配置高强泵送混凝土几个重要因素

吴事勇

摘要：通过对碎石粒形粒径、砂率、矿物掺合料、几个重要因素对c60高强泵送混凝土的配置，明确利用温州本地原材料配置高强泵送混凝土。

关键词：高强泵送混凝土；影响因素；混凝土配置原则

中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）14-168-02

引言

混凝土是一种地方性建筑材料，只有充分利用本地地方材料才能使之具有实际的应用意义和发展。因此在配置混凝土尤其是高强泵送混凝土之前，有必要对本地原材料的质量性能对预拌混凝土的影响有一个全面认识，在本文中将主要研究几个重要因素对混凝土的配置所产生影响。

1原材料的选择

1.1水泥：为海螺PⅡ52.5硅酸盐水泥，比表面积380cm²/kg，安定性合格，标准稠度28.5%初凝160min终凝255min，3天抗压强度33.8Mpa，28天抗压强度58.5Mpa

1.2骨料：粗骨料为粒径5-25mm的配合精选红山岩碎石、表观密度2650kg/m³，含泥量为0.5%针片状含量为4.9%压碎指标为5.8%砂是细度模数为2.8的Ⅱ区中砂，表观密度为2640kg/m³含泥量为1.8%级配合理。

1.3外加剂：采用聚羧酸混凝土高效泵送剂，混凝土高效泵送剂为无色液体，含固量大于15%减水率为20%以上。

1.4矿物掺合料：采用日照s95矿粉。比表面积409cm²/kg。28天活性指数105%。

1.5水：饮用水。

2试验方案的拟定

首先采用精选粗骨料、水泥用量、水胶比、砂率、矿粉用量等进行试验，以明确用理想的原材料配置C60高强泵送混凝土的合理配比做为试验的基准混凝土的配合比，以配置出的基准混凝土为基础，通过调节各种因素，来研究各因素对C60高强泵送混凝土的影响。

3 C60高强泵送混凝土的配比确定

C60高强泵送混凝土试验配置密度为f_cuk=1.10_cu，0=1.10×60=66.0mpa已交实验表：

通过实验确定C60高强泵送混凝土的合理配比为编号2，具体根据为水泥用量400kg/m³、砂率40%矿粉120kg/m³泵送剂10.0kg/m³（水泥用量1.8%）w/b0.328天抗压强度为68.0Mpa坍落度200ram，预拌混凝土具有良好的粘聚性和流动性2小时坍落度损失小于40mm，含气量为3.8初凝时间为7小时50分，终凝时间为9小时50分。

4几个因素对高强泵送混凝土配置的影响

4.1石子粒形

分别用10%，20%，30%针片状连续级配的石子来取代基准混凝土中的精加工石子，以研究石子的粒形改变后期强度和坍落度的变化，基准混凝土中其他因素不变。

试验结果见表2：

从试验现象来看，当针片状含量达到20%时，坍落度明显减少，通过增加泵送剂可以使坍落度损失降低，但是当针片状含量进一步增加时，坍落度减少更为显著，通过泵送剂的增加已很难有效地提高坍落度，且由于泵送剂的增加，导致混凝土中水泥浆过稀，从而与骨料分离，形成离析。

4.2石子粒径

石子粒径是高强泵送混凝土配置时比较容易控制的一个因素，一般认为配置高强混凝土时，石子的粒径不宜超过20mm。而国外的有关资料认为，最大石子粒径不宜超过15mm。

本试验中选择最大粒径分别为15mm，20mm，30mm，40mm。且粒形比较理想的石子来配置高强泵送混凝土，实验结果如表3：

从表3中可以看出：（1）石子的粒径变化对坍落度影响不大，随着泵送剂掺量的适当调节基本可以保持坍落度不变，但是随粒径的增大使离散性有所增加。（2）当粒径为15mm时，适当增加外加剂的掺量，在保证相同流动性的前提下，可以使混凝土的强度提高。（3）粒径的增加只是混凝土的强度显著降低，当粒径大于40mm，混凝土的强度损失达15%以上，此时即使采用提高减水剂掺量、增加水泥浆用量的方法，也很难弥补这个强度损失。因此配置C60泵送混凝土的最大粒径不超过30mm为宜。

4.3砂率

将基准混凝土中40%的砂率分别改为34%，36%，38%，42%，44%后进行试验研究，实验结果见表4：

从实验结果中可以看出，当砂率达到44%时混凝土粘聚性显著增大，流动极为缓慢、泵送阻力将会增大，对坍落度值没有明显影响，而当砂率小于36%时，混凝土的强度虽然较大，但由于砂率过小，难以对期间润滑和对粗集料间隙的填充作用，故流动性变差，在泵送过程中容易在泵送压力下出现砂浆与粗集料分离现象，造成堵泵。因此对于C60高强泵送混凝土来说38—42%范围内的砂率较为理想。

4.4掺合料

对于高强混凝土而言优质的掺合料是必不可少的重要成分，常用掺合料粒化高炉矿渣粉，粉煤灰等，它们含有大量的活性成分，可以与水泥水化产物Ca（OH），反应生成水化硅酸钙凝胶，为混凝土提高强度。同时，其微粒可以填充混凝土中的微孔，单混凝土进一步密实，有利于强度的损失。

本试验选用温州电厂生产的Ⅱ级粉煤灰，可以通过研究粉煤灰对混凝土的影响，即内掺取代水泥。

分别按5%10%15%20%25%的量来取代基准混凝土中水泥，观察新拌混凝土的和易性及硬化混凝土强度发展，实验结果见表5：

从表5可以看出随着粉煤灰取代量的增加，混凝土的坍落度是升高趋势，这是因为粉煤灰的需水量为98%，较水泥低。从28天强度看，当取代小于10%时，混凝土强度仅有微小的损失，当取代量大于10%，混凝土强度随取代量的增加而锐减，当取代量为25%时，强度损失可达40%。这说明等量取代粉煤灰与水泥比较，所能提供的有效胶凝材料，这不如后者。所以，从本实验中可知粉煤灰对水泥的取代量不应超过15%。

4.5内掺矿粉试验

矿粉是一种比较合理掺合料，在配置高强度混凝土中不可少，但在保证混凝土各种性能要求的前提下，应该尽量不能超过25%，下面来研究水泥取代矿粉所产生影响，试验结果见表6：

从表6可以看出粉煤灰对混凝土强度的改善效果，显然不如矿粉，因为从28天取代看，水泥取代矿粉不能超过25%，超过25%强度损失可达10%左右。故从本试验结果看，配置C60高强度混凝土，矿粉内掺不能超过25%。

5结论

通过以上四种因素对C60高强度泵送混凝土配置影响的研究可知道：

（1）石子的最大针片状含量不可超过10%

（2）石子的最大粒径不能超过30mm

（3）最大砂率不宜超过44%，对高强度泵送混凝土而言，其范围以38%-44%为宜。

（4）矿粉掺量不能超过25%占水泥含量。

（5）粉煤灰对水泥的取代量不能超过15%

以上结论是考虑单因素变化时的实验结果，他指的是混凝土配比中作为单因素变化时，该因素应具备最起码条件。当综合考虑这些因素的共同作用，应以上诉指标为参考，根据具体情况，相应地调节各因素的参数，使他们之间达到协调。