C60泵送混凝土配合比设计

文摘 2024-10-06 07:01 河南

0前言

超高层泵送混凝土配合比设计技术是指泵送高度超过100m的现代化混凝土泵送技术。随着城市化进程的扩展，超高层建筑越来越多，超高层泵送混凝土配合比设计技术已成为超高层建筑施工技术不可或缺的关键，对高度在300m以上的超高层建筑的泵送混凝土来说，泵送高强度的混凝土，压力高、粘度大，泵送施工特别困难，由此产生了一系列亟待解决的施工技术难题。因此，研究高强度混凝土的超高层泵送技术，对于超高层建筑施工质量、施工效率具有特别重要的现实意义和实用价值。

1原材料及试验方案

1.1工程概况

吉林市某工程项目，是吉林市重点项目之一。主塔楼高430m，地下3层，地上99层，建筑面积37.2万m²。该项目为酒店、写字楼、商场、娱乐、宴会大厅、地下停车场等为一体的现代化建筑。

要求采用一次性泵送到顶的泵送混凝土施工工艺，其中垂直泵送高度为430m，水平泵送距离为130m。该工程的横梁、立柱承重结构均使用C60混凝土强度级别，核心立柱为钢筋混凝土巨型圆柱.立柱横截面积达3.7m，立柱之间采用实腹工字钢梁连接支撑。18层以下立柱间还设立了钢板剪力墙。

1.2技术难度分析

在吉林市建筑史上，一次泵送混凝土到430m的高度还是第一次，缺乏数据、经验借鉴参考。高强度泵送混凝土施工生产的技术难点在于必须满足良好的混凝土和易性、匀质性和流动性。具体遇到的施工、工艺等问题需事先针对此工程的特点进行综合分析后加以解决。配制高强度混凝土要求有范围宽些的强度富余系数。适宜的水灰比以保障混凝土结构的高强度。泵送混凝土要求长距离超高度，因此，要求混凝土的流动性良好，粘度低，和易性及匀质性良好非常必要。这样才有利于降低泵送压力。

高强混凝土的水灰比低，水泥、细集料、混合材等的细颗粒量多，粘聚性高。在泵送输送过程中难以形成有效的润滑层，致使运动阻力加大.比普通混凝土的粘度大得多。较高的粘度也阻碍了施工的浇筑和自身的密实性，因此.既要求混凝土的高强度又需要其良好流动性和低粘度具有相当大的难度。为此，配制和施工高强度混凝土过程中必须解决以下几个技术难题：

(1)粘度与和易性问题。输送泵压力消耗包括在高度差压力和管道里混凝土的摩擦阻力，而摩擦阻力正比于粘度和流速。长距离泵送难度大的原因是阻力大和分层离析造成的。配合比设计差的混凝土要求输送功率更大的泵，并且易堵塞管线。高强度混凝土最大的特点就是粘度大，因此，实现高强度混凝土可泵性的技术关键就是降低混凝土的粘度和摩擦阻力，同时还不能破坏其和易性.不能出现分层离析现象。

(2)坍落度和扩展度问题。长距离泵送混凝土，经过泵送挤压后.坍落度、扩展度、粘度和流动性等都会损失，损失率随着泵送距离的增加而进一步加大。即便是自密实性能很好的混凝土，通过泵送后，在泵送至所浇筑的部位后能否达到自密实性能也是一个问题。长距离泵送高强度混凝土输送过程中会出现粘度、流动性、扩展度和坍落度损失问题。而且随输送距离的增加而损失加大，从而导致浇筑密实性能下降，强度降低。

以上主要问题的解决通过优化原材料品种、混凝土配合比，调整外加剂组分、提高配合比强度富余系数、加强现场施工管理以及严格控制养护条件等加以实现。

1.3技术研究路线

根据原材料的质量及借鉴外地C60泵送混凝土的施工经验，进行水泥、矿物外加剂适应性试验，通过和易性、强度、最佳双掺比例等指标确定矿物外加剂种类，根据混凝土物理性能数据指标确定矿物掺合料的最佳掺量，调整外加剂的掺量确定砂率，调整和易性、粘度变化率以优选出混凝土的配合比。采取实验室和现场施工相结合的方式，确定哪几组配合比是较优选择。然后进行实际现场可泵性实验，混凝土的可泵性评价指标包括坍落度、压力泌水率和扩展度.坍落度代表了流动性的好坏，泌水率反映了混凝土拌合物的稳定性和保水性，扩展度表示和易性。据此指标对高强泵送混凝土的可泵性进行评价，如表1所示。

1.4混凝土配制技术

寻找高强度混凝土最佳配合比的目的就是要求在保证强度的基础上，寻求流动度、稳定性的最佳平衡.适宜的粘度下尽量延长坍落度时间，不使和易性变坏，同时控制泵送损失。

配制超高层高强泵送混凝土所需原材料要求如下：

(1)水泥：水泥要求是C₂S含量高、C₃A含量尽量小。有关资料显示，流动性良好的混凝土所用水泥的C₂S含量占50％左右，而我国普通硅酸盐水泥的C₂S含量仅占25％左右，因此，只能从现有的条件下选择性能良好的水泥。

(2)粉煤灰：粉煤灰的种类对高强混凝土性能的影响较大，通过对比试验来控制最大掺量。

(3)砂石：超高层高强泵送混凝土输送管道内压力大易发生分层离析情况，要求最大骨料粒径和管径比控制在小于1:5以下。同时控制粗骨料的碎石状含量。针对目前吉林地区矿物掺合料情况，采用5～25mm连续级配碎石，同时采用天然水洗山砂和水洗机制砂按一定比例组成混合砂。

(4)外加剂：选用聚羧酸系减水剂，以保证混凝土在具有较大坍落度的情况下具备较低的粘聚性和粘度。另外，选择吉林地区特有的石粉进行对比试验，石粉是以沸石为主要成分的惰性材料，石粉的加入既可降低混凝土的粘性、泌水率，又可增加流动性，在降低的泌水率同时还起到了填充水泥石所形成孔隙的作用。

2结果与讨论

按照以上配合比设计思路及工程要求.进行配合比选择试验。结果见表2表5。

根据文献资料得出的数据和上面所做的矿物掺合料最佳掺量试验可知，矿物掺合料的比例为30％～35％，且粉煤灰与矿粉的比例为2:3。一般超高层泵送混凝土的砂率在35％～43％，水胶比一般为0.28～0.32。

因为水胶比、砂率、矿物掺合料掺量是影响C60超高层泵送混凝土性能的主要因素，因此，选择这三个主要影响因素，每个因素各制定三个水平，见表6。

根据因素水平表，计算每个试验的混凝土配合比。试验配制的混凝土密度为2450kg/m³。水胶比分别取值为0.28、0.30、0.32，砂率分别取值为37％、39％、41％，矿物掺合料掺量分别为30％、32％、35％，且粉煤灰和矿粉的比例为2:3。每m³混凝土的原材料用量详见表7。在混凝土试配中，通过外加剂控制混凝土拌合物的流动性，表7中外加剂掺量为在外加剂设计掺量的基础上所添加的实际外加剂掺量。

表7列出了每个因素水平三次试配混凝土28d强度、1h坍落度、泌水率之和ΣX₁、ΣX₂、ΣX₃的平均值X₁、X₂、X₃，及极差R，计算方法如下：1h坍落度值作为第一列(因素A)：

极差R代表在X₁、X₂、X₃三个数中最大数减最小数。1h坍落度数值代表的第二列(因素B)、第三列(因素C)的计算方法同第一列。28d强度数值、压力泌水率的计算方法和坍落度值相同。对于每个因素，对比X₁、X₂、X₃的大小，数值大的值，该水平因素对考核指标就有利，极差大的值是影响考核指标的主要因素，对试配结果的数理分析见表8。

由表8可以看出。影响混凝土坍落度的主、次因素分别为：水胶比、砂率、矿物掺合料掺量，最佳配比组合为A₁、B₃、C₁。影响压力泌水率的主、次因素分别为：水胶比、砂率、矿物掺合料掺量，最佳组合为A₃、B₃、C₁或C₂。影响28d强度的主、次因素分别为：水胶比、砂率、矿粉，最佳组合为A₁、B₁、C₁。

由试配数据(表7)和试配结果分析(表8)可知，用水量、胶凝材料用量相同时，混凝土28d抗压强度和1h坍落度差异不大，但混凝土拌合物的压力泌水率差别很大.若混凝土拌合物的压力泌水率过大.则在混凝土泵送过程中容易发生离析、堵管等现象，因此，此次混凝土配合比的压力泌水率要小。综合考虑，水胶比控制在0.32左右，砂率为41％，矿物掺合料掺量在30％左右。

根据所查阅的文献资料，结合以上实验数据结果分析，最终得到C60超高层泵送混凝土的合理配合比，见表9，并对所得到的混凝土配合比进行重复性试验。

在混凝土配制、生产过程中，应严格按照各个环节的操作规程进行操作，稳定原材料来源，确保高强混凝土生产的稳定性。聚羧酸类外加剂掺量小，一定在计量中注意设备对小掺量的影响，更不能与萘系类减水剂混合使用，以免影响施工质量。

施工时：添加不同外加剂的混凝土不能交叉泵送使用，以免堵塞管道。聚羧酸类外加剂对原材料质量的波动也会表现出性能波动变化.尤其对水泥细度、细集料、石粉含量的变化等很敏感。因此，在混凝土生产、施工过程中要求及时把握原材料性能波动情况，及时调整相应的对策，使生产、施工得以顺利进行。

3结论

(1)进行原材料适应性优选试验，保证胶凝材料与外加剂之间良好的适应性，就可以配制出满足泵送高度达430m的超高层高强混凝土。

(2)所制定的超高层泵送混凝土的可泵性评价指标能够指导、控制本工程泵送混凝土的顺利施工。制定出了高强泵送混凝土的可泵性评价指标具体数据，为本工程的顺利泵送施工奠定了可靠基础。

(3)适当调整聚羧酸类外加剂的成份可以改善高强混凝土的粘度，改善混凝土的和易性及含气量，从而避免混凝土表面出现气泡。

(4)坍落度相同时，聚羧酸配制的高强混凝土的粘度小于萘系。聚羧酸系混凝土的抗压强度高于萘系的(将近一个等级)，尤其是60d的增长幅度更为明显。同样坍落度下，聚羧酸类配制的高强混凝土的粘度小于萘系类，抗压强度高于萘系类，60d以后的增长幅度尤为明显。

(5)进行高强混凝土配合比设计时，应选择C₂S含量高、C₃A含量低的水泥品种，最好是针对具体工程情况与水泥生产厂家直接洽谈定制，要求对水泥熟料的配方做适当调整.生产出特定工程要求的特种水泥来满足工程需要。

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIzNjU1MTYwNw==&mid=2247519062&idx=3&sn=ac43e1b56eb960e3769b5a42c3ec533f

砼话

“砼话”——分享混凝土知识，做混凝土技术人员的朋友，每天七点更新！您的关注，是最大的支持和鼓励！

最新文章

说说脱硫粉煤灰与脱硝粉煤灰

商品混凝土缓凝事故四例原因分析与预防措施

混凝土材料碳化性能研究

混凝土建筑材料试验检测及相关质量控制

预拌混凝土企业技术人员测试题

混凝土抗压强度试件的常见问题及对策

C80高性能混凝土的研究与应用

粗集料特性对混凝土抗折强度影响研究

泵送陶粒混凝土的性能及应用研究

同样的配比为什么有的混凝土强度高有的强度低

高速铁路C50预应力混凝土配合比设计和质量控制

混凝土工程裂缝的分析与判定

粗集料粒径和级配对混凝土抗折强度的影响

泵送混凝土同离析程度的关键性能对比研究

C60流态混凝土的工作性及强度影响因素试验研究

普通混凝土抗压强度与抗折强度相关分析

透水混凝土路面施工技术应用及质量控制

大体积混凝土施工及裂缝控制技术研究——以上海浦东新区某项目为例

说说混凝土砂率的影响因素

机制砂混凝土研究现状综述

商品混凝土生产中引起质量问题的因素及应对措施

粗骨料压碎指标对某水电站混凝土配合比的影响

浅谈施工现场混凝土随意加水现象的防范

关于混凝土坍落度，这几个问题你必须知道！

机制砂混凝土配合比研究进展

干燥环境下粉煤灰混凝土表面假性碳化研究

高性能混凝土材料在建筑材料中应用

为什么不愿意使用“查表法”确定砂率？

混凝土性能要求是配合比设计的前提要求

砂的含泥量对混凝土性能影响研究

水性脱模剂对混凝土外观气泡影响的研究

不同含气量对水工混凝土性能的影响研究

混凝土公司技术人员能力试题(-含答案)

普通混凝土配合比设计中原材料对混凝土质量的影响

超长墙体大体积C50混凝土开裂特征与成因分析

机制砂制备高强度高性能混凝土的性能试验研究

现浇混凝土楼板裂缝控制的综合方法研究

看看原材料是怎样影响混凝土的可泵性的

要控制好混凝土质量，必须注意各个环节控制

C60泵送混凝土配合比设计

不同级配及组合骨料的混凝土配合比研究及工程应用

影响水泥混凝土路面抗折强度因素的分析

不同细度模数的细集料对混凝土减水剂和减水率的试验研究

含絮凝剂水洗砂对混凝土性能的影响分析

混凝土拌合物影响因素及生产、运输

C60聚丙烯纤维混凝土配合比设计与施工控制

混凝土养护技术研究进展

泵送混凝土离析的原因分析和预防措施

大体积混凝土养护的温度控制

商品混凝土梁板结构早期裂缝成因及防治

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉