C50早强、大流动度高性能泵送混凝土的配制和应用效果

张华

（吴江市润建商品混凝土有限公司，江苏 吴江 215216）

【摘要】：介绍吴江市宛桃公路太浦河大桥主桥箱梁C50早强、大流动度高性能泵送混凝土的配制和应用效果，包括对原材料特别是外加剂的合理选用，并对试验结果进行分析，以选择最优配合比，达到预期的应用效果。 

【关键词】：泵送混凝土 、弹模、强度、和易性

0 引言

混凝土是当代建筑业中最主要的结构材料之一，也是用量最大的人造建筑材料。随着现代桥梁建设的不断扩大，早强、大流动度高性能泵送混凝土的应用已越 来越广。为满足吴江市宛桃公路太浦河大桥主桥箱梁混凝土施工要求，达到经济合理的工程效益，我们利用本地区的原材料进行C50早强、大流动度高性能泵送混凝土进行配制，取得了较好的应用效果。

1 箱梁C50混凝土的技术要求和原材料的选择

为满足设计要求和预应力张拉施工的需要，箱梁C50混凝土要求3d强度达到设计强度等级的90%以上，7d强度不少于100%设计强度等级，特别地要求各龄期的混凝土弹性模量要随强度的增长而同步增长；要求混凝土适宜于夏、冬两季远距离泵送，初凝时间不少于6h,终凝时间不大于12h，具有良好的可泵性，较小的泌水率，坍落度在170～190mm之间，坍落度经时损失小；由于腹板钢筋较密，要求混凝土具有良好的流动性，便于振捣密实，还要求混凝土具有良好的保水性和粘聚性，避免泌水离析而使箱梁混凝土不均匀；另外考虑到粉煤灰在大跨径后张预应力结构的应用还没有规范可循，掺入粉煤灰的混凝土早期强度 低、不利于张拉施工，对混凝土收缩和徐变的影响不确定等，箱梁混凝土不能掺入粉煤灰。

为保证C50箱梁混凝土满足上述性能要求，又要取得较好的经济效益，混凝土原材料的选用需要认真筛选，其中外加剂和粗骨料的性能是关键的因素。外加剂应具有25%以上的减水率,同时具有缓凝、保塑和早强作用。粗骨料除其本征强度和含泥量符合规范要求外，其级配是配制高性能混凝土的重要因素。

原材料选择如下：

1.1 水泥 考虑到大流动度高性能泵送混凝土的特点，选用质量稳定、早期强度较高、活性较好的浙江湖州三狮水泥厂生产的三狮牌42.5普通硅酸盐水泥。该水泥的密度为3.10g/cm3，比表面积为372m2/kg，3d抗折和抗压强度分别达到5.2MPa和28.2MPa，28d抗折和抗压强度分别达到8.7MPa和53.0MPa。

1.2 细骨料 为了减少大流动度高性能混凝土的单位用水量，有利于新拌混凝土的和易性和混凝土硬化后的性能，细骨料选用级配良好的江西九江河砂，细度模数在2.6～2.9之 间，含泥量0.1%～0.6%，2.5mm筛孔的累计筛余不得大于15%，0.315mm筛孔的累计筛余宜在85%～92%范围内，筛分曲线符合Ⅱ区中砂。

1.3 粗骨料 大流动度高性能泵送混凝土，可泵性是其关键的性能之一，宜选用级配良好、质地坚硬的碎石。通过试验筛选，选用了湖州鹿山坞的花岗岩碎石，为5～25mm连续级配，含泥量为≤1.0%，泥块含量≤0.5%，压碎指标为≤12%，针片状含量≤5%。

1.4 水 采用河水，PH值，不溶物，可溶物，氧化物，硫酸盐等指标均符合JGJ63-《混凝土拌合水标准》中的要求。

1.5 外加剂 大流动度高性能泵送混凝土的水灰比较小，流动性大。为方便施工，还要求混凝土坍落度经时损失较小，这主要靠高效减水剂来调节。为满足C50箱梁混凝土上述 的技术经济要求，外加剂应具有25%以上的减水率，同时具有缓凝、保塑和早强作用，外加剂中的缓凝成分用来调整坍落度的经时损失和初凝时间，弥补因高效减 水成分引起的坍落度损失过快和初凝时间过早的缺点。为了达到上述要求，选用了浙江五龙化工有限公司ZWL-A-I型、ZWL-G型、江苏苏伯特外加剂厂JM-3型共三种高效减水剂来进行试拌比较。主要从新拌混凝土的和易性、坍落度经时损失、硬化后混凝土性能等几方面考虑，经试验 比较后选用浙江五龙化工有限公司ZWL-A-I型缓凝高效减水剂。

2 混凝土试配及结果分析

2.1 配合比设计早强、大流动度高性能泵送混凝土的设计比较困难，在于它受多种因素的影响，需要进行多次试配，来获得最佳配合比，以满足设计和施工的要求。根据《公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)》的规定，混凝土水泥用量不宜大于500kg/m3。配制时采用绝对体积法进行配合比设计。C50大流动度高性能混凝土的配制强度为59.9MPa，出料坍落度控制在170～190mm。

2.2 试配 选用更好，更合理的外加剂和更经济合理的混凝土配合比。我们利用两个厂家、三个品种的外加剂，对3个配合比进行比较试验。

2.4 验证试验与结果 为了验证A配合比所用的浙江五龙化工有限公司ZWL-A-I型外加剂在混凝土配合比中的重要性、稳定性以及该配合比的适用性，决定对其进行验证性试验，为此抽取了6批次的该外加剂进行6次的重复性验证试验。

重复验证试验结果表明，外加剂的选用和配合比的设计达到了预期的要求，并且比较经济，能满足设计、施工规范和现场施工的各方面要求。

3 施工应用

3.1 现场试拌 为了确保C50混凝土的正常生产和施工，按配合比对C50混凝土进行了现场试拌。由于混凝土水灰比小，并且掺入了高效减水剂，要求搅拌要充分，以保证混凝土的质量，要求混凝土搅拌时间不得少于90s。试拌时测得初始气温26℃，坍落度为215mm，1h后坍落度为190mm。初凝时间为325min，终凝时间为530min。现场试拌的混凝土强度满足了要求。

为了优化后混凝土配合比的稳定性及其适用性，对其进行了6次的重复性验证试验和一次现场试拌。配合比的优化达到了预期目的，不但比较经济，而且强度和弹性模量同步增长，完全满足了设计、施工规范和现场施工的各方面要求。

3.2 现场应用 根据优化后的C50混凝土配合比进行现场施工，主桥箱梁混凝土共进行了123次浇注，混凝土的施工性能均满足了浇注技术需要求。现在全桥已经合拢，C50混凝土共取样150组，其性能均满足了设计要求，确保消除箱梁顶面可能出现的收缩裂缝。

4 结术语

现在吴江市宛桃公路太浦河大桥主桥箱梁已经合拢，通过C50大流动度高性能混凝土的试配与现场施工应用，得出下面的施工体会：①配制大流动度高性能混凝土应 掺用减水率大於25%的高效减水剂，并应考虑高效减水剂与水泥的相容性和减水剂的掺量，以保证混凝土坍落度的经时损失小。②通过优选外加剂，解决了延长凝 结时间和提高早强这一相矛盾的问题。由于选用的复合型高效减水剂具有缓凝、早强的作用，使得混凝土初凝时间大于6h，3d强度超过了设计强度等级，确保了 混凝土早期强度和弹性模量的快速发展，为及时进行预应力张拉和加快工期提供了可靠保证。③选用质量可靠、稳定的高效减水剂，可以优化混凝土配合比，达到经 济实用的目的。④严格控制好原材料，是保证高性能混凝土正常生产和质量稳定的必要手段。⑤为了确保混凝土的可泵性，除了合理选用外加剂和砂率外，现场新拌 混凝土坍落度的检测应增加抽检频率。正常生产后，应至少1h检测一次。

【参考文献】

1.《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)

2. 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2000

【作者简介】张华，1980年出生，男

【单位地址】吴江市同里镇屯溪村，215216，tel：6365112