C25W6F50人工砂泵送混凝土配合比試驗(yàn)

趙 晉

（山西省水利水電科學(xué)研究院，山西 太原 030002）

某工程隧洞二次襯砌采用泵送混凝土，設(shè)計(jì)等級(jí)為C25W6F50，坍落度要求160mm～200mm，要求滿足強(qiáng)度、耐久性要求和施工要求。由于天然砂匱乏，采用人工砂代替天然砂作為細(xì)骨料，在試驗(yàn)中要重點(diǎn)觀察拌和物的和易性，粗骨料采用二級(jí)配碎石。

1 原材料檢測(cè)

水泥采用中陽(yáng)縣桃園水泥有限公司生產(chǎn)的PO42.5水泥，經(jīng)檢驗(yàn)指標(biāo)符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）要求，具體見(jiàn)表1。

表1 水泥性能檢驗(yàn)結(jié)果

粉煤灰采用山西柳林電廠生產(chǎn)的F類(lèi)粉煤灰，經(jīng)檢驗(yàn)其物理力學(xué)性能滿足《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》（DL/T5055-2007）中Ⅱ級(jí)粉煤灰的要求，詳見(jiàn)表2。

表2 粉煤灰性能檢驗(yàn)結(jié)果

細(xì)骨料采用人工砂，因其含泥量，級(jí)配與天然砂不同，在檢驗(yàn)其原材料的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)觀察對(duì)混凝土拌和物和易性的影響，詳見(jiàn)表3、表4。

表3 細(xì)骨料性能檢驗(yàn)結(jié)果

表4 細(xì)骨料顆粒級(jí)配檢測(cè)結(jié)果

粗骨料二級(jí)配分別為 5～16mm、16～31.5mm，其物理力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表5。配制混凝土?xí)r粗骨料二級(jí)配的比例按照緊密密度最大原則取小石∶中石=60∶40。

表5 粗骨料性能檢驗(yàn)結(jié)果

外加劑采用山西黃騰化工有限公司生產(chǎn)的UNF-3A緩凝高效減水劑，推薦摻量1.2%，各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求?；炷量箖鲆蟛桓?，未另?yè)揭龤鈩p水劑詳細(xì)檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 外加劑性能指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果

2 配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)原材料情況及技術(shù)要求進(jìn)行室內(nèi)試配試驗(yàn)，骨料為飽和面干狀態(tài)，選取3組分析比較，成果見(jiàn)表7。

表7 混凝土配合比試驗(yàn)成果表

室內(nèi)3組拌和物按設(shè)計(jì)拌合，拌和物和易性好，含砂情況中，泌水少，對(duì)膠水比和28d強(qiáng)度進(jìn)行回歸，一元回歸方程及相關(guān)系數(shù)為：

2.2 混凝土配合比選定

強(qiáng)度保證率取95%，標(biāo)準(zhǔn)偏差按照4.0MPa計(jì)，經(jīng)計(jì)算C25W6F50泵送混凝土配制強(qiáng)度為31.6MPa。在現(xiàn)場(chǎng)拌和時(shí)細(xì)骨料為人工砂，水泥強(qiáng)度也存在波動(dòng)，不易控制用水量。為保證現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量及和易性，推薦水膠比0.46，用水量為183kg/m3，砂率為45%，推薦配合比方案見(jiàn)表8。

3 配合比試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)室內(nèi)強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)攪拌，測(cè)試拌和物的表觀密度、含氣量、坍落度及坍落度損失情況，插搗的難易程度，粘聚性，含砂情況、析水情況，擴(kuò)散度及擴(kuò)散度的損失情況等。

表8 推薦混凝土配合比

拌和物的表觀密度測(cè)值為2340kg/m3、含氣量為2.0%。拌和物粘聚性較好，含砂情況適中，無(wú)泌水。

坍落度初始測(cè)值、0.5h測(cè)值、1.0h測(cè)值、1.5h測(cè)值分別為196mm、46mm、0mm、0mm，與初始測(cè)值相比分別為23.5%、0%、0%，混凝土拌和物的坍落度在1.5h以內(nèi)的損失率較大，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)注意控制一次拌和量和運(yùn)輸時(shí)間。

擴(kuò)散度的初始測(cè)值、0.5h測(cè)值、1.0h測(cè)值、1.5h測(cè)值分別為 406mm、203mm、202mm、200mm，與初始測(cè)值相比分別為50.0%、49.8%、49.3%。

混凝土試塊7d的抗壓強(qiáng)度值為26.8MPa，28d抗壓強(qiáng)度值為36.6MPa，滿足C25要求，抗?jié)B等級(jí)大于W6，抗凍等級(jí)大于F50，強(qiáng)度及耐久性均滿足設(shè)計(jì)要求，故在現(xiàn)有條件及材料下使用此方案，在有條件優(yōu)選原材料時(shí)人工砂應(yīng)選擇細(xì)度模數(shù)在2.4～2.8的中砂，從原材料選擇，配合比設(shè)計(jì)，施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格控制等方面確保混凝土質(zhì)量。