泵送C30F200W4混凝土配合比設(shè)計與質(zhì)量控制

齊海變

（山西省晉中市水利建筑工程總公司 山西晉中 030600）

河曲縣文筆電灌站提黃灌溉工程，分一、二級泵站、出水池。該工程采用C30混凝土澆筑，因處于水位變化范圍，設(shè)計要求混凝土采用一級配，抗凍等級為F200，抗?jié)B等級為W4，骨料最大粒徑為鋼筋最小間距2/3不大于25 mm。本次采用10～20 mm粒級人工碎石。

1 原材料檢測

由委托方提供給本次試驗用的各種原材料，經(jīng)試驗優(yōu)選最終確定原材料檢驗結(jié)果分述如下：

1）水泥采用河曲縣中天隆水泥有限公司生產(chǎn)批號為SP4894 P·O42.5普通硅酸鹽水泥，經(jīng)我公司取樣檢測各項技術(shù)性能指標(biāo)檢驗結(jié)果均符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）標(biāo)準(zhǔn)要求，其檢驗結(jié)果見表1。

2）粗骨料為河曲縣準(zhǔn)旗龍口石料廠生產(chǎn)的10～20 mm粒級人工碎石，含泥量少，成份以石英石為主。符合《水工混凝土施工規(guī)范》（SL677-2014）的規(guī)定。其檢驗結(jié)果見表2。

3）細(xì)骨料選用河曲縣五花城砂料場，砂粒磨圓度好，顆粒級配為Ⅱ區(qū)，細(xì)度模數(shù)2.6，在2.2～3.0內(nèi)，表面含水率小于6%，粗細(xì)程度為中砂，符合要求。結(jié)果見表3。

4）粉煤灰為太鋼優(yōu)質(zhì)粉煤灰，經(jīng)檢驗細(xì)度、需水量比、燒失量等均符合《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》（DL/T5055-2007）規(guī)定Ⅱ級粉煤灰要求。其主要技術(shù)性能指標(biāo)檢驗結(jié)果見表4，滿足設(shè)計要求。

5）混凝土外加劑選用山西山大合盛新材料股份有限公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)型AEWR引氣減水劑，減水率、含氣量、泌水率等各項指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，檢驗為普通標(biāo)準(zhǔn)型減水劑，具體檢測指標(biāo)見表5。

表1 河曲中天隆P·O42.5普通硅酸鹽水泥技術(shù)性能指標(biāo)檢驗結(jié)果

表2 粗骨料性能檢驗結(jié)果

表3 細(xì)骨料性能檢驗結(jié)果

表4 粉煤灰技術(shù)性能指標(biāo)檢驗結(jié)果

表5 外加劑技術(shù)性能指標(biāo)檢驗結(jié)果

2 混凝土配合比

2.1 試配強(qiáng)度的確定

混凝土配合比設(shè)計，根據(jù)工程要求，結(jié)構(gòu)型式，設(shè)計指標(biāo)、施工條件和原材料狀況，依據(jù)《水工混凝土試驗規(guī)程》（SL352-2006）規(guī)定，強(qiáng)度保證率采用95%時，保證率系數(shù)t為1.645；設(shè)計抗壓強(qiáng)度為C30時，混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ為4.5 MPa，則混凝土施工配制強(qiáng)度為37.4 MPa。

2.2 粉煤灰摻量的確定

摻用粉煤灰依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596-2005）和《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》（DL/T5055-2007）中相關(guān)規(guī)定，本次試配確定粉煤灰摻量20%。

2.3 外加劑摻量的確定

摻用外加劑按廠家推薦的最佳使用量，本次采用AEWR引氣減水劑摻量為1%。

2.4 水膠比的確定

混凝土水膠比的確定，在滿足工作性能要求的前提下，宜選用較小的用水量，再減去減水劑部分，本次確定用水量為160 kg/m3，在滿足強(qiáng)度、耐久性及其它條件下，選用合適的水膠比，再減去減水引氣劑的因素，本次確定基準(zhǔn)水膠比為0.39。

2.5 混凝土拌和物含氣量的確定

在沒有試驗資料時，混凝土的含氣量參照《水工混凝土試驗規(guī)程》（SL352-2006）有關(guān)規(guī)定，根據(jù)抗凍等級和骨料最大粒徑選用，本工程混凝土的含氣量4%～6%控制。

2.6 砂率的確定

在保證混凝土拌和物良好的粘聚性并達(dá)到要求的工作性時用水量最水的砂率，在次選擇為40%。

3 混凝土配合比的試配、調(diào)整和確定

根據(jù)以上初步的配合比（02號）中水膠比和砂率按《水工混凝土試驗規(guī)程》（SL352-2006）規(guī)定進(jìn)行調(diào)整，水膠比增減0.05、砂率相應(yīng)增減1%，得出01和03號調(diào)整后的配合比進(jìn)行試配，如表6共3個配合比進(jìn)行試配，表7為3組配合比試配后得出各項混凝土性能指標(biāo)。

根據(jù)試配結(jié)果，3個配合比的坍落度，拌和物含氣量、抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)分析，編號為02的配合比符合設(shè)計要求。

表6 C30F200W4泵送混凝土試驗

表7 C30F200W4泵送混凝土試驗結(jié)果

4 重復(fù)試驗

為檢測02號配合比的穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)行了重復(fù)試驗，試驗結(jié)果各項性能指標(biāo)相對穩(wěn)定，見表8，結(jié)果表明該配合比是穩(wěn)定可行的，最終確定本工程施工配合比見表9。

表8 C30F200W4泵送混凝土性能檢驗結(jié)果

表9 C30F200W4泵送混凝土施工配合比

5 施工質(zhì)量控制

5.1 原材料質(zhì)量控制

水工混凝土宜摻合適量的摻合料和外加劑，以改善拌和物性能提高質(zhì)量、節(jié)約成本。原材料要經(jīng)有資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu)試驗選定，生產(chǎn)廠家應(yīng)相對固定，除常規(guī)檢驗合格外，骨料應(yīng)遵循優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、就地取材的原則，優(yōu)先選用石灰?guī)r質(zhì)的原料，細(xì)骨料的表面含水率不宜超過6%

5.2 提高計量精度

混凝土拌和應(yīng)按經(jīng)批準(zhǔn)的施工配合比進(jìn)行生產(chǎn)性試驗，施工前應(yīng)對拌和設(shè)備、計量儀器運輸和澆筑設(shè)備進(jìn)行檢查確認(rèn)、確保設(shè)備完好、并確定最佳投料順序和拌和時間。

5.3 混凝土運輸

混凝土運輸設(shè)備應(yīng)與運輸條件、級配、拌和能力、澆筑強(qiáng)度、全面具體情況等相適應(yīng)。運輸過程中不發(fā)生泄漏、分離、漏漿和泌水，并減少坍落度損失。

6 工程應(yīng)用效果

由于采取嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制，原材料的檢驗選定、提高計量精度、運輸過程的控制等措施，混凝土在生產(chǎn)過程中各項指標(biāo)穩(wěn)定，未出現(xiàn)堵管、裂縫、蜂窩、麻面等缺陷，混凝土強(qiáng)度和抗凍抗?jié)B等指標(biāo)符合設(shè)計要求。

7 結(jié)語

水工混凝土適當(dāng)采用引氣劑、優(yōu)質(zhì)粉煤灰及優(yōu)化配合等措施，以改善拌和物性能，提高混凝土可泵性，減少水化熱，減少裂縫產(chǎn)生的可能性，確保了工程質(zhì)量。

原材料經(jīng)有資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu)試驗選定，通過對原材料、計量、運輸、泵送過程等系統(tǒng)控制，現(xiàn)場質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，C30F200W4泵送混凝土的各項性能均滿足工程設(shè)計和施工要求。