【摘要】隨著中國(guó)建筑市場(chǎng)的轉(zhuǎn)型，人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體的異性化需求越來(lái)越多，加之國(guó)際化建筑設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)理念的標(biāo)新立異，使得一些能擁有優(yōu)良觀感的混凝土實(shí)體在實(shí)際應(yīng)用中越來(lái)越廣泛。同時(shí)近年來(lái)在混凝土發(fā)展過程中不斷引入新型聚羧酸系外加劑取代原有的萘系外加劑，這也讓混凝土的外觀和質(zhì)量有了很多提升和改良的空間，實(shí)現(xiàn)了很多以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的特種混凝土需求。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)具有清水要求的小坍落度長(zhǎng)時(shí)間保坍混凝土在其制備及應(yīng)用方面進(jìn)行了相應(yīng)的研究與探討。

　　【關(guān)鍵詞】清水坍落度長(zhǎng)保坍特種混凝土

　　引言

　　在當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展之際，基礎(chǔ)建設(shè)也在持續(xù)不斷的加大力度，如高層建筑、橋梁隧道、高速公路、城際高鐵、海工、大城市的軌道交通網(wǎng)等建設(shè)有增無(wú)減，其中用量最大的建筑材料屬于混凝土。工程建設(shè)者們?yōu)榱四艿玫礁鼉?yōu)的結(jié)構(gòu)體，對(duì)混凝土的工作性及功能性提出了大量的要求。而聚羧酸系外加劑因擁有較好的減水及保坍性，同時(shí)通過復(fù)合一些外摻料豐富其它性能，便可為我們解決大量的技術(shù)難題。小坍落度長(zhǎng)時(shí)間保坍是目前比較難攻克的課題之一。

　　作為市場(chǎng)上的保坍型聚羧酸系外加劑，在大坍落度情況下2小時(shí)保坍均較容易實(shí)現(xiàn)。而在一些特殊結(jié)構(gòu)體或者特定要求的混凝土工程中，它不需要混凝土有較好的流動(dòng)性，但其澆筑時(shí)間又較長(zhǎng)。在整個(gè)澆筑過程中(不包括運(yùn)輸時(shí)間)，工程上需要混凝土能保持1-2小時(shí)較好的可操作性。本文則根據(jù)某一清水工程項(xiàng)目所提出的混凝土實(shí)際需求，進(jìn)行了試配、研究及實(shí)際應(yīng)用。

　　1.工程概況

　　本工程項(xiàng)目為吳中路紅星美凱龍頂層球狀體內(nèi)部裝飾工程。該項(xiàng)目為工程后期的裝飾工程，前期外部裝飾已基本完工，從而使此次混凝土的澆筑受到了較嚴(yán)重的影響，澆筑孔徑狹小，澆筑空間無(wú)法伸展。業(yè)主對(duì)該項(xiàng)目有一定的清水要求，且澆筑結(jié)構(gòu)體為樓梯及平臺(tái)。故對(duì)混凝土提出了幾項(xiàng)基本要求：(1)混凝土為清水混凝土(2)混凝土出泵坍落度控制在(140±30)mm(3)現(xiàn)場(chǎng)澆筑時(shí)混凝土在2小時(shí)內(nèi)保持坍落度不損失。根據(jù)工程的實(shí)際情況，考慮從膠凝材料體系和外加劑性能兩方面做出調(diào)整以滿足業(yè)主對(duì)混凝土的要求。外加劑我們選擇BASF公司旗下產(chǎn)品作為此次試驗(yàn)的主選外加劑，該公司高性能外加劑產(chǎn)品除擁有良好的減水率外通過采用SDC(增加包裹性能)技術(shù)及SUTEC(長(zhǎng)時(shí)間保坍性能)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土的各項(xiàng)性能的實(shí)現(xiàn)。

　　2.小試情況

　　2.1試驗(yàn)材料確定

　　2.1.1混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40，滿足清水混凝土性能要求，坍落度符合(140±30)mm。

　　2.1.2水泥選用上海建筑材料集團(tuán)水泥有限公司生產(chǎn)的符合《通用硅酸鹽水泥》(GB175)質(zhì)量要求的強(qiáng)度等級(jí)為42.5的普通硅酸鹽水泥。

　　2.1.3細(xì)骨料選用蕪湖喜運(yùn)材料有限公司的中砂，根據(jù)《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ52)細(xì)度模數(shù)達(dá)到2.4以上，篩分析符合II區(qū)顆粒級(jí)配，含泥量≤3.0%，泥塊含量≤1.0%。

　　2.1.4粗骨料選用蕪湖東方繡品運(yùn)貿(mào)有限公司的連續(xù)級(jí)配5-20mm碎石，根據(jù)《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ52)含泥量≤1.0%，泥塊含量≤0.5%，針片狀≤8%。

　　2.1.5礦粉選用上海寶田新型建材有限公司生產(chǎn)的符合《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》(GB/T18046)質(zhì)量要求的S95級(jí)磨細(xì)礦渣粉。

　　2.1.6粉煤灰選用上海洪渤建材有限公司生產(chǎn)的符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596)質(zhì)量要求的II級(jí)灰。

　　2.2配合比確定

　　根據(jù)工程提出的小坍落度清水混凝土要求，通過前期研究分析得知膠凝體系中不同品種的外摻料及其外摻量對(duì)混凝土狀態(tài)的影響較為明顯，故對(duì)本工程設(shè)計(jì)了7組試驗(yàn)來(lái)確定施工配合比，分別考慮了單純水泥、水泥與粉煤灰和(或)礦粉按不同比例的搭配，來(lái)尋找出最優(yōu)的配合比(砂石等材料用量按普通自密實(shí)混凝土設(shè)計(jì)，暫定砂率44%，砂率過高會(huì)影響混凝土流動(dòng)保坍性能)。通過對(duì)試驗(yàn)配合比的小試驗(yàn)證，我們可以發(fā)現(xiàn)在混凝土膠凝體系中加入外摻料后，對(duì)混凝土狀態(tài)存在一定影響，其主要表現(xiàn)為能一定程度上增加混凝土的拌合物性能，單就提高混凝土的初始狀態(tài)而言最明顯的還是礦粉，粉煤灰為其次。

　　同時(shí)在對(duì)試驗(yàn)混凝土小樣相應(yīng)的泌水率及壓力泌水率試驗(yàn)我們看到，隨著外摻料的增加混凝土的泌水性也會(huì)有一定程度的增加，并且礦粉與粉煤灰相比更容易泌水。而采用純水泥情況下，雖能較好的降低混凝土泌水性，但混凝土坍落度的經(jīng)時(shí)損失也是相對(duì)比較大的。綜合考慮到該工程，因?yàn)榍逅�混凝土工程�?duì)結(jié)構(gòu)體表面有一定的飾面要求，故混凝土不能有較多的泌水現(xiàn)象產(chǎn)生;同時(shí)生產(chǎn)拌站至工地運(yùn)距長(zhǎng)和施工條件較差，工地對(duì)混凝土的保坍性也是有一定要求的，故我們選擇A4作為該工程的驗(yàn)證配合比。

　　2.3外加劑選擇

　　由于工地澆筑的結(jié)構(gòu)體為樓梯及平臺(tái)，故對(duì)混凝土的坍落度要求為出泵140±30mm，而且其澆筑空間狹窄，致使?jié)仓�時(shí)間將大幅度延長(zhǎng)，則對(duì)所澆筑的混凝土的長(zhǎng)時(shí)間保坍性提出了較高的要求。針對(duì)攪拌站至工地運(yùn)距為1小時(shí)左右，且澆筑時(shí)間估算為1.5小時(shí)的澆筑時(shí)長(zhǎng)，我們提出了在保證坍落度情況下，混凝土保坍要求達(dá)到3小時(shí)的基本設(shè)想。為此，我們選擇了5種外加劑的調(diào)配方案來(lái)解決。根據(jù)對(duì)5種外加劑的比較我們發(fā)現(xiàn)GS8860SDC2其混凝土的保坍效率及混凝土的泌水情況均能較好的滿足施工提出的要求。GS8860SDC2采用了BASF的兩項(xiàng)技術(shù)作為支撐即SDC(增加包裹性能)技術(shù)及SUTEC(長(zhǎng)時(shí)間保坍性能)。故我們選擇了該外加劑型號(hào)作為此次生產(chǎn)所需的外加劑型號(hào)。

　　3.施工應(yīng)用情況

　　3.1原材料的準(zhǔn)備與堆放

　　由于該工程澆筑量較少，所需的原材料也較少，因此要求材料供應(yīng)商在接到澆筑計(jì)劃前預(yù)備各項(xiàng)材料，待檢驗(yàn)合格后封存待用。而在原材料的堆放上根據(jù)生產(chǎn)拌站的實(shí)際情況作出如下規(guī)定：水泥：與廠家溝通，保證供應(yīng)混凝土?xí)r，筒倉(cāng)里為同一船同一批次的425水泥，如有變化及時(shí)通知，攪拌站協(xié)調(diào)工地調(diào)整供應(yīng)計(jì)劃。粉煤灰：保證供應(yīng)混凝土?xí)r，筒倉(cāng)里為同一船同一批次的粉煤灰。黃砂：發(fā)料前，場(chǎng)地上騰出一個(gè)倉(cāng)堆放沖洗過并測(cè)過含水率的中砂，發(fā)料時(shí)，拌機(jī)上中砂筒倉(cāng)進(jìn)行清倉(cāng)處理。

　　3.2等比例模型澆筑

　　根據(jù)以上相關(guān)的試驗(yàn)情況，我們協(xié)調(diào)施工現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證了混凝土的可操作性及適用性，工地項(xiàng)目部進(jìn)行了實(shí)體1:1模擬工況，澆筑實(shí)體同為該區(qū)域反向結(jié)構(gòu)體。到現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土坍落度控制在170mm。經(jīng)過此次中試試驗(yàn)比較我們發(fā)現(xiàn)，該混凝土未能完全符合相關(guān)技術(shù)要求，混凝土飾面還是存在微分層現(xiàn)象。分析原因后，我們認(rèn)為問題在于實(shí)際澆筑的混凝土坍落度還是略大，致使混凝土表面存在花斑現(xiàn)象。

　　3.3現(xiàn)場(chǎng)澆筑

　　為此，我們針對(duì)實(shí)體澆筑時(shí)的混凝土進(jìn)行了出廠坍落度的控制，并參照設(shè)計(jì)要求中混凝土坍落度的中值140mm進(jìn)行控制。通過對(duì)混凝土坍落度的相應(yīng)控制后，滿足了施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)體的相關(guān)要求。

　　4.總結(jié)與展望

　　在清水等特殊混凝土發(fā)料前，應(yīng)當(dāng)調(diào)整好拌機(jī)倉(cāng)位里原材料，清洗拌機(jī)。對(duì)于清水混凝土工程，混凝土飾面色差我們可以通過對(duì)使用材料的嚴(yán)格把控來(lái)進(jìn)行避免。對(duì)混凝土本身的泌水也是需要嚴(yán)格控制的，混凝土出現(xiàn)泌水后對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)造成如砂線，分層等現(xiàn)象的產(chǎn)生。對(duì)于小坍落度保坍混凝土，其主要還是要可慮混凝土的觸變性，當(dāng)振搗棒趕料時(shí)需要混凝土有一定的流動(dòng)性，而當(dāng)振搗棒靜止后，混凝土料不在流淌。

　　對(duì)于混凝土澆筑的日期也相應(yīng)控制，對(duì)于澆搗時(shí)間跨度大的，盡量避開工作日高峰期，避開高溫天氣。混凝土的性能越豐富其適用面就越廣，如何根據(jù)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)體的實(shí)際需求研發(fā)出性能優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的混凝土是今后行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。外加劑作為混凝土中的一項(xiàng)重要原材料，其應(yīng)用已越來(lái)越廣泛，很多混凝土問題通過外加劑的調(diào)整與變化來(lái)解決，如何在眾多的外加劑產(chǎn)品中優(yōu)選出適合某一種特種混凝土的外加劑，也需要廣大試驗(yàn)人員不斷試驗(yàn)研究。

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