小型搅拌站 C60 混凝土强度控制方法

刘玉龙，严鑫文，杨 帆，张 秦（上海华洋商品混凝土有限公司，上海 200129）

小型搅拌站 C60 混凝土强度控制方法

Study on Mechanism of Flyash Pre-activated by Fluidized Bed-Vapor Deposition Method

刘玉龙，严鑫文，杨 帆，张 秦（上海华洋商品混凝土有限公司，上海 200129）

通过商品混凝土搅拌站的多年工作经验总结，探讨了在小型混凝土搅拌站材料堆场有限的条件下，如何配制出强度等级能达标的C60混凝土。结合黄砂的实际含水率、施工现场与搅拌站路线的距离、天气等因素，用提高外加剂掺量的方法，把混凝土坍落度上调，以设计出更为合理的C60 混凝土生产配合比。

小型搅拌站；C60混凝土强度；外加剂掺量；生产配合比

近年来，随着我国城市化进程加快，建筑行业进入高速发展阶段，各种建筑物向空间及地下延伸；所需混凝土的强度从低等级发展到高等级，质量要求规范也随之相应提高。

一般混凝土搅拌站每天要面对各种类型的施工现场以及要完成各种强度等级的商品混凝土生产。根据国家标准 GB/T 14902—2012《预拌混凝土》，混凝土强度等级有常规品与特制品两种，性能等级从 C10 到 C100。普通搅拌站大多规模不大，混凝土强度等级也不太复杂，我们生产的C60 混凝土为最高标号，从 C10 到 C60 混凝土所需要的原材料要求不一样，而小型搅拌站集料堆场的大小及粉料储罐仓数量的多少会有所限制，不可能配齐各种质量的材料。为解决这一难题，本文想探讨在一般材料的前提下来控制C60混凝土强度的技术。

1 工程概况

上海浦东新区合庆镇建设商业办公用房，由中国建筑八局承建。该工程总建筑面积 153 298 m2，其中地上建筑面积为 113 928 m2，地下建筑面积为 39 370 m2，最大单体面积为 52 497 m2。本工程为社区型商业，由商业、办公、一层地下车库及配套用房组成。混凝土强度等级从 C20 到C60 构成，其中 5 000 m3为 C60，工期 10 个月。

2 试 验

2.1 原材料质量及品种

(1) 水泥：嘉兴南方 PO42.5，抗压强度 28 d 51.3 MPa，PⅡ52.5 抗压强度 28 d 60.2 MPa。

(2) 砂：天然河砂，细度模数 2.7 Ⅱ区，含泥量1.0%，泥块含量0.2%。

(3) 石：碎石，5～20 mm 连续级配，含泥量 0.3%，泥块含量 0.1%；碎石：5～25 mm 连续级配，含泥量0.5%，泥块含量 0.2%；碎石：5～31.5 mm 连续级配，含泥量 0.5%，泥块含量 100 mm 0.2%。

(4) 矿粉：宝田 S95，活性指数 107%。

(5) 粉煤灰：外高桥电厂 Ⅱ级，需水量比 95%，细度23%。

(6) 外加剂：聚羧酸系，减水率 26%。

(7) 水：饮用水。

2.2 试验方法

主要是抗压强度，力学性能试验参照 GB/T 50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法》的规定，以 3 个100 mm ×100 mm×100 mm 的立方体为一组，试件将其标准养护各龄期按照标准方法测试抗压强度。

2.3 配合比设计

工程要求：施工混凝土坍落度 200 mm。

浇捣方式：汽车泵、12 层以上固定泵送。

C60 混凝土试配：抗压强度要求为 69.0 MPa，见表1。

表 1 C60 混凝土设计试验样品 g

表 1 配合比按照有关规范来设计以及根据企业的材料制定；其中用于 C60 混凝土的矿粉及粉煤灰等级偏低也是考虑因为普通等级的混凝土比较多的因素，所以对 3 种不同规格的石子专门试验，主要是想研究混凝土内部结构各种颗粒组成的合理性(密实度)与强度之间关系。

2.4 试验结果

试验结果见表 2。从试验情况来看：水泥 PO 42.5 与石子 5～31.5 mm 及 5～25 mm 两个样品是达不到生产C60 混凝土强度要求的，水泥 PⅡ52.5 与石子 5～31.5 mm 也是不能生产 C60 混凝土强度，水泥 PⅡ52.5与石子5～25 mm 是可以生产 C60 混凝土，但强度富余欠缺；稳妥的方法是用石子 5～20 mm 与水泥搭配。这说明混凝土高强度等级与石子粒径大小有密切的关系。接下来选择水泥品种。

表 2 C60 混凝土试验抗压强度试验 MPa

由于日常生产中，C60 混凝土不是每天都做，而且每次数量也不多(150 m3左右)，平时特种石子倒可以堆场备一些，而水泥由于普通混凝土多，再加上筒仓配置不富裕，通常我们常备水泥 PO42.5；还有表 2 中有这个现象：就是PO 42.5 水泥的混凝土与 PⅡ52.5 水泥混凝土比较，早期强度低，但后期增长好，原因是 PO42.5 水泥的混凝土中活性掺合料多，这样有利于混凝土的耐久性；有了以上的试验结果，因此该工程的 C60 混凝土就选择水泥 PO42.5 与石子 5～20 mm 来生产(配合比编号A3)。

3 实际生产应用

理论上问题解决，但实际生产可能又有情况发生。考虑到运输距离 12 km，加上 C60 混凝土的粉料相对多，料粘、凝结时间也快，所以要适当提高混凝土的坍落度以达到现场混凝土的泵送。因此我们再进行试验室小拌机与生产拌机相结合的研究试验,目的是和易性及强度达标。试验配合比见表3。

表 3 C60 混凝土设计配比微调

我们在确定配合比的前提下，再对配比微调，黄砂的实际含水率 5% 左右，方案 B2 考虑到路线距离、天气等因素，通过提高外加剂的掺量，将混凝土坍落度上调，而且施工现场混凝土的和易性也比较良好，所以用该方案来作为C60 混凝土生产配合比的基准。强度情况见表 4。

表 4 C60 混凝土设计配比微调混凝土试块强度 MPa

表 4 是我们根据前 5 次施工，共 40 d 的混凝土现场试块强度的汇总。通过强度跟踪以及泵送情况，我们达到了预期效果，C60 混凝土可以与其他普通混凝土同步生产。

4 结 语

以上 C60 混凝土强度从试配到小试再到生产的过程，实际上是我们按照常规高强度混凝土设计开始到结合混凝土的现场操作再研究混凝土的内部构造来完成这一目标。混凝土强度的高低也是其结构密实程度的反映。因此高等级混凝土的控制，首先要抓住原材料的质量及合理的配合比，然后在实际操作中掌握其用水量(水灰比)，这样既保证了强度又兼顾到混凝土的和易性。

TU50

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1674-814X(2017)03-0075-03

2017-01-12

刘玉龙，现任上海华洋商品混凝土有限公司副总兼总工，主要从事胶凝材料及制品相关研究工作。

作者通信地址：上海市浦东新区宏雅路150弄13号602室，邮编201200。