浅谈高标号混凝土设计及施工需要注意的几个问题

第２７卷第２０期　甘肃科技　Ｇａｎｓｕ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　２７Ⅳ０．２Ｏ　２０１１年１Ｏ月　Ｏｃｔ．　２０１１　浅谈高标号混凝土设计及施工需要注意的几个问题　强　华　（甘肃省交通厅工程处，甘肃兰州７３００３０）　摘要：目前高速公路设计及施工中，Ｃ５０以上高标号混凝土的使用非常普遍，但实际工程中依然暴露出许多内在或　外观质量问题，从设计和施工两个方面，结合多年工程实践进行了探讨，从规范施工和大规模应用高标号混凝土的　角度来看，这些探讨是十分有益和必要的。　关键词：高标号混凝土；配合比；施工　中国分类号：ＴＵ５２８　目前在桥梁设计中，梁板、桥面铺装、伸缩缝用　混凝土等混凝土的设计强度基本上采用Ｃ５０混凝　土或大于Ｃ５０的混凝土，高标号混凝土的使用非常　普遍，但由于种种原因，使得许多高标号混凝土外观　质量不容乐观，甚或内在强度达不到要求，造成返工　及损失，所以认真细致的探究Ｃ５０及以上混凝土用　原材料的选择、配合比的设计、混凝土的施工是至关　重要的。下面就以上问题结合笔者多年来预制高标　耐久性、收缩裂缝等。砂也不宜太粗，细度模数在　３．３以上时，容易引起新拌混凝土的运输浇筑过程　中离析及保水性能差，从而影响混凝土的内在质量　及外观质量。Ｃ５０泵送混凝土细度模数控制在２．６　～２．８之间最佳，普通混凝土控制在３．３以下。另　外还要注意砂中杂质的含量，比如云母、泥的含量过　高，不但影响混凝土拌和物的和易性，而且影响混凝　土的强度、耐久性，引起混凝土的收缩裂缝等其他性　能。含泥量不超过２％，云母含量小于１％。　１．１．２粗集料　号混凝土箱梁配合比的设计及施工注意要点简单的　谈几点意见。　粗集料的强度、颗粒形状、表面特征、级配、杂质　１　原材料　１．１集料　的含量、吸水率对Ｃ５０混凝土的强度有着重要的影　响。　混凝土中集料体积大约占混凝土体积的３／４，　由于所占的体积相当大，所以集料的质量对混凝土　的技术性能和生产成本均产生一定的影响，在配制　Ｃ５０混凝土时，对集料的强度、级配、表面特征、颗粒　形状、杂质的含量、吸水率等，必须认真检验，严格选　配制Ｃ５０以上混凝土对粗集料的强度的选取　是十分重要的，高强度的集料才能配制出高强度的　混凝土。应选取质地坚硬、洁净的碎石。其强度可　用岩石立方体强度或碎石的压碎指标值来测定，岩　石的抗压强度应比配制的混凝土强度高５０％。一　般用碎石的压碎指标值来间接判定岩石的强度是否　材。这样才能配制出满足技术性能要求的Ｃ５０混　凝土，同时又能降低混凝土的生产成本。　１．１．１细集料　满足要求。碎石的压碎指标值水成岩（石灰岩、砂　岩等）小于１０％、变质岩（片麻岩、石英岩等）或深层　砂材质的好坏，对Ｃ５０以上混凝土的拌和物和　易性的影响比粗集料要大。优先选取级配良好的江　砂或河砂。因为江砂或河砂比较干净，含泥量少，砂　火成岩（花岗岩等）小于１２％、喷出岩火成岩（玄武　岩等）小于ｌ３％。　粗集料的颗粒形状、表面特征对Ｃ５０以上混凝　土的粘结性能有着较大的影响。应选取近似立方体　中石英颗粒含量较多，级配一般都能符合要求。山　砂一般不能使用，山砂中含泥量较大且含有较多的　的碎石，其表面粗糙且多棱角，针片状总含量不超过　８％。影响Ｃ５０以上混凝土的强度重要因素有集料　的强度、水泥石、水泥石与集料之间的粘结强度，而　风化软弱颗粒。砂的细度模数宜控制在２．６以上，　细度模数小于２．５时，拌制的混凝土拌和物显得太　粘稠，施工中难于振捣，且由于砂细，在满足相同和　易性要求时，增大水泥用量。这样不但增加了混凝　土的成本，而且影响混凝土的技术性能，如混凝土的　混凝土中最薄弱的环节是水泥石和集料界面的粘　结。由于粗集料的表面粗糙、粒径适中，这样提高了　混凝土的粘结性能，从而提高了混凝土的抗压强度。　１４０　甘肃科技　第２７卷　集料的级配是指各粒径集料相互搭配所占的比例，　强度的作用大大降低。所以高效减水剂宜在春秋季　节使用。　高效缓凝减水剂有利于控制早期水化，混凝土　拌和物坍落度损失小。一般来说，掺量大时凝结时　间相应增长，但掺量过大时会降低早期强度。根据　施工季节来调节掺量。宜在夏季或结构复杂配筋密　集的构件中使用，这样可避免形成冷缝，方便施工的　安排。　高效早强减水剂一般不用，除非对早期强度有　其检验的方法是筛分。级配是集料的一项重要的技　术指标，对混凝土的和易性及强度有着很大的影响。　配制Ｃ５０混凝土最大粒径不超过３１．５ｍｍ，因为Ｃ５０　混凝土一般水泥用量在４４０～５００ｋｇ／ｍ　，水泥浆较　富余，由于大粒径集料比同重量的小粒径集料表面　积要小，其与砂浆的粘结面积相应要小，其粘结力要　低，且混凝土的均质性差，所以大粒径集料不可能配　制出高强度混凝土。集料的级配要符合要求且集料　的空隙要小，通常采用二种规格的石子进行掺配。　如５～３１．５ｒａｍ连续极配采用５～１６ｒａｍ和１６～　３１．５ｍｍ二种规格的碎石进行掺配。５～２５ｍｍ连续　级配采用５～１６ｍｍ和１０～２５ｍｍ二种规格进行掺　配。掺配时符合级配要求的范围内，可能有二种或　三种掺配方案，选取其中体积密度较大者使用，因体　积密度大则空隙率小。如有二种掺配方案分别为　３０：７０和２０：８０，其掺配结果均符合级配范围要　求，测定二者的体积密度，前者大，则应选取掺配比　例为３０：７０的使用。　集料中的泥土、石粉的含量要严格控制，其含量　大，不但影响混凝土拌和物的和易性，而且降低混凝　土的强度，影响混凝土的耐久性，引起混凝土的收缩　裂缝等。其含泥量要小于１％。　１．２水泥　优先选取旋窑生产其强度等级４２．５的硅酸盐　水泥或普通硅酸盐水泥，旋窑生产的水泥质量稳定。　水泥的质量越稳定，强度波动越小。对未用过的水　泥厂要进行认真调研。　１．３外加剂　因Ｃ５０混凝土的水泥用量比较大，水灰比低，　强度要求高，混凝土拌和物较粘稠，这样给混凝土的　施工提出了更高的要求，为了满足混凝土的性能及　施工要求，改善混凝土的和易性及提高性能，同时降　低水泥用量，减少工程成本，外加剂的选择尤为重　要。选用外加剂因着重从以下几个方面考虑：延缓　混凝土的初凝时间，提高混凝土的早期强度，增加后　期强度，减少混凝土坍落度的损失，与水泥的相容　性，外加剂的稳定性。通常选用高效减水剂、高效缓　凝减水剂，高效早强减水剂。如ＮＦ、ＵＮＦ、ＪＣ等。　高效减水剂同时具有增加混凝土强度和流动　性。掺高效减水剂的混凝土的坍落度损失一般较　快，最好施工时采用后掺法，这样可使高效减水剂的　减水作用增高，使混凝土的流动性增加。在温度低　于８～１０℃时，高效减水剂虽能增加和易性，但增加　特殊要求。一般在冬季使用，来提高混凝土的早期　强度，使用时要慎重，因为高效早强减水剂能加快早　期强度的发展，但一般会降低混凝土的后期强度。　在试配时要认真做好验证工作。　２配合比的设计　２．１配合比的计算　１）试配强度的确定。通常Ｃ５０混凝土施工配　制强度要求＞￣６０ＭＰａ，其计算式如下：　ｆｃｕ，０＝－厂ｃｕ，ｋ＋１，６４５　式中　厂ｃ　，０——混凝土的施工配制强度，ｂｌＰａ；　ｆｃ．，Ｉｊ｝——混凝土的设计配制强度，ＭＰａ。　旷一施工单位的混凝土强度标准差，如无近　期同一品种混凝土的统计资料取　６ＭＰａ。　２）水灰比的确定。Ｃ５０混凝土宜采用以下　０．３０、０．３２、０．３４、０。３６、０。３８五个水灰比进行试拌，　来确定最佳水灰比。通常采用０．３４作为基准水灰　比。　３）用水量的确定。根据石料的粒径，高效减水　剂的减水率及掺量来确定，一般坍落度为７５～　９０ｒａｍ时，用水量宜控制在１４５—１６０ｋｇ／ｍ　，坍落度　在１７０—２００ｒａｍ时，用水量宜控制在１６０～　１７０ｋｇ／１１１　。　４）砂率。坍落度在７５～９０ｒａｍ时，宜取０．２８～　０．３３。坍落度在１７０～２００ｒａｍ时，宜取０．３７～０。４０。　５）砂、石用量。按绝对体积法计算。　２．２试拌调整　使用试拌机前，应用与试配时混凝土配合比相同　的水灰比及灰砂比进行涮膛，以免正式试拌时水泥砂　浆粘附桶壁。试拌量应不小于试拌机额定量的１／４，　混凝土的搅拌方式及加料，宜与生产时使用的方法相　同，特别是外加剂的掺法，是同时掺还是后掺。　试拌得出的拌和物坍落度不能满足要求或粘聚　性和保水性不好时，应保证水灰比不变的条件下，相　第２０期　强华：浅谈高标号混凝土设计及施工需要注意的几个　题　１４１　应的调整水量和外加剂的掺量或砂率，用水量调整　的幅度不能过大，因Ｃ５０混凝土的水灰比低，增加　用水量相应水泥用量的增大幅度较大。如通过以上　调整，混凝土拌和物仍不能满足混凝土运输、泵送等　施工工艺的要求或混凝土的性能要求，则要考虑重　新选择水泥或外加剂，或联系减水剂生产厂家调整　好减水剂与水泥的适应性。　混凝土拌和物坍落度的检验，应测定Ｏｍｉｎ、　３０ｒａｉｎ、６０ｍｉｎ、９０ｒｎｉｎ的坍落度。因拌出的混凝土要　经过运输才人模，如果混凝土的坍落度损失过大，导　致运至现场的混凝土无法入模浇注。因此配合比设　在这里需要特别提出强调的是环境温度对高标　号混凝土的早期强度有非常大的影响，施工实践表　明，高标号混凝土在冬季施工，２８天龄期强度达不　到设计强度的７０％，同时脱离蒸汽养生环境后由于　温度变化过大，有可能造成混凝土裂缝，不仅影响工　期进度，同时也会带来一定的质量隐患，所以应合理　安排施工组织设计，尽可能避免冬季施工高标号混　凝土。　４结束语　配制Ｃ５０桥梁混凝土应选用优质原材料，水　泥要求４２．５级以上的旋窑水泥；粗集料要求最大　粒径３１．５ｒａｍ、堆积密度大、含泥量少、针片状少，　计时要认真考虑，混凝土在运输、泵送等施工工艺过　程中的坍落度的损失，确保混凝土人模时的坍落度。　２．３配合比的确定　压碎值要求严格控制；细集料要求细度模数２．６　以上、含泥量低；外加剂应根据季节要求优选高效　减水剂或缓凝高效减水剂，以满足施工需要和强　度要求；合理安排工期，避免冬季施工；科学细致　的试配配合比，未必水泥用量大强度就高，有时适　缁其反。以上为本人在实际施工中的点滴经验，　仅供同行参考。　参考文献：　［１］周鹏．提高混凝土施工质量的几点建议［Ｊ］．西北水　力发电．　当拌和物实测密度与计算值之差的绝对值不超　过计算值２％时，可不调整。大于２％时按《普通混　凝土配合比设计规程》ＪＧＪ５５—２０ｏ０规定进行相应　的调整。　Ｃ５０混凝土配合比确定后，应对配合比进行６　８次的重复试验进行验证，其平均值不应低于配　制的强度值，确保其稳定性，因有些因素对普通混凝　—土（Ｃ４０以下）影响不大，但对Ｃ５０混凝土（Ｃ５０以　上）的影响往往比较显著。　３施工环境温度的影响　（上接第１１８页）　３．５执行架子队责任成本分析。编制经营业绩报　［２］　王照华．浅谈控制桥梁高强度混凝土施工质量的几　个关键问题［Ｊ］．铁道建筑技术．　通过架子队责任成本分析，在核准架子队及各　责任中心责任盈亏后，根据最初签订的责任承包合　同，按照各责任中心创造效益多少及相关人员贡献　大小及时兑现奖罚。奖罚兑现要体现“责任”二字，　要公平合理效益，充分发挥责任成本管理的激励约　束机制，调动各方积极性，最大限度地为企业创造效　益，为职工增加收益。　总之，在当前外部及内部环境下，通过推行架子　告。兑现奖罚　３．５．１责任成本管理分析　责任成本管理分析应包括：合理的效益兑现分　配办法、经营成果分析、工程数量的节超分析、对上　和对下计量差价分析、材料节超分析、施工方案优化　执行情况分析、工程人工费分析、实现收益与上缴款　差异性分析等内容　３．５．２责任成本业绩报告　责任成本业绩报告包括责任中心业绩报告和架　子队汇总业绩报告。各中心业绩报告内容应包括各　项任务的完成数量、各项费用的责任成本、实际成　队责任成本管理，理清责任、成本和效益的关系，及　时兑现奖罚，职工收人稳步增长、自主管理的积极性　逐步加强，必然会在加快包工头退市，维护企业信誉　和稳定，提高工程项目精细化管理水平，实现施工企　业效益最大化目标等方面做出重大贡献。　参考文献：　［１］邓吉芳．浅谈责任成本管理［Ｊ］　管理与技术，２００３　（１）：４４　．　本、责任盈亏（差异）以及产生差异的原因等；汇总　业绩报告应该和财务会计相对应的核算内容所反映　的经营业绩一致，包含上级部门批复的责任成本预　算、各责任中心发生的费用、责任盈亏等。　３．５．３奖罚兑现　［２］徐强．责任成本管理与企业经济效益［Ｊ］。河南商业　高等专科学校学报，２００２，１５（５）：２０－２２．