C60細石混凝土施工配合比設計

C60細石混凝土施工配合比設計1項目情況某市有軌電車項目使用普通混凝土（其骨料粒徑為5～25mm）進行車站立柱的澆筑，澆筑過程中施工方發(fā)現(xiàn)部分車站的立柱鋼筋間隙孔距過小而導致混凝土難以貫入澆筑，為滿足此類立柱的特殊澆筑需求，施工方提出使用C60細石混凝土進行澆筑的要求?？紤]到工程所在地在該市老城區(qū)附近而交通擁堵，施工時間又處于一年最熱的七八月份，因此對C60細石混凝土的保坍性能要求極高。2C60細石混凝土設計要求為滿足施工方對C60細石混凝土的要求以便于順利完成立柱澆筑，C60細石混凝土的設計需要從設計強度、輸送方式、粗骨料最大直徑、坍落度、粉煤灰質量、礦渣粉質量、外加劑性能以及建筑用砂的性能等方面進行設計。細石混凝土的設計強度為C60；輸送方式采用泵送；立柱鋼筋具有直徑大、間距小的特點，因此需要對碎石的最大公稱直徑予以嚴格控制，要求其直徑不能超過25mm；施工所在地的交通較為擁擠，無法避免地存在堵車現(xiàn)象，同時高溫期的高溫下對混凝土入場時的坍落度要求較高，要求其到達現(xiàn)場時的坍落度在200mm及以上；對礦渣粉的要求時要求其28d內的活性指數在95%以上，其流動比應在100%以上；對粉煤灰的細度要求是其細度應在25%及以下，其表面密度應控制在2.4～2.6g/m3范圍內；建筑用砂的細度模數應予以嚴格控制，應控制在2.7～3.0區(qū)間內，同時要求其氯離子含量控制在0.06%以內以免氯離子含量過高而腐蝕鋼筋，影響立柱結構功能。3配合比設計3.1水泥的選取與性能指標C60細石混凝土的設計過程中，選取性能合適的水泥是其關鍵之一，考慮到選取P.042.5普通硅酸鹽水泥將導致配比中的水泥用量超過規(guī)范（行業(yè)規(guī)范標準JGJ/T281中的要求是最大膠凝材料使用上限為560kg/m3）要求，因此選取水泥時需要選取強度更高的P.042.5普通硅酸鹽水泥。當前市場上各廠家產的P.042.5普通硅酸鹽水泥強度具有較大的波動區(qū)間，因此選取性價比高且具有較高強度穩(wěn)定性的水泥廠就顯得尤為重要，從價格、強度等方面進行大量比選后，最終決定選取華新水泥（陽新）有限公司生產的P.O52.5普通硅酸鹽水泥，其性能指標見表1。3.2粗骨料粗骨料具有骨架的作用，粗骨料的級配與質地的好壞將對混凝土的施工以及強度均造成重要影響。車站立柱混凝土必須具有極高的強度而限制了巖石的強度，同時立柱鋼筋的直徑與間隔也限制了粗骨料的最大粒徑。工程技術要求碎石的最大粒徑不能超過25mm，因此最終選取的粗骨料直徑為5～20mm，粗骨料的原料供應商為南陵縣正榮物流中心，其具體性能指標見表2。3.3細骨料的性能指標細骨料用于填充粗骨料與水泥漿之間的空隙，粗骨料的主要性能指標在于細度模數，其大小將對混凝土的用水量造成直接影響，合理選取細骨料將有助于控制混凝土成本。最終設計的混凝土細骨料的細度模數為2.7～2.9區(qū)間內的域區(qū)中砂，細骨料同樣來源于南陵縣正榮物流中心，其主要性能指標見表3。3.4粉煤灰的性能指標粉煤灰在混凝土中運用廣泛，混凝土中添加適量的粉煤灰后有助于減少水泥使用量，有助于控制成本；加入粉煤灰后，混凝土的早期水化熱釋放得以平緩進行，雖然其控制了早期強度的發(fā)展，但是其后期混凝土的強度增長具有良好的發(fā)展；加入粉煤灰還有助于提高混凝土的耐久性并提高其抗?jié)B能力。粉煤灰選取的等級為F類域級粉煤灰，產自上海晨恒建材有限公司，該公司為本單位長期合作粉煤灰供應商，經實際跟蹤發(fā)現(xiàn)其產品質量穩(wěn)定合格率達到了98%以上。粉煤灰的性能指標見表4。3.5礦渣粉的性能指標礦渣粉是商品混凝土的常見原料之一，混凝土中加入礦渣粉后，水泥使用量減少，引起水泥水化熱得到控制；加入礦渣粉后，混凝土的和易性得到改善；加入礦渣粉后，混凝土的整體成本得到控制，且有助于改善混凝土強度與耐久性。礦渣粉的品種規(guī)格為S95礦渣粉，產自上海金湖材料有限公司，經長期跟蹤與使用發(fā)現(xiàn)其性價比高，質量穩(wěn)定從供應至今未有不合格現(xiàn)象發(fā)生。礦渣粉的物力性能指標見表5。3.6外加劑特殊混凝土的配置過程中，加入各種特定性能的外加劑有助于改善混凝土的各項性能指標，C60細石混凝土的設計過程中，若使用現(xiàn)有常規(guī)減水劑將導致混凝土的生產控制效果受到影響，還將由于減水率不足而導致表面沁水、開裂等現(xiàn)象產生。加入合適的高性能減水劑，能明顯提高混凝土的強度，改善其拌合物性能，對控制生產成本也是有利的。經過對多種高性能減水劑進行試驗比選后，最終選取PC8-1聚羧酸型高性能減水劑，其生產公司為江蘇蘇博特新材料股份有限公司，屬于行業(yè)中的領先企業(yè)，其檢驗性能見表6。3.7混凝土配比的設計高強度泵送混凝土的設計過程中，需要將工程技術要求與多方面因素進行綜合分析，最終確定混凝土配比。考慮到工程項目的特殊性，要求混凝土到場時的坍落度在200mm及以上，考慮到施工溫度較高、交通情況擁擠等因素的影響，混凝土的出廠坍落度應在220～250mm內。以JGJ52及其它相關技術文件的要求為依據，結合各種原材料的性能，最終確定的混凝土設計方案為外摻料雙摻并采用高性能減水劑的方案，合理設計混凝土配比，從而確保其指標與性能滿足要求。經試驗室指標比選后，確認水膠比為0.33，水為165kg/m3，水泥為350kg/m3、礦渣粉為100kg/m3、粉煤灰為50kg/m3、細骨料為668kg/m3、粗骨料為1032kg/m3、外加劑為5.50kg/m3。經攪拌站試驗室試驗后發(fā)現(xiàn)，該配比方案下的坍落度為235mm，坍落度1h經時損失為10mm、初凝時間為550min、終凝時間為630min，其粘聚性、和易性均較為理想，表觀密度為2390kg/m3。經混凝土試塊抗壓強度試驗后發(fā)現(xiàn)，該配比方案下的混凝土拌合物的3d抗壓強度為45.6MPa、7d抗壓強度為66.9MPa、14d的抗壓強度為72.2MPa、28d抗壓強度為74.1MPa，其設計強度完全滿足該工程對強度的要求，也有利于控制生產成本。4應用結果該工程的立柱采用C60細石混凝土進行施工后，按照設計方案進行混凝土的配置，混凝土的出廠坍落度、到場坍落度均控制理想。工程總結會上，施工方與承包方一致認為：C60細石混凝土的設計為車站有軌電車項目的順利竣工提供了保障，合理、科學的設計方案是工程順利竣工的基礎，按照設計方案進行正確澆筑與養(yǎng)護是工程順利竣工的要點，供應方與施工方各司其職與相互配合其職是工程得以順利竣工的關鍵。按照設計方案配置的混凝土已經投入使用，施工過程中順利完