C70～C100高强高性能预拌泵送混凝土的制备和应用

　　C70C100高强高性能预拌泵送混凝土的制备和应用相伟（浙江省建筑科学设计研究院杭州310012）1前言混凝土是建筑业中用量*大、用途*广的一种建筑材料。随着建筑业的发展，对混凝土质量的要求也越来越高，高强高性能混凝土是混凝土技术进入高科技时代的产物，是混凝土技术的一个重要发展方向。

　　我国篼强高性能混凝土的研究和应用正在起步，目前建筑结构中一般使用的*高强度等级为C50~C60，更高强等级的混凝土尚属攻关研究阶段。我院与杭州华威商品混凝土有限公司、浙江宝业建工集团绍兴市商品混凝土公司三家单位组成课题研究组，针对高强篼性能预拌泵送混凝土的技术特点，优选本省和国内建材资源，配制了C70C100高强高性能预押泵送混凝土并对其技术要求和各项性能进行了研究，以便在我省建设工程中推广应用，促进我省混凝土科技水平的提高。该研究项目已于1999年12月通过省级技术鉴定并获得好评。

　　2原材料品质要求篼强高性能混凝土是由水泥、砂、石、水、高效外加剂和掺合料配制而成，它是在传统混凝土技术基础上发展起来的一项新型混凝土技术，既与传统混凝土有相似之处，也有很大的不同之处。

　　~C100混凝土技术要求和浙江省水泥生产状况来看，应选择品质指标较稳定的旋窑生产普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，而不能象制备普通混凝土以水泥标号为主要指标来选择水泥，需统筹考虑与高效外加剂的相容性及水泥标号两个方面。

　　细集料应选择天然河砂，要求级配良好的中砂或粗砂。粗集料宜选用碎石，其粒径为525mm，以适应泵送的需要。其他品质要求应符合普通混凝土用砂质量标准及检验方法UG52）和普通混凝土用碎石和卵石质量标准及检验方法（G 53）。水应符合混凝土拌合用水标准（G63）。

　　高强篼性能预拌泵送混凝土强度等级篼，因此要求混凝土有较低的水胶比（约<0.3），同时具有较大的流动性，保持良好的泵送性能。因此这是一种低水。80.胶比、坍落度大且经时损失小的大流动性混凝土，所以必须掺用高效外加剂（改性的减水剂）来满足这两方面的需要。目前国内外的外加剂品牌繁多，选用时主要应考虑与所用水泥的相容性。

　　掺合料是具有比表面积较大的磨细矿物微粉，常用的有磨细矿渣微粉、磨细粉煤灰、磨细沸石粉及硅灰等。在高强高性能混凝土中掺用磨细矿物微粉，既利用了其本身具有的活性增强效应，与水泥一起成为两种主要胶结材，而且利用其超细粒度，在混凝土内部起到微集料效应，提高整体密实度，加强界面结构，促使混凝土强度和耐久性的提篼，有其他材料不可替代的作用。

　　3制备技术要求配合比设计经验公式：普通混凝土的配合比设计主要应用鲍罗米公式和经验系数，其强度与水灰比呈良好的线性相关关系。但在篼强篼性能混凝土中，除了水泥、砂、石、水和外加剂以外，大掺量的掺合料是一种重要的组成材料，对各项性能有较大影响，因此设计中使用了水胶比的概念：即使水胶比相同，但外加剂和掺合料及掺用比例不同，单掺或复掺等因素，混凝土强度差异很大，因而尚不能建立明确的水胶比-强度的线性相关关系，目前确定高强高性能混凝土配制的各项参数，主要还是有赖于经验和试验结果D胶结材总量：篼强高性能混凝土中胶结材除了水泥外，各种掺合料如磨细矿渣微粉、粉煤灰等本身也具有一定的水硬性。因此既要控制胶结材总量，以满足混凝土强度要求，又要降低水泥用量，以利降低水化热改善混凝土耐久性。从试验统计资料来看：C70~C80混凝土胶结材总量平均值为546kg/m3，水泥用量平均值为437kg/m3.而C90~C100混凝土胶结材总量平均值为576kg/m3，水泥用量平均值为4501cg/m3.胶结材总量增大则混凝土强度高，但不呈明显的线性关系，胶结材总量不超过600kg/m3，就可以配制出C70C100.C70C100混凝土可采用525水泥配制，而C100混凝土应采用625水泥配制。

　　水胶比：与普通混凝土相比，高强高性能混凝土在配比上的特点是低用水量，且基本接近水泥水化所需用水量，而混凝土的和易性则依赖于高效减水剂等组份来获得。但混凝土水胶比基本上还与混凝土强度有关，水胶比越低则强度越高。

　　砂粗细程度的影响：当混凝土胶结材总量、7K胶比、掺合料品种及掺量相同时，从对比试验看出，砂细度模数越大，混凝土强度越高，约可提高10%.因此配制C70~C90可采用中砂，而配制C100宜采用较粗的中砂或粗砂。

　　砂率的确定：砂率对混凝土强度及拌和性有较大影响，但由于混凝土所用原材料和配合比不同，砂率变化幅度较大，选择一个合理砂率应遵循混凝土具有满足泵送的良好的工作性，还要达到相应强度等级的原则。在相同原材料和相同配合比情况下进行对比试验以及对使用不同水泥和掺合料、不同配合比配制的C70~C100所用砂率一起进行统计分析表明，使用中砂时砂率宜在38% ~43%之间选用。

　　4试点工程实例配制：根据上述各项高强高性能混凝土配制原则，结合试点工程实际，在试验室内曾先后试拌了20余组配合比进行验证。从表1选列出的情况可看出，采用本省材料，按配制原则可以拌制出符合预拌泵送要求的混凝土。在试配基地结合试点工程的技术要求，挑选了部分配合比进行工程实际试用。

　　强度等级胶结材总量胶结捡组成（%）外加剂水胶比流动性抗压强度（MPa）水泥硅灰矿粉煤灰坍落度扩展度注：C100混凝土用P.0625水泥。

　　凝土的其他物理力学性能如劈裂抗拉强度、弹性模量、轴心抗压强度、抗渗性、收缩等进行测试的结果见表2.抗渗性好，反映出混凝土结构致密，也标志着耐久性好。混凝土收缩也是衡量其耐久性指标之一，收缩值小有利于缓解裂纹的产生，从而提高耐久性。

　　：杭州创业大厦15层的柱、水池、剪力墙和女儿墙等采用C70预拌泵送混凝土，各项性能如表3.施工时气温较低，经11批次抽查其坍落度和强度均达到设计要求。拆模后对混凝土的感观质量检查，获得有关方面好评。

　　表2混凝土物理力学性能强度等级水胶比坍落度抗压强度（MPa）劈裂抗拉强度轴心抗压强度弹性模量（xlO4MPa）抗老抗渗标号试验渗水高度：绍兴中国轻纺城科技中心三层柱采用C80预拌泵送混凝土，各项性能如表3.工程浇筑顺利，混凝土易平稳振捣，硬化后表面光滑无裂纹产生。

　　表3C70~C80混凝土性能汇总工程实例强度坍落度ih经时损失（mm）凝结时间（h）含量气28d抗压强度（MPa）等级初凝终凝厂内现场创业大厦科技中心5结语利用我省的水泥、砂、石、高效外加剂及磨细矿物微粉（矿渣、沸石、粉煤灰）等建材资源为主要原材料，可以制备生产C70~C100高强篼性能预拌泵送混凝土，其中C70~C80已达生产应用阶段，可在我省建设工程中推广应用。C90C100的开发研制，为今后应用奠定了技术基础。C70~C100高强高性能预拌泵送混凝土具有强度高、耐久性强、工作性好，并能降低成本，具有显著的技术效益、经济效益和社会效益，对提高我省混凝土科技水平和满足我省经济建设发展有着重要意义。

　　制备C70C80高强高性能预拌泵送混凝土，应使用质量稳定的525普硅水泥（C100需用625水泥）、中砂或粗砂及质量合格的碎石和水。所用外加剂要求其减水率2=25%，特别要重视的是与所用水泥的相容性。磨细矿渣微粉是该类混凝土中的一个重要的组成材料，作为掺合料来说将不同的掺合料进行复合掺用，效果比单掺好，因此应推广应用复合掺用技术。

　　制备高强篼性能预拌泵送混凝土，必须对所用材料进行优选，通过试配、中试验证后，才能拌制、运输、泵送和浇捣。在整个生产过程中应加强质量控制，健全各级质保体系，做到技术先进，经济合理，确保工程质量。