C60高性能預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)及應(yīng)用

    摘　要：介紹了C60高性能預(yù)拌混凝土的研制及生產(chǎn)應(yīng)用的過(guò)程與方法，對(duì)材料的性能、攪拌工藝進(jìn)行了深入分析，為生產(chǎn)高強(qiáng)高性能混凝土提供了詳細(xì)的思路。
    關(guān)鍵詞：預(yù)拌混凝土，雙摻，養(yǎng)護(hù)

    引言
    雙摻技術(shù)加二次投料是近幾年混凝土應(yīng)用技術(shù)的一大進(jìn)步，自從國(guó)家建設(shè)部推廣預(yù)拌混凝土以來(lái)，混凝土的應(yīng)用技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，應(yīng)用P·O42.5水泥，摻入高效減水劑和超細(xì)礦粉，從混凝土的亞微觀入手，對(duì)投料順序加以改進(jìn)，用太原當(dāng)?shù)氐牡胤讲牧?，完全能配出高?qiáng)、高工作性、高耐久性、低成本的高性能混凝土來(lái)。

    1 　原材料選擇
    1. 1 　水泥
    選擇的是：邯鄲水泥廠生產(chǎn)的礦行牌R·O42.5水泥和太原獅頭牌P·O42.5水泥。
    根據(jù)GB21997規(guī)定，其兩種牌號(hào)的水泥各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果均符合P·O42.5水泥的要求。

    1. 2 　粗骨料
    為了滿足C60混凝土的強(qiáng)度和泵送需要，選擇太原市北郊的河卵石，經(jīng)過(guò)錘式破碎機(jī)的破碎和篩洗，加工成顆粒為5mm～20mm的連續(xù)級(jí)配的碎卵石。該碎卵石屬于石灰?guī)r，母材的顆粒堅(jiān)硬，含軟弱顆粒極少。取有代表性的母材加工成邊長(zhǎng)50mm的立方體試件，試壓的強(qiáng)度在88 MPa～127 MPa ，能夠滿足C60對(duì)骨料的要求。

    根據(jù)JGJ53292規(guī)定，該碎卵石各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果均合格，其顆粒級(jí)配屬于5mm～20mm連續(xù)級(jí)配。

    1. 3 　細(xì)骨料(砂子)
    砂子選擇的是忻州的豆羅砂和呼延產(chǎn)的水洗汾河砂，這兩種砂子都是含泥量較大，不能直接用來(lái)配制C60 高強(qiáng)混凝土，都需要進(jìn)行水洗處理。水洗后豆羅砂含泥量達(dá)到1.9% ，汾河砂含泥量2.7% ，堅(jiān)固性：豆羅砂7%，汾河砂6.7% ，豆羅砂是由砂巖沖刷形成，汾河砂主要由石灰沖刷巖為最好，有關(guān)資料介紹說(shuō)：用各種巖石配制的混凝土屬石灰?guī)r最好，所以得出結(jié)論，配制高強(qiáng)混凝土，汾河水洗砂比豆羅砂要好，因豆羅砂含SiO₂為90.5%～94.5% ，而汾河水洗砂含SiO₂只達(dá)49.5%～60%，所以汾河水洗砂更適合于配制高強(qiáng)混凝土。

    根據(jù)JGJ52292規(guī)定，該兩種砂各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果，符合C60混凝土要求，細(xì)度模數(shù)屬于中砂，篩分級(jí)配結(jié)果在Ⅱ區(qū)。

    1. 4 　超細(xì)礦粉
    超細(xì)礦粉是配制高性能混凝土的重要材料，在雙摻應(yīng)用技術(shù)中是混凝土必用材料中的第六組份，更充分的說(shuō)，沒(méi)有超細(xì)粉就不可能配出混凝土強(qiáng)度高于水泥強(qiáng)度成倍增長(zhǎng)的高強(qiáng)混凝土來(lái)。

    選擇超細(xì)粉的條件是：1) 火山灰活性指數(shù)要高；2) 需水量小；3) 細(xì)度按比表面積要求不小于600m²/kg。這三項(xiàng)是檢驗(yàn)超細(xì)礦粉的基本條件。另外需增加一條，即混凝土的后期強(qiáng)度有一定量的增長(zhǎng)性。按照上述條件選擇了山西文水縣和天津豹鳴公司的礦粉。

    兩家的礦粉化學(xué)成分基本一致，開(kāi)始試驗(yàn)在混凝土內(nèi)天津加豹鳴的礦粉，前期強(qiáng)度比山西文水的強(qiáng)度要高10%左右，所以在施工中選用了天津豹鳴公司的超細(xì)礦粉，等到后期強(qiáng)度出來(lái)發(fā)現(xiàn)山西文水縣的超細(xì)礦粉，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)潛力比較大，后來(lái)又采用了山西文水的超細(xì)礦粉。

    1. 5 　混凝土外加劑
    選擇外加劑的準(zhǔn)則是：1) 減水率高，大于28%；2) 適應(yīng)于所用水泥，混凝土的可操作性(泵送性，流動(dòng)度等) 要好；3) 混凝土拌合物的經(jīng)時(shí)坍損要小，1.5h坍損不大于20mm；4) 耐久性要牢。

    按照這四條要求，在常溫下施工，選擇河北正定外加劑廠生產(chǎn)的高濃SPA高效減水劑和太原市三元外加劑廠生產(chǎn)的SDF21樹(shù)脂型高效減水劑復(fù)合使用。

    1. 6 　拌合用水
    使用太原獅頭水泥公司企峰分公司的地下深井水，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足JGJ63289混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)要求。

    2 　C60高強(qiáng)混凝土的配合比試配
    通過(guò)試配篩選，選定了兩個(gè)配合比，分別為有自防水要求的C60P12和普通高強(qiáng)C60配合比，具體見(jiàn)表1 。

    現(xiàn)將某工程C60 混凝土冬期隨機(jī)取樣的強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)結(jié)果列入表2。

    從表2 的檢驗(yàn)結(jié)果可以看出，盡管是在冬季施工，預(yù)拌廠的取暖和砂石加熱條件比較好，再有綜合性能良好的防凍減水劑做保證，施工完立即采用加蓋塑料布再壓兩層草袋的綜合蓄熱法，保溫保濕養(yǎng)護(hù)，完全可以保證工程質(zhì)量。

    4 　高性能混凝土后期強(qiáng)度
    高性能混凝土后期強(qiáng)度增長(zhǎng)怎么樣呢？這是人們所關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)檫^(guò)去傳統(tǒng)的高強(qiáng)混凝土都把強(qiáng)度富集于3d～7d內(nèi)，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)不大，甚至還有退縮現(xiàn)象，那么現(xiàn)在的高性能混凝土還有無(wú)這種現(xiàn)象，為此做了兩個(gè)配合比的試驗(yàn)：

    A 組： R28=60.1MPa ，則R60=69.8MPa， R90=81.8MPa；
    B組：R28=51.8MPa ，則R60=64.8MPa，R90=74.1 MPa。

    從以上試驗(yàn)可以看出：高性能混凝土后期強(qiáng)度增長(zhǎng)潛力還是很大的，60d強(qiáng)度較28d提高了16%～25%；90d強(qiáng)度較28d提高了36%～43%，說(shuō)明高性能混凝土28d以后的強(qiáng)度還在繼續(xù)增加，且增長(zhǎng)潛力比普通混凝土的潛力大，由此提出如下建議：

    1) 高性能混凝土不能依28d強(qiáng)度為準(zhǔn)，視其工程相應(yīng)以60d或90d強(qiáng)度為準(zhǔn)；2) 高性能混凝土外加劑中適量增加緩凝劑組份，保證混凝土的初凝時(shí)間在任何氣溫下不少于10h，給予充分的時(shí)間，等到混凝土體積相對(duì)穩(wěn)定后，再讓混凝土凝固，這樣可以減少混凝土橫向裂紋的產(chǎn)生；3) 加強(qiáng)早期的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，制做完后，覆蓋塑料布，再壓上1層～2層草袋，早期灑水養(yǎng)護(hù)，減少溫差裂縫，保證混凝土的后期強(qiáng)度持續(xù)發(fā)展，保證有優(yōu)良的耐久性。

    這項(xiàng)工程建設(shè)方、監(jiān)理、設(shè)計(jì)院和施工方都很滿意，以全優(yōu)工程獲得省市認(rèn)可，全樓無(wú)有害裂紋產(chǎn)生。

    5 　結(jié)語(yǔ)
    5. 1 　配制高性能混凝土其關(guān)鍵是超細(xì)礦粉品質(zhì)和細(xì)度，實(shí)際活性和需水量， 第二位的是混凝土化學(xué)外加劑， 減水率不小于25%，最好保持在30%以上，對(duì)膠料有良好的適應(yīng)性，這是雙摻技術(shù)中心配制高性能混凝土最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

    5. 2 　高性能混凝土與高強(qiáng)混凝土不同的地方，就是后期強(qiáng)度增長(zhǎng)潛力大，建議在施工期和最終荷載使用期允許的情況下，采用56d、90d、180d或一年期的后期強(qiáng)度，這樣高性混凝土?xí)泻芎玫慕?jīng)濟(jì)效益。

    5. 3 　攪拌高性能混凝土，建議采用二次投料攪拌工藝，它可使混凝土強(qiáng)度增加10%左右，可以提高混凝土拌合物的和易性，減少泌水，增強(qiáng)混疑土的抗?jié)B標(biāo)號(hào)，在流動(dòng)性不變的條件下，可節(jié)省10%的化學(xué)外加劑用量，防止水泥漿初凝期間的氫氧化鈣棒狀結(jié)晶物，向骨料界面富集的現(xiàn)象產(chǎn)生，利用這種富集現(xiàn)象來(lái)激發(fā)超細(xì)礦粉中的硅酸二鈣(C2S) 早期水化提高水泥漿體與集料界面的粘結(jié)強(qiáng)度，變害為利，提高混凝土的整體性和粘結(jié)性。

    5. 4 　加強(qiáng)高性能混凝土的早期養(yǎng)護(hù)。施工完抹平后，立即用塑料布蓋嚴(yán)，再壓1層～2層草袋或麻袋灑水養(yǎng)護(hù)，這樣可以提高混凝土的后期強(qiáng)度，早期養(yǎng)護(hù)對(duì)高性能混凝土十分重要，必須嚴(yán)格注意。