C25抗離析超保坍穩(wěn)態(tài)混凝土的試驗(yàn)研究★

梁 超 胡延軍 賈建春

(國網(wǎng)山西送變電工程公司，山西 太原 030006)

C25抗離析超保坍穩(wěn)態(tài)混凝土的試驗(yàn)研究★

梁 超 胡延軍 賈建春

(國網(wǎng)山西送變電工程公司，山西 太原 030006)

針對特高壓工程施工的特點(diǎn)，提出采用索道輸送預(yù)拌混凝土，以達(dá)到環(huán)保高效的目的。試驗(yàn)結(jié)果表明：C25抗離析超保坍穩(wěn)態(tài)混凝土的凝結(jié)時(shí)間可延長至20 h以上，混凝土在模擬晃動(dòng)下放置2 h以上不泌水、不離析，不經(jīng)過二次攪拌可直接澆筑。該研究為山區(qū)特高壓工程綠色、快捷施工提供了技術(shù)保障。

功能型外加劑，抗離析，超保坍，超緩凝

0 引言

隨著“四交四直”特高壓工程納入國家大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃并限期建成投運(yùn)，國家電網(wǎng)公司又提出了建設(shè)“九交九直”工程大規(guī)模推進(jìn)，同時(shí)也為解決西電東送能源不平衡問題，采用長距離、大容量輸送電量問題，建設(shè)以特高壓為主網(wǎng)架的電網(wǎng)工程拉開序幕。但是特高壓工程施工與其他建筑工程相比具有獨(dú)特的施工難題：其一是跨距大，線路長；其二是點(diǎn)多面廣，單項(xiàng)目工程體量小，無法修筑施工便道(或天價(jià)成本)；其三是施工地形復(fù)雜，無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化施工作業(yè)；其四是原材料運(yùn)輸困難，擾動(dòng)原生態(tài)。本研究主要針對上述技術(shù)難題解決預(yù)拌混凝土要“乘坐晃動(dòng)的纜車”在半空中緩慢行走2 h，運(yùn)輸?shù)缴礁呗愤h(yuǎn)施工條件差的“工地”，直接下料進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)，該施工時(shí)間要延續(xù)十幾個(gè)小時(shí)，這就要求預(yù)拌混凝土要具有特定的保水增稠效果、混凝土的超緩凝性。幾十立方米混凝土要緩慢連續(xù)澆筑十幾個(gè)小時(shí)，這還要考慮混凝土基礎(chǔ)的整體性，也就是開始澆筑的混凝土與最后澆筑的混凝土如何才能實(shí)現(xiàn)其整體均勻性。

1 試驗(yàn)用原材料及方法

1.1試驗(yàn)用原材料

采用內(nèi)蒙P.O42.5水泥，太原一電廠生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰，忻州豆羅中砂，太原東山5 mm～31.5 mm碎石，外加劑為山西華凱偉業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的聚羧酸高性能減水劑母液，減水率不小于25%，固含量40%，萘系高效減水劑母料，減水率不小于19%，緩凝組分、保坍組分、抗離析組分、引氣組分等小料均由該公司提供。

1.2試驗(yàn)方法

1)采用GB/T 50080—2002普通混凝土拌和物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 50081—2002普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，GB 50164—2011混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)研究。

2)C25混凝土配合比經(jīng)試驗(yàn)確定為水泥：280 kg/m3，粉煤灰：70 kg/m3，砂：840 kg/m3，碎石：1 040 kg/m3，水：175 kg/m3，外加劑的摻量為2%。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1自制功能型復(fù)合減水劑對混凝土性能的影響

依據(jù)收集的國內(nèi)外技術(shù)資料表明，在國內(nèi)外尚未出現(xiàn)采用索道運(yùn)輸預(yù)拌混凝土方面的資料。特高壓直流輸電線路工程山地采用索道運(yùn)輸預(yù)拌混凝土尚屬首次，沒有相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)可借鑒，只有通過自主研究與探索來實(shí)現(xiàn)。而功能型復(fù)合減水劑的研發(fā)是該項(xiàng)目預(yù)拌混凝土成敗的關(guān)鍵，經(jīng)過大量試驗(yàn)配制了10個(gè)功能型復(fù)合減水劑配方進(jìn)行試驗(yàn)研究。其結(jié)果見表1和圖1。

表1 不同外加劑配方對混凝土性能的影響

由表1和圖1可以看出，10組外加劑配方均能滿足本項(xiàng)目實(shí)施的基本要求，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)水泥與外加劑的適應(yīng)性與在混凝土中還是有一定差異的，兩者所表現(xiàn)出來的流動(dòng)性能不完全相符。聚羧酸系減水劑的含氣量較萘系高，這與兩種外加劑的合成機(jī)理及組分有關(guān)，凝結(jié)時(shí)間的差異可滿足不同施工條件的要求，坍落度的可控性損失為不泌水、不離析奠定了基礎(chǔ)。擴(kuò)展度指標(biāo)主要來衡量混凝土的工作性能，主要為自密實(shí)混凝土和泵送混凝土以及兩者兼有的施工條件下的主控指標(biāo)，在本項(xiàng)目中反而要控制擴(kuò)展度，這是因?yàn)閿U(kuò)展度大，意味著流動(dòng)性、自密實(shí)性很好，但這樣的混凝土在本項(xiàng)目中是不可行的，原因是在不攪拌的條件下放置2 h必然會(huì)泌水，也就不能直接澆筑。

2.2不同溫度下對抗離析、超保坍穩(wěn)態(tài)預(yù)拌混凝土性能的影響

由2.1的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，混凝土的強(qiáng)度是完全可以保證的。為了加快試驗(yàn)進(jìn)度，在考察環(huán)境溫度對預(yù)拌混凝土性能的影響過程中，主要考慮坍落度、泌水與否、凝結(jié)時(shí)間。其試驗(yàn)方案及結(jié)果如表2所示(混凝土出料溫度為19 ℃)。

表2 不同環(huán)境溫度下不同外加劑配方對混凝土性能的影響

由表2可以看出，不同環(huán)境溫度對混凝土的凝結(jié)時(shí)間影響比較大，對坍落度及坍落度經(jīng)時(shí)損失影響較小，對混凝土的狀態(tài)而言，只有4號(hào)配方和7號(hào)配方在5 ℃下出現(xiàn)輕微泌水。因此，初步選定聚羧酸系在20 ℃～32 ℃下采用1號(hào)配方，在5 ℃下采用3號(hào)配方；萘系在20 ℃,32 ℃下采用6號(hào)配方，在5 ℃下采用8號(hào)配方。在實(shí)際施工中也可擇優(yōu)選擇其他配方，但要經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證后方可使用。

2.3在模擬索道晃動(dòng)下承裝混凝土容器的高度對混凝土性能的影響

根據(jù)2.2的試驗(yàn)結(jié)果選定的1號(hào)、3號(hào)、6號(hào)和8號(hào)外加劑配方，在模擬索道晃動(dòng)下承裝混凝土容器的高度對混凝土性能的影響。其試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 在模擬索道晃動(dòng)下承裝混凝土容器的高度對混凝土性能的影響

由表3可以看出，在模擬索道晃動(dòng)下承裝混凝土容器的高度對混凝土性能的影響不大，這與外加劑的抗離析組分有關(guān)。因?yàn)榛炷恋恼尘坌院?，保水增稠效果明顯，擴(kuò)展度小，也就克服了初始大坍落度下的泌水現(xiàn)象。

3 結(jié)論與建議

1)設(shè)計(jì)的配合比和功能型外加劑只針對特定項(xiàng)目使用，不能作為預(yù)拌混凝土泵送施工使用。在施工過程中，混凝土的入模溫度及施工注意事項(xiàng)要嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。2)當(dāng)原材料發(fā)生變化時(shí)(不同產(chǎn)地、地區(qū)的地材性能差異很大)，要進(jìn)行重新調(diào)整配合比；當(dāng)環(huán)境溫度等條件發(fā)生變化時(shí)，要及時(shí)告知外加劑供應(yīng)商，以免發(fā)生混凝土不凝和促凝等工程質(zhì)量事故。

[1] 王建淵.談建筑工程中混凝土施工質(zhì)量控制[J].山西建筑，2016，42(12)：107-108.

[2] 劉 石.連續(xù)橋墩臺(tái)混凝土溫度控制研究[J].山西建筑，2016，42(11)：161-162.

[3] 劉 峰.談橋梁施工中混凝土施工質(zhì)量的控制[J].山西建筑，2017，43(3)：222-223.

ExperimentalresearchonC25segregation-resistingsuper-slump-loss-resistingstable-concrete★

LiangChaoHuYanjunJiaJianchun

(NationalPowerNetworkShanxiPowerTransmissionandSubstationEngineeringCompany,Taiyuan030006,China)

In light of extra-high voltage engineering construction features, the paper puts forward prefabricated concrete transportation through the cableway so as to achieve the goal of environment protection and high efficiency. The experimental results show that: the setting time of C25 segregation-resisting super-slump-loss-resisting stable-concrete can be prolonged to more than 20 h, the concrete under simulating swaying will not bleeding and segregating within more than 2 h, concrete can be directly grouted without being secondary mixed. The above-mentioned research achievements can provide technical guarantee for green and fast construction of mountainous extra-high-voltage engineering.

functional additive, segregation resistance, super slump loss resistant, super retarding

TU502

A

1009-6825(2017)26-0118-02

2017-07-06 ★:特高壓直流線路工程混凝土熟料在山區(qū)施工運(yùn)輸方案

梁 超(1980- )，男，高級(jí)工程師; 胡延軍(1971- )，男，高級(jí)工程師; 賈建春(1973- )，男，工程師