C150大流動度粉末山砂混凝土配制研究

胡偉偉 朱若君 張啟凡 柴瑞睿 任利民 成 燁

(中國建材檢驗認證集團貴州有限公司，貴州 貴陽 550006)

隨著混凝土技術的發展，超高強度等級的混凝土越來越多的應用到工程實際中，且隨著施工工藝的發展，工程實際應用中對超高強混凝土的工作性能要求也越來越高、對成本的控制也要求越來越高。而使用本地普通地材無論是成本控制還是施工進度控制都是最為有效的方法。使用當地普通地材實現一些材料前沿配制技術是擺在當前工程界的一個共性問題。目前貴州省山砂已經實現C100山砂混凝土345米高度泵送的實際應用。本文嘗試使用貴州普通地材配制C150大流動度粉末山砂混凝土。

1 試驗部分

表1 膠凝材料體系參數

表2 骨料體系參數

1.1 原材料

原材料均采購于貴州本地或者采購后自行加工處理，其部分參數見表1，部分原材料電鏡分析見圖2。

表3 外加劑體系

圖1 粉煤灰粒徑分析

3 結論與探討

1）貴州普通地材完全可以實現C150大流動度粉末山砂混凝土的配制。

2）通過膠凝材料體系級配的優化和高性能減水劑可以實現C150混凝土的大流動性和高操作性能。混凝土膠凝材料體系實現從10000目到300目的連續級配以及小粒徑連續級配的骨料設置使得實現大的工作性能還是比較容易的，且混凝土的體積穩定性很好，收縮開裂現象很小。

3）從目前試驗數據來看，整個混凝土的薄弱環節在于膠凝材料本身的活性不夠，凈漿強度上不去，造成試驗始終無法突破150MPa的極限。從試驗結果來看，凈漿體系的強度在120MPa左右，通過纖維的拉結提升混凝土的強度至150左右，所有混凝土破環均為水泥石破壞。

圖2 粉煤灰電鏡圖像

1.2 配合比

見表4。

1.3 試驗結果

見表5。

圖3 C150大流動度粉末山砂混凝土破型側面

圖4 C150摻鋼纖維試塊及凈漿試塊破型頂面

圖5 C150大流動度粉末山砂混凝土劈裂破壞

4）水灰比在低于某一極限時，不再是決定混凝土的強度的主要因素，無論增加水泥還是降低用水量，均不能有效的提升混凝土強度。大量的水泥及礦物摻合料僅僅作為惰性填充料。

表4 試驗配合比

表5 試驗結果

5）由于豐富的膠凝材料和極低的水灰比造成混凝土的粘度急劇上升，雖然本試驗中已經采取各種措施降低混凝土的粘度，但C150粉末山砂混凝土仍具有相當大的粘度。粘度過大帶來了幾個難以解決的問題，混凝土內部的氣泡難以排除及消除。

6）在混凝土破壞界面，鋼纖維基本都是被從混凝土中拉出，提高水泥石和鋼纖維界面強度及增加鋼纖維表面本身的粗燥程度、彎曲幅度能夠有效的提高混凝土的強度。其次由于振搗及重力的原因，鋼纖維在混凝土中分布及朝向很不均勻，也是影響混凝土強度的一個重要因素。

4 展 望

從目前試驗結果來看，限制混凝土強度的主要因素是膠凝材料本身的活性和強度不夠，造成混凝土的強度極限始終無法突破，混凝土的強度極限大概能達到膠凝材料強度極限的三倍左右。且此次試驗成果尚未有較好實際工程來應用驗證是比較遺憾的事情。相信隨著混凝土技術的發展，更高活性的膠凝材料及礦物摻和料的開發利用，更有效的降粘消泡技術使用，更科學先進的配合比設計理念實施,使用貴州普通地材配制更高強的混凝土并實際應用,在不久的將來就可以得以實現。

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