高自密实性能混凝土配合比调整方法

张远曦 张小龙

（1.花垣县水利局 湘西州 416000；2.湖南智联建设项目管理有限公司 长沙市 410007）

1 高自密实性能混凝土配合比基本理论

高自密实性能性能混凝土，是指能够依靠自重在堆石体空隙等狭小曲折空间内长距离流动充填，并可充填细小孔隙尖端的混凝土。其流动性、抗离析性和稳定性的要求均高于常规的自密实混凝土。

相比于常规混凝土，高自密实性能混凝土配合比与原材料性能密切相关，在实际生产中需要对原材料性能进行监控，并根据原材料变化情况及时调整配合比，以保证混凝土的性能，尤其是工作性能。根据高自密实性能混凝土配合比设计的基本理论以及实际生产使用需求，高自密实性能混凝土配合比有三种表现形式，具体如下：

（1）理论配合比。严格按照粉体、胶凝材料、细骨料、粗骨料的定义确定的配合比，配合比由粉体（水泥、掺和料、骨料粉体）、细骨料、粗骨料、水、外加剂确定，配合比中粉体为干燥状态、粗细骨料均为饱和面干状态。

（2）实际配合比。进行配合比试验时，根据所使用的砂石骨料中的实际含粉量、超逊径比例，依照理论配合比折算的实际配合比，配合比由水泥、活（惰）性粉体、砂、石子、水和外加剂确定，配合比中活（惰）性粉体为干燥状态，砂石为饱和面干状态；一般分为试验室配合比试验阶段的实际配合比和工程现场的实际配合比。

（3）生产配合比。考虑砂石骨料，惰性掺和料中的含水率，依据现场实际配合比折算出的生产配合比，配合比由水泥、活（惰）性粉体、砂、石子、水和外加剂确定，配合比中活性粉体为干燥状态，砂石、惰性粉体为实际含水状态。活性粉体一般不得含水状态用于生产。

2 高自密实性能混凝土配合比调整方法

高自密实性能混凝土配合比的调整按照调整的内容分为三个级别的调整：理论配合比、实际配合比、生产配合比。适用的情况和调整方法如下：

（1）理论配合比。原则上只有在以下几种情况下才需要重新对理论配合比进行调整：

①水泥、粉煤灰品牌、型号发生变化；

②砂、石种类或材质发生改变；

③砂细度模数或石子级配发生较大变化。

理论配合比的调整一般需要重新进行配合比设计试验，包括可能需要调整水胶比、砂率、单方石子用量等，并对原材料性能、混凝土工作性能、抗压强度、抗渗、抗冻等设计性能检测。

（2）实际配合比。以下几种情况可以根据所使用砂石骨料中的实际含粉量、超逊径比例，依照理论配合比折算得到实际配合比：

①砂子含粉率、超径比例发生变化，但与配合比设计所用原材料相差不超过5%。

②石子超逊径比例发生变化，但与配合比设计所用原材料相差不超过5%。

（3）生产配合比。以下几种情况可以根据所用砂石骨料、惰性掺合料的实际含水情况，依据现场实际配合比折算得到生产配合比：

①砂子含水率发生变化。包括砂子整体含水的变化，以及砂子不同部位含水率变化等情况。

②石子含水率发生变化。包括石子整体含水的变化，以及石子不同部位含水率变化等情况。

③惰性粉体含水率发生变化。包括石粉等惰性粉体含水率发生变化。

3 工程案例

3.1 工程简述

吉辽河水库坝址位于窝坝河右支吉辽河大冲村，距湘西自治州花垣县城17 km。坝址以上控制流域面积22.6 km2，水库正常蓄水位542 m，相应水库库容910万m3，50年一遇设计洪水位为542.1 m，相应库容920 万 m3，500 年一遇校核洪水位为542.4 m，水库总库容943万m3，最大坝高40.5 m。工程等级为Ⅳ等小（Ⅰ）型工程，主要建筑物为混凝土挡水坝、溢流坝和灌溉用坝式进水口，按4级建筑物设计。坝体为堆石混凝土，堆石混凝土坝中的高自密实性能混凝土设计指标为C9020W6。

图1 调整前配合比相关数据

3.2 高自密实性能混凝土配合比调整

（1）现场试拌复核理论配合比。

吉辽河水库项目在复核原材料过程中发现水泥生产厂家发生变化，由原送往北京实验室的西南水泥厂三磊水泥 （P.O.42.5）改为古丈南方水泥（P.O.42.5），粉煤灰保持不变（贵州大龙电厂二级灰），现场砂子变粗，由原细度模数2.7变为3.0，超径19%，逊径6%。送往北京试验室石子粒径区间（10~20）mm占97.7%，现场石子粒径区间（10~20）mm占98.88%，（5~10）mm 占 1.12%。

考虑到以上相关原材料的变化，通过调整理论配合比，降低砂率、降低单方石子掺量的方法，得到满足性能要求的配合比。图1、图2分别为调整前后配合比相关数据。

（2）现场施工过程中调整配合比。

吉辽河水库共计浇筑高自密实性能混凝土约3万m3，施工过程中现场水泥及粉煤灰品牌、型号不变，砂细度模数波动范围为（2.9~3.1），砂超径波动范围为14.68%~17.81%，砂逊径波动范围为4.2%~9.8%，砂含水波动范围为1.4%~4.8%，石子含水波动范围为0.3%~1.5%。

现场因施工过程中原材料波动范围相对较小，仅通过调整实际配合比及生产配合比控制高自密实性能混凝土状态，以此满足施工要求。相关调整方法见附表。

图2 调整后配合比相关数据

附表 配合比调整方法 kg

4 结 语

通过高自密实性混凝土在花垣县吉辽河水库工程堆石重力坝中的应用，体现了采用高自密实性混凝土筑坝在技术上已经较为成熟稳定，按照配合比调整方法及生产控制经验，可以有效避免在工程应用中高自密实性能混凝土状态的不稳定，可以有效控制高自密实性能混凝土浇筑质量。

[1]SL 678-2014.胶结颗粒料筑坝技术导则[S].

[2]GB/T 1596.用于水泥和混凝土中的粉煤灰[S].

[3]GB 8076.混凝土外加剂[S].

[4]GB 50164-2011.混凝土质量控制标准[S].

[5]DL/T 5144.水工混凝土施工规范[S].

[6]CECS 203-2006.自密实混凝土应用技术规程[S].