C80高性能混凝土配合比设计及应用

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新材料新装饰C80高性能混凝土配合比设计及应用

施武强

（河源市金杰混凝土有限公司广东河源517000）

摘要：使用高性能的混凝土能加强建筑的质量和延长其使用年限，对现代建筑建设有着指导性意义。本文阐述了C80高性能混凝土的研发与应用过程，以原材料选择、配合比设计、配合比验证为基础进行讨论，还写到了混凝土搅拌、运输、泵送、振捣和养护。为混凝土企业提供经验。

关键词：高性能混凝土；配合比；混合砂；应用

0 引言：

近年来，随着我国经济的飞速增长，城市的房屋建筑工程的发展也十分迅速，朝着楼层越来越高、跨度越来越大的方向发展。这样就对混凝土等原材料的要求也随之提高了。如何提高混凝土的性能成为了房屋建筑工程中的重要步骤，也是人们需要思考的问题。下面就这方面进行讨论。

1 C80混凝土的研发

1.1 原材料选择

1.1.1 水泥

选择P·O52.5R水泥，基本性能见表1。

表1 P·O52.5R水泥的基本性能

1.1.2 细集料

使用预拌混凝土广泛采用的混合砂，包括特细砂选择细度模数为1.0的渠河砂，细度模数为3.4的整形机制砂，二者按1∶3的比例混合，所形成的混合砂细度模数满足中砂的技术要求(细度模数2.7)，同时级配也满足Ⅱ区砂的要求(见图1)。

图1 混合砂的筛分曲线

1.1.3 粗集料

因地区缺乏高强岩石资源(花岗岩和玄武岩等)，配制C80混凝土只能选择强度较高的石灰岩碎石，其相应的技术要求见表2。

表2 粗集料的技术要求

1.1.4 掺合料

根据《普通混凝土配合比设计规程》的要求，高强混凝土需使用优质掺合料部分替代水泥，以减少水泥水化热和提高混凝土强度。于是，通过试验比选，选择电厂的I级粉煤灰(技术指标见表3)，以及某厂家的硅灰产品(SiO2含量96%，活性指数99％)。

表3 粉煤灰的主要技术指标

1.1.5 外加剂

通过比选试验，选择减水率30%(掺量2.9%)，2h坍落度经时损失小于20mm、凝结时间16～20h，且与水泥适应性好的某品牌聚羧酸高性能减水剂。

1.2 混凝土配合设计

首先，确定C80高强混凝土的技术目标参数为：配制强度92MPa，坍落度≥240mm，扩展度≥650mm，倒锥流出时间≤15s，坍落度经时损失小于20mm/h，凝结时间16～25h。

然后，根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011中高强混凝土配合比的设计方法，确定配合比参数及胶凝材料用量的范围为：水胶比0.26～0.28，砂率35%～42％，胶凝材料用量520～580kg/m3，矿物掺合料掺量25%～40%(其中硅灰掺量不宜大于10%)，水泥用量小于500kg/m3。

最后，在以上配合比参数及胶凝材料用量范围的基础上，通过正交试验确定C80高强混凝土的最佳配比(表4)。

表4 C80高强混凝土的最佳配合比(kg)

1.3 混凝土配合验证

经重复性验证试验，所配制C80高强预拌混凝土的坍落度250mm，扩展度660mm，2h坍落度经时损失10mm，倒锥流出时间8s，初凝时间20h，7d强度平均值达到79.6MPa，28d强度平均值达到94.1MPa，符合设计预期。

2 C80混凝土的试应用

2.1 工程概况

为了获取C80混凝土的生产、运输和浇筑经验，采用C80高强混凝土浇筑了某搅拌站料场的混凝土柱子、围墙和混凝土方墩(空间尺寸3.0×1.8×1.5m)，总体量47m3。

2.2 混凝土浇筑过程

2.2.1 搅拌及运输

采用高强混凝土专用生产线进行集中搅拌，搅拌时间180s(比普通混凝土长1倍)。预拌产品经出厂检验(坍落度测定)合格后，采用混凝土罐车运输至浇筑现场(运距42km，运输时间1h-2h)。

2.2.2 泵送及振捣

C80高强混凝土采用80柴油泵进行泵送作业，距离120m(含弯头4个)。作业过程中，泵压稳定，泵机输送压力高于普通混凝土近1倍。

混凝土经泵送后坍落度损失很小，仍具有很好的流动性，只需适当振捣至表面泛浆即可。

2.2.3 养护

待混凝土终凝后，采用塑料等覆盖，设置专人每天浇水养护保持混凝土处于湿润状态，养护时间14d。

2.3 应用效果

2.3.1 力学性能

通过预留同条件试件测定所应用混凝土的力学性能，结果表明：早期强度发展迅速，7d抗压强度平均值即超过设计要求；后期强度有保证，28d抗压强度平均值达到设计要求的132%(见表5)。

表5 同条件养护试件强度结果(MPa)

注：试件在施工现场抽取，尺寸为150×150×150mm，统计数量5组。

2.3.2 耐久性能

⑴电通量。通过预留试件，按照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009的相关方法，测定了C80高强混凝土的6h电通量为264C，达到Q-Ⅴ的抗氯离子渗透等级，说明所应用的C80混凝土具有优良的抗氯离子渗透性能。

⑵碳化深度。经快速碳化试验，C80高强混凝土28d的碳化深度为0mm，说明所应用的C80混凝土密实度较高，抗碳化性能好。

3 结语

综上所述，该公司采用地方材料配制出的C80高强混凝土不仅强度满足设计要求、工作性及耐久性好，而且成功地进行了试用，对这方面的应用提供了可借鉴的经验。文章中所涉及的原材料种类、配合比确定方法和施工技术方法等都可以被同类的混凝土企业参考。

参考文献

[1] 张善德等.C80高性能硅粉混凝土配合比设计及工程应用[J].水资源与水工程学报,2011年02期.

[2] 季万年等.广州珠江新城西塔工程C80高强高性能混凝土配合比设计研究[J].超高层混凝土泵送与超高性能混凝土技术的研究与应用国际研讨会论文集（中文版）[M],2008年.

2014年8期—771 —