大流动性机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

张意1，陈科2，陈怡宏1，颜婷莎1，朱琳1（1重庆建工住宅建设有限公司，重庆　400015；2重庆大学材料学院，重庆　400030）



大流动性机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

张意1，陈科2，陈怡宏1，颜婷莎1，朱琳1
（1重庆建工住宅建设有限公司，重庆400015；2重庆大学材料学院，重庆400030）

摘要：运用聚羧酸高性能减水剂配制大流动性机制砂混凝土，并优化混凝土配合比，可显著降低混凝土生产成本，提高单方混凝土利润。其中，配制的C30、C40、C50大流动性机制砂混凝土较使用萘系减水剂混凝土均实现了成本降低。

关键词：聚羧酸高性能减水剂；大流动性机制砂混凝土；降本增效

基金论文：住房和城乡建设部2014年科学技术项目计划：大流动性机制砂混凝土制备技术与工程应用研究。项目编号：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

虽然聚羧酸高性能减水剂存在着对砂石集料含泥量敏感性强[1-3]、对机制砂适应差等缺点，然而，聚羧酸高性能减水剂具有减水率高、流动性保持性好、适应的水泥品种广泛、对混凝土增强效果显著、能降低混凝土收缩等突出优点，在满足混凝土工作性及强度要求的前提下，相对于减水率较低的萘系减水剂可大幅度降低混凝土成本，同时产品不含甲醛、丙酮等对人体有害的物质，是一种绿色环保的产品。

当前重庆市商品混凝土搅拌站竞争激烈，受房地产市场负面影响严重，各商品混凝土搅拌站受到了不同程度的冲击，业务量逐渐下滑，混凝土单方利润也越来越低。对此，各商品混凝土搅拌站皆努力探索降本增效的行之有效的措施，以提高公司的竞争力、确保公司在行业中优势地位及实现长远发展。

在缺少天然中粗砂的重庆地区，机制砂作为一种混凝土细骨料得到了广泛应用。那么，运用聚羧酸高性能减水剂配制大流动性机制砂混凝土对降低混凝土成本将起到积极的作用。

本文运用聚羧酸高性能减水剂配制大流动性机制砂混凝土，并优化混凝土配合比，以实现混凝土成本降低5.0元/m3的目标。

1　原材料及试验方法

1.1原材料

（1）水泥：重庆拉法基水泥P·O 42.5R，3d抗压强度26.8MPa、抗折强度6.4MPa，28d抗压强度48.9MPa、抗折强度8.6MPa。

（2）矿渣粉：重庆祥众新型建材有限公司生产的S95级矿渣粉，比表面积445m2/kg，流动度比96％，28d活性指数90％。

（3）粉煤灰：重庆珞璜电厂Ⅱ级粉煤灰，细度21.3％，需水量比98％，烧失量3.0％。

（4）细骨料：湖北枝江砂，Mx=1.2，含泥量1.0％；唐家沱产机制砂，Mx=3.2，快速法检验MB值合格。

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

（6）外加剂：重庆助扬建材有限公司生产的聚羧酸高性能减水剂及萘系高效减水剂，减水率分别为25％、16％，推荐掺量1.5％～2.0％。

（7）BTC功能型外加剂：重庆普正建材有限公司生产，为半透明液体，推荐掺量0.6％～1.0％。

（8）拌合用水：自来水。

1.2试验方法

混凝土坍落度试验按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB50080-2002）进行，混凝土抗压强度试验按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）进行，试件尺寸为100mm×100mm×100mm。

2　试验方案及结果分析

2.1试验方案

通过优化试验，对比研究。采用聚羧酸高性能减水剂与使用萘系高效减水剂配制大流动性机制砂混凝土，配合比的成本及试验结果见表1表3。

表1　优化前混凝土配合比及成本

2.2结果分析

萘系高效减水剂减水率较低，对混凝土工作性能的改善及抗压强度提高能力较弱，故需通过提高萘系高效减水剂掺量才可实现混凝土良好工作性及较高强度，从而增加了混凝土配合比成本。

表2　优化后混凝土配合比

表3　优化后混凝土性能及成本

对此，采用聚羧酸高性能减水剂来制备大流动性机制砂混凝土，并通过试验确定聚羧酸高性能减水剂掺量，结果见表2、表3中实施一。首先是将萘系高效减水剂更换为聚羧酸高性能减水剂，并通过试验研究确定了C30、C40、C50混凝土配合比掺量分别为1.80％、1.75％、1.70％。结果表明，通过聚羧酸高性能减水剂的使用，混凝土工作性能良好，7d抗压强度达到了抗压强度标准值的100％以上，28d抗压强度达到了抗压强度标准值的150％以上，混凝土强度富余值高。在混凝土配合比成本上，C30、C40、C50大流动性机制砂混凝土较优化前的成本（见表1）分别降低了1.1元/m3，2.8元/m3，2.7元/m3。见图1。

虽然采用聚羧酸高性能减水剂在一定程度上降低了混凝土的成本，但并未实现既定目标，所以还需进一步采取措施调整。

通过分析表明，优化前混凝土配合比中湖北砂与机制砂比例并不合适，复配砂级配不合理，再受到萘系高效减水剂减水率低的影响，势必要通过提高砂率来改善混凝土工作性。然而，湖北砂和机制砂单价较碎石单价高，这势必会增加混凝土配合比成本。所以，可通过改善复配砂比例，并适当降低砂率的方法来降低混凝土成本。首先通过紧密堆积密度试验确定了湖北砂与机制砂的复配比例为4∶6，然后在此基础上适当降低砂率。混凝土配合比及结果见表2、表3实施二。

通过调整复合砂比例，适当降低砂率，混凝土工作性能、强度较实施一的结果有所提高，且混凝土配合比成本在实施一基础上进一步降低，C30、C40、C50大流动性机制砂混凝土较实施一的成本分别降低了1.3元/ m3，1.0元/m3，0.2元/m3，较优化前的成本分别降低了2.4元/m3，3.8元/m3，2.9 元/m3。见图2。

鉴于上述措施仍然没有实现降低混凝土成本的既定目标，于是在之前的优化配合比基础上，采取降低单方混凝土胶凝材料用量的措施。具体措施是在保证混凝土工作性及强度满足标准规范及工程要求的前提下，降低单方水泥及粉煤灰用量，以降低混凝土配合比成本。混凝土配合比及结果见表2、表3实施三。

通过降低混凝土水泥及粉煤灰用量，大流动性机制砂混凝土工作性能仍然良好，混凝土7d抗压强度达到抗压强度标准值的90％及以上、28d抗压强度达到抗压强度标准值的115％及以上，混凝土强度富余值较高。同时，大幅度降低了混凝土配合比成本，C30、C40、C50大流动性机制砂混凝土较实施二的成本分别降低了6.1元/m3，8.7元/m3，6.2元/m3，较优化前成本分别降低了8.5元/m3，10.5元/m3，11.1元/m3，实现了混凝土配合比成本降低5.0元/m3的目标。见图3。

图1　混凝土配合比成本对比

图2　混凝土配合比成本对比

图3　混凝土配合比成本对比

3　结论

运用聚羧酸高性能减水剂配制大流动性机制砂混凝土，并优化混凝土配合比，可显著降低混凝土生产成本，提高单方混凝土利润。其中，配制的C30、C40、C50大流动性机制砂混凝土成本较使用萘系减水剂配制的混凝土成本分别降低了8.5元/m3，10.5元/m3，11.1元/m3。

参考文献：

[1]付培根．聚羧酸系高效减水剂在贵州地区的应用研究[D]．重庆：重庆大学，2007．

[2]李崇智，祁艳军，陈家珑．聚羧酸系减水剂在高性能混凝土中的应用研究[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．

责任编辑：孙苏

施工经验

建筑外墙空调预留孔的留置

目前，为方便住户空调安装，避免安装空调时后钻孔污染墙面，一般建设单位均要求施工单位预留外墙空调管孔，但在设计、施工预留孔时，以下几个环节必须引起足够重视，否则将带来渗水隐患。

(1)外墙空调预留孔时，应充分考虑空调的合理安装位置，以免预留孔失效。

(2)外墙空调预留孔时，应向室外下方倾斜，严禁向室内下方倾斜，以免雨水顺坡入室。

鉴于多数住宅楼底层设计为车库，而且往往车库外墙距主楼外墙有一定距离，也就形成了部分车库屋面，况且有些设计不是将主楼屋面雨水单独排出，而是在车库屋面汇流然后统一排出，这样往往造成车库屋面积水过深。一层柜式空调预留孔位置较低，且直通车库屋面，当遇到暴雨强度较大时，车库屋面大量积水，雨水会顺空调孔进入室内，对家电、家具等财产造成损坏。因此，对于此类建筑，在设计时一定要注意以下两点。

(1)主屋面雨水一定要单独排出，严禁与车库屋面雨水汇流排出。

(2)结构设计及车库屋面建筑设计时，应充分考虑室内地面标高与车库屋面标高的协调问题，确保柜式空调预留孔距车库屋面防水层的高度不低于规范要求。

（摘自：《建筑工人》）

作者简介：张意（1981-），男，江苏沛县人，硕士研究生，高级工程师，主要从事建筑施工质量技术管理工作。

收稿日期：2015-11-16

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.01.042

中图分类号：TU473.1

文献标识码：A

文章编号：1671-9107（2016）01-0042-03