C60泵送混凝土配制以及其工程應用

趙中

（北京住總實業(yè)投資控股有限公司，北京 100025）

0 引言

學員公寓工程位于北京市昌平區(qū)德勝門外西三旗東，建筑面積 36386m2。學員公寓地下 3 層，地上 21層，其中 1 至 14 層墻、柱全部為 C60 混凝土，本工程使用的混凝土全部為地泵泵送。工程結構跨度大，要求混凝土早期強度高。工程效果圖見圖1。

圖1 工程效果圖

采用聚羧酸鹽外加劑配制 C60 混凝土，解決用普通材料配制 C60 混凝土強度保證系數(shù)低、黏度大和不易泵送的問題。在該工程實際應用中，C60 強度保證系數(shù)高、可泵性強，混凝土拆模后表觀好，最長地泵泵管長約 100m，最高泵送 53.80m，共計生產(chǎn) C60 混凝土3000 多方，混凝土質(zhì)量合格，和易性及工作性良好，學員公寓工程被評為“長城杯”工程。

1 原材料及混凝土配合比

1.1 原材料

（1）水泥：使用北京水泥廠和冀東水泥廠兩家的P·O42.5 水泥，具體性能指標見表1。

（2）粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰，燒失量 2.6%，細度21%，需水比 103%。

（3）礦粉：S95 級，燒失量 1.2%，流動比109%，密度 2900kg/m3，比表面積 400m2/kg，28d 活性指數(shù) 111%。

表1 水泥性能指標

（4）外加劑：聚羧酸系減水劑，減水率 23.6%；萘系高效減水劑，減水率 22.6%。

1.2 混凝土配合比

根據(jù)目前的原材料以及供應工程技術數(shù)據(jù)的總結及相關的技術資料，按照國家規(guī)范及北京市地方標準，設計配合比。

經(jīng)過原材料的性能測試，分別進行了不同廠家水泥、不同 C60 配合比的試配 9 組，配合比如表2，性能結果如表3 所示。

表2 混凝土配合比 kg/m3

表3 9 組配合比的試配結果

從表3 數(shù)據(jù)分析可以看出：

（1）使用萘系高效外加劑與聚羧酸外加劑配制強度相比，使用萘系配制混凝土強度值偏低；聚羧酸外加劑相對萘系外加劑減水率高，對混凝土強度貢獻高，通過使用聚羧酸外加劑，混凝土后期強度增長幅度大。因此，從強度保證系數(shù)來看優(yōu)選聚羧酸外加劑。

（2）V 漏斗試驗可以看出，使用萘系高效外加劑黏度大，泵送效果相對較差，因此選用聚羧酸外加劑。

（3）在同一個系列中，水泥用量越高，相對強度較高，但是水泥用量越高混凝土黏度越大，泵送效果越差。用礦粉取代部分的水泥和粉煤灰，減少黏度，由于礦粉質(zhì)量穩(wěn)定，后期活性高，強度增長幅度大，同時水化熱低。因此選用配合比 02、05 進行復試試驗，試驗結果如表4 所示。

表4 配合比復驗結果

通過復試結果，綜合評價和易性與擴展度、黏度及強度。從強度穩(wěn)定性及可泵性來看，使用聚羧酸外加劑與冀東水泥。確定 5 號配合比為施工配比。

2 混凝土生產(chǎn)過程中管理與控制

2.1 加強原材料進廠的控制

對骨料進廠控制，保證進廠的砂石料的合格率為100%，要對進廠砂石含泥量、泥塊含量及級配進行檢測，合格方可入庫。加強外加劑進廠質(zhì)量控制，防止由于外加劑質(zhì)量的不穩(wěn)定性，而導致出廠混凝土質(zhì)量的波動。進廠的外加劑除按照規(guī)定進行外加劑凈漿流動度測試外，每車外加劑要進行減水率試驗，不在規(guī)定范圍之內(nèi)立即匯報進行處理。同時加強對進廠粉煤灰的控制，由于粉煤灰細度波動較大，要求進廠的粉煤灰用取料器多層取料，分別測試粉煤灰細度，確保合格率 100%。

2.2 加強生產(chǎn)過程中的控制

在生產(chǎn)過程中，若同時存在兩種不同系列外加劑，如聚羧酸外加劑與萘系外加劑或其它類型外加劑，盡量同種外加劑使用同一臺機組，不要穿插進行攪拌。如果兩種外加劑用同一機組開盤時，對機組要進行至少兩次清洗，同時對于運送的罐車也要進行清洗，確保兩種外加劑不摻合，防止由于兩種外加劑的相互作用，降低外加劑使用性能。在混凝土攪拌時，要加長攪拌時間，攪拌時間不能小于 60s。

質(zhì)檢人員要對開盤的混凝土每車進行坍落度測試，混凝土和易性及坍落度滿足要求方可出站。同時現(xiàn)場工作人員要隨第一車到施工現(xiàn)場，確保混凝土不出現(xiàn)斷車、壓車，保證順暢供應。圖2 為學員公寓 C60 墻、柱后拆模的圖片。

圖2 學員公寓 C60 墻柱拆模后效果

3 使用聚羧酸外加劑在工程應用過程中注意的問題

（1）聚羧酸外加劑相對萘系外加劑與原材料的適應性波動較大。因此要對外加劑的摻量及時調(diào)整。同時由于聚羧酸外加劑摻量低，單方用量少，外加劑計量偏差大，可以減小聚羧酸外加劑濃度，增加摻量，避免由于外加劑計量偏差而導致混凝土和易性不好的問題出現(xiàn)。

預拌混凝土出現(xiàn)抓底、泌水或返漿嚴重，要及時通過試拌，對外加劑的用量及混凝土配合比作出調(diào)整，確保混凝土和易性良好，可泵性強。

（2）換季施工時一定要注意聚羧酸外加劑的變化，當大氣溫度變化明顯時，聚羧酸外加劑隨溫度變化比較敏感，減水率出現(xiàn)波動。因此要注意外加劑的摻量和凝結時間，關注混凝土可泵性，確保混凝土強度。

（3）在冬季施工過程中，要控制混凝土出機溫度。混凝土出機溫度不宜高于 15℃，C60 混凝土膠凝材料總量多、水化放熱量高，要對澆筑混凝土及時覆蓋，防止由于溫差過大導致裂縫。同時在生產(chǎn)過程中要嚴格控制水的溫度，水的溫度過高對聚羧酸外加劑化學效能也有一定的改變。因此在冬季施工中水溫不宜高于60℃。聚羧酸外加劑相對于萘系外加劑來說對溫度的敏感性要大。

（4）嚴格控制混凝土單方用水量，在開盤時要加強對砂石含水量的測試。防止由于用水增加，混凝土離析，導致混凝土強度降低。

4 總結

（1）在使用聚羧酸外加劑配制 C60 混凝土時，重點關注外加劑質(zhì)量的穩(wěn)定性。對外加劑及其他原材料的變化要及時調(diào)整配合比，確保混凝土和易性及質(zhì)量的穩(wěn)定性，防止由于外加劑與原材料的不穩(wěn)定而引起的質(zhì)量問題。

（2）加強生產(chǎn)過程的質(zhì)量管理，增加原材檢測頻率及溫度監(jiān)測，保證原材料穩(wěn)定性。認真做好開盤鑒定工作，確保出廠混凝土的工作性及強度穩(wěn)定性。

（3）做好施工現(xiàn)場的協(xié)調(diào)監(jiān)督及服務工作，確保混凝土順暢供應，按時拆模，合理養(yǎng)護。