【QC】c30f300高抗冻混凝土配合比的设计

C30F300高抗冻混凝土配合比的设计

**项目部检测中心大草原QC小组

课题背景：

**发电厂（2×600MW）新建工程是我公司在东北地区的重点工程。本工程位于内蒙古呼伦贝尔市，属高寒地区，历年的气象资料表明，冬季冰天雪地，历达半年之久，平均气温为零下-1.5°C左右，极端最低气温-48.5℃左右。按混凝土冬期施工及设计要求，混凝土抗冻等级为高抗冻等级（C30F300）,此抗冻等级的混凝土我公司从未施工过。

由于本工程工期紧、质量要求严、技术标准高。公司及项目部的目标是：创

高寒地区施工标准，建东北地区样板工程！其中有抗冻要求的主要单位工程为综

合水池、循环水泵房等混凝土工程，共计混凝土浇筑量2600余立方，因此解决高

抗冻等级（特别是C30F300）混凝土问题刻不容缓。

一、小组简介（见表1）

表1：小组成员概况

二、选题理由

（一）问题的提出

（二）方案的选择

由于我们对高抗冻混凝的应用经验有限，根据工地实际情况，目前我们采用的方法有以下两种：（见表2） 表2：混凝土选用分析表

---

方法一：购买商品混凝土

方法二：自己设计

采取方法

联系商品混凝土生产厂家，综合

分析。 方法1：严格按照抗冻混凝土配合比设

计标准进行设计、试验。 方法2：参考附近当地兄弟单位的资料

及经验。

单项分析 优点：省时省力

缺点：成本高，运输距离远，浇

灌延续性无法保障。

优点：能充分利用工地现有设备、仪

器及搅拌站，节约成本。

缺点：经验有限，混凝土质量可能无

法保证。 综合分析

不管购买商品混凝土还是自己设计，都必须保证高抗冻混凝土的质量及 施工工期，经综合考虑，最后选择“自己设计”。

经以上调查分析，考虑小组成员目前的业务能力及素质，为公司开拓东北市场奠定基础。我们小组选定该课题为：C30F300高抗冻混凝土配合比的设计。

三、设定目标

设计要求

项目现状 混凝土工程是2009年度的重点工程项目，由于该工程处于我国高寒地区，也是我公司施工的最寒冷的项目，工期要求短,因此就需要在较短的工期内优质的完成任务。

目标设定依据：设计规定要求及公司精品工程考核标准。 1、混凝土抗冻等级提高到F300；

2、混凝土抗压强度不低于设计强度的100%；

3、和易性能满足现场施工要求。

原材料

四、提出方案并确定最佳方案

（一）确定关键要素

为了能够理清解决问题的思路，找到切入点，针对以前F100、F200抗冻混凝土经验及相关标准，小组成员首先对影响混凝土抗冻性能的关键要素进行了分析。

经过分析，结合项目部试验室现有的仪器、设备及试验条件，我们发现三个要素中，“原材料”和“试验环境、条件”是完全可以控制和具备的，关键是“配合比”的设计及优化。我们小组首先要做的是：

1、原材料选择方案

2、对试验条件的评估

3、配合比的设计方案

（二）提出方案并分析论证

1、原材料的选择

（1）骨料选择

由于地理条件限制，骨料只能选择5～31.5mm碎石和2.3～2.4细度模数的中砂，我们小组从鸿大公司料场抽取三组进行试验分析：（见表3）

表3：骨料试验结果

试验项目骨料

检测结果

含泥量（%）

泥块含量

（%）级配细度模数压碎指标坚固性

（%）

碎石0.4 0.1 5～31.5mm --- 8 2 0.3 0.0 5～31.5mm --- 8 2 0.4 0.1 5～31.5mm --- 8 3

标准值≤1.0 ≤0.5 --- --- ≤12 ≤8

砂子2.3 0.4 --- 2.3 --- 3 2.3 0.3 --- 2.3 --- 5 2.4 0.3 --- 2.4 --- 2

标准值≤3.0 ≤1.0 --- 2.3 --- ≤8

试验：制表：日期：2009.03.16

砂子碎石

通过试验，粗、细骨料各试验项目均在标准范围内，特别是“坚固性指标试验”，均满足混凝土配合比要求。

结论：粗、细骨料分别选用5～31.5mm碎石和2.3细度模数的中砂。

（2）水泥的选择：

根据《JGJ104-1997建筑工程冬季施工规程》要求，“普通硅酸盐水泥混凝土的抗冻性优于复合水泥混凝土,更优于火山灰水泥混凝土的抗冻性。”选用海拉尔蒙西水泥厂生产的P.O42.5 水泥，试验结果如图：

（3）外加剂的选择：

方案一：选用青州NF-AII 减水引气剂 方案二：选用哈尔滨LY-B 减水引气剂

减水剂、引气剂及复合型引气减水外加剂均能提高混凝地的抗冻性。引气剂能增加混凝土的含气量,而减水剂则能降低混凝土的水灰比,从而减少孔隙率,最终都能提高混凝土的抗冻性。根据目前现场使用的外加剂，我们分别对以上两种外加剂进行试验分析

（见表4）：

表4：外加剂选用对比表

检验项目

指 标 值

检测值

一等品

合格品 青州NF-AII 减水

引气剂

哈尔滨LY-B 减水

引气剂

减水率（%） ≥12 ≥12 19.2 15.8 泌水率比（%） ≤70 ≤80 65 62 相对耐久性指标（200次）

（%）

≥80

≥60

98 91 含气量（%） ≥3.0 5.6 4.3 凝结时间差（min ） -90～+120 初凝：+30 终凝：+50

初凝：+20 终凝：+30

抗 压 强度比（%）

R 3 ≥95 ≥80 122 117 R 7 ≥95 ≥80 116 114 R 28

≥90

≥80 102

102