高自密實(shí)性能混凝土配合比調(diào)整方法

張遠(yuǎn)曦 張小龍

（1.花垣縣水利局 湘西州 416000；2.湖南智聯(lián)建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司 長(zhǎng)沙市 410007）

1 高自密實(shí)性能混凝土配合比基本理論

高自密實(shí)性能性能混凝土，是指能夠依靠自重在堆石體空隙等狹小曲折空間內(nèi)長(zhǎng)距離流動(dòng)充填，并可充填細(xì)小孔隙尖端的混凝土。其流動(dòng)性、抗離析性和穩(wěn)定性的要求均高于常規(guī)的自密實(shí)混凝土。

相比于常規(guī)混凝土，高自密實(shí)性能混凝土配合比與原材料性能密切相關(guān)，在實(shí)際生產(chǎn)中需要對(duì)原材料性能進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)原材料變化情況及時(shí)調(diào)整配合比，以保證混凝土的性能，尤其是工作性能。根據(jù)高自密實(shí)性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本理論以及實(shí)際生產(chǎn)使用需求，高自密實(shí)性能混凝土配合比有三種表現(xiàn)形式，具體如下：

（1）理論配合比。嚴(yán)格按照粉體、膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料的定義確定的配合比，配合比由粉體（水泥、摻和料、骨料粉體）、細(xì)骨料、粗骨料、水、外加劑確定，配合比中粉體為干燥狀態(tài)、粗細(xì)骨料均為飽和面干狀態(tài)。

（2）實(shí)際配合比。進(jìn)行配合比試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)所使用的砂石骨料中的實(shí)際含粉量、超遜徑比例，依照理論配合比折算的實(shí)際配合比，配合比由水泥、活（惰）性粉體、砂、石子、水和外加劑確定，配合比中活（惰）性粉體為干燥狀態(tài)，砂石為飽和面干狀態(tài)；一般分為試驗(yàn)室配合比試驗(yàn)階段的實(shí)際配合比和工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際配合比。

（3）生產(chǎn)配合比。考慮砂石骨料，惰性摻和料中的含水率，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際配合比折算出的生產(chǎn)配合比，配合比由水泥、活（惰）性粉體、砂、石子、水和外加劑確定，配合比中活性粉體為干燥狀態(tài)，砂石、惰性粉體為實(shí)際含水狀態(tài)。活性粉體一般不得含水狀態(tài)用于生產(chǎn)。

2 高自密實(shí)性能混凝土配合比調(diào)整方法

高自密實(shí)性能混凝土配合比的調(diào)整按照調(diào)整的內(nèi)容分為三個(gè)級(jí)別的調(diào)整：理論配合比、實(shí)際配合比、生產(chǎn)配合比。適用的情況和調(diào)整方法如下：

（1）理論配合比。原則上只有在以下幾種情況下才需要重新對(duì)理論配合比進(jìn)行調(diào)整：

①水泥、粉煤灰品牌、型號(hào)發(fā)生變化；

②砂、石種類(lèi)或材質(zhì)發(fā)生改變；

③砂細(xì)度模數(shù)或石子級(jí)配發(fā)生較大變化。

理論配合比的調(diào)整一般需要重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)，包括可能需要調(diào)整水膠比、砂率、單方石子用量等，并對(duì)原材料性能、混凝土工作性能、抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍等設(shè)計(jì)性能檢測(cè)。

（2）實(shí)際配合比。以下幾種情況可以根據(jù)所使用砂石骨料中的實(shí)際含粉量、超遜徑比例，依照理論配合比折算得到實(shí)際配合比：

①砂子含粉率、超徑比例發(fā)生變化，但與配合比設(shè)計(jì)所用原材料相差不超過(guò)5%。

②石子超遜徑比例發(fā)生變化，但與配合比設(shè)計(jì)所用原材料相差不超過(guò)5%。

（3）生產(chǎn)配合比。以下幾種情況可以根據(jù)所用砂石骨料、惰性摻合料的實(shí)際含水情況，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際配合比折算得到生產(chǎn)配合比：

①砂子含水率發(fā)生變化。包括砂子整體含水的變化，以及砂子不同部位含水率變化等情況。

②石子含水率發(fā)生變化。包括石子整體含水的變化，以及石子不同部位含水率變化等情況。

③惰性粉體含水率發(fā)生變化。包括石粉等惰性粉體含水率發(fā)生變化。

3 工程案例

3.1 工程簡(jiǎn)述

吉遼河水庫(kù)壩址位于窩壩河右支吉遼河大沖村，距湘西自治州花垣縣城17 km。壩址以上控制流域面積22.6 km2，水庫(kù)正常蓄水位542 m，相應(yīng)水庫(kù)庫(kù)容910萬(wàn)m3，50年一遇設(shè)計(jì)洪水位為542.1 m，相應(yīng)庫(kù)容920 萬(wàn) m3，500 年一遇校核洪水位為542.4 m，水庫(kù)總庫(kù)容943萬(wàn)m3，最大壩高40.5 m。工程等級(jí)為Ⅳ等小（Ⅰ）型工程，主要建筑物為混凝土擋水壩、溢流壩和灌溉用壩式進(jìn)水口，按4級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。壩體為堆石混凝土，堆石混凝土壩中的高自密實(shí)性能混凝土設(shè)計(jì)指標(biāo)為C9020W6。

圖1 調(diào)整前配合比相關(guān)數(shù)據(jù)

3.2 高自密實(shí)性能混凝土配合比調(diào)整

（1）現(xiàn)場(chǎng)試拌復(fù)核理論配合比。

吉遼河水庫(kù)項(xiàng)目在復(fù)核原材料過(guò)程中發(fā)現(xiàn)水泥生產(chǎn)廠家發(fā)生變化，由原送往北京實(shí)驗(yàn)室的西南水泥廠三磊水泥 （P.O.42.5）改為古丈南方水泥（P.O.42.5），粉煤灰保持不變（貴州大龍電廠二級(jí)灰），現(xiàn)場(chǎng)砂子變粗，由原細(xì)度模數(shù)2.7變?yōu)?.0，超徑19%，遜徑6%。送往北京試驗(yàn)室石子粒徑區(qū)間（10~20）mm占97.7%，現(xiàn)場(chǎng)石子粒徑區(qū)間（10~20）mm占98.88%，（5~10）mm 占 1.12%。

考慮到以上相關(guān)原材料的變化，通過(guò)調(diào)整理論配合比，降低砂率、降低單方石子摻量的方法，得到滿(mǎn)足性能要求的配合比。圖1、圖2分別為調(diào)整前后配合比相關(guān)數(shù)據(jù)。

（2）現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中調(diào)整配合比。

吉遼河水庫(kù)共計(jì)澆筑高自密實(shí)性能混凝土約3萬(wàn)m3，施工過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)水泥及粉煤灰品牌、型號(hào)不變，砂細(xì)度模數(shù)波動(dòng)范圍為（2.9~3.1），砂超徑波動(dòng)范圍為14.68%~17.81%，砂遜徑波動(dòng)范圍為4.2%~9.8%，砂含水波動(dòng)范圍為1.4%~4.8%，石子含水波動(dòng)范圍為0.3%~1.5%。

現(xiàn)場(chǎng)因施工過(guò)程中原材料波動(dòng)范圍相對(duì)較小，僅通過(guò)調(diào)整實(shí)際配合比及生產(chǎn)配合比控制高自密實(shí)性能混凝土狀態(tài)，以此滿(mǎn)足施工要求。相關(guān)調(diào)整方法見(jiàn)附表。

圖2 調(diào)整后配合比相關(guān)數(shù)據(jù)

附表 配合比調(diào)整方法 kg

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)高自密實(shí)性混凝土在花垣縣吉遼河水庫(kù)工程堆石重力壩中的應(yīng)用，體現(xiàn)了采用高自密實(shí)性混凝土筑壩在技術(shù)上已經(jīng)較為成熟穩(wěn)定，按照配合比調(diào)整方法及生產(chǎn)控制經(jīng)驗(yàn)，可以有效避免在工程應(yīng)用中高自密實(shí)性能混凝土狀態(tài)的不穩(wěn)定，可以有效控制高自密實(shí)性能混凝土澆筑質(zhì)量。

[1]SL 678-2014.膠結(jié)顆粒料筑壩技術(shù)導(dǎo)則[S].

[2]GB/T 1596.用于水泥和混凝土中的粉煤灰[S].

[3]GB 8076.混凝土外加劑[S].

[4]GB 50164-2011.混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5]DL/T 5144.水工混凝土施工規(guī)范[S].

[6]CECS 203-2006.自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程[S].