摘  要：高强泵送混凝土是今后混凝土发展的一个主要方向，其高强度、高耐久性、高工作性和高体积稳定性支撑着现代工程结构向高层、大跨、重载以及结构形式复杂化方向的发展。同时其施工方便、施工效率高、节省人力物力和缩短工期等优点也使之成为今后混凝土发展的必然趋势。本课题立足于选用大连地区原材料，从原材料选择、配合比筛选优化及工程应用等方面系统分析阐述C80高强泵送混凝土的研制经过及其应用情况，可以为大连地区C80高强泵送混凝土的发展应用提供参考依据。试验表明通过外加剂的的优选及配合比的优化可以利用本地区原材料配制出符合泵送要求的混凝土，为大连地区C80混凝土实际施工奠定了基础。

关键词：C80高强混凝土；泵送；原材料；力学性能；电通量

1  概述

近年来随着建筑行业的高速发展，高层、超高层建筑、大跨度结构、地下及海洋工程等项目的不断涌现，技术要求越来越高，对混凝土工程提出更高要求。由于高效减水剂和活性掺合料的开发应用，为高强泵送混凝土的研究和应用奠定了基础。近年来，国外强度80～100MPa的混凝土开始应用于实际工程。国内开始推广应用了C60、C80的高强混凝土，C80混凝土也已应用于高层建筑基础柱等结构。但是在大连地区鉴于本地原材料质量较差，C80泵送混凝土的应用尚存在技术难题，本课题将通过试验研究着重解决这一问题。

2  原材料的选择

2.1  水泥

水泥是高强混凝土最主要的原材料。其选用原则主要是从水泥活性、标准稠度用水量以及水泥与外加剂的适应性等指标着手，用于配制高强混凝土的水泥应具备较高的强度等级、

相对稳定的质量和良好的流变性，同时与高效减水剂应具有良好的相容性，以使水泥获得低

用水量大流动性且经时损失小等性能。经过筛选选用大连小野田水泥厂生产的华日牌P.O52.5R水泥，其物理力学性见表1。

表1  水泥物理力学性能

细度 （80μm筛余量，%）	凝结时间（h：min）		抗折强度  （MPa）		抗压强度 （MPa）		安定性 （沸煮法）
	初凝	终凝	3d	28d	3d	28d
1.90	2：00	3：40	6.3	8.8	45.1	67.3	合格

2.2  集料

（1）砂：选用级配良好的大连河砂和机制砂，其技术指标见表2。

表2   砂子技术指标

细度模数	含泥量（%）	泥块含量（%）
2.7	1.0	0.4

（2）石：选用质地坚硬、级配良好的5～20mm碎石，其技术指标见表3。

表3   石子技术指标

颗粒粒级（mm）	含泥量（%）	泥块含量（%）	针片状颗粒含量（%）	压碎指标（%）
5～20	0.7	0.3	7.6	9

2.3  外加剂的选择

通过对大连地区不同外加剂厂家生产的外加剂进行试验，筛选出与水泥适应性好、减水率高、经时损失小的减水剂，最终采用大连建科北方化学股份有限公司生产的DK-PC高性能减水剂。其基本性能参数见表4。

表4 外加剂基本性能

品种	含固量 （%）	掺量（%） （占胶凝材料）	减水率 （%）
DK-PC	24	2.2～2.6	33

2.4  掺合料的选择

通过前期试验确定粉煤灰选用华能Ⅰ级灰，育明S95级矿粉，信成加密硅粉。

3  配合比设计

3.1  施工要求

根据施工现场实际需要的强度及工作性能要求所配制的混凝土需满足以下要求：

（1）设计强度等级C80，强度评定龄期为28d；试配强度R28 ≥92MPa；

（2）坍落度要求：出机坍落度250±20mm，坍落度损失小于10mm/h。

（3）含气量：2%～3%

3.2  合理砂率的确定

经试配，从混凝土工作性方面考虑砂率取0.38比较理想。

3.3  初步配合比

初选九组配合比，其混凝土的工作性能、力学性能及耐久性能见表5～表8。

表5   C80混凝土初步配合比（kg/m³）

编号	水泥	粉煤灰	矿粉	硅粉	石粉	河砂	机制砂	石子	水	减水剂
1	350	100	50	40		642		1048	149	13
2	370	110	70	30		642		1048	156	14
3	420	80	50	30		642		1048	157	14
4	420	80	50	15		642		1048	150	14
5	420	80	50	30		642		1048	149	14
6	420	80	50	30		442	200	1048	148	14
7	400	70	50	30	30	642		1048	158	14
8	420	80	50	30		321	321	1048	151	14
9	450	100		30		321	321	1048	157	15.1

表6  混凝土工作性能

编号	含气量（%）	排空时间（s）	扩展度（mm）	初始坍落度（mm）	1h坍落度（mm）	2h坍落度（mm）
1	2.9	17	570×590	255	250	240
2	1.9	12	700×700	265	265	255
3	1.2	13	660×630	260	255	250
4	1.6	21	630×660	260	250	245
5	2.3	13	660×630	265	260	255
6	1.8	14	630×660	260	250	250
7	2.1	17	570×590	250	245	240
8	2.0	9	650×650	260	260	255
9	2.8	12	640×650	260	255	250

表7  混凝土力学性能

编号	抗压强度（MPa）
	3d	7d	28d
1	48.7	81.1	90.3
2	47.3	75.2	85.9
3	49	69.2	89.5
4	57.2	79.6	95.3
5	52.6	78.7	99.9
6	59.1	84.6	99.6
7	52	72.7	97.7
8	66.1	86.6	100.7
9	67.6	83.4	98.9

表8  混凝土耐久性能

编号	电通量 56d（C）	混凝土抗裂性（圆环法）
		开裂时间	最大裂缝宽度
1	750	未开裂	——
2	743	未开裂	——
3	808	未开裂	——
4	720	未开裂	——
5	810	未开裂	——
6	520	未开裂	——
7	658	未开裂	——
8	585	未开裂	——
9	582	未开裂	——

配合比1、2、3组和易性良好，不泌水，但是强度偏低，故降低硅粉用量，同时降低用水量，降低水胶比，调整为4配合比，但4配合比和易性较差，排空时间过长，所以提高外加剂掺量，为防止泌水，提高强度硅粉掺量提高到30kg/m³，和易性良好。配比6又用部分机制砂替换河砂，和易性也很好用水量还有所下降，配合比7希望通过加入石粉来降低部分成本，但是和易性变差，不可取。为进一步获得较好的工作性降低成本将机制砂掺量提高，试验配比为8，获得强度也最为理想。为提高混凝土的强度富余系数，增加水泥掺量，同时提高外加剂的掺量，但最终强度并未有太大提高。在耐久性方面，配合比1～9电通量的值都处于很低的水平，从混凝土成本及工作性能方面综合考虑最终确定最优理论配合比见表9。

表9  理论配合比（kg/m³）

水泥	粉煤灰	矿粉	硅粉	河砂	机制砂	石子	水[注1]	减水剂
420	80	50	30	321	321	1048	141	14

注1：表中水为实际用水，其它配合比中水包括外加剂中含水。

4  工程应用

工程概况：大连奥泰中心项目位于大连高新园区七贤岭基地礼贤街西侧，该工程核心筒混凝土等级为C80，是大连市首个采用C80泵送混凝土的超高层项目。

应用效果：采用上述理论配合比调整后的施工配合比，控制出盘坍落度250～270mm，入泵坍落度不小于240mm，扩展度不小于550mm，使用效果良好。

混凝土经检验28d强度最低为89.8MPa最高为105.7MPa，平均值为97.7MPa，其它各项指标均符合标准要求，该工程的C80混凝土采用泵送施工，填补了大连市C80高强泵送混凝土施工的空白。

5  结论

（1）通过配合比的优化及外加剂的筛选在利用本地区原材料配制C80高强泵送混凝土的技术路线是可行的，依此技术路线可以配制出满足泵送要求的高强混凝土。

（2）通过对C80混凝土的研究与工程实践的应用，C80高强混凝土的质量是稳定的，28d强度最低为89.8MPa最高为105.7MPa，平均值为97.7MPa，变异系数较小且都满足强度要求。

（3）本次课题研究的C80混凝土具有高强、高耐久的特点，电通量处于很低的水平。

参考文献：

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[2] 柳恒伟.高强高性能预拌泵送混凝土原材料的优选[J].混凝土，2000，127（5）：39-42

[3] 王玉棠.C80级高性能泵送混凝土的配制及试验研究[J] .混凝土，2000，128（6）：10-13

[4] 罗世明，杨晓华，曹玲春等.C80高强高性能泵送混凝土研究与应用[J].混凝土，2009，236（6）：97-103

[5] 普通混凝土拌合物性能试验方法标准[S]. GB/T 50080—2002

作者简介：赵  晶：大连交通大学土木与安全工程学院  ，

胡海峰：大连交通大学土木与安全工程学院  ，

王跃松：大连市建筑科学研究设计院股份有限公司，

王岳华：大连市建筑科学研究设计院股份有限公司，

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