試論超緩凝混凝土的配制與應用

趙俊勇

[摘要]就初凝時間來看，在無特殊要求的情況下，混凝土初凝時間一般在lOh以內，為滿足咬合樁施工需求，需對超緩凝混凝土進行配制，其初凝時間在72h以上。在明確工程概況之后，本文提出超緩凝混凝土的配合比設計思路，確定試驗用原材料，并對配合比設計試驗進行探究，確定緩凝劑具體用量，探尋原材料與混凝土質量控制的有效方式，并通過工程實踐中應用情況進行驗證，旨在令超緩凝混凝土各項指標達到施工標準與要求，僅供相關人員參考。

[關鍵詞]超緩凝混凝土;配置;應用

文章編號：2095 - 4085（ 2019） 04 - 0001 - 02

咬合樁施工對于超緩凝混凝土存在特殊化要求，縱觀咬合樁施工現狀可以發現，后施工樁成孔過程中，需要將其兩側相鄰先施工樁的樁身混凝土進行部分切割，以促進樁咬合，進而有效止水。該施工方式下對于樁身混凝土凝結時間提出較高要求，為促進咬合樁施工的順利進行，對超緩凝混凝土配制與應用進行探究，具有一定現實意義。

1工程概況及配合比設計思路

本文以某醫院改擴建工程為例，該工程中主要包括基坑支護與土石方工程施工，鉆孔咬合樁施工則主要應用于基坑支護施工中，該工程需要在白天進行，并且超緩凝樁的切割次數達到兩次，受到成孔、機械等多項因素的影響，需要對初凝時間進行科學延長。在本次工程施工中，要求超緩凝混凝土的初凝時間在72h以上，并能夠滿足C20水下灌注混凝土的性能與強度，在84h抗壓強度需在3MPa以內。

在配合比設計過程中，需要對C20水下灌注混凝土形成一個正確的認知，從其基準配合比人手，通過緩凝劑增加的方式來對凝結時間進行延長，從而達到超緩凝的標準。

2試驗用原材料與配合比設計試驗

為確保超緩凝混凝土配制試驗得以順利進行，要科學選擇試驗用原材料，保證其質量與性能可靠。水泥主要選用P.0 42.5型普通硅酸鹽水泥，其28d抗壓強度不低于48MPa。所選用的摻合料為II級粉煤灰，除此之外還包含S95級的礦粉。試驗所選用的砂主要為河砂，能夠滿足建筑施工要求，其來源為珠江人海口，就顆粒級配情況來看，其級配優良且穩定，以水進行清晰后，能夠達到潔凈狀態。試驗用砂的細度模數為2.8，含泥量為0. 4%，其中氯離子含量為0. 002%。就石子選用情況來看，主要選用碎石，碎石規格在5mm以上，但不超出25mm，針片狀碎石含量為4%，其含泥量為0.2%。試驗所選用的減水劑的性能較高.為聚羧酸減水劑，通過多種原材料的協調應用，來為試驗的順利進行打下良好基礎。

在明確超緩凝混凝土設計具體指標的基礎上，明確配合比設計試驗的具體目標，C20水下樁灌注要求來對超緩凝混凝土的性能進行控制，令其保持優良的和易性，并在出機狀態下令混凝土坍落度在200 -220mm之間，混凝土實際擴展度不可低于450mm。以C25來對混凝土強度進行評定，令超緩凝混凝土28d的強度達到合格標準，若混凝土性質為水下混凝土，則需令其等級有所提升。為更好的延長混凝土的初凝時間，令其在72h以上，并令抗壓強度達到相關標準，需要科學選擇水泥品類，確保其初終凝時間都長于一般水泥。在配合比設計過程中，要將結合超緩凝混凝土實際性能來控制摻合料的具體用量，尤其是要精準控制粉煤灰用量，并將緩凝劑適量摻入其中。實際試驗過程中要結合實際需求科學選擇混凝土緩凝時間的延長方法，以達到良好的試驗效果，確?；炷聊Y時間得到明顯延長。

以C25水下混凝土配制經驗為依據，對普通C20水下混凝土配合比相關參數加以確定，并開展初步試驗。C20水下樁混凝土基準配合比如表1所示，其中各項數據以kg/m3為單位。

通過試驗研究可以發現，在此種配合比下，混凝土出機時能夠具有良好的和易性，坍落度與擴展度也能夠達到相關標準，檢測其28d抗壓強度可以發現，所得數據也能夠滿足設計與施工的指標要求。

3超緩凝減水劑中緩凝劑用量確定

就該工程項目建設的現實情況來看，超緩凝混凝土樁主要應用于地下，實際距離在Im～ 35m之間，超緩凝混凝土樁周圍為泥土。依據地質勘查資料出發，對超緩凝混凝土樁的環境進行分析，將其與標準養護室環境進行對比可以發現，二者存在相似性。因此在實際試驗過程中，可將超緩凝混凝土試件置于標準養護室中，對試件進行仔細觀察，全面把握不同時間下試件表面硬化程度。

通過研究可以發現，在超緩凝混凝土配制過程中，要高度重視混凝土凝結時間與后期強度恢復增長這兩項問題，實際操作過程中要發揮緩凝劑的應用價值，通過產量控制增加來促進水泥水化反應延長，這是令混凝土凝結時間得以有效延長的一種有效方式。一般情況下，減水劑中包含緩凝劑，因此在全面把握混凝土生產整體情況的基礎上，科學控制緩凝劑與減水劑產量，并通過分別摻人的方式來將二者摻入到混凝土中，以滿足試配要求。待試配陳官后，依照標準摻入比例進行生產，確保超緩凝減水劑生產得以規范化進行。混凝土試配及生產過程中，緩凝劑產量的確定需找準基準，這就需要發揮水泥的應用價值，令水泥的水化反應得到明顯的延緩。試驗過程中緩凝劑材料類型多樣，以糖類效果最佳。

通過對以往試配成功并應用于工程中的超緩凝C25水下混凝土進行研究，能夠獲得緩凝劑摻量相關數據，并依據以往試配經驗，開展緩凝劑摻量試驗，并令試驗范圍擴大化，在不同緩凝劑摻量下，混凝土試驗數據結果也存在明顯不同。通過試驗研究可以發現，緩凝劑摻量為0.28%時，混凝土28d抗壓強度達到設計要求，據此可對混凝土配合比加以明確，并科學控制超緩凝混凝土配制過程中緩凝劑實際摻量，確定其最佳比例，以確保超緩凝混凝土配制達到良好的效果。生產廠家依照超緩凝減水劑配方進行生產，并經過試拌驗證后方將其投入使用，發現基于現用原材料進行試拌的混凝土在各項指標方面能夠達到要求。

4原材料質量控制

在超緩凝混凝土配制過程中，原材料是一項關鍵因素，其質量直接關系著超緩凝混凝土的凝結時間是否得以延長，因此必須要高度重視原材料質量控制。就水泥來看，在超緩凝混凝土配制過程中，需科學選擇水泥品種及規格等，一旦確定后不可在配制過程中進行隨意更換，否則會嚴重影響超緩凝混凝土的配制效果。在選定水泥之后，要對不同批次水泥進行嚴格監測，來對其初凝時間與終凝時間加以精準確定。若在實際配制過程中所選用的水泥批次不同，必須要在正式配制之前做好試拌驗證工作，確保其滿足混凝土抗壓強度要求，堅決不允許將未達標的水泥應用于超緩凝混凝土生產中。必要情況下對緩凝劑摻量加以合理調整，若條件允許可應用水泥罐開展相關操作，以確保水泥質量滿足超緩凝混凝土配制要求。在減水劑母液方面，要確保其廠家、型號與批次相同，以免對超緩凝混凝土實際配制效果產生影響。在緩凝劑方面，同樣要做好廠家、型號與批次控制，為滿足超緩凝混凝土配制需求，在條件允許的情況下建議一次性采購所需緩凝劑，此種方式下可令緩凝劑效果一致化，對于生產控制的實現具有重要意義。待進貨后及生產前對緩凝劑進行試拌驗證，以便加強生產質量控制。

5 混凝土質量控制

在超緩凝混凝土配制過程中，若想要達到理想的質量控制效果，必須要科學應用超緩凝減水劑，并優化控制生產過程，保證減水劑使用的規范性和科學性，確保滿足超緩凝混凝土配制需求，而堅決不可隨意將其應用于其他混凝土生產過程中。為確保超緩凝混凝土配制的規范化，要安排專門人員負責配合比輸入的精準度核準工作，確保數據信息精準可靠，為超緩凝減水劑的使用價值發揮提供優良條件。在生產過程中，需科學安排試件，以便隨時觀察超緩凝混凝土的生產效果。一般情況下，每根超緩凝混凝土樁預留三組試件，分別滿足混凝土終凝時間觀察、抗壓強度觀察等方面需求。超緩凝混凝土試件狀態的監測，需要安排專門人員定時進行觀察和監測，時間間隔一般為3h，以試件表面為主要觀察點，全面把握其硬化程度，若72h之內已達到硬化，則需適當控制總膠凝材料中水泥比例，或者對超緩凝減水劑產量進行適度增加，但不可影響混凝土實際工作性能，并且確保超緩凝混凝土強度可靠，通過此種方式來對混凝土初凝時間加以合理化延長，也可對超緩凝減水劑進行適度加工，添加緩凝劑實際用量，以促進其使用功能的發揮。當觀察試件表面發現84h抗壓強度在3MPa以上時，同樣需要采取上述措施來進行處理，以確保超緩凝混凝土配制達到理想的效果。若情況比較特殊，需積極與施工單位協調配合，調整切割時間，從而將配制損失控制在最小范圍內。

超緩凝混凝土運送與施工過程中，必須保證各項操作的規范性和可靠性，數據信息錄入必須精準且真實，運送不可出現錯誤，車輛標識牌需進行仔細核對，并規范掛示。在施工現場對超緩凝混凝土進行卸載之前，必須要將樁號與送貨單進行對應，要準確區分普通裝與超緩凝樁，確認無誤后方可進行確認。

6超緩凝混凝土在工程中的應用情況

在該工程項目中，超緩凝混凝土的實際應用量在9000立方以上，超緩凝C20水下混凝土灌注樁的應用數量共計280根。通過調查并進行統計分析可以發現，不同齡期強度下的混凝土均能夠滿足工程設計與施工要求，生產、運輸以及施工各環節的控制都比較嚴格，施工質量可靠，整個工程項目效益得以維護。

7結語

通過以上分析可知，為確保超緩凝混凝土達到良好的配制效果，要進行科學試配，對緩凝劑產量加以合理控制，并對生產流程進行密切跟蹤，全面把握混凝土狀態，對其終凝時間及抗壓強度進行一個整體化的把握。若在實際配制過程中發現異常問題，必須及時對混凝土配合比進行調整，必要情況下可對減水劑配方進行優化調整，以確保超緩凝混凝土在性能上能夠達到工程建設標準和要求，以便加強施工質量控制。

參考文獻：

[1]孫世美.超緩凝自密實混凝土配合比設計與應用[J].鐵道建筑技術，2018，（22）.

[2]黃貫蓓.建筑工程高性能混凝土配合比的優化設計[J].建材與裝飾，2016，（35）.

[3]吳章懷.淺析超緩凝混凝土配合比設計與影響因素[J].廣東建材，2016，（09）.

[4]熊海成.高強高性能混凝土配合比優化設計分析[J].商品與質量，2016，（13）：222.