小型攪拌站 C60 混凝土強度控制方法

劉玉龍，嚴鑫文，楊 帆，張 秦（上海華洋商品混凝土有限公司，上海 200129）

小型攪拌站 C60 混凝土強度控制方法

Study on Mechanism of Flyash Pre-activated by Fluidized Bed-Vapor Deposition Method

劉玉龍，嚴鑫文，楊 帆，張 秦（上海華洋商品混凝土有限公司，上海 200129）

通過商品混凝土攪拌站的多年工作經驗總結，探討了在小型混凝土攪拌站材料堆場有限的條件下，如何配制出強度等級能達標的C60混凝土。結合黃砂的實際含水率、施工現場與攪拌站路線的距離、天氣等因素，用提高外加劑摻量的方法，把混凝土坍落度上調，以設計出更為合理的C60 混凝土生產配合比。

小型攪拌站；C60混凝土強度；外加劑摻量；生產配合比

近年來，隨著我國城市化進程加快，建筑行業進入高速發展階段，各種建筑物向空間及地下延伸；所需混凝土的強度從低等級發展到高等級，質量要求規范也隨之相應提高。

一般混凝土攪拌站每天要面對各種類型的施工現場以及要完成各種強度等級的商品混凝土生產。根據國家標準 GB/T 14902—2012《預拌混凝土》，混凝土強度等級有常規品與特制品兩種，性能等級從 C10 到 C100。普通攪拌站大多規模不大，混凝土強度等級也不太復雜，我們生產的C60 混凝土為最高標號，從 C10 到 C60 混凝土所需要的原材料要求不一樣，而小型攪拌站集料堆場的大小及粉料儲罐倉數量的多少會有所限制，不可能配齊各種質量的材料。為解決這一難題，本文想探討在一般材料的前提下來控制C60混凝土強度的技術。

1 工程概況

上海浦東新區合慶鎮建設商業辦公用房，由中國建筑八局承建。該工程總建筑面積 153 298 m2，其中地上建筑面積為 113 928 m2，地下建筑面積為 39 370 m2，最大單體面積為 52 497 m2。本工程為社區型商業，由商業、辦公、一層地下車庫及配套用房組成。混凝土強度等級從 C20 到C60 構成，其中 5 000 m3為 C60，工期 10 個月。

2 試 驗

2.1 原材料質量及品種

(1) 水泥：嘉興南方 PO42.5，抗壓強度 28 d 51.3 MPa，PⅡ52.5 抗壓強度 28 d 60.2 MPa。

(2) 砂：天然河砂，細度模數 2.7 Ⅱ區，含泥量1.0%，泥塊含量0.2%。

(3) 石：碎石，5～20 mm 連續級配，含泥量 0.3%，泥塊含量 0.1%；碎石：5～25 mm 連續級配，含泥量0.5%，泥塊含量 0.2%；碎石：5～31.5 mm 連續級配，含泥量 0.5%，泥塊含量 100 mm 0.2%。

(4) 礦粉：寶田 S95，活性指數 107%。

(5) 粉煤灰：外高橋電廠 Ⅱ級，需水量比 95%，細度23%。

(6) 外加劑：聚羧酸系，減水率 26%。

(7) 水：飲用水。

2.2 試驗方法

主要是抗壓強度，力學性能試驗參照 GB/T 50081—2002《普通混凝土力學性能試驗方法》的規定，以 3 個100 mm ×100 mm×100 mm 的立方體為一組，試件將其標準養護各齡期按照標準方法測試抗壓強度。

2.3 配合比設計

工程要求：施工混凝土坍落度 200 mm。

澆搗方式：汽車泵、12 層以上固定泵送。

C60 混凝土試配：抗壓強度要求為 69.0 MPa，見表1。

表 1 C60 混凝土設計試驗樣品 g

表 1 配合比按照有關規范來設計以及根據企業的材料制定；其中用于 C60 混凝土的礦粉及粉煤灰等級偏低也是考慮因為普通等級的混凝土比較多的因素，所以對 3 種不同規格的石子專門試驗，主要是想研究混凝土內部結構各種顆粒組成的合理性(密實度)與強度之間關系。

2.4 試驗結果

試驗結果見表 2。從試驗情況來看：水泥 PO 42.5 與石子 5～31.5 mm 及 5～25 mm 兩個樣品是達不到生產C60 混凝土強度要求的，水泥 PⅡ52.5 與石子 5～31.5 mm 也是不能生產 C60 混凝土強度，水泥 PⅡ52.5與石子5～25 mm 是可以生產 C60 混凝土，但強度富余欠缺；穩妥的方法是用石子 5～20 mm 與水泥搭配。這說明混凝土高強度等級與石子粒徑大小有密切的關系。接下來選擇水泥品種。

表 2 C60 混凝土試驗抗壓強度試驗 MPa

由于日常生產中，C60 混凝土不是每天都做，而且每次數量也不多(150 m3左右)，平時特種石子倒可以堆場備一些，而水泥由于普通混凝土多，再加上筒倉配置不富裕，通常我們常備水泥 PO42.5；還有表 2 中有這個現象：就是PO 42.5 水泥的混凝土與 PⅡ52.5 水泥混凝土比較，早期強度低，但后期增長好，原因是 PO42.5 水泥的混凝土中活性摻合料多，這樣有利于混凝土的耐久性；有了以上的試驗結果，因此該工程的 C60 混凝土就選擇水泥 PO42.5 與石子 5～20 mm 來生產(配合比編號A3)。

3 實際生產應用

理論上問題解決，但實際生產可能又有情況發生。考慮到運輸距離 12 km，加上 C60 混凝土的粉料相對多，料粘、凝結時間也快，所以要適當提高混凝土的坍落度以達到現場混凝土的泵送。因此我們再進行試驗室小拌機與生產拌機相結合的研究試驗,目的是和易性及強度達標。試驗配合比見表3。

表 3 C60 混凝土設計配比微調

我們在確定配合比的前提下，再對配比微調，黃砂的實際含水率 5% 左右，方案 B2 考慮到路線距離、天氣等因素，通過提高外加劑的摻量，將混凝土坍落度上調，而且施工現場混凝土的和易性也比較良好，所以用該方案來作為C60 混凝土生產配合比的基準。強度情況見表 4。

表 4 C60 混凝土設計配比微調混凝土試塊強度 MPa

表 4 是我們根據前 5 次施工，共 40 d 的混凝土現場試塊強度的匯總。通過強度跟蹤以及泵送情況，我們達到了預期效果，C60 混凝土可以與其他普通混凝土同步生產。

4 結 語

以上 C60 混凝土強度從試配到小試再到生產的過程，實際上是我們按照常規高強度混凝土設計開始到結合混凝土的現場操作再研究混凝土的內部構造來完成這一目標。混凝土強度的高低也是其結構密實程度的反映。因此高等級混凝土的控制，首先要抓住原材料的質量及合理的配合比，然后在實際操作中掌握其用水量(水灰比)，這樣既保證了強度又兼顧到混凝土的和易性。

TU50

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1674-814X(2017)03-0075-03

2017-01-12

劉玉龍，現任上海華洋商品混凝土有限公司副總兼總工，主要從事膠凝材料及制品相關研究工作。

作者通信地址：上海市浦東新區宏雅路150弄13號602室，郵編201200。