確保其能夠滿足普通混凝土的強(qiáng)度以及耐久性指標(biāo)之外，更重要的是需要對(duì)混凝土的內(nèi)外溫差進(jìn)行合理控制，防止在大體積混凝土應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)溫差裂縫。在大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中要遵循以下設(shè)計(jì)原則：①需要對(duì)水泥品種以及水泥用量進(jìn)行嚴(yán)格控制。大體積混凝土的內(nèi)部溫升情況主要是因?yàn)樗嗨療岫a(chǎn)生的。因此，一般情況下要選擇水化熱比較低的礦渣水泥或者低熱水泥，盡可能降低在大體積混凝土配合配置過(guò)程中的水泥用量。結(jié)合以往的數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以得知，每減少10kg 水泥用量能夠降低1～2℃水化熱溫升，但是具體水泥用量情況，還需要結(jié)合建筑工程的施工要求、施工強(qiáng)度展開(kāi)科學(xué)性設(shè)計(jì)，以免水泥添加量過(guò)少，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)的情況出現(xiàn)。②可以利用礦物摻合料代替部分水泥進(jìn)行利用。在大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)礦物摻合料進(jìn)行研究，礦物摻合料有一定活性，并且水化熱比較低。一般情況下會(huì)利用礦粉、火山灰以及粉煤灰等作為礦物摻合料，這些材料的粒度滿足基礎(chǔ)性要求，并且材料的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不會(huì)因?yàn)橥饨绛h(huán)境因素的動(dòng)態(tài)變化，導(dǎo)致材料性能出現(xiàn)變化的情況。③要盡可能延長(zhǎng)混凝土的設(shè)計(jì)齡期。在大體積混凝土設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了減少水泥的用量，充分發(fā)揮礦物摻合料在后期混凝土的強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中要將混凝土的設(shè)計(jì)齡期延長(zhǎng)到60d 或者90d 左右。④在對(duì)骨料進(jìn)行選擇時(shí)，最好選擇粒徑比較大的、連續(xù)級(jí)配的粗骨料。在大體積混凝土應(yīng)用過(guò)程中，鋼筋的密集性比較低，選用粗骨料能夠減少施工過(guò)程中的用水量，從而節(jié)約水泥，降低水化熱升溫升。而利用連續(xù)級(jí)配的粗骨料，能夠防止在混凝土拌和過(guò)程中出現(xiàn)離析現(xiàn)象，從而提高混凝土的整體質(zhì)量[1]。⑤需要對(duì)緩凝型高效減水劑進(jìn)行合理應(yīng)用。緩凝高效減水劑在應(yīng)用過(guò)程中能夠減少大體積混凝土拌和中的用水量，從而減少水泥用量，降低水化熱的峰值，有利于使水化熱釋放趨于平緩狀態(tài)，防止混凝土的中心溫度急劇上升而導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差變大。需要注意的是，高效減水劑的添加量需要根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)確定具體添加量，以確保減水劑的應(yīng)用效果。⑥要注意對(duì)混凝土坍落度進(jìn)行合理控制。在大體積混凝土應(yīng)用過(guò)程中，一般會(huì)利用泵送施工，在泥漿泵工作過(guò)程中，其運(yùn)行功率、輸送速度也將影響到混凝土的澆筑效果。為了保證大體積混凝土可以滿足泵送條件，混凝土的坍落度不能超過(guò)180mm，并且能夠有效減少用水量和水泥用量[2]。

2 粉煤灰摻量對(duì)大體積混凝土質(zhì)量的影響

在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，保證混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)是保證整個(gè)工程結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的重要因素。在混凝土配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)粉煤灰的最佳摻量進(jìn)行確定，才能夠保證混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)符合工程的荷載要求。在確定粉煤灰最佳摻量的過(guò)程中，要根據(jù)粉煤灰摻量對(duì)混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生的影響為基礎(chǔ)，對(duì)粉煤灰具體摻量進(jìn)行綜合考慮。一般情況下，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，混凝土材料的抗壓強(qiáng)度表現(xiàn)為基本的力學(xué)指標(biāo)，需要對(duì)粉煤灰不同摻量對(duì)混凝土材料的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生的影響進(jìn)行研究，同時(shí)還要考慮粉煤灰摻量對(duì)混凝土抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生的影響，結(jié)合多組分析數(shù)據(jù)來(lái)確定最佳的配合比[3]。

在大體積混凝土施工配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要研究粉煤灰摻量在11%、25%、42%時(shí)不同水灰比情況下，大體積混凝土抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。具體的分析結(jié)果如下：①抗壓強(qiáng)度對(duì)比。水灰比為0.5 時(shí)，不同摻量的粉煤灰的抗壓強(qiáng)度分別為30MPa、28MPa、25MPa；水灰比為0.6 時(shí)，不同摻量的粉煤灰的抗壓強(qiáng)度分別為23MPa、21MPa、19MPa；水灰比為0.7時(shí)，不同摻量的粉煤灰的抗壓強(qiáng)度分別為18MPa、17MPa、15MPa。②抗拉強(qiáng)度對(duì)比。水灰比為0.5 時(shí)，不同摻量的粉煤灰的抗拉強(qiáng)度分別為2.0MPa、1.9MPa、1.8MPa；水灰比為0.6 時(shí)，不同摻量的粉煤灰的抗拉強(qiáng)度分別為1.6MPa、1.5MPa、1.4MPa；水灰比為0.7 時(shí)，不同摻量的粉煤灰的抗拉強(qiáng)度分別為1.4MPa、1.3MPa、1.2MPa[4]。

3 粉煤灰的最優(yōu)摻量

在利用大體積混凝土施工時(shí)，為了能夠滿足工程設(shè)計(jì)要求，對(duì)混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)水灰比進(jìn)行合理控制。一般水灰比在0.5 左右，而現(xiàn)場(chǎng)的水灰比最大能夠達(dá)到0.7，如果粉煤灰的摻量為10%～20%的情況下，成齡期的混凝土抗壓強(qiáng)度為16～32MPa，而抗拉強(qiáng)度為1.3～2.1MPa。對(duì)普通硅酸鹽水泥混凝土進(jìn)行利用時(shí)，3d 左右的抗壓強(qiáng)度能夠達(dá)到50%～70%左右，這時(shí)的粉煤灰摻量為10%～20%，而抗壓強(qiáng)度在為11～22MPa，抗拉強(qiáng)度為0.9～1.4MPa，能夠滿足工程的施工荷載要求。而粉煤灰的摻量大于20%時(shí)，成齡期的混凝土抗壓強(qiáng)度會(huì)降低，其降低規(guī)律為粉煤灰增加10%，抗拉抗壓強(qiáng)度會(huì)下降15%。而粉煤灰摻量大于20%時(shí)，抗拉強(qiáng)度的降低幅度比較大，早期抗拉強(qiáng)度僅為0.3～0.6MPa，很容易導(dǎo)致混凝土在早期使用過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題，影響大體積混凝土結(jié)構(gòu)的整體安全性。因此，在大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須對(duì)粉煤灰的摻量進(jìn)行合理控制，將粉煤灰代替少部分水泥進(jìn)行應(yīng)用，能夠滿足施工和易性要求[5]。

在大體積混凝土設(shè)計(jì)過(guò)程中，將粉煤灰的摻量控制在10%～20%左右，大體積混凝土的抗壓強(qiáng)度以及抗拉強(qiáng)度都能夠符合施工的荷載要求。因此，可以確定粉煤灰的最優(yōu)摻量為10%～20%之間。在實(shí)際施工過(guò)程中，如果對(duì)混凝土的強(qiáng)度要求比較高，那么施工人員在對(duì)粉煤灰的摻量進(jìn)行控制時(shí)，要保證摻加適量粉煤灰后不會(huì)影響未摻加粉煤灰時(shí)的混凝土強(qiáng)度，確?；炷恋某尚唾|(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在大體積混凝土施工配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)粉煤灰摻量進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)。因?yàn)榉勖夯覔搅繒?huì)對(duì)混凝土的主要力學(xué)指標(biāo)產(chǎn)生極大影響，會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。經(jīng)過(guò)分析對(duì)粉煤灰的最優(yōu)摻量為10%～20%。為了在混凝土配合過(guò)程中降低水化熱，減少水泥用量在粉煤灰摻量確定后，可以將粉煤灰的摻量控制在15%以下，在粉煤灰最優(yōu)摻量范圍內(nèi)，混凝土的減水效果為3%～4%。此外，還要對(duì)混凝土的出站溫度、澆筑溫度進(jìn)行有效控制，降低混凝土內(nèi)外溫差[6]。要根據(jù)大體混凝土的配合比設(shè)計(jì)原則對(duì)混凝土進(jìn)行科學(xué)配比，保證混凝土的配比質(zhì)量，才能夠?qū)笃诨炷恋氖┕べ|(zhì)量進(jìn)行合理控制。