大流動性機制砂混凝土降本增效措施研究

Study on Measures of Cost Reduction and Benefit Increase for Flowing and High Strength Manufactured Sand Concrete

張意1，陳科2，陳怡宏1，顏婷莎1，朱琳1（1重慶建工住宅建設有限公司，重慶　400015；2重慶大學材料學院，重慶　400030）

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大流動性機制砂混凝土降本增效措施研究

Study on Measures of Cost Reduction and Benefit Increase for Flowing and High Strength Manufactured Sand Concrete

張意1，陳科2，陳怡宏1，顏婷莎1，朱琳1
（1重慶建工住宅建設有限公司，重慶400015；2重慶大學材料學院，重慶400030）

摘要：運用聚羧酸高性能減水劑配制大流動性機制砂混凝土，并優化混凝土配合比，可顯著降低混凝土生產成本，提高單方混凝土利潤。其中，配制的C30、C40、C50大流動性機制砂混凝土較使用萘系減水劑混凝土均實現了成本降低。

關鍵詞：聚羧酸高性能減水劑；大流動性機制砂混凝土；降本增效

基金論文：住房和城鄉建設部2014年科學技術項目計劃：大流動性機制砂混凝土制備技術與工程應用研究。項目編號：2014-K1-02。

Abstract:The application of high-performance polycarboxylate superlasticizer in constructing flowing and high strength manufactured sand concrete and the optimization of concrete mix proportions can dramatically reduce the construction cost and increase the benefit of each cube concrete. The prepared C30, C40, C50 flowing and high strength manufactured sand concrete, compared with concrete with FDN Superplasticizer Added, achieve the goal of cost reduction.

Keywords:high-performance polycarboxylate superlasticizer; flowing and high strength manufactured sand concrete; cost reduction and benefit increase

引言

雖然聚羧酸高性能減水劑存在著對砂石集料含泥量敏感性強[1-3]、對機制砂適應差等缺點，然而，聚羧酸高性能減水劑具有減水率高、流動性保持性好、適應的水泥品種廣泛、對混凝土增強效果顯著、能降低混凝土收縮等突出優點，在滿足混凝土工作性及強度要求的前提下，相對于減水率較低的萘系減水劑可大幅度降低混凝土成本，同時產品不含甲醛、丙酮等對人體有害的物質，是一種綠色環保的產品。

當前重慶市商品混凝土攪拌站競爭激烈，受房地產市場負面影響嚴重，各商品混凝土攪拌站受到了不同程度的沖擊，業務量逐漸下滑，混凝土單方利潤也越來越低。對此，各商品混凝土攪拌站皆努力探索降本增效的行之有效的措施，以提高公司的競爭力、確保公司在行業中優勢地位及實現長遠發展。

在缺少天然中粗砂的重慶地區，機制砂作為一種混凝土細骨料得到了廣泛應用。那么，運用聚羧酸高性能減水劑配制大流動性機制砂混凝土對降低混凝土成本將起到積極的作用。

本文運用聚羧酸高性能減水劑配制大流動性機制砂混凝土，并優化混凝土配合比，以實現混凝土成本降低5.0元/m3的目標。

1　原材料及試驗方法

1.1原材料

（1）水泥：重慶拉法基水泥P·O 42.5R，3d抗壓強度26.8MPa、抗折強度6.4MPa，28d抗壓強度48.9MPa、抗折強度8.6MPa。

（2）礦渣粉：重慶祥眾新型建材有限公司生產的S95級礦渣粉，比表面積445m2/kg，流動度比96％，28d活性指數90％。

（3）粉煤灰：重慶珞璜電廠Ⅱ級粉煤灰，細度21.3％，需水量比98％，燒失量3.0％。

（4）細骨料：湖北枝江砂，Mx=1.2，含泥量1.0％；唐家沱產機制砂，Mx=3.2，快速法檢驗MB值合格。

（5）粗骨料：5～20mm卵碎石，由5～10mm粒徑和10～20mm 按4:6混合而成，含泥量0.3％。

（6）外加劑：重慶助揚建材有限公司生產的聚羧酸高性能減水劑及萘系高效減水劑，減水率分別為25％、16％，推薦摻量1.5％～2.0％。

（7）BTC功能型外加劑：重慶普正建材有限公司生產，為半透明液體，推薦摻量0.6％～1.0％。

（8）拌合用水：自來水。

1.2試驗方法

混凝土坍落度試驗按照《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB50080-2002）進行，混凝土抗壓強度試驗按照《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T 50081-2002）進行，試件尺寸為100mm×100mm×100mm。

2　試驗方案及結果分析

2.1試驗方案

通過優化試驗，對比研究。采用聚羧酸高性能減水劑與使用萘系高效減水劑配制大流動性機制砂混凝土，配合比的成本及試驗結果見表1表3。

表1　優化前混凝土配合比及成本

2.2結果分析

萘系高效減水劑減水率較低，對混凝土工作性能的改善及抗壓強度提高能力較弱，故需通過提高萘系高效減水劑摻量才可實現混凝土良好工作性及較高強度，從而增加了混凝土配合比成本。

表2　優化后混凝土配合比

表3　優化后混凝土性能及成本

對此，采用聚羧酸高性能減水劑來制備大流動性機制砂混凝土，并通過試驗確定聚羧酸高性能減水劑摻量，結果見表2、表3中實施一。首先是將萘系高效減水劑更換為聚羧酸高性能減水劑，并通過試驗研究確定了C30、C40、C50混凝土配合比摻量分別為1.80％、1.75％、1.70％。結果表明，通過聚羧酸高性能減水劑的使用，混凝土工作性能良好，7d抗壓強度達到了抗壓強度標準值的100％以上，28d抗壓強度達到了抗壓強度標準值的150％以上，混凝土強度富余值高。在混凝土配合比成本上，C30、C40、C50大流動性機制砂混凝土較優化前的成本（見表1）分別降低了1.1元/m3，2.8元/m3，2.7元/m3。見圖1。

雖然采用聚羧酸高性能減水劑在一定程度上降低了混凝土的成本，但并未實現既定目標，所以還需進一步采取措施調整。

通過分析表明，優化前混凝土配合比中湖北砂與機制砂比例并不合適，復配砂級配不合理，再受到萘系高效減水劑減水率低的影響，勢必要通過提高砂率來改善混凝土工作性。然而，湖北砂和機制砂單價較碎石單價高，這勢必會增加混凝土配合比成本。所以，可通過改善復配砂比例，并適當降低砂率的方法來降低混凝土成本。首先通過緊密堆積密度試驗確定了湖北砂與機制砂的復配比例為4∶6，然后在此基礎上適當降低砂率。混凝土配合比及結果見表2、表3實施二。

通過調整復合砂比例，適當降低砂率，混凝土工作性能、強度較實施一的結果有所提高，且混凝土配合比成本在實施一基礎上進一步降低，C30、C40、C50大流動性機制砂混凝土較實施一的成本分別降低了1.3元/ m3，1.0元/m3，0.2元/m3，較優化前的成本分別降低了2.4元/m3，3.8元/m3，2.9 元/m3。見圖2。

鑒于上述措施仍然沒有實現降低混凝土成本的既定目標，于是在之前的優化配合比基礎上，采取降低單方混凝土膠凝材料用量的措施。具體措施是在保證混凝土工作性及強度滿足標準規范及工程要求的前提下，降低單方水泥及粉煤灰用量，以降低混凝土配合比成本。混凝土配合比及結果見表2、表3實施三。

通過降低混凝土水泥及粉煤灰用量，大流動性機制砂混凝土工作性能仍然良好，混凝土7d抗壓強度達到抗壓強度標準值的90％及以上、28d抗壓強度達到抗壓強度標準值的115％及以上，混凝土強度富余值較高。同時，大幅度降低了混凝土配合比成本，C30、C40、C50大流動性機制砂混凝土較實施二的成本分別降低了6.1元/m3，8.7元/m3，6.2元/m3，較優化前成本分別降低了8.5元/m3，10.5元/m3，11.1元/m3，實現了混凝土配合比成本降低5.0元/m3的目標。見圖3。

圖1　混凝土配合比成本對比

圖2　混凝土配合比成本對比

圖3　混凝土配合比成本對比

3　結論

運用聚羧酸高性能減水劑配制大流動性機制砂混凝土，并優化混凝土配合比，可顯著降低混凝土生產成本，提高單方混凝土利潤。其中，配制的C30、C40、C50大流動性機制砂混凝土成本較使用萘系減水劑配制的混凝土成本分別降低了8.5元/m3，10.5元/m3，11.1元/m3。

參考文獻：

[1]付培根．聚羧酸系高效減水劑在貴州地區的應用研究[D]．重慶：重慶大學，2007．

[2]李崇智，祁艷軍，陳家瓏．聚羧酸系減水劑在高性能混凝土中的應用研究[J]．新型建筑材料，2008（6）：57-62．

[3] JEKNAVORIANA，HAZRTIK，BENTURA，etc. Use of chemical admixtures to modify the rheological behavior of cementations systems containing manufactured aggregates[C]. Proceedings of the Concrete Sustainability Conference，April 13 -15，2010，Tempe，Arizona，USA．[S. l.]：Mixed Concrete Association，2010：1-14．

責任編輯：孫蘇

施工經驗

建筑外墻空調預留孔的留置

目前，為方便住戶空調安裝，避免安裝空調時后鉆孔污染墻面，一般建設單位均要求施工單位預留外墻空調管孔，但在設計、施工預留孔時，以下幾個環節必須引起足夠重視，否則將帶來滲水隱患。

(1)外墻空調預留孔時，應充分考慮空調的合理安裝位置，以免預留孔失效。

(2)外墻空調預留孔時，應向室外下方傾斜，嚴禁向室內下方傾斜，以免雨水順坡入室。

鑒于多數住宅樓底層設計為車庫，而且往往車庫外墻距主樓外墻有一定距離，也就形成了部分車庫屋面，況且有些設計不是將主樓屋面雨水單獨排出，而是在車庫屋面匯流然后統一排出，這樣往往造成車庫屋面積水過深。一層柜式空調預留孔位置較低，且直通車庫屋面，當遇到暴雨強度較大時，車庫屋面大量積水，雨水會順空調孔進入室內，對家電、家具等財產造成損壞。因此，對于此類建筑，在設計時一定要注意以下兩點。

(1)主屋面雨水一定要單獨排出，嚴禁與車庫屋面雨水匯流排出。

(2)結構設計及車庫屋面建筑設計時，應充分考慮室內地面標高與車庫屋面標高的協調問題，確保柜式空調預留孔距車庫屋面防水層的高度不低于規范要求。

（摘自：《建筑工人》）

作者簡介：張意（1981-），男，江蘇沛縣人，碩士研究生，高級工程師，主要從事建筑施工質量技術管理工作。

收稿日期：2015-11-16

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.01.042

中圖分類號：TU473.1

文獻標識碼：A

文章編號：1671-9107（2016）01-0042-03