C150大流动度粉末山砂混凝土配制研究

胡伟伟 朱若君 张启凡 柴瑞睿 任利民 成 烨

(中国建材检验认证集团贵州有限公司，贵州 贵阳 550006)

随着混凝土技术的发展，超高强度等级的混凝土越来越多的应用到工程实际中，且随着施工工艺的发展，工程实际应用中对超高强混凝土的工作性能要求也越来越高、对成本的控制也要求越来越高。而使用本地普通地材无论是成本控制还是施工进度控制都是最为有效的方法。使用当地普通地材实现一些材料前沿配制技术是摆在当前工程界的一个共性问题。目前贵州省山砂已经实现C100山砂混凝土345米高度泵送的实际应用。本文尝试使用贵州普通地材配制C150大流动度粉末山砂混凝土。

1 试验部分

表1 胶凝材料体系参数

表2 骨料体系参数

1.1 原材料

原材料均采购于贵州本地或者采购后自行加工处理，其部分参数见表1，部分原材料电镜分析见图2。

表3 外加剂体系

图1 粉煤灰粒径分析

3 结论与探讨

1）贵州普通地材完全可以实现C150大流动度粉末山砂混凝土的配制。

2）通过胶凝材料体系级配的优化和高性能减水剂可以实现C150混凝土的大流动性和高操作性能。混凝土胶凝材料体系实现从10000目到300目的连续级配以及小粒径连续级配的骨料设置使得实现大的工作性能还是比较容易的，且混凝土的体积稳定性很好，收缩开裂现象很小。

3）从目前试验数据来看，整个混凝土的薄弱环节在于胶凝材料本身的活性不够，净浆强度上不去，造成试验始终无法突破150MPa的极限。从试验结果来看，净浆体系的强度在120MPa左右，通过纤维的拉结提升混凝土的强度至150左右，所有混凝土破环均为水泥石破坏。

图2 粉煤灰电镜图像

1.2 配合比

见表4。

1.3 试验结果

见表5。

图3 C150大流动度粉末山砂混凝土破型侧面

图4 C150掺钢纤维试块及净浆试块破型顶面

图5 C150大流动度粉末山砂混凝土劈裂破坏

4）水灰比在低于某一极限时，不再是决定混凝土的强度的主要因素，无论增加水泥还是降低用水量，均不能有效的提升混凝土强度。大量的水泥及矿物掺合料仅仅作为惰性填充料。

表4 试验配合比

表5 试验结果

5）由于丰富的胶凝材料和极低的水灰比造成混凝土的粘度急剧上升，虽然本试验中已经采取各种措施降低混凝土的粘度，但C150粉末山砂混凝土仍具有相当大的粘度。粘度过大带来了几个难以解决的问题，混凝土内部的气泡难以排除及消除。

6）在混凝土破坏界面，钢纤维基本都是被从混凝土中拉出，提高水泥石和钢纤维界面强度及增加钢纤维表面本身的粗燥程度、弯曲幅度能够有效的提高混凝土的强度。其次由于振捣及重力的原因，钢纤维在混凝土中分布及朝向很不均匀，也是影响混凝土强度的一个重要因素。

4 展 望

从目前试验结果来看，限制混凝土强度的主要因素是胶凝材料本身的活性和强度不够，造成混凝土的强度极限始终无法突破，混凝土的强度极限大概能达到胶凝材料强度极限的三倍左右。且此次试验成果尚未有较好实际工程来应用验证是比较遗憾的事情。相信随着混凝土技术的发展，更高活性的胶凝材料及矿物掺和料的开发利用，更有效的降粘消泡技术使用，更科学先进的配合比设计理念实施,使用贵州普通地材配制更高强的混凝土并实际应用,在不久的将来就可以得以实现。

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