劉壯軍 葉愛珍

1. 舟山廣昕混凝土預拌有限公司 浙江 舟山 316000；2. 舟山魯班尺建設工程檢測有限公司 浙江 舟山 316000

1 項目概況

舟山海洋文化藝術中心位于浙江省舟山市，總建筑面積約5.2萬㎡，平面最大尺寸186m×146m。局部設置地下室，地上部分為二至五層，主要結構形式有梁柱、板墻等構造形式，工程地處海風和海岸環(huán)境，設計服役壽命50年，所承擔的項目施工期限為2018年6月～2019年12月。根據(jù)設計要求，項目采用C40清水混凝土，要求混凝土表觀優(yōu)良，無色差，無明顯可見氣泡，無有害裂縫。對此，本試驗進行了原材料選擇、混凝土配合比設計及生產(chǎn)質量控制等系列工作，實現(xiàn)了C40清水混凝土的成功供應。

2 原材料的選擇

2.1 水泥

試驗用為荻港海螺P.O42.5普通硅酸鹽水泥，其物理性能指標見表1，滿足C40清水混凝土配制要求。

表1 海螺水泥物理性能指標

2.2 礦物摻和料

適宜的礦物摻和料可以改善清水混凝土工作性能，提高混凝土后期強度，對混凝土密實度及抗裂有利。張昆，劉偉等學者[1,2]分別研究了礦物摻和料單摻或復摻對清水混凝土的影響，并提出礦物摻和料的適宜摻量。

本項目采用煤灰和礦粉雙摻，煤灰來自舟山浪西電廠，為Ⅱ級粉煤灰，需水比為98%，含碳量為2.5%，45μm方孔篩余13%，28d活性指數(shù)70%。礦粉為張家港恒昌新型建材公司提供，為S95級礦粉，比表面積為435m2/kg。

2.3 集料

本項目所用細集料為經(jīng)過水洗后的天然砂，細度模數(shù)為2.7，含泥量1.0%，泥塊含量為0%。粗骨料為連續(xù)級配，經(jīng)過整形后的石子粒徑大小為5mm～25mm，壓碎值為8.0%，針片狀含量4.7%，24h吸水率0.5%。本料倉砂石控制指標滿足F50-2011《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T F50）規(guī)定和設計要求。

2.4 減水劑

由于項目施工面臨夏季高溫，同時又面臨春夏交替時溫差較大的難題，因此所使用的減水劑要求減水率高、敏感度、能滿足緩凝時間要求。目前生產(chǎn)所用外加劑為浙江同為建材提供的緩凝型高性能聚羧酸減水劑，淡黃色液體，減水率26%，含固量17.5%，推薦摻量為1.0%～3.0%，前期使用良好，可滿足清水混凝土配制要求。

2.5 阻銹劑

按照設計要求采用阻銹劑，由江蘇蘇博特新材料股份有限公司提供，為環(huán)保型復合氨基醇鋼筋阻銹劑，其通過吸附在鋼筋表面，可以隔離Cl-、O2等，抑制腐蝕電化學反應，根據(jù)廠家推薦，阻銹劑摻量為8kg/m3。

3 C40清水混凝土配合比設計

3.1 實驗方案設計

本項目要求混凝土工作性能良好，混凝土出機坍落度220～240mm，初始擴展度600～650mm，1.5h坍落度損失低于20mm，擴展度損失小于30mm。調整粉煤灰和礦粉比例、外加劑用量，使得混凝土出機坍落度為230±10mm，擴展度為620±20mm，配合比見表2。

表2 C40清水混凝土配合比及材料用量（kg/m3）

從表2可以看出，當單摻礦粉或煤灰時，達到相近坍落度時外加劑的用量均有所增加，其中單摻礦粉時外加劑摻量最高，礦粉和煤灰復摻時由于二者的顆粒級配互相補充，對混凝土和易性起到調節(jié)作用，外加劑用量有所降低，且礦粉摻比增加時外加劑用量略有提高。

3.2 清水混凝土工作性能及表觀性能測試

按照GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》，對原材料進行加水拌和，所測得的C40清水混凝土性能見表3。

表3 C40清水混凝土工作性能及表觀性能

表3結果可以看出，當粉煤灰單摻時，混凝土經(jīng)時保坍能力較好，但含氣量較高，混凝土較黏，靜置過程中出現(xiàn)泌水，且拆模后的混凝土表觀存在水波紋，表觀性能較差，這是因為適量粉煤灰的“滾珠效應”可以提高混凝土流動性[3]，但粉煤灰用量過高時對水分形成包裹，阻礙了自由水的流動，過量煤灰易形成泌水通道，體現(xiàn)為混凝土拆模后外觀性能較差。單摻礦粉后含氣量下降，但混凝土保坍能力下降，倒坍排空時間延長，黏度增加，從而使得外界空氣更易滲入，形成大徑氣孔。當煤灰和礦粉雙摻時，混凝土顆粒級配得到改善，填充性能提高[4]，使得混凝土經(jīng)時保坍能力提高，混凝土含氣量也下降，倒坍排空時間縮短，和易性的改善帶來了拆模后的混凝土表觀性能提高。

3.3 混凝土強度和耐久性能測試

按照GB/T 50081-2019《混凝土物理力學性能試驗方法標準》成型100mm×100mm×100mm混凝土試件，測定混凝土標準養(yǎng)護條件下的3d、7d 、28d的抗壓強度。

C40清水混凝土電通量和線性收縮測試參照GB/T 50082-2019《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》進行，測試結果見表4。

表4 C40清水混凝土抗壓強度和耐久性測試結果

表4結果表明，單摻粉煤灰和礦粉都會對混凝土3d和7d抗壓強度造成不良影響，當二者復摻后，能夠充分發(fā)揮協(xié)同效應，混凝土抗壓強度得到持續(xù)增長，當粉煤灰摻量為40kg/m3、礦粉摻量70kg/m3，混凝土各齡期強度發(fā)展最好。單摻粉煤灰或礦粉時混凝土電通量值均較高，復摻后混凝土填充作用增強，致密度提高，從而使得混凝土電通量下降，當粉煤灰摻量為40kg/m3、礦粉摻量70kg/m3時，混凝土28d電通量最低。單摻粉煤灰或礦粉都使得混凝土收縮值增大，二者復摻可以有效抵抗

混凝土收縮帶來的影響，當粉煤灰和礦粉摻量分別為40kg/m3、70kg/m3時混凝土收縮值最低。

3.4 現(xiàn)場試驗

結合前期試驗結果，選用粉煤灰摻量為40kg/m3、礦粉70kg/m3進行雙摻，經(jīng)過試生產(chǎn)，出機坍落度235mm，擴展度630mm，倒提排空時間12s，1.5h后坍落度225mm，擴展度600mm，倒提排空時間15s，澆筑后拆模良好。

圖1 舟山海洋文化藝術中心C40清水混凝土施工效果圖

4 結束語

通過試驗確定粉煤灰和礦粉雙摻，加入專用外加劑和阻銹劑，完成了C40清水混凝土的性能測試，通過科學組織生產(chǎn)、嚴格原材料進場驗收、嚴格施工管控，使得C40清水混凝土生產(chǎn)和施工得以順利進行。