商品混凝土中材料的調整和選擇

隨著建筑施工工程技術以及施工要求的不斷增長，調整商品混凝土中原料的配比和類型來滿足不同性能要求是推進商品混凝土發展的重要手段。本文主要對原材料的調整和選擇來滿足不同性能的要求進行探討。

大體積混凝土

大體積混凝土一般的定義是指工程中混凝土結構物實體最小尺寸等于或大于1米。硬化初期的內部溫度較外部高，這將使內部混凝土的體積產生較大膨脹，其外部因不斷的向環境散熱，導致內外膨脹差，嚴重時便引起混凝土開裂。在配制大體積混凝土時應采取以下措施：

1.采用水化熱低和凝結時間長的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等。

2.石子宜采用連續級配，砂宜用中砂，可減少水泥用量，降低水化熱。適當減小砂率，增加石子的粒徑和用量有利于降低收縮。

3.摻加緩凝劑來延緩水泥水化速度，減緩水化熱釋放，將水化放熱峰拉平從而降低內外溫差。摻加減水劑以減少用水量，并減少水泥用量，降低水化熱。

4.對于有抗滲要求的大體積混凝土，可以適當摻加膨脹劑以補償收縮，膨脹劑摻量不超過膠凝材料用量通常為8%-10%。

5.施工中采取措施降低混凝土的入模溫度，可以控制在傍晚開始澆筑混凝土，采用搭建遮陽棚、噴水等措施降低骨料溫度，增加膠凝材料儲存時間降低膠凝材料溫度等。

高強混凝土

目前我國一般把強度等級為C60及其以上的混凝土稱為高強混凝土，C100強度等級以上的混凝土稱為超高強混凝土。為滿足強度要求，配制時原材料應采取以下措施：

1.選用質量穩定、強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，以確保早期強度，降低水泥用量。

2.控制砂、石的含泥量及泥塊含量，砂的含泥量應不大于2.0%，用于C70以上時最好不大于1.0%，泥塊含量應不大于0.2%，石的含泥量應不大于0.5%，泥塊含量應為0%。

3.選用級配良好的石子及細度模數合適的中砂或粗砂，石子最好采取多級配搭配，降低空隙率。石粒徑不宜大于25mm，砂的細度模數應大于2.6，最佳在2.8～3.2之間。

4.摻加高效減水劑或緩凝高效減水劑，減少用水量，增加混凝土的密實度，保證強度。

5.摻加礦物摻合料，有利于保證強度，應摻加活性良好的Ⅰ級粉煤灰、S95級以上的粒化高爐礦渣粉、硅灰或由不少于兩種礦物原粉經粉磨復合或混合磨細而成的復合摻合料。

抗凍、抗滲混凝土

抗凍混凝土指抗凍等級等于或大于F50級的混凝土。抗滲混凝土指抗滲等級等于或大于P6級的混凝土。原材料選用措施如下：

1.石子采用連續級配，最大粒徑不宜大于40mm，以減小空隙率。

2.石子含泥量不大于1%，泥塊含量不大于0.2%，砂的含泥量應小于3%，泥塊含量不大于1%，以保證混凝土的強度和密實性，有利于耐久性。

3.抗滲混凝土可摻加防水劑、膨脹劑及礦物摻合料增加密實度，提高抗滲性，保濕養護14天，才能保證膨脹劑的效果。采用兩種礦物摻合料雙摻對減少開裂有益，不宜單獨使用。

4.抗凍混凝土應選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，且抗凍混凝土的礦物摻合料用量應適當降低，以提高水化熱，保證早期強度，防止凍害。

輕骨料混凝土、重混凝土

輕骨料混凝土指干表觀密度小于1950kg/m3的混凝土。重混凝土指干表觀密度大于2500kg/m3的混凝土。具體選用措施如下：

1.為減輕自身荷載，要降低干表觀密度，選用比重小的陶粒、浮石、火山渣等來配制輕骨料混凝土。應用于結構承載部位的混凝土，一般應采用高強陶粒，采用頁巖陶粒可以獲得較高的強度。

2.重混凝土一般用于原子能工程的屏蔽材料，采用重晶石、赤鐵礦、磁鐵礦、甚至金屬碎塊如圓鋼、扁鋼、角鐵碎料或鑄鐵塊等來配制。

3.重混凝土用于建筑物墊層時，可在攪拌混凝土時加入一部分石子，澆筑中再加入毛石、鋼渣等的方法，干表觀密度通常可達2800kg/m3。

清水混凝土

清水混凝土是指結構混凝土硬化后不再對其表面進行任何裝飾，以混凝土本色直接作為建筑物的外飾面。市政工程多用普通清水混凝土，其原材料的要求如下：

1. 在整個施工過程中使用的水泥及摻合料應保持品牌及生產線不變，砂石應為同一產地，盡量保證原材料顏色的一致性，以達到外觀色差小的目的；

2. 砂石等集料應干凈，級配合理，避免砂石中的雜物影響混凝土的外觀；

3. 通過摻加礦物摻合料、外加劑來減少泌水率，可減少施工及結構硬化成型中形成的表面孔洞。清水混凝土澆搗時應保持坍落度基本一致，且應盡量減少氣孔。

高性能混凝土中的高性能膨脹混凝土、自密實混凝土

高性能混凝土是指同時具有良好的工作性和優異的力學性能及耐久性的混凝土。自密實混凝土是指在自重的作用下，不采取任何密實成型措施，能充滿整個模腔而不留下空隙的勻質的混凝土。常常應用于修補工程、鋼筋密集難以振搗的工程或對噪聲嚴格控制的工程。配制高性能混凝土時對原材有如下要求：

1.自密實混凝土的粗骨料粒徑不宜超過以20mm，細骨料應選擇中砂，細度模數在2.4-2.7之間。

2.采用較大摻量的礦物摻合料，提高混凝土的流動性和耐久性，減少混凝土的泌水。

3.摻加高效減水劑或高性能減水劑，減少混凝土的用水量，降低混凝土的水泥用量，提高混凝土的密實度，從而提高混凝土的耐久性及強度。

4.摻加適量膨脹劑，補償混凝土的收縮，避免混凝土開裂損害其強度和耐久性。同時應加強對摻膨脹劑混凝土的養護，確保膨脹劑真正發揮作用。

（作者單位：長沙牛力混凝土廠實驗室）