泵送C30F200W4混凝土配合比设计与质量控制

齐海变

（山西省晋中市水利建筑工程总公司 山西晋中 030600）

河曲县文笔电灌站提黄灌溉工程，分一、二级泵站、出水池。该工程采用C30混凝土浇筑，因处于水位变化范围，设计要求混凝土采用一级配，抗冻等级为F200，抗渗等级为W4，骨料最大粒径为钢筋最小间距2/3不大于25 mm。本次采用10～20 mm粒级人工碎石。

1 原材料检测

由委托方提供给本次试验用的各种原材料，经试验优选最终确定原材料检验结果分述如下：

1）水泥采用河曲县中天隆水泥有限公司生产批号为SP4894 P·O42.5普通硅酸盐水泥，经我公司取样检测各项技术性能指标检验结果均符合《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）标准要求，其检验结果见表1。

2）粗骨料为河曲县准旗龙口石料厂生产的10～20 mm粒级人工碎石，含泥量少，成份以石英石为主。符合《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）的规定。其检验结果见表2。

3）细骨料选用河曲县五花城砂料场，砂粒磨圆度好，颗粒级配为Ⅱ区，细度模数2.6，在2.2～3.0内，表面含水率小于6%，粗细程度为中砂，符合要求。结果见表3。

4）粉煤灰为太钢优质粉煤灰，经检验细度、需水量比、烧失量等均符合《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》（DL/T5055-2007）规定Ⅱ级粉煤灰要求。其主要技术性能指标检验结果见表4，满足设计要求。

5）混凝土外加剂选用山西山大合盛新材料股份有限公司生产的标准型AEWR引气减水剂，减水率、含气量、泌水率等各项指标符合标准要求，检验为普通标准型减水剂，具体检测指标见表5。

表1 河曲中天隆P·O42.5普通硅酸盐水泥技术性能指标检验结果

表2 粗骨料性能检验结果

表3 细骨料性能检验结果

表4 粉煤灰技术性能指标检验结果

表5 外加剂技术性能指标检验结果

2 混凝土配合比

2.1 试配强度的确定

混凝土配合比设计，根据工程要求，结构型式，设计指标、施工条件和原材料状况，依据《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）规定，强度保证率采用95%时，保证率系数t为1.645；设计抗压强度为C30时，混凝土抗压强度标准差σ为4.5 MPa，则混凝土施工配制强度为37.4 MPa。

2.2 粉煤灰掺量的确定

掺用粉煤灰依据国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596-2005）和《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》（DL/T5055-2007）中相关规定，本次试配确定粉煤灰掺量20%。

2.3 外加剂掺量的确定

掺用外加剂按厂家推荐的最佳使用量，本次采用AEWR引气减水剂掺量为1%。

2.4 水胶比的确定

混凝土水胶比的确定，在满足工作性能要求的前提下，宜选用较小的用水量，再减去减水剂部分，本次确定用水量为160 kg/m3，在满足强度、耐久性及其它条件下，选用合适的水胶比，再减去减水引气剂的因素，本次确定基准水胶比为0.39。

2.5 混凝土拌和物含气量的确定

在没有试验资料时，混凝土的含气量参照《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）有关规定，根据抗冻等级和骨料最大粒径选用，本工程混凝土的含气量4%～6%控制。

2.6 砂率的确定

在保证混凝土拌和物良好的粘聚性并达到要求的工作性时用水量最水的砂率，在次选择为40%。

3 混凝土配合比的试配、调整和确定

根据以上初步的配合比（02号）中水胶比和砂率按《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）规定进行调整，水胶比增减0.05、砂率相应增减1%，得出01和03号调整后的配合比进行试配，如表6共3个配合比进行试配，表7为3组配合比试配后得出各项混凝土性能指标。

根据试配结果，3个配合比的坍落度，拌和物含气量、抗压强度等指标分析，编号为02的配合比符合设计要求。

表6 C30F200W4泵送混凝土试验

表7 C30F200W4泵送混凝土试验结果

4 重复试验

为检测02号配合比的稳定性和可靠性，进行了重复试验，试验结果各项性能指标相对稳定，见表8，结果表明该配合比是稳定可行的，最终确定本工程施工配合比见表9。

表8 C30F200W4泵送混凝土性能检验结果

表9 C30F200W4泵送混凝土施工配合比

5 施工质量控制

5.1 原材料质量控制

水工混凝土宜掺合适量的掺合料和外加剂，以改善拌和物性能提高质量、节约成本。原材料要经有资质的第三方检测机构试验选定，生产厂家应相对固定，除常规检验合格外，骨料应遵循优质、经济、就地取材的原则，优先选用石灰岩质的原料，细骨料的表面含水率不宜超过6%

5.2 提高计量精度

混凝土拌和应按经批准的施工配合比进行生产性试验，施工前应对拌和设备、计量仪器运输和浇筑设备进行检查确认、确保设备完好、并确定最佳投料顺序和拌和时间。

5.3 混凝土运输

混凝土运输设备应与运输条件、级配、拌和能力、浇筑强度、全面具体情况等相适应。运输过程中不发生泄漏、分离、漏浆和泌水，并减少坍落度损失。

6 工程应用效果

由于采取严格的施工质量控制，原材料的检验选定、提高计量精度、运输过程的控制等措施，混凝土在生产过程中各项指标稳定，未出现堵管、裂缝、蜂窝、麻面等缺陷，混凝土强度和抗冻抗渗等指标符合设计要求。

7 结语

水工混凝土适当采用引气剂、优质粉煤灰及优化配合等措施，以改善拌和物性能，提高混凝土可泵性，减少水化热，减少裂缝产生的可能性，确保了工程质量。

原材料经有资质的第三方检测机构试验选定，通过对原材料、计量、运输、泵送过程等系统控制，现场质量严格把关，C30F200W4泵送混凝土的各项性能均满足工程设计和施工要求。