【摘要】隨著中國建筑市場的轉型，人們對建筑結構體的異性化需求越來越多，加之國際化建筑設計師設計理念的標新立異，使得一些能擁有優良觀感的混凝土實體在實際應用中越來越廣泛。同時近年來在混凝土發展過程中不斷引入新型聚羧酸系外加劑取代原有的萘系外加劑，這也讓混凝土的外觀和質量有了很多提升和改良的空間，實現了很多以前無法實現的特種混凝土需求。本文結合工程實例，對具有清水要求的小坍落度長時間保坍混凝土在其制備及應用方面進行了相應的研究與探討。

　　【關鍵詞】清水坍落度長保坍特種混凝土

　　引言

　　在當今社會經濟蓬勃發展之際，基礎建設也在持續不斷的加大力度，如高層建筑、橋梁隧道、高速公路、城際高鐵、海工、大城市的軌道交通網等建設有增無減，其中用量最大的建筑材料屬于混凝土。工程建設者們為了能得到更優的結構體，對混凝土的工作性及功能性提出了大量的要求。而聚羧酸系外加劑因擁有較好的減水及保坍性，同時通過復合一些外摻料豐富其它性能，便可為我們解決大量的技術難題。小坍落度長時間保坍是目前比較難攻克的課題之一。

　　作為市場上的保坍型聚羧酸系外加劑，在大坍落度情況下2小時保坍均較容易實現。而在一些特殊結構體或者特定要求的混凝土工程中，它不需要混凝土有較好的流動性，但其澆筑時間又較長。在整個澆筑過程中(不包括運輸時間)，工程上需要混凝土能保持1-2小時較好的可操作性。本文則根據某一清水工程項目所提出的混凝土實際需求，進行了試配、研究及實際應用。

　　1.工程概況

　　本工程項目為吳中路紅星美凱龍頂層球狀體內部裝飾工程。該項目為工程后期的裝飾工程，前期外部裝飾已基本完工，從而使此次混凝土的澆筑受到了較嚴重的影響，澆筑孔徑狹小，澆筑空間無法伸展。業主對該項目有一定的清水要求，且澆筑結構體為樓梯及平臺。故對混凝土提出了幾項基本要求：(1)混凝土為清水混凝土(2)混凝土出泵坍落度控制在(140±30)mm(3)現場澆筑時混凝土在2小時內保持坍落度不損失。根據工程的實際情況，考慮從膠凝材料體系和外加劑性能兩方面做出調整以滿足業主對混凝土的要求。外加劑我們選擇BASF公司旗下產品作為此次試驗的主選外加劑，該公司高性能外加劑產品除擁有良好的減水率外通過采用SDC(增加包裹性能)技術及SUTEC(長時間保坍性能)技術來實現對混凝土的各項性能的實現。

　　2.小試情況

　　2.1試驗材料確定

　　2.1.1混凝土強度等級C40，滿足清水混凝土性能要求，坍落度符合(140±30)mm。

　　2.1.2水泥選用上海建筑材料集團水泥有限公司生產的符合《通用硅酸鹽水泥》(GB175)質量要求的強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥。

　　2.1.3細骨料選用蕪湖喜運材料有限公司的中砂，根據《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》(JGJ52)細度模數達到2.4以上，篩分析符合II區顆粒級配，含泥量≤3.0%，泥塊含量≤1.0%。

　　2.1.4粗骨料選用蕪湖東方繡品運貿有限公司的連續級配5-20mm碎石，根據《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》(JGJ52)含泥量≤1.0%，泥塊含量≤0.5%，針片狀≤8%。

　　2.1.5礦粉選用上海寶田新型建材有限公司生產的符合《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》(GB/T18046)質量要求的S95級磨細礦渣粉。

　　2.1.6粉煤灰選用上海洪渤建材有限公司生產的符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596)質量要求的II級灰。

　　2.2配合比確定

　　根據工程提出的小坍落度清水混凝土要求，通過前期研究分析得知膠凝體系中不同品種的外摻料及其外摻量對混凝土狀態的影響較為明顯，故對本工程設計了7組試驗來確定施工配合比，分別考慮了單純水泥、水泥與粉煤灰和(或)礦粉按不同比例的搭配，來尋找出最優的配合比(砂石等材料用量按普通自密實混凝土設計，暫定砂率44%，砂率過高會影響混凝土流動保坍性能)。通過對試驗配合比的小試驗證，我們可以發現在混凝土膠凝體系中加入外摻料后，對混凝土狀態存在一定影響，其主要表現為能一定程度上增加混凝土的拌合物性能，單就提高混凝土的初始狀態而言最明顯的還是礦粉，粉煤灰為其次。

　　同時在對試驗混凝土小樣相應的泌水率及壓力泌水率試驗我們看到，隨著外摻料的增加混凝土的泌水性也會有一定程度的增加，并且礦粉與粉煤灰相比更容易泌水。而采用純水泥情況下，雖能較好的降低混凝土泌水性，但混凝土坍落度的經時損失也是相對比較大的。綜合考慮到該工程，因為清水混凝土工程對結構體表面有一定的飾面要求，故混凝土不能有較多的泌水現象產生;同時生產拌站至工地運距長和施工條件較差，工地對混凝土的保坍性也是有一定要求的，故我們選擇A4作為該工程的驗證配合比。

　　2.3外加劑選擇

　　由于工地澆筑的結構體為樓梯及平臺，故對混凝土的坍落度要求為出泵140±30mm，而且其澆筑空間狹窄，致使澆筑時間將大幅度延長，則對所澆筑的混凝土的長時間保坍性提出了較高的要求。針對攪拌站至工地運距為1小時左右，且澆筑時間估算為1.5小時的澆筑時長，我們提出了在保證坍落度情況下，混凝土保坍要求達到3小時的基本設想。為此，我們選擇了5種外加劑的調配方案來解決。根據對5種外加劑的比較我們發現GS8860SDC2其混凝土的保坍效率及混凝土的泌水情況均能較好的滿足施工提出的要求。GS8860SDC2采用了BASF的兩項技術作為支撐即SDC(增加包裹性能)技術及SUTEC(長時間保坍性能)。故我們選擇了該外加劑型號作為此次生產所需的外加劑型號。

　　3.施工應用情況

　　3.1原材料的準備與堆放

　　由于該工程澆筑量較少，所需的原材料也較少，因此要求材料供應商在接到澆筑計劃前預備各項材料，待檢驗合格后封存待用。而在原材料的堆放上根據生產拌站的實際情況作出如下規定：水泥：與廠家溝通，保證供應混凝土時，筒倉里為同一船同一批次的425水泥，如有變化及時通知，攪拌站協調工地調整供應計劃。粉煤灰：保證供應混凝土時，筒倉里為同一船同一批次的粉煤灰。黃砂：發料前，場地上騰出一個倉堆放沖洗過并測過含水率的中砂，發料時，拌機上中砂筒倉進行清倉處理。

　　3.2等比例模型澆筑

　　根據以上相關的試驗情況，我們協調施工現場驗證了混凝土的可操作性及適用性，工地項目部進行了實體1:1模擬工況，澆筑實體同為該區域反向結構體。到現場澆筑混凝土坍落度控制在170mm。經過此次中試試驗比較我們發現，該混凝土未能完全符合相關技術要求，混凝土飾面還是存在微分層現象。分析原因后，我們認為問題在于實際澆筑的混凝土坍落度還是略大，致使混凝土表面存在花斑現象。

　　3.3現場澆筑

　　為此，我們針對實體澆筑時的混凝土進行了出廠坍落度的控制，并參照設計要求中混凝土坍落度的中值140mm進行控制。通過對混凝土坍落度的相應控制后，滿足了施工現場對結構體的相關要求。

　　4.總結與展望

　　在清水等特殊混凝土發料前，應當調整好拌機倉位里原材料，清洗拌機。對于清水混凝土工程，混凝土飾面色差我們可以通過對使用材料的嚴格把控來進行避免。對混凝土本身的泌水也是需要嚴格控制的，混凝土出現泌水后對結構會造成如砂線，分層等現象的產生。對于小坍落度保坍混凝土，其主要還是要可慮混凝土的觸變性，當振搗棒趕料時需要混凝土有一定的流動性，而當振搗棒靜止后，混凝土料不在流淌。

　　對于混凝土澆筑的日期也相應控制，對于澆搗時間跨度大的，盡量避開工作日高峰期，避開高溫天氣。混凝土的性能越豐富其適用面就越廣，如何根據項目結構體的實際需求研發出性能優良、經濟實惠的混凝土是今后行業發展的重點。外加劑作為混凝土中的一項重要原材料，其應用已越來越廣泛，很多混凝土問題通過外加劑的調整與變化來解決，如何在眾多的外加劑產品中優選出適合某一種特種混凝土的外加劑，也需要廣大試驗人員不斷試驗研究。

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