小型攪拌站 C60 混凝土強(qiáng)度控制方法

劉玉龍，嚴(yán)鑫文，楊 帆，張 秦（上海華洋商品混凝土有限公司，上海 200129）

小型攪拌站 C60 混凝土強(qiáng)度控制方法

Study on Mechanism of Flyash Pre-activated by Fluidized Bed-Vapor Deposition Method

劉玉龍，嚴(yán)鑫文，楊 帆，張 秦（上海華洋商品混凝土有限公司，上海 200129）

通過商品混凝土攪拌站的多年工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，探討了在小型混凝土攪拌站材料堆場(chǎng)有限的條件下，如何配制出強(qiáng)度等級(jí)能達(dá)標(biāo)的C60混凝土。結(jié)合黃砂的實(shí)際含水率、施工現(xiàn)場(chǎng)與攪拌站路線的距離、天氣等因素，用提高外加劑摻量的方法，把混凝土坍落度上調(diào)，以設(shè)計(jì)出更為合理的C60 混凝土生產(chǎn)配合比。

小型攪拌站；C60混凝土強(qiáng)度；外加劑摻量；生產(chǎn)配合比

近年來，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快，建筑行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段，各種建筑物向空間及地下延伸；所需混凝土的強(qiáng)度從低等級(jí)發(fā)展到高等級(jí)，質(zhì)量要求規(guī)范也隨之相應(yīng)提高。

一般混凝土攪拌站每天要面對(duì)各種類型的施工現(xiàn)場(chǎng)以及要完成各種強(qiáng)度等級(jí)的商品混凝土生產(chǎn)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 14902—2012《預(yù)拌混凝土》，混凝土強(qiáng)度等級(jí)有常規(guī)品與特制品兩種，性能等級(jí)從 C10 到 C100。普通攪拌站大多規(guī)模不大，混凝土強(qiáng)度等級(jí)也不太復(fù)雜，我們生產(chǎn)的C60 混凝土為最高標(biāo)號(hào)，從 C10 到 C60 混凝土所需要的原材料要求不一樣，而小型攪拌站集料堆場(chǎng)的大小及粉料儲(chǔ)罐倉(cāng)數(shù)量的多少會(huì)有所限制，不可能配齊各種質(zhì)量的材料。為解決這一難題，本文想探討在一般材料的前提下來控制C60混凝土強(qiáng)度的技術(shù)。

1 工程概況

上海浦東新區(qū)合慶鎮(zhèn)建設(shè)商業(yè)辦公用房，由中國(guó)建筑八局承建。該工程總建筑面積 153 298 m2，其中地上建筑面積為 113 928 m2，地下建筑面積為 39 370 m2，最大單體面積為 52 497 m2。本工程為社區(qū)型商業(yè)，由商業(yè)、辦公、一層地下車庫(kù)及配套用房組成?；炷翉?qiáng)度等級(jí)從 C20 到C60 構(gòu)成，其中 5 000 m3為 C60，工期 10 個(gè)月。

2 試 驗(yàn)

2.1 原材料質(zhì)量及品種

(1) 水泥：嘉興南方 PO42.5，抗壓強(qiáng)度 28 d 51.3 MPa，PⅡ52.5 抗壓強(qiáng)度 28 d 60.2 MPa。

(2) 砂：天然河砂，細(xì)度模數(shù) 2.7 Ⅱ區(qū)，含泥量1.0%，泥塊含量0.2%。

(3) 石：碎石，5～20 mm 連續(xù)級(jí)配，含泥量 0.3%，泥塊含量 0.1%；碎石：5～25 mm 連續(xù)級(jí)配，含泥量0.5%，泥塊含量 0.2%；碎石：5～31.5 mm 連續(xù)級(jí)配，含泥量 0.5%，泥塊含量 100 mm 0.2%。

(4) 礦粉：寶田 S95，活性指數(shù) 107%。

(5) 粉煤灰：外高橋電廠 Ⅱ級(jí)，需水量比 95%，細(xì)度23%。

(6) 外加劑：聚羧酸系，減水率 26%。

(7) 水：飲用水。

2.2 試驗(yàn)方法

主要是抗壓強(qiáng)度，力學(xué)性能試驗(yàn)參照 GB/T 50081—2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》的規(guī)定，以 3 個(gè)100 mm ×100 mm×100 mm 的立方體為一組，試件將其標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)各齡期按照標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)試抗壓強(qiáng)度。

2.3 配合比設(shè)計(jì)

工程要求：施工混凝土坍落度 200 mm。

澆搗方式：汽車泵、12 層以上固定泵送。

C60 混凝土試配：抗壓強(qiáng)度要求為 69.0 MPa，見表1。

表 1 C60 混凝土設(shè)計(jì)試驗(yàn)樣品 g

表 1 配合比按照有關(guān)規(guī)范來設(shè)計(jì)以及根據(jù)企業(yè)的材料制定；其中用于 C60 混凝土的礦粉及粉煤灰等級(jí)偏低也是考慮因?yàn)槠胀ǖ燃?jí)的混凝土比較多的因素，所以對(duì) 3 種不同規(guī)格的石子專門試驗(yàn)，主要是想研究混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)各種顆粒組成的合理性(密實(shí)度)與強(qiáng)度之間關(guān)系。

2.4 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果見表 2。從試驗(yàn)情況來看：水泥 PO 42.5 與石子 5～31.5 mm 及 5～25 mm 兩個(gè)樣品是達(dá)不到生產(chǎn)C60 混凝土強(qiáng)度要求的，水泥 PⅡ52.5 與石子 5～31.5 mm 也是不能生產(chǎn) C60 混凝土強(qiáng)度，水泥 PⅡ52.5與石子5～25 mm 是可以生產(chǎn) C60 混凝土，但強(qiáng)度富余欠缺；穩(wěn)妥的方法是用石子 5～20 mm 與水泥搭配。這說明混凝土高強(qiáng)度等級(jí)與石子粒徑大小有密切的關(guān)系。接下來選擇水泥品種。

表 2 C60 混凝土試驗(yàn)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) MPa

由于日常生產(chǎn)中，C60 混凝土不是每天都做，而且每次數(shù)量也不多(150 m3左右)，平時(shí)特種石子倒可以堆場(chǎng)備一些，而水泥由于普通混凝土多，再加上筒倉(cāng)配置不富裕，通常我們常備水泥 PO42.5；還有表 2 中有這個(gè)現(xiàn)象：就是PO 42.5 水泥的混凝土與 PⅡ52.5 水泥混凝土比較，早期強(qiáng)度低，但后期增長(zhǎng)好，原因是 PO42.5 水泥的混凝土中活性摻合料多，這樣有利于混凝土的耐久性；有了以上的試驗(yàn)結(jié)果，因此該工程的 C60 混凝土就選擇水泥 PO42.5 與石子 5～20 mm 來生產(chǎn)(配合比編號(hào)A3)。

3 實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用

理論上問題解決，但實(shí)際生產(chǎn)可能又有情況發(fā)生。考慮到運(yùn)輸距離 12 km，加上 C60 混凝土的粉料相對(duì)多，料粘、凝結(jié)時(shí)間也快，所以要適當(dāng)提高混凝土的坍落度以達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)混凝土的泵送。因此我們?cè)龠M(jìn)行試驗(yàn)室小拌機(jī)與生產(chǎn)拌機(jī)相結(jié)合的研究試驗(yàn),目的是和易性及強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。試驗(yàn)配合比見表3。

表 3 C60 混凝土設(shè)計(jì)配比微調(diào)

我們?cè)诖_定配合比的前提下，再對(duì)配比微調(diào)，黃砂的實(shí)際含水率 5% 左右，方案 B2 考慮到路線距離、天氣等因素，通過提高外加劑的摻量，將混凝土坍落度上調(diào)，而且施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土的和易性也比較良好，所以用該方案來作為C60 混凝土生產(chǎn)配合比的基準(zhǔn)。強(qiáng)度情況見表 4。

表 4 C60 混凝土設(shè)計(jì)配比微調(diào)混凝土試塊強(qiáng)度 MPa

表 4 是我們根據(jù)前 5 次施工，共 40 d 的混凝土現(xiàn)場(chǎng)試塊強(qiáng)度的匯總。通過強(qiáng)度跟蹤以及泵送情況，我們達(dá)到了預(yù)期效果，C60 混凝土可以與其他普通混凝土同步生產(chǎn)。

4 結(jié) 語

以上 C60 混凝土強(qiáng)度從試配到小試再到生產(chǎn)的過程，實(shí)際上是我們按照常規(guī)高強(qiáng)度混凝土設(shè)計(jì)開始到結(jié)合混凝土的現(xiàn)場(chǎng)操作再研究混凝土的內(nèi)部構(gòu)造來完成這一目標(biāo)?；炷翉?qiáng)度的高低也是其結(jié)構(gòu)密實(shí)程度的反映。因此高等級(jí)混凝土的控制，首先要抓住原材料的質(zhì)量及合理的配合比，然后在實(shí)際操作中掌握其用水量(水灰比)，這樣既保證了強(qiáng)度又兼顧到混凝土的和易性。

TU50

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1674-814X(2017)03-0075-03

2017-01-12

劉玉龍，現(xiàn)任上海華洋商品混凝土有限公司副總兼總工，主要從事膠凝材料及制品相關(guān)研究工作。

作者通信地址：上海市浦東新區(qū)宏雅路150弄13號(hào)602室，郵編201200。