DH型聚羧酸系高效減水劑在C60高強混凝土中的應用
發布時間：2010-01-14 共1頁
前言
當今，混凝土外加劑在混凝土中廣泛應用，已成為混凝土原材料中必不可少的組分，高性能混凝土以其高耐久性，較高強度，高體積穩定性和高流動性等特點在建筑工程中也受到青睞。要實現混凝土的高性能化，其技術途徑是使用高效減水劑和優質的活性礦物摻合料。活性摻合料目前通常用粉煤灰、礦渣、硅灰等，而高效減水劑發展較快，目前聚羧酸系高效減水劑以其摻量低、減水率高、新拌混凝土流動性及保坍性好、增強潛力等優異的性能正逐漸取代傳統的萘系高效減水劑，成為21世紀混凝土外加劑發展與應用的方向。
在2007 - 2008年南水北調中線京石段應急供水工程（石家莊至北拒馬河段）中，水北溝渡槽混凝土設計強度為C60高強高性能混凝土，施工單位為河北省水利工程局，我們受施工單位委托，對C60混凝土進行了配合比設計。
1混攝土配合比設計
1.1原材料
水泥：選用曲寨水泥廠生產的p.052.5水泥，3d強度為36.8MPa， 28d強度為58.7MPa.
粉煤灰：選用西柏坡電廠I級粉煤灰，其技術指揮見表1.
碎石：選用易縣石子廠生產的5 - 25mm碎石，含泥量為0.4%，泥塊含量為0.
中砂：選用南拒馬河砂，細度模數2.68，含泥量為1.2%，泥塊含量為0.4%.
外加劑：選用河北省外加劑廠生產的DH-13型聚羧酸高效減水劑，摻量為0.8%—1.2%，減水率在30%以上，7d抗壓強度比148%， 28d抗壓強度比132%.
1.2配合比設計
根據上述原材料技術性能指標，對C60高強混凝土進行試配。水灰比為0.37，粉煤灰摻量為25%、30%， DH-13聚羧酸減水劑摻量為1.0%，則C60高強混凝土配合比設計見表2，其試驗結果見表3.
由表3結果可以看出配合比1和2均能滿足C60混凝土強度要求，且混凝土坍落度都較，在滿足泵送要求的前提下完全可以再減小坍落度，這樣在水灰比不變的情況下減少水的用量，從而減少了水泥的使用量，降低了材料成本。而粉煤灰則隨著摻量增加，前期強度略有降低，到28d后強度致相等，而到90d后強度略有增長。這正好符合粉煤灰的性能特點。為了既能滿足混凝土的工作性能和強度要求，又能保證混凝土配合比的經濟適用，我們對C60棍凝土配合比進行了調整。
根據表3試驗結果，我們對表2配合比設計進行了進一步優化，其優化配比及試驗結果見表4.
由表4結果可以看出，通過優化后的配合比其技術性能指標更合理，不僅工作性能滿足泵送條件，抗壓強度符合設計要求，而且通過增加粉煤灰摻量、減少外加劑摻量及用水量，不但降低了工程成本，而且由于水泥用量減少，使得混凝土中的堿含量進一步得到控制，這對預防混凝土發生堿骨料反應、提高混凝土的耐久性極為有利。通過綜合比較，最后確定優化后的編號1為施工用配合比。
2工程應用
2007年10月，水北溝渡槽C60高強高性能混凝土正式澆注。在澆筑之前，施工方首先進行了現場試拌。材料用量嚴格按照配合比設計用量采用電子稱計量，現場攪拌時間為90s，拌合后測得混凝土拌合物現場胡落度為205mm，擴展度為55Omm，混凝土流動性、粘聚性良好， 30min后，溫凝土的拌合物性能基本不變，成型后的混凝土試塊經試壓， 3d強度達到36.4MPa， 28d強度達到66.2MPa，符合設計強度要求。整個試驗過程有建設單位代表、監理總監、施工項目；經理、質量監督員、試驗室技術負責人現場參加。混凝土試拌符合要求后，監理工程師同意開始澆注水北溝渡槽C60混凝土。
澆筑過程按部位不同共分為6次，每次間隔時間約30d左右，澆筑方量約500m3，總共混凝土用量為3000m3.于2008年5月底，整個水北溝渡槽C60混凝土澆筑完畢。拆模后混凝土表面光，無氣泡、蜂窩、麻面，通過鉆芯發現內部混凝土均勻、密實，現場檢測測得混凝土強度全部達到62MPa以上，符合工程要求。
當今，混凝土外加劑在混凝土中廣泛應用，已成為混凝土原材料中必不可少的組分，高性能混凝土以其高耐久性，較高強度，高體積穩定性和高流動性等特點在建筑工程中也受到青睞。要實現混凝土的高性能化，其技術途徑是使用高效減水劑和優質的活性礦物摻合料。活性摻合料目前通常用粉煤灰、礦渣、硅灰等，而高效減水劑發展較快，目前聚羧酸系高效減水劑以其摻量低、減水率高、新拌混凝土流動性及保坍性好、增強潛力等優異的性能正逐漸取代傳統的萘系高效減水劑，成為21世紀混凝土外加劑發展與應用的方向。
在2007 - 2008年南水北調中線京石段應急供水工程（石家莊至北拒馬河段）中，水北溝渡槽混凝土設計強度為C60高強高性能混凝土，施工單位為河北省水利工程局，我們受施工單位委托，對C60混凝土進行了配合比設計。
1混攝土配合比設計
1.1原材料
水泥：選用曲寨水泥廠生產的p.052.5水泥，3d強度為36.8MPa， 28d強度為58.7MPa.
粉煤灰：選用西柏坡電廠I級粉煤灰，其技術指揮見表1.
碎石：選用易縣石子廠生產的5 - 25mm碎石，含泥量為0.4%，泥塊含量為0.
中砂：選用南拒馬河砂，細度模數2.68，含泥量為1.2%，泥塊含量為0.4%.
外加劑：選用河北省外加劑廠生產的DH-13型聚羧酸高效減水劑，摻量為0.8%—1.2%，減水率在30%以上，7d抗壓強度比148%， 28d抗壓強度比132%.
1.2配合比設計
根據上述原材料技術性能指標，對C60高強混凝土進行試配。水灰比為0.37，粉煤灰摻量為25%、30%， DH-13聚羧酸減水劑摻量為1.0%，則C60高強混凝土配合比設計見表2，其試驗結果見表3.
由表3結果可以看出配合比1和2均能滿足C60混凝土強度要求，且混凝土坍落度都較，在滿足泵送要求的前提下完全可以再減小坍落度，這樣在水灰比不變的情況下減少水的用量，從而減少了水泥的使用量，降低了材料成本。而粉煤灰則隨著摻量增加，前期強度略有降低，到28d后強度致相等，而到90d后強度略有增長。這正好符合粉煤灰的性能特點。為了既能滿足混凝土的工作性能和強度要求，又能保證混凝土配合比的經濟適用，我們對C60棍凝土配合比進行了調整。
根據表3試驗結果，我們對表2配合比設計進行了進一步優化，其優化配比及試驗結果見表4.
由表4結果可以看出，通過優化后的配合比其技術性能指標更合理，不僅工作性能滿足泵送條件，抗壓強度符合設計要求，而且通過增加粉煤灰摻量、減少外加劑摻量及用水量，不但降低了工程成本，而且由于水泥用量減少，使得混凝土中的堿含量進一步得到控制，這對預防混凝土發生堿骨料反應、提高混凝土的耐久性極為有利。通過綜合比較，最后確定優化后的編號1為施工用配合比。
2工程應用
2007年10月，水北溝渡槽C60高強高性能混凝土正式澆注。在澆筑之前，施工方首先進行了現場試拌。材料用量嚴格按照配合比設計用量采用電子稱計量，現場攪拌時間為90s，拌合后測得混凝土拌合物現場胡落度為205mm，擴展度為55Omm，混凝土流動性、粘聚性良好， 30min后，溫凝土的拌合物性能基本不變，成型后的混凝土試塊經試壓， 3d強度達到36.4MPa， 28d強度達到66.2MPa，符合設計強度要求。整個試驗過程有建設單位代表、監理總監、施工項目；經理、質量監督員、試驗室技術負責人現場參加。混凝土試拌符合要求后，監理工程師同意開始澆注水北溝渡槽C60混凝土。
澆筑過程按部位不同共分為6次，每次間隔時間約30d左右，澆筑方量約500m3，總共混凝土用量為3000m3.于2008年5月底，整個水北溝渡槽C60混凝土澆筑完畢。拆模后混凝土表面光，無氣泡、蜂窩、麻面，通過鉆芯發現內部混凝土均勻、密實，現場檢測測得混凝土強度全部達到62MPa以上，符合工程要求。
3結論
在混凝土中摻加30%粉煤灰摻合料，利用聚羧酸系高效減水劑成功配制了C60高強高性能混凝土，通過在工程現場實際應用，發現各項技術性能指標滿足混凝土的施工性及硬化后的物理力學性能。這表明聚羧酸系高效減水劑的發展推動了高強高性能混凝土的應用，使更高強度的混凝土配制由過去的不可能變為了現實。
