淺談無硅灰大流態(tài)高強混凝土配制技術

王沖

摘要：在現(xiàn)在的建筑施工中，使用越來越廣泛的就是高強混凝土，想要使得高強混凝土達到應用的理想效果，就必須采取的正確的配制方法，這是其關鍵的技術之一。在配置時使用高標號水泥和摻加磨細礦渣，可以調配出28d抗壓強度86MPa，坍落度220ram左右的大流態(tài)無硅灰高強混凝土。

關鍵詞：高強混凝土；配制技術；磨細礦渣；超塑化劑（高效減水劑）；配合比；硅灰

中圖分類號：TU528.062 文獻標識碼：B 文章編號：1674-3954（2013）21-0047-02

1 引言

目前在高層建筑中，使用量最大的就是高強混凝土，因為其應用的廣泛性，也逐漸在眾多的領域如地下工程、大跨結構、防護工程、高架結構、港口海洋工程、橋梁工程等方面得到了使用。正是因為這種高強混凝土的使用的廣泛性，對于其配置的比例也就有了更加嚴格的要求，這是在應用高強混凝土時非常重要的關鍵環(huán)節(jié)。

2 技術路線

目前國內外獲得高強混凝土的技術路線是：采用高標號水泥，超細礦物摻合料，粒形好、強度高的石子和中粗砂，外加高效減水劑復合配制高強混凝土。

3 高強混凝土組成材料對混凝土性能的影響

3.1 水泥

水泥的分類有很多種，品種和標號的不同其效用也是不同的。對于混凝土的各齡期強度以及與外加劑匹配都會因為水泥的礦物組成以及其細度的不同受到明顯的效果影響。特別是高性能的混凝土，由于其水灰比非常低，水泥所需要的水量和外加劑的相容性都會使得混凝土的流變性能受到影響。所以在對高強混凝土進行配置之前，對所使用的水泥進行嚴格的檢驗，在檢驗強度的同時還要考慮水泥與外加劑之間的適應性，對于不相匹配的組合要予以排除，這樣才能保證獲得的高強混凝土就有來良好的性能。

3.2 骨料

對于高強混凝土的抗壓強度及彈性模量具有重要的并且可以說是決定性的制約因素就是粗骨料的性能，假使粗骨料的強度不夠，那么在以后的過程中是沒有辦法進行加強的，其他的手段均起不到根本性的作用，所以在配置高強混凝土時使用的都是高強度的粗骨料。所以，對于混凝土影響重大的不是骨料的強度本身，而是骨料形狀、大小等會對強度和拌和物的和易性產生影響。

細骨料砂與粗骨料石子比較而言，對于高強混凝土的影響效果小，但是并不是說明可以忽略不計。在配置高強混凝土時選用的都是潔凈的顆粒并且接近圓形的中粗河砂，細度模數(shù)大約在2.6～3.2為宜。

3.3 摻合料

在對高強混凝土進行配置的時候，通常都會加入一些較大量的活性摻合料，主要目的是改善和易性，提高混凝土的耐久的性能，這已經(jīng)成為配置高性能混凝土中不可或缺的一部分，同時考慮到經(jīng)濟以及環(huán)保的因素，摻合料的使用更加符合要求。

3.4 外加劑

想要保證配置的高性能混凝土的質量，最為關鍵的一部分就是選擇與水泥有良好的相容性的外加劑。適應性好的判斷標準為：新拌混凝土工作性能得到明顯的改善；根據(jù)能夠有效控制混凝土凝結需要時間；坍落度的損失小；混凝土密實性腳好，各齡期強度具有較大的提高；混凝土各耐久性指標也有明顯較大提高。

高在配置高強混凝土中另外一個重要的組成部分就是高效減水劑，其作用主要就是調節(jié)混凝土的流動性的大小，因為減水劑的不同在使用時需要的摻量自然也不同，用量一般為膠凝材料的1～2%，一般選1%左右，在對高強混凝土配置的時候其摻量可以依據(jù)情況適當?shù)募哟?。高效減水劑的摻量越大、所達到減水效果自然越好，但是一旦摻量超過一定值之后，效果也就不明顯，經(jīng)濟方面進行考慮也是一種浪費，所以具體的摻量可以經(jīng)過試配后決定。

4 原材料的選擇及高強混凝土的配制

4.1 原材料的選擇

4.1.1 水泥

本次選用的是鄭州天瑞P.O.52.5普通硅酸鹽水泥，此類水泥與本文研究選用的減水劑具有良好的相容性，水泥的參數(shù)具體情況詳見表1。

4.1.2 磨細礦渣

磨細礦渣采用單摻法，試驗所選用的礦粉比表面積4429m²/g，密度290g/cm³。

4.1.3 石子

在進行石子選擇時，在質地方面一定要認真觀察，要選擇一些質地較為堅硬的，可以進行連續(xù)配級。并且顆粒的形態(tài)要好，針片狀顆粒的含量在0.5%，同時含泥量要小于0.5%，泥塊含量要小于0.2%。骨料的粒徑約在5～20mm之間。

4.1.4 砂

采用細度模數(shù)為3.2的河砂，泥塊含量0.6%，含泥量1.5%。

4.1.5 減水劑

選用的是BJ-2B型的聚羧酸高效減水劑。此減水劑與本文中選用的水泥具有良好的相容性，其主要是由羧酸類接枝聚合物，將其作為主體所形成的一種復合的添加劑，主要工程包括增強型高、大減水，并且高保坍，尤其是針對高流態(tài)、高強、耐久高的混凝土的配置中，應用較廣泛。其減水率可以高達35%。

4.1.6 水

水采用的是飲用水。

4.2 高強混凝土的配制

4.2.1 水膠比

針對高性能混凝土進行配置時，其主要特點便是低水膠比。在配置的過程中，為了能夠使配置出來的混凝土在耐久、滲透及強度等方面達到要求，那么對于其水膠比例的配置，就一定不可高于0.4，這是為了保證混凝土的密實性能。當水膠的比例相比較低時，處于0.4這一范圍內，那么水膠比的微小的變化，便可對混凝土的強度造成很大的影響，使其發(fā)生一定的變化，所以在配置的過程中，對于水膠比的控制，成為了一個極為重要的環(huán)節(jié)。高強混凝土水膠比大小可參考表2進行選擇。

4.2.2 砂率

當水泥漿量在一定的情況下，影響混凝土的和易性的主要是砂率。因為高強混凝土中其水泥漿的會體積相對來說較大，同時流動性也很大，一般都會取較高的砂率。根據(jù)《混凝土配合比設計規(guī)程》中的規(guī)定，從60mm坍落度開始，每增加20mm，砂率就會增加1%。GB5024-94《泵送混凝土》中也規(guī)定泵送混凝土砂率宜控制在40～50%，所以C60和C80高強混凝土的砂率通常選擇在35～40%的范圍之內。

4.2.3 高強混凝土配合比及強度

高強混凝土配合比如下：

400kg/m³的水泥，180kg/m³的磨細礦渣，700kg/m³的砂，1030kg/m³的石子，145kg/m³的水，12.76kg/m³的減水劑，0.25的水膠比，水泥：礦粉：砂：石的比例為=1：0.45：1.75：2.575。

減水劑摻量2.2%，可以得到坍落度為220mm左右的大流態(tài)混凝土。混凝土強度見表3。

5 結論

（1）在進行配置時，可使用標號較高的水泥，同時還可摻加一些磨細的礦渣，這樣便可配置出28d抗壓強度為86MPa的高強混凝土。

（2）在配置的過程中，我們可以發(fā)現(xiàn)因為高強混凝土中包括較多的組分，其性能對材料較為敏感，所以在對高強混凝土配合比進行設計的時候，要充分考慮礦物摻和料和高效減水劑對強度的影響。

（3）配制高強混凝土所選用的水泥要和外加劑有良好的相容性要，才能充分發(fā)揮高效減水劑的作用。

（4）在混凝土中摻入30%的磨細礦渣，等量代替水泥，便可以對混凝土的粘度有一定的降低效果，另外其還可有效提高混凝土的強度，而且減少了水泥出現(xiàn)水化熱、降低了混凝土的收縮、能源消耗等，最為重要的是減少了混凝土成本。

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