长运距C5O钢纤维混凝土配合比设计与工程实践

２００８年第１ｏ期　总第１２４期　福　建　建　筑　Ｎｏ１０・２００８　Ｆｕｊｉａｎ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｖｏｌ・１２４　长运距Ｃ５　０钢纤维混凝土配合比设计与工程实践　杨鸿　（厦门大学建南｝昆凝土有限公司　３６３１０５）　摘要：通过试验确定Ｃ５Ｏ钢纤维混凝土配合比，在克服高温与长距离运输（运输时间最长达２ｈ３０ｍｉｎ）的情况下使混凝土到现场　长距离　配合比设计工程实践　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４－－６１３５（２００８）１Ｏ～ＯＯ５２一Ｏ２　坍落度及和易性等仍满足施工要求，并取得良好的应用效果。　关键词：钢纤维　纤维混凝土中图分类号：ＴＵ５２８．５７２　Ｔｈｅ　ｍｉｘ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　Ｃ５０　ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｒｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ａｆｔｅｒ　ｌｏｎｇ－－ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｈｏｎｇ　Ｙａｎｇ　（Ｘｉａｍｅｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｊｉａｎ　Ｎａｎ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｃｏ．。Ｉ　ｔｄ．　３６３１０５）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｍｉｘ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃ５０　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｅｓｔ，ｍａｋｅ　ｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｇｏｏｄ　ｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｇｏｏｄ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｇａｉｎｓｔ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｈｉｇｈ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｌｏｎｇ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｒｅ　ｆｉｂｒｅ－－ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｔｏｎｇ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｍｉｘ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｌ混凝土要求　某高速公路伸缩缝材料为Ｃ５０钢纤维混凝土，图纸设计　单方混凝土钢纤维掺量为９４ｋｇ，总方量较少分多次浇注，因　此，我们只能考虑在原材料不变的基础上，通过配合比调整使　表１水泥物理性能　其满足浇注要求，本次浇注的混凝土要达到以下几点要求：　（１）运输距离远，运送时间达２ｈ３０ｍｉｎ以上，因此混凝土初　２．２砂　福建漳州九龙江淡水中砂，其技术指标见表２：　表２中砂技术性能　始坍落度较大，且要满足历时２ｈ３Ｏｍｉｎ后混凝土坍落度仍要　符合施工要求即要求经时坍落度损失要小；　（２）施工时间为闽南地区气温较高的时段（５～８月），白天　最高温度为３７Ｃ，日平均温度为３３。Ｃ以上，因此混凝土凝结时　间要适当延长；　２．３粗骨料　（３）混凝土标号较高，同时掺入一定量的钢纤维材料，要求　混凝土中要有较高的砂率，故较为粘稠，对混凝土坍落度调整　难度较大，如果控制不当混凝土很容易结团，且出现“板结”现　象造成难以浇注；　（４）除钢纤维外，其它材料与日常生产所用的材料一致；　（５）较高的早期强度，７ｄ强度应不小于４７．５ＭＰａ，即达强　度等级的９５　以上。　城外碎石场碎石，其技术指标见表３：　表３碎石技术性能　注：颗粒级配是通过人工级配的方法使其达到连续级配的要求。　２．４外加剂　２试验材料　２．１水泥　福建科之杰新材料生产的Ｐｏｉｎｔ一６００高效缓凝减水剂，　其主要技术指标见表４：　表４　Ｐｏｉｎｔ－６００技术性能　三德ＰＯ４２．５水泥，其物理性能见表１：　作者简介：杨鸿，１９７６年出生，男，硅酸盐专业。　收稿日期：２０Ｏ８—０ｇ—Ｏ１　２．５粉煤灰　漳州后石电厂Ⅱ级灰，主要技术指标为，细度：１７．５　；需　２００８年第１Ｏ期总第１２４期　杨鸿・长运距Ｃ５０钢纤维混凝土配合比设计与工程实践　‘５３‘　水量比：１０３　。　２．６矿粉　较理想，从施工的操作性的方面考虑，则选定两组较理想配合　伽　珈　姗　㈣　比为ＮＯ．２、ＮＯ．４即Ａ　Ｂ２　Ｃ２、Ａ　Ｂ　Ｃ　两组合，考虑到混凝土　㈣　㈣㈣删　的强度等级较高，总胶凝材料用量很大将会导致混凝土过于粘　｝　１　４●●．　后石矿粉主要技术指标见表５：　表５矿粉主要技术性能　比表￣／ｍＺ／ｋｇ　７ｄ活性指数／％２８ｄ活性指数／Ｙｏ　流动度比（　）　稠，会给搅拌车卸料及施工带较大的困难，据此选择１５０ｍｉｎ后　坍落度保留值较大且胶凝材料较少的配合比，ｍ　ｍ　ｍ　故选Ａ　Ｂ２　Ｃ２组　合。　对Ａ１　Ｂ２　Ｃ２组合进行三次重复试验，试验情况见９：　３试验方案之确定与结果分析　３．１试验方案确定及试验过程　依据ＪＧＪ５５—２０００｛混凝土配合比设计规程》试验确定　表９　Ａ。Ｂ２　Ｃ２三次重复试验结果　Ｃ５Ｏ混凝土理论水灰比为：ｏ．３４，砂率４Ｏ　为最佳，根据以往　双掺粉煤灰与矿粉混凝土试验与生产经验，本次试验欲达到预　设效果影响因素主要有：粉煤灰取代率、矿粉取代率及外加剂　掺入量，因此应用正交试验的方法进行因素水平分析，确定较　为理想的配合比，故按Ｌ９（３）３进行正交试验安排，见表６、表　７　表６三因素三水平表　５Ｏ　ｌ４．１８　７５　１４．７Ｏ　１０Ｏ　１５．２２　５Ｏ　１５．０４　７５　１　５．５７　１ＯＯ　１４．５Ｏ　５Ｏ　１５．９５　７５　１４．８５　１ＯＯ　１５．４０　注：ｗ一表示搅拌用水、ｃ一表示水泥、ｓ一表示砂、Ｇ一表示石子、Ｆ一表示粉煤　灰、Ｋ一表示矿粉、Ａ表示外加剂。　３．２混凝土的性能检测　各项性能指标试验结果见表８：　表８试验配合比性能指标检测结果　注：静态经时损失历时为１５０ｍｌｎ，日平均气温为３０。Ｃ，保水性与施工可操作性均　为目测。　３．３试验结果分析　按表８中的试验结果结合本工程对混凝土的要求进行直　接对比，从表８可知从强度角度对配合比进行筛选，则１～７组　坫　坫∞∞｛寻　ｍ坫　加　∞　从重复试验的数据分析，该配合比的再现性良好，２　２　２　２　２　２　２　２　２　可作为　生产配合比使用。　７　８　９　８　９　７　９　７　８　４实际工程应用情况　该工程浇注时间于２００７年５月一２００７年７月且日间施　工，平均大气温度为３５。Ｃ以上其中最长运输距离为２ｈ４５ｍｉｎｓ，　各次施工可操作性良好，浇注部位结合性能良好，取样制作的　试件检测结果见表１０。　表１０实际生产取样试件检测结果　５总结　（１）应用正交试验的方法可以有效地分析出各因素对系　统的影响程度，以获得较理想的配合比组合。　（２）利用粉煤灰与矿粉在混凝土中体现出的特性实现优　势互补，借以减少长时间运输后所带来的混凝土可操作性能的　损失。　（３）混凝土中掺人钢纤维后在混凝土体系内部点和点之　间很容易形成一定的拉力，且由于钢纤维需要较高的砂率以形　成较多的浆体用于包裹钢纤维，故混凝土易出现结团现象，通　过合理掺人一定量的粉煤灰及矿粉借其“滚珠效益”对体系进　行分散可减少以上的现象出现，同时可提高混凝土的坍落度与　扩散度。　（４）从应用结果的数据看应用效果比较理想，为同类工程　的施工与配合比的设计积累了一定的经验，供同行参考。　参考文献　［１］李继业．新型混凝土技术与施工工艺ＥＭ］．中国建材　工业出版社，２００２．１２．　［２］赵国藩等．钢纤维混凝土结构［Ｍ］．中国建筑工业出　版社．　［３］杨润年等．钢纤维水泥基复合材料力学性能试验［Ｊ］．　混凝土杂志，２００６（９）．　［４］混凝土外加剂及其应用技术［Ｍ］．机械工业出版社，　２００４．８