上海建工材料工程有限公司 上海 200086
摘要：本文通过对浦东国际机场高流态清水混凝土的研制和应用的总结，提出高流态清水混凝土的制备原理，同时介绍高流态清水混凝土的原材料选择原则和配合比设计方法，并展望了高流态清水混凝土的发展方向和相应的解决途径。
关键词：高流态清水混凝土；制备原理；配合比；扩展度
一、引言
高流态混凝土是近10多年来由日本首先研究开发并付诸工程应用的一项近代混凝土技术，是指混凝土拌合物主要靠自重，不需要振捣即可充满模型和包裹钢筋，属于高性能混凝土的一种。该混凝土流动性好，具有良好的施工性能和填充性能，而且骨料不离析，混凝土硬化后具有良好的力学性能和耐久性。高流态混凝土在我国一直没有统一的概念，我们认为高流态混凝土必须具有如下特性：
（1）新拌混凝土必须具有较高的流动性能，良好的粘聚性、稳定性和匀质性，不分层、不离析、不泌水，具有良好的钢筋穿过性能。必须具有极佳的高流态性能，混凝土应“柔软”，利于施工。混凝土还需具有良好的工作性能保持能力，满足不同施工条件和运输距离的要求。
（2）硬化混凝土必须具有较高的强度，表里均一，良好的尺寸稳定性、耐冻融性能、抗碳化和抗腐蚀性能以及极高的耐久性。
二、工程概况
上海浦东国际机场二期航站区工程是上海浦东国际机场工程中的核心工程，它位于一期航站楼的东侧，并以航站区磁悬浮站为中心线，与一期航站楼对称布局，遥相互应，犹如一对展翅的海鸥双双翱翔在祖国的东海之滨，它的建成将为浦东国际机场每年增加4000万旅客流量，将缓解上海地区因航空吞吐量迅速猛增所造成的压力，对满足2008年奥运会喝2010年世博会的航空运输需求起到非常显著的作用。
二期航站区总建筑面积40余万平方米该工程由登机长廊、连接廊、候机楼、车库、车站等组成。登机长廊长1404米，宽41米，两端成哑铃形，地下一层，地上三层；连接廊长306米，宽60米；候机楼长414米，宽138米，地下一层，地上三层；车库长440米，宽138米，地下二层，地上一层；车站长468米，宽84米，地下二层，地上一层；地上连接高架，总高度14.64米。
三、工程特点与要求
上海浦东国际机场二期航站区工程混凝土具有以下几方面特点：根据建筑设计要求外露混凝土结构不作任何装饰；外露混凝土结构面积大；外露混凝土结构要美观；具有良好的耐久性。这几个特点，采用清水混凝土是最理想的建筑材料。制备清水混凝土关键是控制混凝土的游离水含量。要游离水含量降低一是采用小塌落度混凝土，二是采用高效减水剂。然而，小塌落度混凝土需要大量的震捣时间，如果管理和施工过程控制不严，容易产生空洞、麻面、砂带及由于过度震捣模板变形产生的外表几何变形。高流态混凝土是解决以上问题的最好材料。高流态清水混凝土是最适合上海浦东国际机场二期航站区工程的建筑工程材料。
四、高流态清水混凝土制备原理
高流态清水混凝土具有高工作性、抗离析性、间隙通过性和填充性。制备高流态清水混凝土的原理是通过外加剂、胶凝材料、粗细骨料的选择搭配和配合比设计，使屈服剪切应力减小到适宜的范围，同时又具有足够塑性粘度，使骨料悬浮于水泥浆中，不出现离析和泌水问题，能自由流淌，充分填充模型内的空间，形成密实且均匀的结构。
首先，采用高效聚羧酸系减水剂，可对水泥颗粒产生强烈的分散作用，聚羧酸系减水剂在水泥颗粒界面的吸附和形成的双电层，使水泥颗粒间产生静电斥应力，拆散其絮凝结构，释放它们约束的水，水泥颗粒间相互滑动能力增大，使混凝土开始流动的屈服剪切应力降低，获得高流动性能，同时能有效控制混凝土的用水量，保证力学与耐久性的要求。（图1）
（二）、强度分析
试验A混凝土7天强度（Mpa）：
38.9 42.6 41.8 40.9 40.6 39.3 42.0 41.8 43.0 40.1 39.8 41.5 40.7 41.9 42.8 41.7 40.8 42.1 40.7 41.7 40.6 40.1 42.5 42.1 41.9 41.0 43.0 42.8 41.4 43.5
最小值：38.9 最大值：43.5 平均值：41.5 标准偏差：1.1
试验A混凝土28天强度（Mpa）：
61.5 62.0 58.9 59.2 59.7 60.6 60.4 59.4 58.8 61.1 61.9 62.3 61.0 62.1 64.1 63.4 61.0 64.4 63.5 62.9 63.7 62.1 61.8 62.9 63.0 64.3 62.7 59.4 58.7 61.5
最小值：58.7 最大值：64.3 平均值：61.6 标准偏差：1.7
试验C混凝土7天强度（Mpa）：
38.4 38.0 37.7 39.1 38.2 37.5 39.2 40.2 40.3 39.2 38.6 37.8 38.8 39.4 38.9 39.7 38.1 37.9 39.2 40.7 37.7 39.4 39.0 38.6 40.8 41.1 39.2 40.9 41.2 40.6
最小值：37.7 最大值：41.2 平均值：39.2 标准偏差：1.1
试验C混凝土28天强度（Mpa）：
62.1 59.4 60.8 58.9 61.4 62.4 59.7 60.5 61.1 62.0 63.2 61.4 62.9 63.2 59.6 60.2 60.7 61.2 63.4 62.0 63.3 58.4 57.4 58.7 57.1 57.4 58.9 59.6 63.7 59.6
最小值：57.1 最大值：63.7 平均值：60.7 标准偏差：1.9
试验B混凝土7天强度（Mpa）：
38.4 39.7 40.1 36.2 37.1 37.9 38.9 39.5 37.2 40.7 41.1 36.7 39.1 39.4 38.7 39.2 40.5 40.3 37.4 40.6 41.3 39.6 38.5 38.8 39.4 37.9 37.8 39.4 40.2 39.6
最小值：36.2 最大值：41.3 平均值：39.1 标准偏差：1.3（见图2）
3、搅拌时间：严格按工艺制度执行
4、出厂扩展度、坍落度的控制：第一车混凝土的生产，必须由站技术负责人和试验室主任控制和调整。做到不符合要求的混凝土不出厂。
5、信息反馈和发料节奏：有专人在现场对施工进度和发料节奏进行协调控制。
6、试块的制作：按国家标准取样，每次制作一块试块作色差比较
八、高流态清水混凝土的施工要求
1、模板体系：能够承受相应混凝土所产生的压力，能够不变形、不漏浆、不漏水
2、竖向结构施工时：要考虑由于混凝土的浇注所带入的空气量，防止表面标高的下降。
3、在采用吊斗施工时：必须采用卸料口精密的料斗
4、试块的制作：宜用150×150㎜的试模，必须将试模内混凝土中的多余空气排出。
九、浦东国际机场二期高流态清水混凝土生产制备几点体会
1、高流态清水混凝土从概念上是一个新的概念，从搅拌站的技术人员到施工现场的技术人员对该混凝土的性能特点都认识不足，从认识到理解需要一定的时间过程。
2、搅拌站当班技术员在原材料变化时对配合比调整的灵活性不够，使高流态清水混土的技术指标波动。
3、施工现场的施工人员对混凝土的微震概念认识与掌握的程度把握时有波动。
4、生产高流态清水混凝土需要一定量的胶凝材料，低标号高流态清水混凝土由于胶凝材料总量的不足，要达到高流态的性能指标就有难度。根据目前的原材料工业情况宜生产C40以上的混凝土。
十、结语
在我国，高流态清水混凝土的结构设计与施工，还有待理论研究和实践应用。另外，我国高流态清水混凝土施工操作多依赖人工，施工机械化、标准化程度不高。高流态混凝土、自密实混凝土近几年在国内不管是在混凝土技术层面还是在混凝土的施工中已逐步兴起。由于高流态混凝土、自密实混凝土自身的优点，在未来的几年里，随着与国际接轨的日益加速，随着绿色建筑日渐受到重视，在工业与民用建筑中，高流态清水混凝土在我国的应用将会有一个较大的发展，将会被广泛的应用。
参考文献：
[1]廉慧珍等 国内外自密实混凝土高性能混凝土研究及应用现状.施工技术，28，（5）：124
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[3]姜德民，高振林.高性能自密实混凝土的配合比设计.北方工业大学学报，13，（3）：89291
论文作者:顾志石
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/4
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