高强高性能砼应用技术总结

高强高性能砼应用技术总结

一、简介

本工程在结构设计中大量采用高强高性能砼。地下部分全部采用C50、S12砼；地上部分1-8层墙柱采用C60砼、梁板采用C50砼，8-20层墙柱采用C50砼、梁板采用C40砼，C50、C60砼总用量为27500m3。如何解决砼高强度与砼工作性能这一对矛盾，是推广应用高强高性能砼的关键。现以C60砼为例对高强高性能砼技术运用进行总结。

二、原材料的选用

根据本工程的特点和结构设计的质量要求，我们选用浙江省境内最优质的原材料用于本工程，具体如下：

1、水泥：水泥的选用为整个砼生产施工的基础，其选用原则主要从水泥活性、标准稠度用水量以及水泥与外加剂间的适应性等指标着手。为此，我们对浙江省几家大型水泥厂近期出厂的统计数据作分析，见表1。

表1 主要水泥厂生产P.0 525#水泥的基本参数

根据上表，本工程所选用水泥为浙江水泥厂生产的525#普通硅酸盐水泥，其主要技术参数见表2。

2、超细掺合料：为满足砼工作性能，掺合料选用杭州新宝水泥集团有限公司生产的超细矿粉，其化学成分和物理性能见表3。

3、砂、石：砂选用浙江桐庐生产的中河砂，细度模数为2.54-2.8；石子为杭州萧山石门石料厂生产的5-25mm连续级配石子。砂、石的主要性能和筛分结果见表

4、表5。

表2 水泥的物理化学性能

表3 矿粉的物理性能和化学成分

表4 砂的主要性能和筛分结果

表5 石的主要性能和筛分结果

4、外加剂：外加剂选用北京翰苑电子技术开发公司生产的SF高强砼泵送剂(粉剂),它具有增塑、缓凝、高强等特点，与水泥之间有很好的适应性，能有效防止砼塌落度损失及在泵送过程中的离析或阻塞，对钢筋无锈蚀作用，其性能指标见表6。

表5 SF高强泵送剂性能指标

5、水：水为自来饮用水。

三、配合比的确定

为使砼达到高强度、高耐久性，就必须降低水灰比，以减少砼中水泥石的毛细管孔隙以及水泥石与骨料间的界面缝隙，提高砼的抗渗性，这就带来砼的工作性能（泵送性能）较差的矛盾，因而必须适量掺入高效减水剂，以增大砼的塌落度，但高效减水剂的掺入又导致砼塌落度损失加快，故而在选用能较好控制塌落度损失的高效减水剂的同时，以超细矿粉置换部分水泥以充分填充水泥颗粒间的空隙，满足泵送砼施工要求。

我们通过选用的原材料的各项性能指标可知，只要对其进行有机组合，砼在满足设计强度要求的情况下，其同样能满足泵送及其他工作性能的施工要求。

1、工艺参数的选择

1）、水胶比的选择

在配置高强高性能砼时，要使水泥石达到最密实的结构状态，以及砼拌合物具有较高的工作性能，就必须选择合理的水胶比。水胶比过低，砼拌合物粘性增大，工作性能较差；而水胶比过高，将导致骨料与水泥石界面的泌水增多，界面结构松散，粘结力下降，影响砼强度及各项耐久性能。实践表明，当水胶比在0.30-0.40之间时，可配制出C60的HPC，水胶比在此范围内，应尽量降低水泥用量，并确保单方砼胶凝材料用量在500-600kg之间。

2）、砂率的选择

由于高强高性能砼中胶凝材料用量较普通砼多，为保证砼的工作性能、强度和耐久性，其细集料的总表面积和需水量应尽量减少，由砂子选用情况可知，浙江桐庐生产的

中河砂细度模数在2.54-2.8之间，砂子含泥量少，砂粒坚硬，砂粒级配较好，考虑到砼的流动性等工作性能，我们把砂率定在38%-40%之间，可满足要求。

3）、超细矿粉掺量的选择

超细矿粉作为高强砼中一个重要组份，其主要效应有：填充效应、减水效应、增强效应。

●填充效应：超细矿粉的颗粒一般比水泥颗粒细小，能够填充到集料和水泥颗粒间空隙中，使颗粒级配更趋理想化，从而降低胶凝材料在标准稠度下的用水量，进一步提高砼的密实度。

●减水效应：由填充效应可知，由于超细矿粉中很大一部分是针状玻璃体，它能插入一些细小的孔隙而达到减水效果（它不同于硅粉或其他一些超细粉，由于比表面积大，其填充在水泥颗粒间孔隙而降低的用水量还不足以润湿超细粉粒子的比表面积），即超细矿粉能有效降低用水量，提高砼的流动性。

●增强效应：超细矿粉由于受水泥水化生成的Ca（OH）2的激发作用，其中的活性

与Ca（OH）

2反应生成胶凝物质，减少了对砼性能不利的Ca（OH）

2

浓度和局部富集现象，

可有效的改善界面结构，增强集料与水泥石的粘结能力，相应提高砼强度。

为充分保证超细粉三种效应的发挥，保证超细粉与水泥的有机结合，超细粉按28%-30%等量取代水泥用量。

4）、外加剂掺量的选择

外加剂的掺入，既要能有效达到减水效果，提高砼的塌落度，又要较好的控制砼塌落度损失。

SF高强泵送剂的主要成份为β-萘磺酸甲醛缩合物与保塑组份复合而成，对水泥具有高分散性，减水率达25%，并能有效控制砼塌落度损失和延缓砼的凝结时间，对砼早期强度影响不大。

通过对SF高强泵送剂性能指标的了解，我们选定其掺量为胶凝材料用量的1.2%。

2、配合比的确定

通过对以上参数选择的分析，结合工程设计要求，C60砼配合比见下表：

其中，各项参数值为：

水胶比 W/B ： 33%

胶凝材料总量： 530kg/m3

砂率： 40%

超细矿粉掺量： 28% （与胶凝材料比值）

外加剂掺量： 1.2% （与胶凝材料比值）

按上述配合比进行试生产，制作成试块后的抗压强度报告如下（以2组为例）：

实践表明，该砼配合比满足砼设计强度和工作性能需要。

四、现场实施要求

本工程由杭州市华威砼有限公司和现场一座HZS75型砼搅拌站共同按照砼配合比进行，两座搅拌楼采用同一品种、同一规格的原材料进行生产，其生产过程从称量—投料—搅拌—出料实行全自动控制，砼运输或浇捣过程中均应严格按施工工艺或施工要求进行。