原材料及外加剂对冬期施工混凝土性能的影响
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作者: 李雪红
摘要：当前，建筑施工对泵送混凝土的运用是非常普及的，最为普遍的就是高层混凝土的泵送，以及泵送混凝土的泵送，有高强度混凝土泵送、抗冻混凝土泵送以及自密实混凝土的泵送等，可见建筑施工中的混凝土泵送的种类在逐步的增加。这些特殊的混凝土施工给建筑技术增加了更具体的要求，也在经济性上提出了更高的要求，为了能够顺利的完成混凝土的泵送，对外加剂和原材料的选择就显得尤为重要，本文对原材料及外加剂对冬期施工混凝土性能的影响进行简要的分析。
关键词：原材料;外加剂;冬期;施工;混凝土;性能;影响
当前，建筑施工对泵送混凝土的运用是非常普及的，最为普遍的就是高层混凝土的泵送，以及泵送混凝土的泵送，有高强度混凝土泵送、抗冻混凝土泵送以及自密实混凝土的泵送等，可见建筑施工中的混凝土泵送的种类在逐步的增加。这些特殊的混凝土施工给建筑技术增加了更具体的要求，也在经济性上提出了更高的要求，为了能够顺利的完成混凝土的泵送，对外加剂和原材料的选择就显得尤为重要，本文对原材料及外加剂对冬期施工混凝土性能的影响进行简要的分析。
1、冬期施工混凝土对原材料的要求
1.1水泥的选用
冬期施工混凝土应优先选择硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度不低于P．042．5MPa，不宜采用矿渣水泥和R型早强水泥，不允许使用高铝水泥；当设计混凝土强度等级为C60时，可以使用P.042.5水泥配制，当混凝土强度等级超过C60的高强混凝土时，应采用P.052.5普通或硅酸盐水泥，或更高强度水泥；在配制高强度等级混凝土时，水泥用量多，一般都高于450s／m3以上；当混凝土的配合比相同时，掺孔活性矿物混合料可以减少水泥用量15％左右；当掺用高效减水剂，引气剂时影响更大，掺孔优质高效减水剂的高强度混凝土，水泥用量<550ks／m3，超过此量时对混凝土强度没有多少提高，造成材料浪费；可泵性是输送中的流动适宜程度，要求水泥用量适当，用量偏少会加大摩擦阻力，易造成离析堵管，降低输送速度；水泥用量过多会提高拌合料的粘结力，同样增加摩擦阻力。水泥用量过小将影响到拌和物的和易性和密实性，为了满足结构的耐久性强度，将单位水泥最小用量及水灰比控制在规定的范围之内。
1.2粗骨料的选用
对骨料粒径的要求是随着混凝土强度的提高而粒径变小，如80MPa混凝土粗骨料粒径为5～20mm，则100MPa混凝土的粗骨料最大粒径为15mm。粗骨料最大粒径与泵送管道内径之比：当泵送高度在50m以下时，碎石不宜大于1：3；卵石不宜大于1：2.5；泵送高度在50～100m时， 粗骨料粒径宜在1：3-1：4之间；100m以上时，粗骨料粒径宜在1：4-1：5之间。骨料的级配应连续性好，针片状和软弱颗粒含量不大于8％。骨料冬季不能有冰块等。
1.3细骨料的选用
高强度等级混凝土要求使用干净的中、粗砂，细度模数在2.8～3.2之间，砂粒级配好，大于4．75mm和小于30nm的量越少越好，不然级配就差。粒径600nm左右最好，累计筛余量大于70％以上；300nm累计筛余量大于90％；而150nm累计筛余量应达到98％以上。为满足可泵性需求，砂率必须通过试验配制来确定。砂率过少拌合料容易离析，加大了摩擦阻力；砂率过多虽然和易性好，但增大了水泥用量，粗骨料砂浆包裹层过厚，对强度不能提高而加大了费用。因此泵送高强混凝土宜将砂率控制在39-41之间较宜。
1.4外掺合料的选用
外掺合料对混凝土坍落度有一定的影响，掺孔适量的掺合料可以有效降低坍落度损失。试验资料表明，在同样条件下用2级粉煤灰取代10％～15％的水泥，混凝土的坍落度损失可减少30％以上。从集中搅拌站至浇筑地点运输20kin时，坍落度损失较大；夏季环境温度由20~C升至30~(2，其凝结时间能加快1-3h，而30℃时出机坍落度为180mm时，经过1h后坍落度已剩下不足120mm。当水灰比小于0.3时，若使坍落度不变，高效减水剂用量随着水灰比的降低而减少。而当混凝土水灰比大于0.3时，硅粉用量增加，其需水量和减水剂用量会随之提高。配制高强度100MPa及其以上混凝土，硅粉的掺量为10％；而配制80MPa以下混凝土时，硅粉的掺量为5％左右，水泥用量过多时，硅粉的效果会变差。
1.5外加剂的选用
高效和高性能减水剂：由于混凝土的流动性主要靠高效减水剂进行调节，对早强有特殊要求的混凝土，采用快凝水泥或掺入硅粉；对耐磨有要求的混凝土使用硅粉时，大体积高强度混凝土要限制水化热时，要降低水泥用量的同时还要外掺硅粉或粉煤灰等。引气剂和引气减水剂：要求有抗冻性和密实性高的高强度，必须要求入引气剂或引气减水剂。
2、参考采用配合比对混凝土应用的影响
冬期进行施工时，混凝土的耐久性与强度的要求，需要混凝土的配合比的条件来合乎施工要求，重要的是混凝土要具有良好的可泵性，除了气候、原材料以及输送试验配比方面的要求外，还有借鉴与参考其他同行业施工技术的配合比运用的情况，这里需要说明的是，不可套用或照搬，这样就难以和该工程的要求达到一致，反倒会产生相反的作用与效果。
2.1工程特点不同要求也不相同
房屋建筑工程同构筑物工程对混凝土的要求是不相同的。如工厂的蓄水池要求混凝土具有很高的密实性和抗渗性；而大体积混凝土则要求有低的水化热，以减少温度的应力开裂；一般承重结构要求混凝土的力学性能好。钢筋过密的构件要求骨料粒径小和较大的坍落度，而建筑物的围护墙对保温性要求较高。
2.2原材料对配合比的影响
普通硅酸盐水泥水化热较高不适合用于大体积混凝土，而矿渣和火山灰、粉煤灰水泥水化热低，适用用于大体积混凝土浇筑，但存在早期强度偏低，不宜于早拆模板的工作。不同地区的砂石料其粒径及形状，总表面积也存在差异，影响水泥用量。各种粗细粒径在骨料中比例不同，影响骨料的颗粒级配和空隙率。骨料中有机物的含量，含杂质及含水率均会对混凝土配合比产生不同影响。
2.3施工方式对配合比的影响
采用不同材质模板对混凝土坍落度不尽相同，大模板施工则要求混凝土有合适的坍落度和早期强度增长快。采用集中搅拌的泵送混凝土的塑性比较合适，而强制式搅拌机拌制的混凝土则坍落度小。
参考文献
[1]维混凝土结构与施工规程.中国工程建筑标准化协会标准.
[2]维混凝土试验方法.中国建筑工业出版社.
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