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摘要：低用水量高强混凝土已成为当今世界混凝土技术发展的方向。传统技术在配置高强混凝土采用的技术路线基本是干硬性混凝土，流动性差、工作性复杂，对工人依赖性高，虽然掌握了高强混凝土技术，但未能得到很好的推广,未能发挥其技术、经济优势和应有的社会环境效益，本次川铁公司磨万铁路项目部通过采用用新型材料YG-CC材料加入混凝土进行试验研究，成功的配出低用水量、高强度、大流动的砼。并且可在1.5小时内坍落度无损失，本研究成果不仅能直接用到工程中，为砼技术跨向了一个新的时代，使高强度混凝土的广泛应用成为可能。
关键词：低用水量、高强混凝土、YG-CC材料
一、 前言
低用水量高强混凝土越来越多的建筑中使用，它相对于普通混凝土，具有明显的技术优势：低用水量高强混凝土的出现 ,被视为混凝土结构工程中继预应力技术之后的又一个重大展现。高强混凝土的特点是减轻结构自重与地基荷载，减少混凝土用量，节约用地。节省能源、资源，降低施工能耗。低用水量高强混凝土变形小，构件的刚度得以提高，减少运营期间的修补，加固和更换费用。低用水量高强混凝土也存在着不足之处，由于自身组成材料以及使用环境的影响，在特定的条件下，由于其拌和物粘度大，泵送难度高，混凝土质量难发得到保证。高强混凝土表现出极高的脆性、开裂敏感性、高温爆裂等。
二、低用水量高强混凝土技术方案
1、低用水量高强砼技术，能带来明显的工程效益和经济效益，但是在推广上应用还是有不少困难，主要原因对于高强砼及其结构的设计和施工，目前尚无必要的技术规程和条列，一般在应用这种新材料时缺乏明确的依据，不少工地对此缺乏适应能力，考虑到混凝土工业在本世纪面临的两大挑战，掺量新材料，在不增加水泥用量的条件下，达到优质混凝土。
2、本次试验主要采用常规的42.5水泥，砂石作为原材料。并且使用常规的制作工艺，主要依靠掺YG-CC外加剂，使拌合站的工作性和砼的强度，体积稳定性与抗渗能力等方面具有一系列的综合优良特性，属于高性能混凝土。高强砼在原材料配合比上有二点不同，即低水灰比和多组成份，其目的都是为了增加砼的密度程度，改善骨料和水泥浆体之间的界面性能。从而达到高强度和耐久。
3、混凝土强度达到一定极限后就不可能再增加了，因为混凝土强度在水化时不可避免地会在其内部形成一些细微的毛细孔。如果要使其强度进一步提高，就必须采取措施把这些孔隙填满，进一步增加混凝土的密实性。YG-CC是由超细矿物掺合料、粉剂塑化剂、聚丙烯酸钠（粘合剂）、聚硅氧烷表面活性剂等多种材料组成。YG-CC外加剂的原理是通过掺加超细矿物掺合料，改善骨料和水泥浆的界面结构，改善砂浆的空隙结构，提高混凝土的抗渗性、耐久性和强度，使混凝土材料愈难以离析和泌水。并使混凝土具有较大的流动性和保塑功能，保证施工和浇筑混凝土密实性，和泌水性能。
4、川铁中老项目部使用老挝本地原材料成功制备了水胶比为0.27、单方用水量为 134Kg、单方胶凝材料用料500 Kg、坍落度在190mm以上，具有良好工作性能、力学性能和耐久性的低用水量高强混凝土。
三、低用水量高强混凝土试验的原材料
1、水泥,本次试验采用泰国TPI水泥厂 P•O 42.5普通硅酸盐水泥。
2、YG-CC外加剂,本次试验采用外加剂为北京市成城交大建材有限公司生产的YG-CC外加剂。
3、骨料,试验所用的粗骨料为潘塞石场粗骨料（5-25mm），试验所用的细骨料为潘塞石场机制砂，琅勃拉邦河砂。
4、水，试验采用2#拌合站地下水。
四、配合比
1、低用水量高强混凝土配合比表
五、低用水量高强混凝土在老中铁路中的运用
老挝进入雨季后 ，汽车拐入山区岔路，柏油路变成石子路、然后变成黄土路。雨水混着黄土，向山下流去，汽车不时打滑，而盘山公路外侧就是悬崖据，部分地区出现河水暴涨、山体滑坡、道路损毁和村庄被淹等自然灾害。施工便道更为艰难，如不及时修复过车，对工期影响极大，传统的修补方法是养生期长 ，一般需要14天 ,这给繁忙的交通运输带来极大的不便 , 经常造成交通堵塞现象 ，低用水量高强混凝土9小时强度达20MPa, 因此 , 用YG-CC低用水量高强混凝土既能保证路面质量 , 又能缩短修补时间。本试验点工地为努瓦山隧道进口洞口修补，挑村施工便道，果有村一号隧道便道，拌合站及其他场所硬化，施工便道均为9小时通车，硬化后混凝土强度高。
六、项目的关键技术与创新
1、本次通过YG-CC外加剂的加入，其减水率高达34%，YG-CC外加剂取代率达8~10%时，将该混凝土直接放入水中也不会产生离析砼。解决低水灰比高强混凝土一般要求低水灰比，坍落度很小，甚至没有坍落度，其成型和捣实都很困难，无法在现浇混凝土施工中应用的问题。
2、通过YG-CC外加剂的加入，解决混凝土的水泥用量通常偏高,水化热的大，低水胶比混凝土中，很容易发生自干燥收缩出现开裂问题。
3、YG-CC外加剂具有较高的减水，并且砼不泌水，不板结，用较小水胶比时能使砼坍落度和扩展度损失得到有效控制，且满足可泵性要求。
4、保坍能力达1.5小时，解决集中搅拌站砼运输距离过大造成损失大，无法泵送所造成的弃料，浪费等问题。
5、容重达到2500 kg/m3，8小时抗压强度达20 MPa，11小时抗压强度达35 MPa，且后期强度稳定增长。
七、社会和经济效益
1、社会效益
引入YG-CC加入混凝土中解决了低用水量高强混凝土配制技术难题，它不但创造了良好的工作环境，还创造好的经济效益，由于其抗压强度很高 ,能使钢筋混凝土柱子和拱壳等受压构件的承载能力大幅度增加而在相同的荷载下则可使构件的截面减小，同样能给钢筋混凝土受弯构件带来很大好处 ,尽管提高混凝土强度并不能明显增加构的抗弯能力 ,但是它能降低受弯构件截面的压区混凝土高度 , 提高构件的延性 ,允许有较高的配筋率 ,进而通过提高配筋 率来增加构件的抗弯能力或降低构件的截面高度 。还由于变形较小 ,使构件的刚度得以提高 ,这对某些由变形控制截面尺寸的梁板来说特别有利 。另外在工程中同时使用不同强度的混凝土 ,可以尽量统一构件尺寸 ,为统一施工模板提供了条件 。所有这些间接的好处远比节约结构本身的材料用量或降低造 价来得更为重要 。
新型外加剂材料YG-CC以普通工艺配制高强高性能混凝土，研究出用水量134kg/M3的低用水量、高强度、大流动的砼。在1.5小时内坍落度无损失，将可砼技术提高到了一个新的高度，使高强度砼的广泛应用成为可能，低用水量高强砼技术，在挑村过水桥施工、果有村一号便道应急抢险过程中，应用该项技术，9小时强度达20 MPa ， 1天强度达50MPa，让混凝土罐车等现场各类物资运输车9小时就能通车，保证现场施工不受影响，不造成现场窝工、设备停工等，为项目创造了很好的经济效益和社会效益。
八、结束语
本次低用水量高强混凝土容重达2500㎏/㎝3， 9小时强度达20 MPa，通过YG-CC外加剂的加入，解决高强混凝土混凝土可泵送这一系列技术难题，用这一技术使土建行业的发展得以保障 ,使建筑事业更加意义非凡。
论文作者:尹大祥
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/7
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