盐池县东昌商品混凝土有限公司 宁夏 银川 750001
摘 要：商品混凝土是以商品面貌出现的预拌混凝土，就是从备料、拌料到运输一系列生产环节从传统的混凝土施工系统分离出来，成为一个独立核算材料的加工企业，把拌制好的混凝土作为商品出售。混凝土结构的耐久性、裂缝控制等问题结合各类工程实际，使商品混凝土的质量和施工过程的质量控制得到加强；在实际过程中，应该结合实际情况，将混凝土搅拌站针对设计或者技术规范做出更合适地调整。
关键词：商品混凝土；混凝土高性能化技术；应用问题
1、前言
混凝土的使用历史已经很久了，被人们广泛的使用在工程建筑中，水泥混凝土具有生产能耗低、原材料来源广、工艺简单、耐久、防火、适应性强等特点，随着社会的不断发展，各种超长、超高、超大的混凝土建筑，还有在特殊环境下使用的混凝土机构不断增加，这些条件下混凝土工程难度很大，使用环境恶劣、维修困难，所以对混凝土的要求越来越高，要求施工性能好、耐久性能好、使用寿命长等特点。
2、商品混凝土中混凝土高性能化技术的应用问题
混凝土作为人类使用量最大的建筑材料，已有近百年的历史。随着我国西部大开发的进行，混凝土除了满足我国东部低海拔地区发展的需求外，西部高原高海拔地区对混凝土的需求量也逐年增加。然而，混凝土性能要求随着环境、工程机械、气候、运输条件、地材的变化而变化，尤其是在高原地区气候恶劣，对混凝土的耐久性及抗冻性要求很高。
本文从保证工程质量、保护环境等角度出发，以中建玉树援建项目为依托，通过一系列优化措施对普通混凝土进行高性能化，针对玉树高原地区的特点配制适应当地施工的高原普通强度等级的混凝土，使普通强度等级的混凝土达到高寒高原地区对混凝土高性能的要求，并总结出一套高原地区普通混凝土高性能化的生产经验，对保证高原高寒地区普通强度等级混凝土的质量具有重要的借鉴意义。在高原昼夜温差大、干热、干冷的气候环境下，本文以实现普通混凝土高性能化为目的，通过对原材料的优选和质量控制、配合比优化、生产过程控制，合理的养护及施工工艺等一系列措施，使生产的混凝土拌合物不仅具有良好的施工性能，而且混凝土硬化体的内部结构得到改善，强度及抗渗、抗冻等级均高于原基准混凝土，具有较高的抗冻耐久性。
2.1原材料优选
2.1.1水泥
水泥应选用42.5级以上、水化热相对较高的普通硅酸盐水泥，其性能应符合GB175《通用硅酸盐水泥》中的相关规定。因玉树高原当地一年中一半以上时间为严寒环境，对于水泥混凝土而言，提高早期强度至关重要。水泥选用西宁产P·O42.5级水泥，此水泥早期强度高、后期强度增长快的特点符合高原地区对混凝土基本力学性能的要求，且对当地外加剂适应好。表1为水泥的基本性能指标情况。
2.1.3集料
高原地区的砂石料品质相对较差，而且有很多都具有较高的碱活性，因此，原材料的选择及检验分析非常重要，尤其是直接影响到混凝土配合比参数设计和混凝土质量的细度模数、针片状含量、坚固性及碱活性等技术指标。宜选用级配良好的中、粗砂，避免使用细砂；可以使用坚固性及碱活性良好的碎石或卵石，若使用卵石时，应避免使用针片状含量较大的卵石。选择当地砂场细集料，采用当地采石场粗集料（河卵石二次破碎形成的5~31.5mm连续粒径碎石），为保证混凝土质量，要求碎石针片状含量不得超过8%。
2.1.4外加剂
外加剂宜选用具有低温、早强、耐腐蚀、减水率高、引气效果好的高效复合防冻泵送剂，本文外加剂选用西宁某公司生产的MKJ高效复合防冻泵送剂（防冻早强成份为亚硝酸钠及三乙醇胺），掺量为4.5%；内掺膨胀剂为EAAⅠ型，掺量为10%。
2.2配合比设计
2.2.1配合比设计控制要点
（1）低水胶比
应严格遵守“最小单位体积用水量定则”，只要混凝土拌合物能满足施工工艺对工作性的要求，用水量应尽量降低。为达到混凝土的低渗透性以保证其耐久性，无论设计强度是多少，高性能混凝土的水胶比一般都不大于0.42。严格控制水胶比是保证高性能混凝土质量的关键。
（2）最大堆积密度
优化混凝土中的集料级配设计，获取最大堆积密度和最小孔隙率，从而尽可能减少水泥浆的用量，达到降低含砂率、减少用水量及胶凝材料用量，提高混凝土耐久性的目的。
（3）掺加适量的超细矿物掺合料
掺加适量的超细矿粉及超细粉煤灰可显著改善混凝土界面过渡区的性能，提高混凝土的密实性及耐久性。
（4）复合型高效外加剂
复合型高效减水剂应具有高减水率、高引气率、早强等性能，可显著提高混凝土的抗冻耐久性。控制现场施工时预拌混凝土含气量，夏季：含气量宜控制在3.5%~5.0%；冬季：含气量宜控制在4.0%~6.0%。此外，掺加适量的膨胀剂有助于缓解混凝土由于温度变化引起的内部应力，提高混凝土抗冻耐久性及抗渗性能。
（5）适当提高混凝土的配制强度
高原地区干热、干冷的气候条件对混凝土的强度增长是极其不利的。在夏季干热环境下，为降低环境因素对强度的影响，进行混凝土配合比设计时，配制强度应视施工水平和养护情况适当增大。在冬季干冷环境下，建议C30强度等级的混凝土水胶比不大于0.42，粉煤灰掺量不大于30%。
2.2.2配合比设计方法
依据JGJ55—2011《普通混凝土配合比设计规程》设计出普通混凝土配合比；根据以上控制要点及当地气候和现场实际情况优化配合比；高原高寒地区应考虑到混凝土配合比的抗冻耐久性及其抗渗耐久性。得出初步配合比后，必须根据不同的冻土地段、不同环境条件、不同温度范围等具体要求进行试验验证，继续优化混凝土配合比。
2.2.3配合比设计实例
（1）基准配合比设计
以C35F100P8抗冻抗渗泵送混凝土为例，首先根据JGJ55—2011设计出基准配合比，在此基础上，根据施工地环境条件、耐久性要求等因素，对混凝土配合比进行调整。
（2）配合比优化
高原地区由于空气稀薄，导致机械设备功率有不同程度的下降，对混凝土的生产及泵送造成不利影响。胶凝材料为纯水泥时，混凝土不易泵送，且纯水泥对外加剂的吸附性较强，致使混凝土的坍落度损失增大。为了改善混凝土的和易性、提高其耐久性能、降低混凝土生产成本，加入适量的优质粉煤灰成为首选。然而，加入粉煤灰对混凝土的早期强度有一定的影响，因此，寻找粉煤灰在混凝土中的最佳掺量尤为重要。
加入粉煤灰后混凝土的和易性明显改善且混凝土的初始坍落度明显增大，每m3混凝土用水量可减少3~5kg。掺加粉煤灰后混凝土的早期强度随粉煤灰掺量的增加而降低，但后期强度均能满足设计要求。
混凝土中水泥石内孔隙自由水的存在是混凝土产生冻害的主要原因，孔隙中的自由水由于反复冻融，对混凝土孔隙壁不断产生胀压力，最终使混凝土破坏。要提高混凝土的抗冻融能力，首先必须使混凝土内部尽可能密实，这就要求混凝土水灰比要尽可能的小。非引气混凝土要达到较高的抗冻能力，水灰比应小于0.30，但采取这种方式抗冻，不但不经济而且高水泥用量产生的水化热容易引起混凝土裂缝。加入适量的引气剂（十二烷基苯磺酸钠）可改善混凝土内部气泡尺寸、分布等微观特征，从而提高混凝土的抗冻性。引气混凝土是通过混凝土中的气泡缓冲冻融载荷，这些微小封闭的小气泡互不连通、均匀地分布在混凝土中，当孔隙内自由水冻结时，气泡被压缩，大大减轻冰冻给混凝土带来的胀压力，可大幅提高混凝土的抗冻性能。对于这类抗冻性混凝土，可从外加剂及掺合料着手解决，如何找到适宜的引气量是配制抗冻混凝土的关键。
通过以上各种配合比优化措施，优化后的C35F100P8抗冻抗渗泵送混凝土的施工配合比为表6配合比，即水泥∶粉煤灰∶砂∶石∶外加剂∶膨胀剂∶水=337∶59∶712∶1068∶19.8∶44∶182。
3、结语
总之，不仅要将商品混凝土从业人员技术水平进行相应的提升，而且还应该使土建行业的混凝土知识深入到每一位从业人员心中，只有这样，商品混凝土行业得到进一步的发展和进步。
参考文献
[1]李双喜，唐新军，孙兆雄.掺II级粉煤灰高性能混凝土的力学性能研究[J].混凝土，2011(4):86-88
[2]徐伟.高性能混凝土技术发展与应用初探[J].门窗，2013，11：318.
论文作者:周海兵
论文发表刊物:《防护工程》2017年第1期
论文发表时间:2017/5/10
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