高寒地區C30F100混凝土性能與質量控制技術研究

田帥

摘要：文章研究了高寒地區C30F100混凝土的工作性能、力學性能及抗凍性能，以及C30F100混凝土生產質量控制技術。結果表明：C30F100混凝土抗凍性能隨著粉煤灰的增加而變差，抗壓強度隨著含氣量的增加而降低，但隨著含氣量的增加混凝土抗凍性能變優，當含氣量為5.8%時，C30F100抗凍融循環次數可以達到350次。通過C30F100混凝土配合比設計、生產及施工質量控制要點控制、動態溫度監控等措施，保證了混凝土質量，形成了適用于低溫高海拔地區的成套混凝土生產控制關鍵技術，開發出了滿足低溫高海拔條件下的C30F100混凝土。

Abstract： The article researched the working performance， mechanical properties and frost resistance of C30F100 concrete in alpine areas， and the quality control technology of concrete production. The experimental results show that the frost resistance and the compressive strength of C30F100 concrete becomes worse with the increase of fly ash， but the frost resistance becomes better with the increase of air content. When the air content is 5.8%， C30F100 the number of freeze-thaw cycles can reach 350 times.The concrete quality is guaranteed through the measures of C30F100 concrete mix proportion design， production and construction quality control key points control， dynamic temperature monitoring and so on.The key technology of complete concrete production control suitable for low temperature and high altitude area has been formed， and the C30F100 concrete has been produced.

關鍵詞：混凝土;抗凍性;冬季施工;質量控制

0? 引言

香格里拉地區所在地平均海拔在3200m以上，從當年10月到次年3月平均氣溫均處于5℃以下，冬季白天溫度在4～7℃，夜間最低氣溫可達到-13℃，晝夜溫差最大在20℃以上。混凝土面臨高寒、晝夜溫差大、空氣濕度小等嚴酷的環境條件，很容易因表面失水過快而產生收縮裂縫，溫差大而產生溫度裂縫，凍融循環而產生結構的破壞，影響混凝土構件強度和耐久性[1-4]。本文結合香格里拉地材、高寒氣候特點，對C30F100混凝土配合比設計、生產及施工質量控制要點等進行研究。通過制訂合理的冬期施工技術方案、嚴格質量控制、動態溫度監控等措施，有效保證了混凝土質量，形成了適用于低溫高海拔地區的成套混凝土生產控制關鍵技術，開發了滿足設計及施工要求的C30F100混凝土。

1? 試驗內容與方法

1.1 C30F100原材料

①選用P·O42.5水泥，標準稠度用水量28.2%，初凝時間150min，終凝時間275min，3d抗折強度為6.2MPa、抗壓強度為27.1MPa，28天抗折強度為8.4MPa、抗壓強度為48.7MPa。

②Ⅱ級煤灰，平均細度18.1，需水比103，含水率為0.3%。

③外加劑固含量16.2%，減水率28%;與水泥適應性：初始擴展260mm，1h擴展270mm，2h擴展270mm。

④碎石粒徑9.5～26.5mm，針片狀2.7，壓碎值23.1，含泥量0.2%。

⑤機制砂，細度模數2.4，含粉量達11.2%，MB值

為0.5。

⑥自來水，水溫度在35℃～50℃。

1.2 混凝土配合比

C30F100混凝土配合比設計優先考慮混凝土的防凍性能及抗凍性能，同時降低混凝土早期收縮、降低開裂風險，確保在較低溫度下混凝土的強度。采用較小的水灰比，適當增加膠凝材料中水泥的比例，從而提高混凝土的強度，提高混凝土抵抗凍害的能力。在外加劑中復合加入防凍劑、早強劑、引氣劑，提升混凝土早期強度，使混凝土較早的達到臨界受凍強度，降低受凍的風險，同時提高混凝土硬化后的抗凍性能。混凝土配合比如表1所示。

1.3 試驗方法

1.3.1 含氣量試驗

根據《普通混凝土拌合物性能試驗方法》GB 50080規定的方法，采用CA-3含氣量量測定儀進行混凝土含氣量的測定。

1.3.2 工作性能及力學性能試驗

根據《普通混凝土拌合物性能試驗方法》GB 50080規定的方法，開展坍落度及擴展度試驗。根據《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T 50081，采用TYE-2000B壓力試驗機進行抗壓強度測試。

1.3.3 混凝土抗凍性測試方法

根據《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》GB/T 50082中快凍法，采用TDRK9凍融試驗機開展混凝土抗凍循環試驗（如圖1所示）;采用DT-20W動彈儀進行混凝土動彈性模量的測試（如圖2所示）。