C80 機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土的制備及工程應(yīng)用技術(shù)交底

李崇亞 潘亞波

（1 深圳市金鑫混凝土有限公司；2 深圳市水泥及制品協(xié)會）

0 前言

隨著當(dāng)前建筑用河砂等自然資源日益枯竭，各級政府部門及混凝土行業(yè)專家大力提倡使用機(jī)制砂代替天然砂用于混凝土生產(chǎn)，因而機(jī)制砂的生產(chǎn)與應(yīng)用逐漸成為混凝土行業(yè)發(fā)展的趨勢。與天然砂相比，機(jī)制砂存在表面粗糙，級配較差，石粉含量波動較大，細(xì)度模數(shù)偏大等特點(diǎn)，導(dǎo)致配置的混凝土往往工作性能相對較差，不利于混凝土的泵送施工，且澆筑后混凝土容易開裂。

隨著機(jī)制砂生產(chǎn)工藝越來越成熟，通過改進(jìn)制砂設(shè)備、調(diào)整篩網(wǎng)、生產(chǎn)工藝等一系列嚴(yán)格控制措施，使得當(dāng)前生產(chǎn)的機(jī)制砂品質(zhì)逐漸得到提高，現(xiàn)有的技術(shù)條件完全可以生產(chǎn)出粒形、級配良好，石粉含量穩(wěn)定，細(xì)度模數(shù)適合的機(jī)制砂。近年來，部分區(qū)域機(jī)制砂在普通混凝土中已全面推廣使用，機(jī)制砂在高強(qiáng)高性能混凝土中的研究具備重要的參考價(jià)值。

本文主要結(jié)合深圳市華強(qiáng)科創(chuàng)廣場項(xiàng)目C80 高強(qiáng)混凝土工程，通過采用性能優(yōu)異機(jī)制砂及其它原材料，經(jīng)過配合比設(shè)計(jì)及試配驗(yàn)證，制備出了滿足生產(chǎn)要求的混凝土，并對高強(qiáng)混凝土中機(jī)制砂的生產(chǎn)、施工進(jìn)行分析。

1 工程概況

深圳市華強(qiáng)科創(chuàng)廣場項(xiàng)目位于深圳市福田區(qū)北環(huán)大道與新洲路交界東北側(cè)，總占地面積24073.04m2，建筑面積191848m2，建筑總計(jì)43 層（其中地下2 層），建筑高度198m，設(shè)計(jì)使用年限50 年，抗震烈度七度。建筑功能包含產(chǎn)業(yè)研發(fā)用房、配套商業(yè)、配套宿舍、公共配套設(shè)施，其核心筒部分采用C80 高強(qiáng)混凝土。下面結(jié)合我公司生產(chǎn)的C80 機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土情況進(jìn)行技術(shù)交底，希望對類似工程具有借鑒作用。

2 技術(shù)路線

⑴采用高性能減水劑并摻加優(yōu)異的礦物摻合料來配置高強(qiáng)混凝土，二者能有效降低混凝土水膠比，使得混凝土結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，提高混凝土力學(xué)性能和長期性能。

⑵采用高品質(zhì)的反擊破石，并搭配4.75～9.5mm 的碎石，優(yōu)化粗骨料的級配，降低空隙率，提升混凝土泵送性能。

⑶選用級配良好，性能優(yōu)異的機(jī)制砂，嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)控制石粉和其它有害物質(zhì)含量，選用合理的砂率，經(jīng)過一系列配合比優(yōu)化試驗(yàn)并驗(yàn)證，制備出滿足施工性能性能的C80 混凝土。

3 原材料

（1）水泥：使用廣東英德海螺水泥有限責(zé)任公司生產(chǎn)的PⅡ52.5R 的硅酸鹽水泥，相關(guān)性能指標(biāo)見表1 所示。

表1 水泥性能指標(biāo)

⑵粉煤灰：使用深圳市媽灣電廠生產(chǎn)的Ⅱ級粉煤灰，相關(guān)性能指標(biāo)見表2 所示。

表2 粉煤灰的相關(guān)性能指標(biāo)

⑶礦粉：選用產(chǎn)地唐山礦粉，相關(guān)的性能指標(biāo)見表3 所示。

表3 礦粉的相關(guān)性能指標(biāo)

⑷外加劑：選用東莞市砼帆實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的緩凝劑聚羧酸高性能減水劑，固含量為20%，混凝土減水率≥35%。

⑸砂：采用廣東惠州惠東產(chǎn)級配良好的機(jī)制砂，表觀密度2650㎏/m3，含泥量0.6%，泥塊含量0.3%，細(xì)度模數(shù)2.8，屬Ⅱ區(qū)中砂。

⑹碎石：采用廣東河源芙蓉石場5～25mm 的反擊破石，石子質(zhì)地屬于輝綠巖，表觀密度2600㎏/m3，壓碎指標(biāo)3.1%，針片狀含量2.0%，含泥量0.3%，泥塊含量0.1%。

⑺水：本試驗(yàn)中攪拌用水采用潔凈自來水。

4 配合比的設(shè)計(jì)

⑴本工程屬于高強(qiáng)混凝土，部分部位屬于大體積混凝土，為了降低混凝土水化熱，配合比中摻用一定量的優(yōu)質(zhì)礦粉和粉煤灰，減少因混凝土自身水化熱過高引起混凝土表面的龜裂，錯開水化熱高峰期。

⑵選用緩凝型聚羧酸高性能減水劑，降低混凝土水膠比，并減小混凝土的收縮應(yīng)變。

⑶反擊破碎石是單粒徑，在設(shè)計(jì)配合比時(shí)增加20%同質(zhì)地的0～5 石，改善石子級配，提高混凝土性能。

為確保C80 混凝土的質(zhì)量泵送和澆搗能順利完成，前期對混凝土的配合比經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，在各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，最終確定了混凝土配合比。混凝土配合比及相關(guān)性能見表4 所示。

表4 C80 混凝土配合比及性能

5 混凝土生產(chǎn)過程控制

⑴組織技術(shù)人員進(jìn)行生產(chǎn)取樣并檢驗(yàn)混凝土工作性能，檢驗(yàn)項(xiàng)目如下：坍落度、擴(kuò)展度、U 形儀、L 形漏斗、T50 等試驗(yàn)，經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證達(dá)到施工要求的可泵性，混凝土工作性能見圖1 所示。

圖1 混凝土工作性能測試

⑵生產(chǎn)上應(yīng)嚴(yán)格按照要求監(jiān)測砂、石含水率變化，操作員嚴(yán)禁擅自降低或者提高砂、石含水率生產(chǎn)混凝土。

⑶生產(chǎn)前材料采購員應(yīng)采購一批質(zhì)量穩(wěn)定，且數(shù)量滿足生產(chǎn)要求的原材料。當(dāng)班品控做好當(dāng)天生產(chǎn)用原材料的進(jìn)場取樣和監(jiān)督檢驗(yàn)工作。

⑷混凝土性能要求較高，運(yùn)輸中做到專車專用，裝料前司機(jī)應(yīng)反轉(zhuǎn)罐體，保證將車內(nèi)水和垃圾清理干凈，且嚴(yán)禁與其他標(biāo)號混凝土混裝使用。

⑸車輛到達(dá)施工現(xiàn)場后，要求司機(jī)攪拌罐體至少1分鐘，并安排技術(shù)員檢測混凝土相關(guān)性能指標(biāo)，滿足施工要求即可卸料，現(xiàn)場不用需隨意加水。

⑹施工現(xiàn)場應(yīng)安排工作人員做好車輛指揮工作，混凝土在工地等待時(shí)間盡量不要超過2 小時(shí)。

圖2 混凝土現(xiàn)場施工

6 混凝土質(zhì)量檢測

該工程完工一年后，相關(guān)檢測部門對結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體檢測，采取回彈-取芯進(jìn)行綜合評定。按規(guī)范要求現(xiàn)場對回彈最低強(qiáng)度的3 個點(diǎn)抽取芯樣，進(jìn)行芯樣抗壓檢驗(yàn)，芯樣抗壓結(jié)果為87.97MPa，檢驗(yàn)結(jié)果均達(dá)到C80 以上，滿足設(shè)計(jì)要求。從破碎后的芯樣表觀觀察來看，混凝土內(nèi)部碎石和膠凝材料粘結(jié)非常密實(shí)，內(nèi)部表觀無明顯氣孔。抗壓后的芯樣見圖3 所示。

圖3 抗壓后的芯樣

7 結(jié)語

⑴性能優(yōu)異的機(jī)制砂，與其他組分的原材料經(jīng)過合理的配合比設(shè)計(jì)，能夠制備出滿足性能要求的高強(qiáng)混凝土。

⑵C80 高強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)中宜優(yōu)先選用顆粒級配較好的反擊破碎石、優(yōu)質(zhì)摻合料和性能優(yōu)異的緩凝型聚羧酸減水劑，可以提高混凝土的工作性能，并大幅度提高工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

⑶C80 高強(qiáng)混凝土生產(chǎn)上應(yīng)從源頭把控混凝土質(zhì)量，結(jié)合工程特點(diǎn)，制定施工、養(yǎng)護(hù)工藝等，才能確保質(zhì)量。

⑷考慮到工程的重要性，施工方和混凝土生產(chǎn)企業(yè)必須全力配合，來確保每次供應(yīng)能夠順利進(jìn)行。