1、·37·泵送混凝土配合比和理論模型是對普通泵送混凝土配合比而展開,依摻合料成分不同分為單摻(粉煤灰方案和雙摻(粉煤灰、礦渣微粉方案。1 總體思路用全新的視野、新理念、新經驗、新成果,依據普通混凝土配合比設計規程必須遵循的共同規律,按絕對體積法,在深入總結,理論探索擬合的同時,處理好泵送混凝土材料組成與性能間深層關系和內在變化,合理優化混凝土配合比設計,力求兼顧施工性能、力學性能、變形性能、耐久性及經濟性等,盡可能減少混凝土在空氣中早、長期干燥收縮1。力爭經反復探索,多層次推算出的理論模型能反映品質較優的泵送混凝土配合比框架,涵蓋面盡可能廣,收效大。力爭理論模型配合比的強度預

2、估算值(f cu,O 與實驗強度值等的線性擬合較為接近,有實用意義,結合質量圖譜有較好的可控性。2 單摻與雙摻方案泵送混凝土配合比廣義理論模型適用范圍及應用該模型適用于普通鋼筋混凝土地上一般建筑物與構筑物,施工用的普通泵送混凝土。所謂廣義就是它適用范圍廣。2.1 各方案適用范圍(1 混凝土坍落度T: 14cm (1416cm 、16cm (1618cm 、18cm (1820cm 。(2水泥28d 抗壓強度f ce :39 MPa、44 MPa、49 MPa、54 MPa、59MPa。(3砂的細度模數f :2.4、2.6、2.8、3.0;天然河砂。(4混凝土配制強度f cu,o :2370MP

3、a。總之,既滿足低混凝土強度等級試配要求,又可滿足較高混凝土強度等級的試配要求。2.2 應用各方案供編繪:(1混凝土坍落度T 為18cm下的四種f 材料組、度質量圖譜。(2混凝土坍落度T 為16cm下的四種f 材料組、度質量泵送混凝土配合比設計與控制創新模式研究之二 泵送混凝土配合比理論模型及應用江在光,江勝摘要本研究是前文泵送混凝土配合比設計與控制創新模式研究之一(商品混凝土2009年第二期的延伸和繼續。圍繞著單摻粉煤灰和雙摻粉煤灰、礦渣微粉兩方案,泵送混凝土材料組、度質量圖譜的廣義泵送混凝土配合比組成理論模型開展深入理論探索,組成材料合理配制逐級演繹推算,創建品質較優的泵送混凝土配合比總體

4、框架理論模型,為編繪可控質量圖譜提供序列準(經驗混凝土配合比,做系統試配,繪制泵送混凝土配合比專用尺。關鍵詞普通泵送混凝土;理論模型;合理配制;兼顧;品質較優;可控質量圖譜;專用水泥圖譜。(3混凝土坍落度T 為14cm下的四種f 材料組、度質量圖譜。進而提供60種情況下,序列準(經驗混凝土配合比做系統試配和最終繪制60種泵送混凝土配合比專用尺,提供2000個以上泵送混凝土配合比。3 理論模型3.1 使用材料(1P·O、P·水泥、f ce 從3959 MPa, c =3.1。(2S95礦碴微粉:k =2.8。(3級 粉煤灰:f =2.2。(4細度模數f :2.43.0,天然河

5、砂,s =2.62。(5最大粒徑31.5mm,二級配碎石,g =2.62。(6萘系緩凝高效減水劑NF-6,混凝土減水率=20%,d =1.2。(7水:自來水3.2 泵送混凝土配合比理論模型有單摻、雙摻兩大方案。表達式有M d 式每立方米混凝土減水劑用量(kg;M g 式每立方米混凝土碎石用量(kg;M s 式每立方米混凝土砂用量(kg;M w 式每立方米混凝土水用量(kg;M f 式每立方米混凝土級粉煤灰用量(kg;M k 式每立方米混凝土S95礦渣微粉用量(kg;M c 式每立方米混凝土水泥用量(kg。各式中均含有T、f cu,o 、f ce 、f 變數等。例如雙摻方案 : M d =0.1

6、5 T + 0.177 f cu.o + 0.6f - 0.072 f ce - 0.582M s =573.1247 + 161.9237f + 1.1705 f cu.o - 3.1784 T - 1.3785 f ce + 0.0041 f cu.o f ce + 0.9786f f ce + 0.0035 f ce T - 2.0099f T - 2.3718 f cu.o f現將 T=18cm,f =2.8,f ce =49 MPa,f cu.o =46 MPa,代入上式算得:M d =8.4 kg/m 3 M s =695.7kg/m 3由于理論模型一方面涵蓋面太廣,適用范圍難掌控

7、,必須通過編繪質量圖譜對邊界范圍進行制約實現有效控制,以實現模型配合比的可控性,另一方面理論模型本身太復雜,這里不作詳細介紹。3.3 理論模型部分運算依部分材料情況及需求,用兩方案理論模型計算得混凝土各材料用量列表1,表2。3.4 應用泵送混凝土兩大方案理論模型編繪質量圖譜為方便討論現選較常用、較有代表性方案即混凝土坍落度T=18cm,砂細度模數f=2.8天然砂來編繪質量圖譜:在縱坐標為水泥實測強度f ce(3959 MPa,橫坐標為f cu.o(2370MPa的圖中,按建立的理論模型算出相關數據,用六或七種彩色筆勾勒出每種材料每立方米材料用量(M c、M k、M f、M w、M s、M g、

8、M d的變化曲線就繪成質量圖譜。質量圖譜涵蓋上述各 f ce ,各 f cu.o配制強度準(經驗混凝土配合比,提供某f ce下序列準混凝土配合比做系統試配,繪制泵送混凝土配合比專用尺。現將筆者編繪較有代表性的 T=18cm,f=2.8下兩大方案,材料組、度質量圖譜見圖1、圖2。繪制T=18cm,f=2.8,f ce=49MPa單摻方案及T=18cm,f=2.6,f ce=49MPa雙摻方案,泵送混凝土配合比專用尺見圖3。圖1 單摻方案(T=18cm,f =2.8 圖2 雙摻方案(T=18cm,f=2.8 表1 單摻方案代號一二三四五六七八材料f 2.4 3.4 2.6 2.8 2.6 2.8

9、2.6 3.0 f ce(MPa4944595944495454需求T(cm1418161616181818 f cu.o(MPa2929465735466357各材料用量(kg /m3M d 4.5 6.07.19.2 6.38.310.89.9M g1070894102299910239881005973M s781847725687755709627672M w168189175176175182179183M f7158705551473643M c229293318400309379472 439圖3 泵送混凝土配合比專用尺4 兩大方案泵送混凝土配合比理論模型討論為討論方便,依據 圖

10、1、圖2 查找出相關數據列 表3、表4 供討論。現按 表3、 表4 討論如下:(1水泥f ce= 59MPa適合配制要求較高的C25C50及要求不高的C55、C60泵送混凝土(優先選用雙摻方案,P·II 52.5可作泵送混凝土專用水泥。(2水泥f ce=49MPa適合配制普通C20C40及要求不高的C50泵送混凝土。(3水泥f ce=39MPa適合配制C20C35的混凝土。(4基本上C20混凝土的最終摻合料(含水泥中的摻合料不會超過40%和50%,粉煤灰水泥及復合水泥的摻合料指標。(5表4中混凝土用水量M w在 180183kg/m3 之間較為適中。(6表中主要 f cu.o (35

11、MPa 混凝土膠結料總量365 kg/m3;f cu,o(46MPa混凝土膠結料總量430kg/m3均低于文獻2。北京地鐵工程為降低混凝土干縮和溫度收縮,規定混凝土膠結總量400 kg/m3和440 kg/m3。同時總體上膠結總量也滿足文獻3膠結總量在270550 kg /m3,此外C50普通混凝土漿體體積基本上在285350 L /m3左右,干砂漿體積為410420 L /m3,滿足一般文獻所提數值,以確保泵送混凝土品質。(7以上泵送混凝土配合比理論模型的總體架構適合于混凝土坍落度 T18cm,對于坍落度20cm、22cm來說,上述柜架理論模型還是基本適用,只要找到配對合適的減水率高的

12、83;38·(約25%減水劑 M d式仍可用或依減水劑品種摻量變化另立M d式(每提高5%約可提高4cm混凝土坍落度。如有高減水率(25%也可用T=14cm或16cm柜架理論模型配合比配制T18cm較高品質的泵送混凝土。5 理論模型運算誤差(1每立方米混凝土各材料用量誤差:M c、M k、M f、M w 誤差均1kg,M d誤差0.1kg, M s、M g誤差均3kg僅約0.3%0.5%,M s+M g 誤差2kg。(2每立方米混凝土濕重量基本上符合絕對體積法計算結果,誤差約0.2%。6 結論表2 雙摻方案代號一二三四五六七八材料f 2.6 2.4 2.6 2.8 3.4 3.0 2

13、.8 2.8 f ce(MPa5949394454544959需求T(cm1416141418181818 f cu.o(MPa5740244646574669各材料用量(kg /m3M d8.9 6.8 4.58.28.410.18.411.8 M g1029104810371008920974988993 M s677711808722745654695591 M w170173170172187183182181 M f6460554764515347 M k896845818310184118 M c294249201294284335293377表3 單摻方案(T=18cm,f=2.

14、8 注:1.漿體體積=水泥體積+粉煤灰體積+水體積。2.干砂漿體積=水泥體積+粉煤灰體積+砂體積。表4 雙摻方案 (T=18cm,f=2.8f ce (MPaf cu,o(MPaM c+f+k(kg /m3M f(kg /m3M k(kg /m3M w(kg /m3M f+k/M c+f+k(%M s(kg /m3砂體積(L/m3漿體體積(L/m3干砂漿體積(L/m3592930618345801305.8295.4418.3 4640618237712271.9325.2415.15747118133654249.6344.2412.86954218130591225.6366.1410.7

15、 492430118340812310291.5418.5 3536618235754287.9310.7416.64643018232696265.7329.65749518129637243.1349.8411.9 3924325535218332797304.2296.6417.8 40419398018228711271.4325.1414.5注:1.漿體體積=水泥體積+粉煤灰體積+礦渣微粉體積+水體積。2.干砂漿體積=水泥體積+粉煤灰體積+礦渣微粉體積+砂體積。(下轉第42頁·39··42·六鋪炕改造工程:混凝土到場和易性優良,由于運距稍遠,坍

16、落度有一定的損失。實測坍落度為240mm,擴展度為590mm,包裹性好。工地采用塔卸由上部拋落混凝土,工地反映良好,混凝土工作性優,混凝土能夠自由填充密實。施工方法:由于混凝土施工高度不能超過2m,所以施工方用一根軟管伸入結構管中,距離澆筑面2m,然后把混凝土灌入管中,讓混凝土順著管流入結構部位。由于用的是自密實混凝土,工作性很好,給施工也帶來了很多的方便,使得施工比較順利。5 工程部分圖片三處施工現場圖片見圖3圖8。當代萬國城 : 圖3 圖4四元橋建材超市 : 圖5 圖6六鋪炕改造工程 : 圖7 圖86 結論結合以上三個比較有特點的施工工程,筆者總結以下幾點:(1自密實混凝土的材料須選用優質

17、的原材料,特別對砂、石和外加劑要求較高;同時要對混凝土生產過程進行嚴格的控制。(2自密實混凝土坍落度需在250mm 以上,擴展度在600mm 以上,模型落差不大于5cm,經時損失最好不大于20mm。(3通過攪拌站對自密實混凝土配合比的調整,最終滿足泵送自流平、自底部頂升法澆筑混凝土和上部拋落法澆筑混凝土等不同的施工技術和要求,且能夠達到很好的效果。作者簡介徐寶華,女,工程師,北京住總商品混凝土中心,現從事混凝土技術質量管理工作。單位地址 北京市順義區李橋鎮南半壁店李天路17號(101304(1提高減水劑的品質是提高混凝土質量的重要途徑之一。特別是C40混凝土中要優先采用混凝土減水率25%,以達

18、到降低膠結材總量,減少混凝土干縮變形,提高混凝土穩定性。對于要求高的高強高性能等混凝土宜摻礦渣微粉及硅粉等。(2目前國內機制砂多數生產設備較落后,品質難控,不很規范,普遍細度模數太大,混凝土和易性差,需增加混凝土膠結材總量和用水量,增大混凝土的收縮變形,降低混凝土品質。應規范管理,引導進行技改,優先選用先進的可控可調砂細度模數(f =2.62.7、質量穩定、可靠的生產設備。如“壽技研V7干法制砂系統”進行生產,穩定混凝土配合比,提高混凝土品質,降低成本。盡量減少單獨使用f 2.8機制砂,本理論模型暫不涉及f =3.2、3.4部分。(3建議 P·52.5作泵送混凝土專用水泥,以利于規范穩定混凝土配合比,提高混凝土品質。參考文獻JTG F30-2003,水泥混凝土路面施工技術規范