C60高強混凝土配比設計優(yōu)化及質(zhì)量控制措施分析

某住宅小區(qū)配套學校工程，結構形式為鋼筋混凝土框–剪結構。負1層至地上4層墻、柱等主要承重構件設計混凝土強度等級為C60，坍落度為180～220mm，混凝土澆筑方式為汽車泵送，初步統(tǒng)計共需C60混凝土約5000m3，混凝土拌和站距施工現(xiàn)場約5km，運輸時間約30min。本工程混凝土技術要求如下：（1）保坍。由于C60混凝土坍落度損失較大，混凝土配合比設計時應充分考慮坍落度損失問題；（2）性能穩(wěn)定性。主要包括強度、工作性能兩個方面，C60混凝土對材料、環(huán)境及施工工藝較為敏感，必須高度關注；（3）降粘。為保證C60混凝土工作性能，便于澆筑施工，混凝土出廠坍落度應為240mm，其損失速率為10mm/h。對于保坍、降粘這2方面的控制，主要通過優(yōu)化配合比設計實施控制。

選擇性能優(yōu)良的水泥、礦粉、外加劑、水等原材料，合理調(diào)整水膠比、砂率、粉煤灰等級有效提高混凝土強度及性能，并通過強化混凝土生產(chǎn)、澆筑、養(yǎng)護等各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，實現(xiàn)混凝土質(zhì)量穩(wěn)定性控制。

2.1原材料

（1）水泥：采用P·O42.5水泥，標準稠度用水量為28.3%，比表面積為361m2/kg，3d、28d抗折強度依次為6.1MPa、9.6MPa，抗壓強度依次為30.2MPa、51.2MPa，初、終凝時間分別為181min、267min，通過標準試驗檢測其安定性滿足要求。    

（2）礦粉：采用S95礦粉，比表面積433m2/kg，7d、28d活性指數(shù)分別為84%和102%，流動度比為100%。

（3）粉煤灰：采用F類Ⅰ級粉煤灰，細度為9.8%，用水量比93%，燒失量1.07%。

（4）砂石：選用人工砂，細度模數(shù)為2.7，石粉含量為4.2%，MB值0.75；5~25mm連續(xù)級配碎石，壓碎值為4.5%，含泥量為0.2%。

（5）外加劑：采用AN4000標準聚羧酸系高性能減水劑，其減水率為28%。

（6）水：普通飲用水。

2.2配合比

按照JGJ55-2011《混凝土配合比設計規(guī)程》相關要求實施配合比設計。經(jīng)混凝土試拌配合比及相關檢測數(shù)據(jù)，采用配合比為水泥426kg/m3、粉煤灰53kg/m3、礦粉53kg/m3、砂689kg/m3、石1033kg/m3、外加劑10.60kg/m3、水膠比為0.31、水156kg/m3；最終檢測28d抗壓強度為78.30MPa，達到了設計要求，作為工程實際應用理論配合比。

按照最新實施的混凝土拌合物性能檢測標準，對混凝土拌合物實施檢測；并結合混凝土力學性能檢測標準，對混凝土強度實施檢測?；炷猎嚰?guī)格為100mm×100mm×100mm，通過具體試驗得出換算系數(shù)為0.95。

3.1水膠比對混凝土抗壓強度的影響

采用確定的理論配合比，對水膠比為0.33、0.31、0.29這3種條件下的混凝土抗壓強度進行檢測，先后實施6次平行檢驗，得到3種水膠比條件下混凝土28d標準抗壓強度，具體檢測結果為：1）水膠比0.33時，28d抗壓強度值為68.70MPa，極差12.20，標準差為3.30；2）水膠比0.31時，28d抗壓強度值為79.20MPa，極差11.40，標準差為3.20；3）水膠比0.29時，28d抗壓強度值為85.20MPa，極差10.10，標準差為3.10。通過以上檢測結果能夠看出：特定條件下，降低水膠比，可顯著提升混凝土抗壓強度，保證結構承載性能。

3.2砂率對混凝土性能的影響

根據(jù)確定的理論配合比，對砂率分別為37%、40%、43%、45%條件下的混凝土抗壓強度及工作性能進行檢測，先后連續(xù)實施6次平行檢驗，得到不同砂率混凝土28d標準抗壓強度及工作性能檢測結果，具體見表1。

由表1可知：特定條件下，砂率越大，混凝土28d抗壓強度越低；最佳砂率為40%，該條件下混凝土坍落度損失小、流動性強便于施工。    

3.3粉煤灰級別對混凝土性能的影響

根據(jù)確定的理論配合比，選用Ⅰ級、Ⅱ級粉煤灰進行拌和，先后連續(xù)6次進行平行檢驗，得到兩種粉煤灰級別條件下混凝土28d標準抗壓強度及工作性能試驗數(shù)據(jù)，具體見表2。

由表2可知：Ⅰ級粉煤灰拌制的混凝土強度高、流動性大、坍落度損失小，便于施工。

4.1生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制

（1）原材料質(zhì)量控制。C60混凝土強度及性能受材料及外界因素影響較大，混凝土生產(chǎn)過程中應嚴格控制原材料質(zhì)量，確保滿足相關標準要求，防止混凝土質(zhì)量不達標。原材料進場時應進行嚴格檢查。

1）水泥主要檢查溫度、比表面積。

2）粉煤灰主要檢測細度、色澤、燒失量等指標。

3）礦粉主要檢測比表面積、色澤、溫度。

4）外加劑主要檢測減水率、含氣量及坍落度等指標。

5）砂主要檢測級配、純度、細度模數(shù)等。

6）碎石主要檢測級配、含泥量、壓碎值等指標，以確保所有指標符合要求。對于C60混凝土原材料應單獨存放、專料專用。    

（2）配合比控制。技術人員應根據(jù)混凝土配合比料單對生產(chǎn)配合比實施校核。

（3）開盤鑒定?；炷涟柚魄霸囼灆z測人員應對砂石含水量進行測定，技術人員應對生產(chǎn)配合比實施優(yōu)化，確定施工配合比，并科學控制水膠比。

（4）拌和質(zhì)量控制。嚴格控制拌和時間、溫度等各項指標，確保滿足規(guī)范要求，且應保證拌和站運行狀態(tài)良好。

（5）出廠檢測?；炷脸鰪S時，應逐車檢測坍落度等指標，確保性能良好。

（6）現(xiàn)場檢測?；炷辽a(chǎn)廠家應安排專業(yè)技術人員跟車進行檢查，各車應配備不少于20kg相同類型的減水劑，方便進行坍落度調(diào)整；混凝土放料前，應快速旋轉罐體60s，確保混凝土均勻性。

4.2混凝土澆筑過程的質(zhì)量控制

（1）混凝土澆筑前，應對鋼筋、模板實施全面檢查，確保達到混凝土澆筑條件，保證混凝土澆筑質(zhì)量。

1）嚴格按照設計要求對鋼筋、預埋件實施檢測，確保位置、數(shù)量、型號、間距等相關指標符合規(guī)范及設計要求。

2）模板工程檢查主要針對模板位置、拼縫、垂直度、平整度、穩(wěn)定性等進行檢查，確保滿足施工規(guī)范要求。

（2）混凝土澆筑前應提前24h與混凝土拌和站溝通，提報混凝土澆筑計劃及方量，并進行書面技術交底，明確混凝土澆筑施工要點，嚴禁私自加水，確?；炷撂涠葷M足要求。    

（3）混凝土澆筑應均勻、連續(xù)進行，中途停頓時間不能過長。若必須停止時，應按照規(guī)范要求設置施工縫。混凝土澆筑過程中應及時進行振搗，并采用托板進行收面抹壓，防止產(chǎn)生干縮變形；同時外檢人員應加強與拌和站聯(lián)系，確?；炷凉皶r，確保不斷車、不壓車等現(xiàn)象，避免混凝土等待時間過長形成冷縫。

（4）混凝土振搗采用插入式振動棒進行振搗作業(yè)，振搗密實度高、速度快、效果好。而針對密封性較高的門窗周邊振搗，應采用人工敲擊、插搗等方式進行振搗，以有效避免造成破壞。

（5）實行質(zhì)量驗收及樣板先行制度。為有效提升混凝土施工質(zhì)量，應嚴格執(zhí)行工序驗收及樣板先行制度，嚴格控制各道施工工序，強化施工過程質(zhì)量控制，堅決做到完成一項驗收一項，針對施工質(zhì)量不達標的工序堅決予以返工處理，以保證施工質(zhì)量。

（6）混凝土澆筑過程中，應嚴格控制混凝土溫度，防止內(nèi)外溫差過大，造成混凝土開裂，影響結構強度和承載性能。混凝土澆筑完成后及時采用塑料薄膜進行覆蓋，防止水分散失過快，并起到保溫作用，防止混凝土產(chǎn)生干縮裂縫?；炷翝仓瓿珊?，若產(chǎn)生裂縫應根據(jù)裂縫程度科學采取修復措施。

（7）坍落度是評價混凝土質(zhì)量和性能的重要指標，直接決定混凝土工作性能，因此施工中應進行嚴格控制，確保坍落度滿足要求；同時，應嚴格混凝土運輸過程中，為防止混凝土坍落度損失過大，應保持混凝土運輸車罐體始終處于滾動狀態(tài)，防止混凝土產(chǎn)生離析；混凝土運至現(xiàn)場后，泵送前應快速旋轉罐體，確?；炷翑嚢杈鶆蚝笤龠M行卸料，若現(xiàn)場檢測坍落度不達標，應加入適量減水劑，攪拌均勻后再進行卸料，禁止私自加水。    

（8）混凝土澆筑完成后，應及時進行抹壓收面，以有效提高混凝土抗裂能力，防止產(chǎn)生裂縫。同時混凝土收面時，應嚴格控制表面平整度，全面提升工程建設質(zhì)量。

4.3混凝土澆筑后期養(yǎng)護質(zhì)量控制

C60高強混凝土由于水泥用量較大，內(nèi)部水化反應強烈，溫度上升較快，導致水分大量散失，為有效控制混凝土內(nèi)外溫差，避免混凝土開裂，混凝土澆筑完成后應及時進行養(yǎng)護。

當建筑結構墻、柱混凝土達到一定強度后，方可進行模板拆除作業(yè)，拆模后及時采用毛氈、棉被進行覆蓋，并進行澆水養(yǎng)護，確保棉被始終處于濕潤狀態(tài)；頂板澆筑完成后及時采用滿鋪塑料薄膜、毛氈方式進行覆蓋并灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間至少為14d，以達到最佳養(yǎng)護效果。

綜上所述，混凝土質(zhì)量是保證建筑工程施工質(zhì)量的根本，優(yōu)化混凝土配合比設計，加強混凝土生產(chǎn)、澆筑、養(yǎng)護等各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，能有效提升建筑工程整體施工質(zhì)量，以延長使用年限。結合某小區(qū)配套學校項目施工實踐，對C60高強混凝土配合比設計優(yōu)化及質(zhì)量控制展開綜合分析，具體結論如下。

（1）利用試拌確定的混凝土配合比進行混凝土生產(chǎn)、施工，通過試驗檢測證明，混凝土拌合物相關性能符合施工標準要求。混凝土結構施工完成后，外觀質(zhì)量、色澤滿足標準要求。    

混凝土試件標養(yǎng)28d后其強度達到設計值的128%~142%，同養(yǎng)28d后強度均超過71.1MPa，建筑結構強度滿足設計要求。

（2）特定條件下，降低水膠比，可顯著提升混凝土抗壓強度，保證結構承載性能。

（3）特定條件下，砂率越大，混凝土28d抗壓強度越低；最佳砂率為40%，該條件下混凝土坍落度損失小，流動性好，便于施工。

（4）Ⅰ級粉煤灰拌制的混凝土強度較高，流動性大，坍落度損失小，施工更方便。

文章來源：文章來源建筑技術開發(fā)，版權歸作者所有，僅供學習和交流，如有侵權，請聯(lián)系刪除。