高性能C70泵送硅粉混凝土在小浪底工程中的應(yīng)用
2005-04-29 00:00
摘 要 小浪底工程的主要泄洪建筑物孔板洞、排沙洞、明流洞使用了C70高標(biāo)號的硅粉混凝土，為滿足設(shè)計要求，混凝土中摻用了粉煤灰、硅粉，大多數(shù)為泵送入倉。通過對高強混凝土配合比的設(shè)計，以及對施工過程中進(jìn)行質(zhì)量控制，證明C了0泵送高強混凝土在小浪底工程的應(yīng)用是成功的。
關(guān)鍵詞 高強混凝土 配合比設(shè)計 水泥 砂石料
小浪底工程的主要泄洪建筑物孔板洞、排沙洞、明流洞使用了C70高標(biāo)號的硅粉混凝土，數(shù)量約50萬m3。為保證混凝土的抗沖耐磨性能，設(shè)計強度等級為C70，抗?jié)B標(biāo)號S6，抗凍標(biāo)號D50。為滿足設(shè)計要求，混凝土中摻用了粉煤灰、硅粉，大多數(shù)為泵送人倉。
一、混凝土原材料及生產(chǎn)設(shè)備
1．水泥
采用洛陽和澠池水泥廠生產(chǎn)的P0525R(舊標(biāo)準(zhǔn)表示符號，下同)和525MH兩種水泥；粉煤灰采用Ⅱ級粉煤灰；硅粉系壓密產(chǎn)品，制成硅粉漿使用。各膠凝材料性能檢測結(jié)果表明，均滿足合同《技術(shù)規(guī)范》的要求。
2. 外加劑
系進(jìn)口西卡(Sika)公司產(chǎn)品。有減水劑(V2)、增塑劑(NN)、緩凝劑(Retarder)、引氣劑(AER)，性能檢測均足合同《技術(shù)規(guī)范》的要求。
3．砂石料
開采、篩分均自壩址下游約10km處的連地料場，產(chǎn)量可達(dá)700t/h。拌和樓附近備有成品料倉。在拌和衡量前可對粗骨料進(jìn)行二次篩洗脫水，骨料性能檢測指標(biāo)滿足合同《技術(shù)規(guī)范》的要求。
4．生產(chǎn)設(shè)備
混凝土拌和系統(tǒng)系美國JOHNSON公司設(shè)備。配有4X3.5m3自落式拌和罐，常規(guī)混凝土產(chǎn)量為200m3/h，衡量、記錄全部由計算機控制。配套有制冰系統(tǒng)，設(shè)計制冰量可達(dá)5～6t/h，最低溫度達(dá)8t，可保證摻冰70kS/m3以上，混凝土運輸攪拌車每車可裝運6—12m3混凝土。
二、C70級混凝土配合比的選用
1．采用標(biāo)準(zhǔn)
合同《技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：混凝土配合比由國際承包商依據(jù)美國《普通混凝土、重質(zhì)混凝土及大體積混凝土配合比選擇的標(biāo)準(zhǔn)方法》(ACl211.1)進(jìn)行試驗后，經(jīng)工程師審批后投入使用。
2．配合比設(shè)計、控制
國際承包商在混凝土質(zhì)量控制方面最關(guān)注的是平均強度和坍落度，對W/C控制則是次要的；在質(zhì)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，不出現(xiàn)離差系數(shù)、強度保證率特征值。
從他們提供的C70混凝土配合比中可以看出：同級配C70混凝土， W/C變化幅度在0.21～0.27；在單位用水量與坍落度的關(guān)系方面也不易看出設(shè)計規(guī)律。如A1/A2-2配合比坍落度為16～18cm，用水量為125kg；Al/A2—4配合比級配、坍落度與其相同，而加水量僅94kg；再有Al-P14-2配合比設(shè)計坍落度為13～16cm，而加水量仍為94kg；還有同等級混凝土設(shè)計坍落度相同，三級配加水量大于二級配加水量的反?，F(xiàn)象。如A2-P10三級配混凝土加水量為110kg，改為二級配后加水量減為99kg。當(dāng)混凝土強度達(dá)不到設(shè)計要求應(yīng)降低W/C時，卻在增加水泥用量的同時，又增加了用水量，顯然與我們的做法不同。
三、采取的措施
1．按設(shè)計強度要求，參考混凝土強度保證率，確定配制強度
合同《技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的混凝土強度等級為C70,評定驗收標(biāo)準(zhǔn)是：
①任何5個連續(xù)抗壓試驗結(jié)果的平均值要大于等于規(guī)定強度；
②5個連續(xù)抗壓試驗結(jié)果中低于規(guī)定強度的試件不得多于1個，最低的試驗結(jié)果與規(guī)定抗壓強度之值不得大于3.5MPa。
這里沒有明確提出各部位工程混凝土強度保證率。若采用國內(nèi)混凝土配制強度的做法，可較好地從根本上保證設(shè)計強度。若混凝土強度保證率按80%(最低限)考慮，按實際混凝土強度統(tǒng)計平均離差系數(shù)(CV)0.10計算，其混凝土配制強度應(yīng)為：
科研成果證明：硅粉混凝土抗壓強度隨摻量增加而提高。摻量低于5%時，增強效果不明顯；太多(超過20%)則會造成混凝土干縮或強度下降。另外，試件破壞斷面發(fā)生在骨料與水泥石膠結(jié)面的現(xiàn)象說明，光滑、球形的幾何形狀骨料，不利于制作高強混凝土，其所占比例應(yīng)當(dāng)加以限制，最大粒徑不宜超過63mm。
3．嚴(yán)格控制坍落度
為了較準(zhǔn)確地測試和控制坍落度，結(jié)合小浪底工程的特殊性，首先是基體混凝土(流化開始前的混凝土)的配合比設(shè)計。在高坍落度配合比正式應(yīng)用之前確定流化劑的添加方法和用量，做出基體混凝土和流化后混凝土的關(guān)系曲線。在混凝土生產(chǎn)過程綜合采用兩種添加法，即采取拌和樓和澆筑工地各加一部分流化劑(摻加量通過試驗確定，拌和樓坍落度宜控制在15em以下)，以便于坍落度測試，又達(dá)到流化效果最好的目的。據(jù)資料統(tǒng)計，當(dāng)基體混凝土坍落度為12cm時，采用同時添加法，測值為 18.5cm，拌和后15～60分鐘添加，坍落度可達(dá)2lcm。
4．溫度控制措施
5．硅粉摻量的影響 為了分析影響C70混凝土強度的主要因素，進(jìn)行了不同硅粉摻量的原型試驗和室內(nèi)驗證試驗。結(jié)果表明：當(dāng)C70配合比中硅粉摻量在3.5%以下時，28天平均強度僅70MPa左右，若摻量增至5%～8%時，則可達(dá)到75～80MPa。
四、高標(biāo)號C70混凝土應(yīng)用的思考
1．高標(biāo)號混凝土的裂縫問題
從混凝土技術(shù)的發(fā)展角度來講，大體積高強混凝土的運用無疑是技術(shù)進(jìn)步，但所帶來的增加混凝土裂縫的可能性也不容忽視。
2．強度與溫控措施、施工工藝
依靠增加水泥、硅粉的用量來提高泵送混凝土強度，這將增加混凝土的溫升，可能造成裂縫的增加，從而影響結(jié)構(gòu)安全與耐久性。根據(jù)相關(guān)資料測算，按每11kg/m3的膠材料產(chǎn)生l℃的混凝土升溫計算，按拌和樓常年加冰、加冷水(即使在冬季也在拌和混凝土?xí)r加冰)的前提下，新拌混凝土機口最低溫度為100C，最高溫度可達(dá)到 53.60C，實測出機溫度為10℃～17℃。實測混凝土最高溫升為50℃～60℃。
如采取加大硅粉用量提高混凝土強度，則黏度高的混凝土在洞內(nèi)長距離泵送施工更加困難，使趕工形勢下施工效率大大降低，且硅粉的供應(yīng)也成問題。工程師批準(zhǔn)承包商超常規(guī)地(現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)DL/T5055-1996《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定粉煤灰摻量小于15%)在混凝土中摻加了水泥用量20%左右的粉煤灰和5%～8%的硅粉。
冷卻混凝土中用一種或數(shù)種組分來降低澆筑溫度，減小最高溫度與最終溫度的溫差，是常采用的方法。在許多情況下，人們把冷卻法作為根本性的控制措施，而只在關(guān)鍵部位輔以強制冷卻。它的優(yōu)點是簡便、具體使用和控制效果較好，代價也相對低些。缺點是：在控制最高溫升的全過程中，所擁有的溫控時間有限。
小浪底工程混凝土采取了對骨料冷卻、全年加冰拌和、限制水泥、粉煤灰使用溫度綜合措施。為降低混凝土的出機溫度，工程師指令承包商在冬季拌和時加注剩余用水量 60%～70%、溫度在-6℃～-8℃的冰屑，夏季還要輔以對粗細(xì)骨料的冷卻降溫等措施。
3．適宜的混凝土設(shè)計齡期
我國現(xiàn)行規(guī)范《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》DL/T5055-1996中規(guī)定：“粉煤灰混凝土的確定實際齡期，應(yīng)根據(jù)建筑物類型和具體承載時間確定。大體積混凝土的強度設(shè)計齡期采用90天，也可采用180天和360天。”
在小浪底技術(shù)委員會第二次全體會議上，專家認(rèn)定：導(dǎo)流洞A級混凝土在截流過水前，混凝土齡期絕大部分超過廠90天，可使用90天C70評定A類混凝土。
設(shè)計院Lot.2(1998)設(shè)代字001號設(shè)計通知：依據(jù)國標(biāo)《粉煤灰混凝土的應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GBJl46-90)第 4.1.2條規(guī)定和A、B級混凝土所在部位的運用條件，同意對粉煤灰混凝土按90天齡期強度作為質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)。故在此之后的所有工程驗收中，對于 A級混凝土均按90天C70的指標(biāo)進(jìn)行質(zhì)量評價。
小浪底施工期間工程師共計取樣90天抗壓強度試件4077組，平均強度為80.4MPa，強度保證率為93.3％；離差系數(shù)CV值為0.09，混凝土均勻性評價為“優(yōu)秀”。A級混凝土檢測結(jié)果見表1，其他技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求，不再累述。
表1 A級混凝土檢測結(jié)果
5．高強混凝土質(zhì)量統(tǒng)計評估方法探討
五、結(jié) 語
經(jīng)過了大量的生產(chǎn)實踐和驗證試驗，C70泵送高強混凝土在小浪底工程取得了成功地運用。體會如下：
①選用水泥等級應(yīng)不低于42.5MPa，W/C控制在0.23～0.26；特別是應(yīng)選用低堿含量、低水化熱的水泥品種。
②粗骨料最大粒徑應(yīng)小于等于63mm，宜用或多用人工碎石，增加骨料表面與水泥的膠結(jié)能力。
③宜摻用20%左右的粉煤灰，硅粉摻量以5%～8%為宜；用7天或28天齡期控制早期強度，將強度設(shè)計齡期定為56天或如天或者更長。
④泵送混凝土的流動性測試，建議采用坍落度與擴(kuò)散度相結(jié)合的測試方法評估其和易性。
(作者為小浪底工程咨詢有限公司西霞院項目部副總監(jiān)、高級工程師)
關(guān)鍵詞 高強混凝土 配合比設(shè)計 水泥 砂石料
小浪底工程的主要泄洪建筑物孔板洞、排沙洞、明流洞使用了C70高標(biāo)號的硅粉混凝土，數(shù)量約50萬m3。為保證混凝土的抗沖耐磨性能，設(shè)計強度等級為C70，抗?jié)B標(biāo)號S6，抗凍標(biāo)號D50。為滿足設(shè)計要求，混凝土中摻用了粉煤灰、硅粉，大多數(shù)為泵送人倉。
一、混凝土原材料及生產(chǎn)設(shè)備
1．水泥
采用洛陽和澠池水泥廠生產(chǎn)的P0525R(舊標(biāo)準(zhǔn)表示符號，下同)和525MH兩種水泥；粉煤灰采用Ⅱ級粉煤灰；硅粉系壓密產(chǎn)品，制成硅粉漿使用。各膠凝材料性能檢測結(jié)果表明，均滿足合同《技術(shù)規(guī)范》的要求。
2. 外加劑
系進(jìn)口西卡(Sika)公司產(chǎn)品。有減水劑(V2)、增塑劑(NN)、緩凝劑(Retarder)、引氣劑(AER)，性能檢測均足合同《技術(shù)規(guī)范》的要求。
3．砂石料
開采、篩分均自壩址下游約10km處的連地料場，產(chǎn)量可達(dá)700t/h。拌和樓附近備有成品料倉。在拌和衡量前可對粗骨料進(jìn)行二次篩洗脫水，骨料性能檢測指標(biāo)滿足合同《技術(shù)規(guī)范》的要求。
4．生產(chǎn)設(shè)備
混凝土拌和系統(tǒng)系美國JOHNSON公司設(shè)備。配有4X3.5m3自落式拌和罐，常規(guī)混凝土產(chǎn)量為200m3/h，衡量、記錄全部由計算機控制。配套有制冰系統(tǒng)，設(shè)計制冰量可達(dá)5～6t/h，最低溫度達(dá)8t，可保證摻冰70kS/m3以上，混凝土運輸攪拌車每車可裝運6—12m3混凝土。
二、C70級混凝土配合比的選用
1．采用標(biāo)準(zhǔn)
合同《技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：混凝土配合比由國際承包商依據(jù)美國《普通混凝土、重質(zhì)混凝土及大體積混凝土配合比選擇的標(biāo)準(zhǔn)方法》(ACl211.1)進(jìn)行試驗后，經(jīng)工程師審批后投入使用。
2．配合比設(shè)計、控制
國際承包商在混凝土質(zhì)量控制方面最關(guān)注的是平均強度和坍落度，對W/C控制則是次要的；在質(zhì)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，不出現(xiàn)離差系數(shù)、強度保證率特征值。
從他們提供的C70混凝土配合比中可以看出：同級配C70混凝土， W/C變化幅度在0.21～0.27；在單位用水量與坍落度的關(guān)系方面也不易看出設(shè)計規(guī)律。如A1/A2-2配合比坍落度為16～18cm，用水量為125kg；Al/A2—4配合比級配、坍落度與其相同，而加水量僅94kg；再有Al-P14-2配合比設(shè)計坍落度為13～16cm，而加水量仍為94kg；還有同等級混凝土設(shè)計坍落度相同，三級配加水量大于二級配加水量的反?，F(xiàn)象。如A2-P10三級配混凝土加水量為110kg，改為二級配后加水量減為99kg。當(dāng)混凝土強度達(dá)不到設(shè)計要求應(yīng)降低W/C時，卻在增加水泥用量的同時，又增加了用水量，顯然與我們的做法不同。
三、采取的措施
1．按設(shè)計強度要求，參考混凝土強度保證率，確定配制強度
合同《技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的混凝土強度等級為C70,評定驗收標(biāo)準(zhǔn)是：
①任何5個連續(xù)抗壓試驗結(jié)果的平均值要大于等于規(guī)定強度；
②5個連續(xù)抗壓試驗結(jié)果中低于規(guī)定強度的試件不得多于1個，最低的試驗結(jié)果與規(guī)定抗壓強度之值不得大于3.5MPa。
這里沒有明確提出各部位工程混凝土強度保證率。若采用國內(nèi)混凝土配制強度的做法，可較好地從根本上保證設(shè)計強度。若混凝土強度保證率按80%(最低限)考慮，按實際混凝土強度統(tǒng)計平均離差系數(shù)(CV)0.10計算，其混凝土配制強度應(yīng)為：
R配=R標(biāo)/（1-t×Cv)
式中R配為保證強度又稱配制強度；R標(biāo)為設(shè)計強度，取70MPa；t為概率度系數(shù)，由保證率(P)確定。當(dāng)P=80%，t=0.842時，計算結(jié)果：
R配=70/(1-0.842x0.10)=76.4(MPa)
2．調(diào)整配合比
承包商在原型生產(chǎn)試驗階段，按28天強度70MPa控制，結(jié)果混凝土統(tǒng)計平均強度僅為71MPa，保證率尚不足60%，主要是膠凝材料數(shù)量和比例欠佳，W/C未能得到良好控制。顯而易見，各部位工程混凝土強度保證率不足就難以滿足設(shè)計要求。
科研成果證明：硅粉混凝土抗壓強度隨摻量增加而提高。摻量低于5%時，增強效果不明顯；太多(超過20%)則會造成混凝土干縮或強度下降。另外，試件破壞斷面發(fā)生在骨料與水泥石膠結(jié)面的現(xiàn)象說明，光滑、球形的幾何形狀骨料，不利于制作高強混凝土，其所占比例應(yīng)當(dāng)加以限制，最大粒徑不宜超過63mm。
3．嚴(yán)格控制坍落度
國際承包商在混凝土設(shè)計、拌和與質(zhì)量控制方面的核心指標(biāo)是坍落度。目前混凝土大坍落度測試的方法有待完善，而C70級混凝土坍落度設(shè)計要求為16～18cm，由于摻加高效減水劑，測量時混凝土尚處在“動態(tài)”狀，如果待到“靜態(tài)”時測量，則所測數(shù)據(jù)只是骨料自然堆積的高度。即使同一人操作，誤差會有2cm以上；不同人操作，誤差就更大了。
為了較準(zhǔn)確地測試和控制坍落度，結(jié)合小浪底工程的特殊性，首先是基體混凝土(流化開始前的混凝土)的配合比設(shè)計。在高坍落度配合比正式應(yīng)用之前確定流化劑的添加方法和用量，做出基體混凝土和流化后混凝土的關(guān)系曲線。在混凝土生產(chǎn)過程綜合采用兩種添加法，即采取拌和樓和澆筑工地各加一部分流化劑(摻加量通過試驗確定，拌和樓坍落度宜控制在15em以下)，以便于坍落度測試，又達(dá)到流化效果最好的目的。據(jù)資料統(tǒng)計，當(dāng)基體混凝土坍落度為12cm時，采用同時添加法，測值為 18.5cm，拌和后15～60分鐘添加，坍落度可達(dá)2lcm。
4．溫度控制措施
C70級混凝土水泥用量在350kg/m3以上，要同時滿足混凝土強度和溫度控制的要求，是工程施工中的一對矛盾。設(shè)計要求6-8月高溫期混凝土出機溫度為8℃～1l℃。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計：小浪底年平均氣溫13.8℃。7月份最高，平均26.3℃。1月份最低，平均氣溫在0℃上下。 C70級混凝土在拌和、施工中主要采取了以下措施：
①降低?昆凝土原材料溫度。夏季水泥、粉煤灰卸車溫度常常超過70℃，最高曾達(dá)到107℃。參照美國混凝土學(xué)會(ACl305Pt)要求，控制水泥最高溫度不超過770C。規(guī)定水泥、粉煤灰的溫度不得超過70℃，要求盡量避開高溫時間運輸。
②保持料場骨料堆高大于5～6m，粗骨料先經(jīng)過冷卻廊道預(yù)冷，后噴灑40C～ 6℃的冷水，冷卻時間約3分鐘；待送到拌和樓前進(jìn)行二次篩分脫水，送至儲料倉，向倉內(nèi)通以-15℃的冷風(fēng)等待衡量下料，這時骨料溫度可降至50C-100C。
③加冰拌和，碎冰片溫度-2℃～-8℃。夏季加冰40～70kg/m3，冬季加冰10～30kg/m3。采取上述措施，混凝土實際出機溫度夏季為10℃～17℃，冬季為8℃～13℃。
①降低?昆凝土原材料溫度。夏季水泥、粉煤灰卸車溫度常常超過70℃，最高曾達(dá)到107℃。參照美國混凝土學(xué)會(ACl305Pt)要求，控制水泥最高溫度不超過770C。規(guī)定水泥、粉煤灰的溫度不得超過70℃，要求盡量避開高溫時間運輸。
②保持料場骨料堆高大于5～6m，粗骨料先經(jīng)過冷卻廊道預(yù)冷，后噴灑40C～ 6℃的冷水，冷卻時間約3分鐘；待送到拌和樓前進(jìn)行二次篩分脫水，送至儲料倉，向倉內(nèi)通以-15℃的冷風(fēng)等待衡量下料，這時骨料溫度可降至50C-100C。
③加冰拌和，碎冰片溫度-2℃～-8℃。夏季加冰40～70kg/m3，冬季加冰10～30kg/m3。采取上述措施，混凝土實際出機溫度夏季為10℃～17℃，冬季為8℃～13℃。
5．硅粉摻量的影響
四、高標(biāo)號C70混凝土應(yīng)用的思考
1．高標(biāo)號混凝土的裂縫問題
從理論上講，高強混凝土耐久性能高，強度和耐久性并不矛盾。然而，高標(biāo)號混凝土強度的提高必將使單位混凝土的水泥用量增加及水泥漿量增加，這不僅使混凝土的水化熱和收縮增加，而且內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成的速率大于抗拉強度的增長速率，即高強混凝土彈性模量的增長大于抗拉強度的增長，比一般混凝土要快，因此，高強混凝土的早期抗裂性比一般的混凝土要差，強度提高的同時，彈性模量也隨之有更大的增長。在相同的收縮應(yīng)變下，內(nèi)部則產(chǎn)生更大的拉應(yīng)力。
從混凝土技術(shù)的發(fā)展角度來講，大體積高強混凝土的運用無疑是技術(shù)進(jìn)步，但所帶來的增加混凝土裂縫的可能性也不容忽視。
2．強度與溫控措施、施工工藝
混凝土W/C只有0.22～0.25，幾乎全部為泵送施工的混凝土。要滿足規(guī)定溫控要求，必須降低水泥等膠凝材料的用量，這和要求混凝土高強度相矛盾；既要混凝土強度高，又需要混凝土溫升低。
依靠增加水泥、硅粉的用量來提高泵送混凝土強度，這將增加混凝土的溫升，可能造成裂縫的增加，從而影響結(jié)構(gòu)安全與耐久性。根據(jù)相關(guān)資料測算，按每11kg/m3的膠材料產(chǎn)生l℃的混凝土升溫計算，按拌和樓常年加冰、加冷水(即使在冬季也在拌和混凝土?xí)r加冰)的前提下，新拌混凝土機口最低溫度為100C，最高溫度可達(dá)到 53.60C，實測出機溫度為10℃～17℃。實測混凝土最高溫升為50℃～60℃。
如采取加大硅粉用量提高混凝土強度，則黏度高的混凝土在洞內(nèi)長距離泵送施工更加困難，使趕工形勢下施工效率大大降低，且硅粉的供應(yīng)也成問題。工程師批準(zhǔn)承包商超常規(guī)地(現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)DL/T5055-1996《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定粉煤灰摻量小于15%)在混凝土中摻加了水泥用量20%左右的粉煤灰和5%～8%的硅粉。
冷卻混凝土中用一種或數(shù)種組分來降低澆筑溫度，減小最高溫度與最終溫度的溫差，是常采用的方法。在許多情況下，人們把冷卻法作為根本性的控制措施，而只在關(guān)鍵部位輔以強制冷卻。它的優(yōu)點是簡便、具體使用和控制效果較好，代價也相對低些。缺點是：在控制最高溫升的全過程中，所擁有的溫控時間有限。
小浪底工程混凝土采取了對骨料冷卻、全年加冰拌和、限制水泥、粉煤灰使用溫度綜合措施。為降低混凝土的出機溫度，工程師指令承包商在冬季拌和時加注剩余用水量 60%～70%、溫度在-6℃～-8℃的冰屑，夏季還要輔以對粗細(xì)骨料的冷卻降溫等措施。
3．適宜的混凝土設(shè)計齡期
原設(shè)計指標(biāo)為28天C70。據(jù)對C70級混凝土千組以上強度資料統(tǒng)計，28天強度平均值為71.1MPa，90天齡期平均強度80.4MPa，增長率 13.1%。小浪底工程混凝土為粉煤灰混凝土，長齡期才能發(fā)揮其火山灰活性的作用產(chǎn)生后期強度。特別是考慮到抑制混凝土堿活性骨料反應(yīng)，摻用粉煤灰成了必要手段。故 C70混凝土齡期定為90天齡期達(dá)到70MPa更為合理。
我國現(xiàn)行規(guī)范《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》DL/T5055-1996中規(guī)定：“粉煤灰混凝土的確定實際齡期，應(yīng)根據(jù)建筑物類型和具體承載時間確定。大體積混凝土的強度設(shè)計齡期采用90天，也可采用180天和360天。”
在小浪底技術(shù)委員會第二次全體會議上，專家認(rèn)定：導(dǎo)流洞A級混凝土在截流過水前，混凝土齡期絕大部分超過廠90天，可使用90天C70評定A類混凝土。
設(shè)計院Lot.2(1998)設(shè)代字001號設(shè)計通知：依據(jù)國標(biāo)《粉煤灰混凝土的應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GBJl46-90)第 4.1.2條規(guī)定和A、B級混凝土所在部位的運用條件，同意對粉煤灰混凝土按90天齡期強度作為質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)。故在此之后的所有工程驗收中，對于 A級混凝土均按90天C70的指標(biāo)進(jìn)行質(zhì)量評價。
小浪底施工期間工程師共計取樣90天抗壓強度試件4077組，平均強度為80.4MPa，強度保證率為93.3％；離差系數(shù)CV值為0.09，混凝土均勻性評價為“優(yōu)秀”。A級混凝土檢測結(jié)果見表1，其他技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求，不再累述。
表1 A級混凝土檢測結(jié)果
|
設(shè)計強度（MPa） |
齡期（d） |
統(tǒng)計組數(shù) |
平均值（MPa） |
標(biāo)準(zhǔn)差（MPa） |
離差系數(shù) |
評價 |
保證率（%） |
|
65 |
28 |
491 |
71.1 |
7.02 |
0.10 |
- |
80.7 |
|
70 |
90 |
407 |
804 |
6.91 |
0.09 |
優(yōu)良 |
93.3 |
4．調(diào)整混凝土流動性測試技術(shù)
我國現(xiàn)行規(guī)程未作專門要求，建議在室內(nèi)建立坍落度與擴(kuò)散度的測試數(shù)據(jù)關(guān)系，現(xiàn)場以擴(kuò)散度為主，坍落度為輔，評定流動性。國內(nèi)有資料介紹將坍落度桶倒置，裝滿后測試拌和物流：下的時間來評定混凝土可泵性的方法可以參考。
5．高強混凝土質(zhì)量統(tǒng)計評估方法探討
采用現(xiàn)行《水工混凝土施工規(guī)范》SDJ207-82中規(guī)定的數(shù)理統(tǒng)計方法。當(dāng)樣本數(shù)量大于30組時，計算出強度保證率，以抗壓強度離差系數(shù)值大小判定優(yōu)劣等級。C70混凝土的離差系數(shù)CV均為0.09～0.10，均勻性為“優(yōu)秀”；依據(jù)《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2001規(guī)定衡量混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平以試件28天齡期抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)差表示。從標(biāo)準(zhǔn)差絕對數(shù)值來講，已超過了6.0MPa，就這樣的標(biāo)準(zhǔn)差而言，已不是高水平、高質(zhì)量的混凝土。
可見這兩個規(guī)范具體評價混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平時的結(jié)論是不一致的，建議專家對高標(biāo)號混凝土質(zhì)量評定方法進(jìn)行研究。
可見這兩個規(guī)范具體評價混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平時的結(jié)論是不一致的，建議專家對高標(biāo)號混凝土質(zhì)量評定方法進(jìn)行研究。
五、結(jié) 語
經(jīng)過了大量的生產(chǎn)實踐和驗證試驗，C70泵送高強混凝土在小浪底工程取得了成功地運用。體會如下：
①選用水泥等級應(yīng)不低于42.5MPa，W/C控制在0.23～0.26；特別是應(yīng)選用低堿含量、低水化熱的水泥品種。
②粗骨料最大粒徑應(yīng)小于等于63mm，宜用或多用人工碎石，增加骨料表面與水泥的膠結(jié)能力。
③宜摻用20%左右的粉煤灰，硅粉摻量以5%～8%為宜；用7天或28天齡期控制早期強度，將強度設(shè)計齡期定為56天或如天或者更長。
④泵送混凝土的流動性測試，建議采用坍落度與擴(kuò)散度相結(jié)合的測試方法評估其和易性。
(作者為小浪底工程咨詢有限公司西霞院項目部副總監(jiān)、高級工程師)
編輯：
監(jiān)督：0571-85871667
投稿：news@ccement.com
本文內(nèi)容為作者個人觀點，不代表水泥網(wǎng)立場。聯(lián)系電話：0571-85871513，郵箱：news@ccement.com。
