C50泵送砼配合比設(shè)計重點分析

摘要：在目前的公路橋梁的建設(shè)中，在一些特殊的施工環(huán)境需要采用C50泵送砼，但是，要想發(fā)揮砼的作用，提升交通工程橋梁結(jié)構(gòu)的強度、牢固度等力學(xué)性能，必須要對砼的配合比進行有效的設(shè)計和試驗，使其達到相關(guān)建設(shè)的需要，否則將會造成相關(guān)工程項目出現(xiàn)質(zhì)量缺陷和增大生產(chǎn)成本。因此，筆者首先論述C50泵送砼的設(shè)計思路和原則，然后對C50砼配合比的設(shè)計重點進行分析，以期能促進相關(guān)工程對于C50砼的配合比選擇，節(jié)省時間，保證工程建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：C50泵送砼；配合比；設(shè)計重點

在近些年的交通道路建設(shè)高潮過程中，我國的交通工程施工行業(yè)施工工藝水平和技術(shù)水平都有較大程度的提升，但是，在這些交通工程發(fā)揮作用的過程中，一些橋梁出現(xiàn)了質(zhì)量問題，經(jīng)過仔細的研究和分析，發(fā)現(xiàn)這些問題中有一部分是由于泵送砼配合比的設(shè)計不合理導(dǎo)致的，主要體現(xiàn)在砼的強度不合格，出現(xiàn)收縮型的裂縫和不協(xié)調(diào)的外觀顏色等質(zhì)量缺陷，這些問題的存在，對于施工企業(yè)和砼的供應(yīng)企業(yè)造成了不小的負面影響。砼作為一種懸浮密實結(jié)構(gòu)的物品，要想有效的形成一定的強度，其主要原理是水泥發(fā)生有效的水化反應(yīng)，從而獲得足夠的凝結(jié)力。對于砼而言，砼強度不僅服從水灰比定則，還需要符合密實定則。當(dāng)前，應(yīng)用于交通工程橋梁結(jié)構(gòu)的泵送砼，對于其可泵性提出了更高的要求，需要砼的粘聚性能足夠，使其在運輸、泵送和施工中不會出現(xiàn)分離。因此，筆者結(jié)合自身工作經(jīng)歷，對C50砼的配合比進行分析，以期使大家認識到配合比對于C50砼質(zhì)量的重要性。

一、C50泵送砼配合比設(shè)計原則及思路

（一）砼配合比設(shè)計原則

由于部分C50砼需要借助泵送至橋梁的主體進行澆筑，因此，本文在論述配合比設(shè)計時，不僅考慮使其強度、伸縮性能等得到保證，還結(jié)合泵送砼的工藝特點，綜合確定其配合物質(zhì)的組成及比例。具體而言，在設(shè)計時，需要遵循的基本原則如下：（1）對于原材料的選擇、質(zhì)量檢驗、砼泵的種類、輸送砼的管道的直徑、長度、澆筑生產(chǎn)現(xiàn)場的氣候條件和澆筑工藝等應(yīng)進行充分的考慮，需要結(jié)合建立穩(wěn)定的骨架所需骨料的用量來決定，保證砼能夠達到最大限度的填充原則。（2）配置的砼需要在經(jīng)歷砼泵的壓送傳輸之后，依然能夠具有和易性、均質(zhì)性、強度和耐久性等方面的質(zhì)量要求。（3）在砼的配合比的成分構(gòu)成上，應(yīng)適量添加一些減水型的塑化劑等外加劑，使構(gòu)成的水灰比下降，從而在保證強度的前提下改善砼的可泵性。圖一，為某橋梁建筑工地C50砼澆筑中使用的泵車。

圖一C50砼泵送澆筑現(xiàn)場示意圖

（二）配合比設(shè)計思路

首先選擇粗骨料（5到40毫米）的數(shù)量，使其能夠有效的形成密布均勻和力度適宜的空間骨架網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，然后再選擇細骨料（小于5毫米）的數(shù)量，使這些細骨料添加之后能夠最大限度的將整個空間骨架結(jié)構(gòu)的縫隙填充完全，然后考慮適宜的凝膠材料，使這種材料的漿體能夠有效滿足粗骨料和細骨料之間的粘合和縫隙的填補，而且還能將各種骨料顆粒進行包裹，最終形成均勻密實的砼，實現(xiàn)強度可靠、耐久性能優(yōu)良的建設(shè)用材要求。此外，由于泵送砼對粗骨料有著特殊的要求，在配合比設(shè)計時也應(yīng)考慮。一般，125管徑的輸送管對于碎石直徑應(yīng)控制在30毫米以下，150管的碎石直徑控制在40毫米以下。最后，對于骨料級別的選擇也應(yīng)作為配合比設(shè)計中需要考慮的。因為粗骨料的外形及粒徑大小直接關(guān)系到其表面積及包裹物對其的附著力，從而影響細骨料和灰漿的使用量。

二、C50泵送砼配合比設(shè)計重點

按照前述的配合比設(shè)計思路和設(shè)計原則，在設(shè)計初期對砼的可泵性、坍落度、粘聚性等方面的性能列出了具體的要求，在配合比設(shè)計過程中，則依據(jù)相關(guān)參數(shù)對配合比進行計算分析，對配置出來的砼進行試驗，檢驗上述相關(guān)參數(shù)是否達標?，F(xiàn)以筆者親自參與建設(shè)的文山至天保二級公路第8合同段K109+130.92 6-20m預(yù)應(yīng)力T型連續(xù)梁橋，C50砼配合比設(shè)計為列，將對具體的配合比設(shè)計流程和設(shè)計重點進行論述。

圖二 文天公路K109+130.92 6-20m預(yù)應(yīng)力T型連續(xù)梁橋

建設(shè)過程中

（一）設(shè)計情況：砼抗壓強度等級為C50，使用部位：T梁預(yù)制、濕接縫等。

（二）原材料的基本情況

水泥：選擇云南國資水泥紅河有限公司生產(chǎn)的P.052.5水泥，表觀密度為3100Kg/m3，對其3d和28d的抗壓強度進行實際測試，分別為36.2MPa和57.8MPa，其他性能指標符合GB175-1999的要求。

細集料：選用彌勒江底河砂，細度模樓3.07，屬于中砂，該砂表觀密度為2673Kg/m3，堆積密度為1586Kg/m3，含泥量為0.8%，堅固性為1.8%，壓碎值為13.5%。

粗集料：采用麻栗坡冬瓜石料場石灰?guī)r材質(zhì)的碎石，級配為4.75至31.5毫米連續(xù)粒級，碎石的表觀密度為2730Kg/m3，堆積密度為1496Kg/m3，壓碎值為11.2%，針片狀含量為3.6%。

外加劑：采用馬貝建筑材料（上海）有限公司SX-C16聚羧酸高性能減水劑，減水率為20%-30%，摻量為水泥用量的1%。

粉煤灰：所用粉煤灰為昆明電廠生產(chǎn)，質(zhì)量等級為I級，取代率為15%，采用超量取代法，超量系數(shù)取1.3。

水：居民飲用水。

（三）配合比設(shè)計重點

1、水灰比的選擇

在砼的實際使用過程中，從原料到最后的施工現(xiàn)場的使用，其中摻加的拌和水的用量和水泥灰的比例息息相關(guān)。因此，為了使得水泥能夠有效的水化，而且方便砼在施工中的運輸、澆筑和搗實，需要對水灰比進行有效的確定，從而保證整個砼能夠達到實際使用要求。一般，對于水灰比的選擇，只需在0.35到0.45之間考慮即可。如果水灰比小于0.35，則會出現(xiàn)砼的流動阻力顯著增大的問題；而如果水灰比大于0.45，雖然流動阻力會快速降低，但是砼的拌和物在這個過程中比較容易離析，不便于進行泵送傳輸。

2、砂率的確定

由于C50砼主要是應(yīng)用在橋梁工程上部結(jié)構(gòu)中，因此，對于其流動性能要求較高。在實際的工作中，對于C50砼進行配合比設(shè)計時，砂率對砼的流動性能有著重要的影響，因此也是在設(shè)計時重點需要注意的問題。合理砂率應(yīng)該是砼拌合物在工作性能（流動性、粘聚性、保水性）、強度、耐久性得到全部保證的情況下，水泥用量最小時的砂率。由于砂率受到骨料的種類、砂石粒徑、粒度分布、水泥用量等因素的影響，因此，在實際的配合比設(shè)計時，往往需要結(jié)合其他方面的幾個注意的事項進行綜合考慮，從而確定其砂率。一般，砂率控制在40%左右。最佳的砂率需要借助試驗進行確定。

3、最小水泥用量確定

如果只考慮砼在普通工地進行使用，不需要進行泵送，那么水泥用量可以依據(jù)設(shè)計要求強度和水灰比進行確定，然而，為了確保C50砼能夠有效的應(yīng)用于特殊施工環(huán)境，需要進行泵送，在這個過程中，就要求砼必須具有足夠的水泥砂漿將骨料表面包裹，而且能夠潤滑管壁，克服砼輸送過程中的摩擦阻力，因此，最小水泥用量在確定時，需要依據(jù)泵送的高度與距離、輸送管道型式、泵送壓力和骨料種類等進行綜合確定。

（四）C50砼配合比試驗

結(jié)合以上對配合比設(shè)計重點的分析，筆者結(jié)合實際情況，對C50砼的配合比進行如下的試驗：本次采用50升砼攪拌機進行試拌，加料順序為碎石～水泥～砂～水，外加劑采用同時摻，每個配合比均制作7d和28d兩組試件，采用振動臺振實成型，養(yǎng)護方法采用標準養(yǎng)護，粗細骨料均為干燥狀態(tài)，具體試驗結(jié)果如下表所示。

通過試驗數(shù)據(jù)，綜合考慮砼的質(zhì)量和性能以及經(jīng)濟性，我們最后選取了水灰比為0.35一組的配合比，并應(yīng)用于工程實體，且取得較好的效果。

總結(jié)

對于C50砼，其配合比需要考慮的因素較多，在設(shè)計時，需要結(jié)合實際情況，確定最有效的配合比，節(jié)省物料、降低生產(chǎn)時長，提升使用性能，促進C50砼的應(yīng)用。

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