低收缩C70自密实大体积混凝土的配制.pdf

2 0 1 5年 第 1 0期 (总 第 3 1 2 期) Nu mb e r 1 0 i n 2 0 1 5( T o t a l No 3 1 2 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 预拌混凝土 READY M D( ED C0NCRE TE d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 5 1 0 0 2 6 低 收缩 C 7 0自密 实大体积混凝土 的配制 余成行 ，洪敬福 。 王友超 ( 北京 市中超混凝土有限责任公司 ，北京 1 0 0 0 2 4 ) 摘要 ： 分析了复杂型钢组合结构内浇 C 7 0混凝土的特点和难点 ， 按照大掺量粉煤灰高性能混凝土的技术路线进行了混凝土配 合比设计 ， 并对 比检测了膨胀剂、 减缩剂和内养护剂在变温养护下的功能效果。 试验结果表明， 掺加一定量的预吸水 的内养护剂 后 ， C 7 0内浇 自密实大体积混凝土的自收缩能够满足工程质量控制要求。 关键词： 复杂型钢组合结构 ； 低收缩；内养护剂 ； 变温养护 中图分类号： T U 5 2 8 5 3 文献标志码： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 1 0 0 1 0 2 0 7 P r e p a r a t i o n o f t h e l o w - - s h r i n k a g e o f C7 0 s e l f - - c o mp a c t i n g la r g e- - v o l u me c o n c r e t e YU Ch e n gh a n g ，HONG i n g f u ，W AN G Yo u c h a o ( B e ij i n g Z h o n g c h a o C o n c r e t e C o ， L t d ， B e ij i n g 1 0 0 0 2 4 ， C h i n a ) Abs t r a ct ： I t a n aiyz e d t h e c h a r a c t e r i s ti c s o f C7 0 i n n e r c a s tin g c o n c r e t e a n d the d i ffi c u l ti e s o f c o mp l e xs h a p e d s t e e l c o mp o s i t e s t r u c - t u r e l ， i n a c c o r d a nc e wi t h t h e t e c hn i c a l l i n e o f h i g hp e rfo r ma n c e l a r g evo l u me f r y a s h c o n c r e t e we r e c o n c r e t e mi x d e s i g n， a n d c o mp ar i s o n t e s t o f e x p a n s i v e a g e nt a n d s h r i n ka g e r e d u c i n g a g e n t a n d i n t e r n a l c u r i n g a g e n t i n the f u n c tio na l i t y u n d e r v a r y i ng t e mp e r a t ur e e f f e c t s Th e r e s u l t s s h o w t h a t a f t e r a d d i n g a c e r t a i n a mou n t o f p r ea b s o r b e nt wa t e r i n t e m ai c u nn g m a t e ria l ， C7 0 i n n e r c a s t i n g l a r ge v o l u me o f a u t o g e n o u s s h r i nk a g e o f s e l f c o mpa c ti ng c o nc r e t e c a n me e t the e n g i n e e rin g q u aii t y c o n t r o l r e q u i r e me n t s Key wor ds： c o mp l e xs h a p e d s t e e l c o mp o s i te s t r u c t u r e l ； l o w s h r i n k a g e； i n t e mai c u rin g； v a ria b l e t e mp e r a t u r e c u rin g 近年来 ， 随着 国民经济 与建筑技术 的高速发展 ， 我 国 设计和建设 了很多规模大 、 技术难度 高的建筑工程项 目。 在这些项 目中， 大量应用 了复杂 型钢混凝 土组合结构 ( 巨 柱 ) ， 而且其形式也 因为结构设计需要而异常复杂 ， 如外包 或 内浇混凝土的多腔箱形 、 既外包又 内浇混凝土的多腔箱 形以及外观为清水混凝土效果的钢管叠合柱等 ， 如此 复杂 的型钢 昆 凝土组合结构柱 ， 对混凝 土的性能 、 制备和施 工 工艺提出了全新 的要求。 工程事实表明， 若混凝土性能或施工技术对巨柱结构 的复杂性考虑不足时 ， 时常 出现内部混凝土与外部型钢产 生脱空等缺陷 ， 甚至在隔板下方出现混凝土不能充分 填充 而出现空洞等严重缺陷 ， 这些质量 问题将直接影响组合结 构的受力性能 ， 从而影响到建筑结构的整体安全。 因此， 在 复杂型钢组合结构施工过程 中， 在慎重选择适宜的施 工技 术的同时， 更要控 制混凝土 的 自身性 能并 使之稳定 ， 而且 这一点显得尤 为重要。 1 工 程 概 况 北京 市 C B D 核 心 区 Z 1 5地 块 项 目总建 筑 面积 约 4 3 7万 i n ， 建筑高度 5 2 8 m， 地 上 1 0 8层 ， 地下 7层 ， 竣 工 后将成为北京市标志性建筑之一 。 本工程主体结构体系为 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 1 0 4 1 O 2 “ 巨型外框筒 + 内核心筒” ， 巨型外框筒为 “ 巨柱 + 斜 撑 + 转换桁架 + 次框架 ” ， 核 心筒 为从下到上依次 为钢板混凝 土剪力墙 、 钢支撑混凝土剪力墙和钢筋? 昆 凝土剪力墙 。 高强混凝土结构主要有二部分 ： 巨型组合柱和核心筒 剪力墙 。 核心筒为钢筋混凝土核心筒 ， 底部 区域的混凝土 墙 内含钢板及型钢 ； 巨型角柱 为钢管混凝土柱 ， 底部 区域 的巨型角柱外包混凝土 ， 与其相连的混凝 土墙 中设钢板及 型钢 ( 图 1 ) 。 巨柱和翼墙的混凝土强度等级为 C 7 0 ； 而且 ， 墙 图 1 巨柱翼墙 钢 结构示 意 图 巨柱结构尺寸 比较大 ， 平 面尺 寸达 6 5 m x 6 5 m； 核心筒 墙体 的混凝土强度等级为 C 6 0 ， 厚度 为 1 5 m 1 1 m； 巨 型柱与核心筒的连梁外包混凝土翼墙长约 1 01 9 m， 最薄 处 约 2 5 0 m l T l 。 巨型柱在底部截面 由 1 3个 空腔组成 ， 核心 部分平面尺寸达 到 了 1 0 5 m x 1 0 5 m， 截 面高 达 6 4 I T I ( 图 2 ) ， 每节柱一次性内浇 C 7 0混凝土约 2 0 0 m 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 图 2巨柱 钢 结构 示意 图 2 施 工重难 点分析 根据工 程结构特 点和现 场施工工 艺要求 ， 决定采 用 C 7 0自密实混凝土 进行翼墙 和 巨柱 内浇施 工。 经讨论 分 析 ， 巨柱和翼墙结构所用的混凝土须同时具备以下性能 ： ( 1 ) 高强度性 能 根据 J G J 5 5 -2 0 1 1 及工程经验数据 ， 确定 C 7 0混凝土 配制强度标养 2 8 d为 8 O 5 MP a ， 标养 6 0 d强度不低于 8 5 0 M P a 。 ( 2 ) 自密实性能 因巨柱混凝土结构中钢筋 、 栓钉较密， 节点区隔板 、 加 劲板较多 ， 不利于振捣密实 ； 而且 ， 巨柱 内腔混凝土 浇筑 时 高度较大 ， 不能完全保证 振捣棒达到满意 的振 捣效果。 因 此 ， 采用 自密实混凝土进行浇筑 以保证 昆 凝土的密实度。 ( 3 ) 大体积混凝土性能 巨柱截面巨大 ， ? 昆 凝土浇筑 后 内部温 度较高 ， 里表 温 差较大时易出现温度裂缝； 而且， 较大的温降也会产生较 大的温度收缩。 因此 ， 应按 大体积混凝土性能进行 温度控 制。 ( 4 ) 高体积稳定性 高强度等级混凝 土的 自收缩较大 ， 开裂敏感 ， 而且 巨 柱的截面尺寸也较大 ， 若不控制高强度混凝土 的收缩尤其 是 自收缩 ， 巨柱钢管 内浇混凝土易 与钢管 内壁脱 开 ， 翼 墙 昆 凝土易出现裂缝 。 因此 ， 须采取有效措施控制混凝 土的 自收缩。 ( 5 ) 高耐久性 主塔楼重要构件耐久性使用年限要求 1 0 0年， 使用环 境类别为 I A， 在进行高强混凝土配合 比设计时 ， 主要通 过控制原材料 的质量来保证混凝土的耐久性。 综上分析可知 ， 本工程地下高强混凝土结构 的施工重 难点是 ， 在保证高强 自密实混凝土的工作性能和强度 的同 时 ， 还必须解决高强混凝土 自收缩较大所带来 的开裂风险 及其与钢结构 的黏结 问题 ， 以及高强大体积混凝 土的温升 控制 、 自密实性能的稳定性控制等问题 。 3混凝土配合 比设计 与试验 对于高强混凝土来说 ， 采用“ 优质水泥 +超细矿物掺 合料 + 高效减水剂 + 优质骨料” 的技术路线进行配合比设 计和生产 。 这一路线 是 目前 国际上 较通用的技术路线 ： 掺 入高效减水剂 以降低水胶比， 掺入矿物掺合料 以增加水泥 石中的胶凝物质的数量并改善其质量 ， 严格控制骨料的粒 径 、 粒形和粒径分布 ， 使得混凝土的强度得 到提高 ， 耐久性 得到根本改善 ， 并充分保证拌合物的流动性。 但 是 ， 低水胶 比也 给高强混凝 土带来 了两个性 能缺 陷 ： 自收缩较大和脆性增加。 工程经验表明 ， 高强混凝土 比 普通强度等级的混凝土更容易开裂 ， 尤其是早期开裂现象 十分普遍， 其自收缩是早期开裂的一个重要原因。 同时， 高 强混凝土 由于其 胶凝 材料用量 大 ， 混凝 土 的水 化放 热较 快 、 温升较高 ， 产生温差裂缝 的可能性较 大。 另外 ， 由于硬 化后高强混凝土的致密性高于普通混凝土 ， 外部养 护水对 混凝土的湿养护作用极其微弱。 所以， 适用于普通混凝土 的传统养护措施对于高强混凝 土的 白干燥 、 自收缩 的控制 效果并不明显， 必须采用有效的技术措施降低混凝土内部 的失水干燥 。 因此 ， 本工程高强混凝土的配合 比应有利 于减少温度 收缩 、 自收缩尤其是 白干燥 收缩所 引起的体积变形 ， 避免 早期 出现较大 的收缩和微裂缝的出现 。 3 1 原材料选择 ( 1 ) 胶凝材料 配制高强混凝 土采用 2 8 d强度不低 于 5 3 MP a的水 泥， 并控制 c s 、 c A和硫酸盐含量， 以及细度、 使用温度 等。 为降 低 高 强 混 凝 土 水 化 热 ， 在 配 合 比设 计 上 采 用 P O 4 2 5 水泥 ， 且 在保证 强度 的基 础上尽 量降低 水泥 用 量 ， 同时 ， 选用优 质矿物掺合料 ， 如优 质粉 煤灰 、 $ 9 5级 矿 渣粉、 硅粉等。 ( 2 ) 骨料 不管是细骨料还是粗骨料， 在满足有关质量标准的同 时 ， 还应保证 质地坚硬 、 级配 良好和较低 的含泥量。 粗骨料 选用质地坚硬 、 级配 良好 的石灰岩 、 花岗岩等机碎石。 粗骨 料采用 最 大粒 径为 2 0 m i l l的二 级 配机 碎石 ， 空 隙率 3 5 。 同时 ， 粗骨料的吸水率 2 ， 针片状颗粒含量不大于 5 。 对 于高强混凝土来说 ， 粗骨料的选择不仅要考虑母岩 的强度 、 碎石的针片状含量 ， 而且还应控制碎石 的压碎指 标 7 ， 一般控制在 4 5 。 相对而言 ， 粗骨料 的级配 、 粒形和压碎指标值 比母岩种类和强度更重要。 ( 3 ) 外加齐 0 在选择高强混凝 土所 用的高效减水剂 时不但要考虑 减水率的大小 ， 也应检 测所配 制混凝 土拌 合物 的工作性 ( 坍落度及其损失、 黏度) 能否满足施工需要。 配制高强 昆 凝土时 ， 高性能减水剂的减水率不小于 2 8 。目前 ， 常采用 的是聚羧酸系高效减水剂。 3 2配合 比设计 关键参数与过程 根据工程经验和 目前北京原材料质 量水平与供应 情 况 ， 配制 C 7 0混凝土的水胶 比在 0 2 5 0 3 5范 围内选取 ， 水泥量不大于 4 5 0 k g m ， 胶 凝 总量 控制在 6 0 0 k g m 以 下 ， 用水量控制在 1 5 0 1 6 5 k g m 范围内。 在掺合料使用 方 面， 对于高强混凝土来说 ， 胶凝材 料之间的相容性 与组 合显得更为重要和突出， 它们会对混凝 土的强度和拌合物 1 0 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 的黏度产生显著影响。 所以 ， 本工程 C 7 0 自密实混凝 土配 合 比的具体试验过程 是 ： 首先 确定适宜 的水泥 品种 、 矿物 掺合料种类和外加剂 品种 ； 其次确定水胶 比和矿物掺合料 掺量； 接着通过调整单位立方米用水量和胶凝材料总量来 保证混凝土拌合物达到 自密实性能要求 ； 然后在初步选定 的配合 比的基础上 ， 评价分别掺加减缩剂 、 膨胀剂 、 吸水 陶 粒和内养护剂后 混凝 土的体积稳定性 ； 最后 ， 用得 到最适 宜的混凝土配合 比采用适 宜的施工工艺进行足尺模 拟浇 筑试验， 评价本配合比所浇筑的结构实体的质量和工艺效 果 。 通过充分 调研 与试验 ， 本 工程决定 采用表 1 所示混 凝 表 1 高强混凝土原材料 水平 试验因素 A 水胶比 B 矿物掺合料掺量( 占胶凝材料的) C 粉煤灰与矿粉 比例 D 硅粉掺量 注 ： 根据前期试验结果 ， 本工程所采用的粉煤灰与矿粉的比例按表中数据对比分析。 根 据 因 素 水 平 情 况 选 用 五 因 素 四 水 平 正 交 表 5 0 ) m m 的要求 ， 计算得到相应的配合 比( 表 3 ) 。 L ( 4 ) ， 采用体积法进行混凝土配合 比设计 ， 单位立方米 根据表3的计算结果进行混凝土试拌工作， 测定每组 用水量固定为 1 6 0 k g ， 砂率取 固定值为 4 0 ， 含气量按 2 配合 比的出机混凝土拌合物 的坍落扩展度及经时损失 、 V 计 ， 调整减水剂掺量使混凝土初始坍落扩展度满足 ( 6 5 0 型漏斗时间和标准养护抗压强度值 ( 表 4 ) 。 表 3 正交试验混凝土配合比 m 注： 计算时， 水泥 、 粉煤灰 、 矿粉和硅粉比重分别按 3 1 、 2 4 、 2 8 、 2 1 计， 石和砂的表观密度分别按 2 7和2 6计。 从 2 8 d强度极 差结果来看 ， 各 因素各水 平的强度相 煤灰 的混凝土 V漏斗通过时间较短 ， 而且随着矿粉掺量 的 差不大 ， 均大 于 8 0 5 MP a ， 影 响 因素 的 主次 次序 为 B 增加通过时间明显变长 ， 说 明混凝 土的黏度变 大 ， 而其他 A D C， 可以初步选择 A 3 4 B 1 2 3 C 1 2 3 4 D 2 3 4 。 从 6 0 d强 因素对这一性 能 的影 响变化不 大。 从 扩展度 经时损 失来 度极差结果来看 ， 影响因素的主次次序为 A BCD， 看 ， 因素 2和 3的影响较大 ， 由于外加 剂的成分对 经时损 可以初步选择 A 2 3 B 2 3 c l 2 D 2 3 4 ， 均大于 8 5 0 MP a 。 失影响最大 ， 经时损失并不做为此次试验 的重要指标之一 试验结果表明 ， 对于混凝 土拌 合物状态 来说 ， 单掺粉 进行考虑。 1 0 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 4 混凝土试验结果 综合分析混凝土抗压强度和拌合物的状态尤其是黏 度 的分析结果 ， 并考虑 工程实际情况 、 规范和设计要 求等 因 素 ，初 步 选 择 混 凝 土 的 配 合 比 设 计 参 数 为 A 2 3 B 2 3 C 1 2 D 2 3 4 ， 即 水 胶 比 0 2 60 2 8 、 掺 合 料 掺 量 3 5 4 0 ( 其中粉煤灰掺量 大于 6 0 或单 掺 ) 、 硅粉用量 2 5 3 0 k g 。 由此， 可以优选出合理的水胶比、 矿物掺合料 掺量以做进一步 的试验 。 ( 2 ) 单位立方米用水量和胶凝材料总量试验 对于高强混凝土而言 ， 并不是胶凝材料用量越大强度 越高， 而且， 胶凝材料用量也影响绝热温升和体积稳定性。 当水胶 比确定后 ， 单位立方米用水量的大小就是影 响混凝 土黏度的重要 因素 ， 因此须通过进一步试验确定适宜的单 位立方米用水量和胶凝材料总量。 试验 时， 考核指标为混凝 土拌合物扩展度 、 黏度 ( V漏斗试验) 、 标准养护 2 8 d 、 6 0 d 强度。 由上述正交试验确定的水胶 比和矿物掺合料用量 ， 并 结合类似工程经验和相关规范规定确定因素和水平( 表 5 ) 。 表 5 因素水平表 L 。 ( 3 ) 注 ： 胶凝材料用量中包括硅灰 ， 其掺量为 2 5 k g m 。 选用 四因素三水平正交 表 L q ( 3 ) ， 采用 体积法进行 配合比设计， 砂率取固定值为 4 0 ， 含气量按 2 计， 调整 外加剂掺量使混凝土拌合物黏聚性较好且初始坍落扩展 度满足( 6 5 0 5 0 ) i n l n的要求， 其他原材料参数同前 ， 计算 得到相应的配合 比( 表 6 ) 。 混凝 土试拌后检测每组配合 比的出机坍落扩展度 、 V 型漏斗时间和标准养护抗压强度值 ( 表 7 ) 。 从 2 8 d强度极 差可 以看 出， 影 响 因素 的主次次序 为 A C DB ， 可以初步选择 A 2 B 1 2 C 1 2 D 2 3 。 从 6 0 d强度 极差结果来看 ， 影响因素的主次次序为 AD C B， 可 以初步选择 A 2 B 1 2 C 1 2 D 2 3 。 从 V漏斗 试验结果可 知， 胶 凝材料总量对通过 时 间有 一定影 响 ， 这 与粉体量 多少 有 关 ； 而且 ， 此次试验再次说 明矿粉对拌 合物的黏度有较 大 影响。 水胶 比对扩展度经 时损失 的影 响比较 明显 ， 其次 是 胶凝材料总用量和矿物掺合料掺量 。 通过这次试验 ， 认为较适宜的配合 比是 ： 水胶比 0 2 8 、 表 6正交试验混凝土配合比 1 O 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 7 混 凝 土试验 结果 胶凝材料 总量 5 4 0 5 7 0 k g m 。 、 掺合料掺量 3 5 ( 其 中粉 煤灰掺量大于 6 0 或单掺 ) 。 由此 ， 优选 出最佳的胶凝材料 用量和用水量 ， 进行下一步的性能检测 。 ( 3 ) 不同功能材料对混凝土收缩影响评价试验 在混凝土体积稳定性控制方面， 目前， 常采用的技术 措施是 ： 以部 分粉 煤灰 取代 水泥 ； 掺人 一定 量 的膨胀 剂 ( E A) 或减缩剂( S R A) ； 采取内养护措施等。 膨胀剂是常 用 的补偿混凝土收缩 的材料之一 ， 本工程 须重点评价其在 高温情况下 的膨胀性能 。 由于对强度的不利影响和成本较 高的原因 ， 减缩剂一直没有得到广泛的应用。 近年研究较多的是 内养 护。 高强混凝 土结 构较密实 ， 内部水分传输困难 ， 即使试件表 面与湿环境直接接触 ， 其 内部各点 的湿度相差不 大； 同时 ， 外界 水分难 以扩散 到混 凝土内部 。 因此 ， 常规的外部养 护并 不能有效缓解其 自干 燥 。 通过 内养护 的方法对混凝土 内部相对湿度进行 补偿 ， 是抑制混凝土 自收缩的有效方法 。 混凝土内养护材料应具 有高吸水率 、 高保水 能力 的特点 。 多项研 究表明u 0 J ， 吸水 率为 1 0 左右的黏土陶粒或高吸水性树脂 ( S A P ) 作为 内 养护材料 ， 在缓解 混凝土 白干燥 ， 减小 自收缩方 面都具有 较好的效果。 但在使用内养护材料时， 保证内养护材料在 混凝土中的均匀分布对改善其内养护效果很重要 。 为此 ， 进一步设计几组混凝 土配合 比( 表 8 ) 对 比检测 上述几种技术措施的降低收缩效果 ， 考核指标为混凝土拌 合物扩展度 、 黏度 ( V漏斗试验 ) 、 标准养 护 2 8 d和 6 0 d强 度 以及 自收缩( 表 9 、 表 1 0 ) 。 从表 9和图 3 、 图4可 以看 出， 掺加 S R A 和 S A P内养 护剂后 ， 混凝土 的 7 d和 2 8 d强度均有 不同程度 的降低 ， 6 0 d 和 9 0 d 强度除第 6组配合比外也有降低。 在本次试 验中 ， S R A掺 加 2 、 4 、 6 k g m 时 ， 其 2 8 d强 度分 别 下降 2 7 、 5 3 、 8 1 ， 6 0 d强度分别下降 1 5 、 4 7 、 1 1 3 。 表 8对 比试 验 混凝 土配合 比 1 06 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m l 1 O 1O O 9 0 螽 8 0 营 。 6 O 5 O 40 划 一 一 。 曩 1 I； ： | 一 | _ 7 d 2 8 d 6 0 d 9 0 d 图3 S R A对抗压强度的影响 7 d 2 8 d 6 0 d 9 0d S A P内养护剂对抗压强度的影响 对 于 S A P来 说 ， w 。 ， B值 分别 为 2 、 3 、 4 、 5 、 6 时 ， 2 8 d强 度 分 别 下 降 5 9 、 9 0 、 1 0 1 、 1 2 7 、 1 4 4 ， 第 6组配合 比的 6 0 d强度较空 白组 有所提高 。 为 了控制强度下降的幅度， 需分析各个掺量对 自收缩的改善 程度后再确定适宜的 。 B值。 在上述降低混凝 土收缩的措施 中， 陶砂 ( 由陶粒 破碎 而成 ) 因其不能大批量加工 的原 因而无法应用 于工程 ， 而 且 ， 吸水率也有 限。 目前 ， 优质 S R A 由于市场需求量太小 ， 国内生产 、 销售 的很少 ， 价格也很高 ， 主要应用 于性能研究 试验和评估分析 。 分析 S A P做为 内养护剂对使用成本 、 生 产工艺和应用效果等几个方面的影响， 初步认为掺加 S A P 是降低 C 7 0混凝土 自收缩的一项较好 的技术措施。 为此 ， 在满足 自密实高强混凝土 的自密实性能和抗压 强度前提下 ， 对混凝土在 不 同 S A P掺量下 的 自收缩 进行 检测 ， 试验配合 比与结果见表 1 0和图 5 。 分析 、 评价 自收缩 结果后 ， 初步确定高强 自密实低收 缩混凝土 的配合 比设计参数为 ： 用水量 1 6 0 k g m 、 胶凝材 表 1 0 混凝土自收缩试验检测 配 合比 编 号 下混凝土浇筑后 7 d内总温升 达到 5 3 4 ， 基本趋 于稳 图5 S R A与S A P对抗压强度和自收缩的影响 定 。 表 1 1 最佳基准混凝土配合比 k g m 3 ( 4 ) 不同功能材料在变温养护时作用效果的对 比试验 为进一步评价 E A与 S A P两种技术措施 的效果 ， 进行 混凝土力学和收缩性能的对 比试验 。 试验时 ， 采用北京地 区质量较好 的膨胀剂 ( 硫铝酸钙 一氧化钙类 ) ， 内掺胶凝材 料总量的 8 ( 表 1 2 ) ， 调整外加剂掺量使各组混凝土 的出 机扩展度在 6 5 0 m m 左右 ( 表 1 3 ) 。 在最 高温度 7 0 7 5 ( 用加速养护箱模拟 巨柱实体的实际最高温度并 以图 7所 示温度变化 ) 、 绝湿状态下 ( 成型后 即用塑料薄膜覆盖 、 拆 模后先用石腊封 面然后用塑料薄膜包裹缠绕) ， 按照 G B T 5 0 0 8 2 -2 0 0 9接触法( 预埋测头 、 卧式测量法 ) 测量混凝土 的收缩( 图 8 ) 。 变温养护曲线 由绝热温升试验获取的温度 历程得到 ， 依此设置变温箱温控程序 ， 其 升温阶段依据绝 热温升曲线设置 ， 为 了加 速试 验 ， 降温 阶段基 本 以 5 d 的速度匀速降温。 从 图 8可 以看 出 ， 随着温度 的变化 ， 混凝 土“ 热胀冷 缩 ” 的现象比较明显 ； 而且 ， 温度对形变 的影 响较 大， 试 验 温度变化在 5 0左右时( 从最高温度降至室温) 产生的变 形在 5 0 0 8左右； 养护温度下降后， 从 1 2 d开始， 变形基 本稳定 。 从图 8还可以看 出 ， 三个 配合 比的混凝土在 2 1 d 时均表现为收缩 ， 收缩在 3 0 0 4 0 0 s ， 而且收缩值相差不 大 。 这次 的测量结 果与 S A P自收缩 对 比试 验 的结 果相 差 1 07 m 蚰 的 加 如 蚰 苫、 霞 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 1 2混凝土对比试验配合比 3 0 0 200 1 00 0 一 1 0 0 一2 0 0 3 O O 一 4O0 5 O O 时 间 d 图 7 变温养护温度控制曲线 龄 期 ， d 图8混凝土早期变形曲线 较大 ， 原因可能是试验方 法的缺陷 ( 试验 时初长为终凝拆 模后量测 ， 而终凝前的部分变形未测到) 。 为了进一步准确评价 S A P 、 E A与 S R A等功能材料对 混凝土 自收缩 的作用效果 ， 采用预埋入差阻式应变计和 自 动数据 采集 系统 相 结合 的方 式 ， 对 几 种 混凝 土配 合 比 ( 表 1 2 ) 在变温养护条件 下 ( 图 7 ) 的 自收缩进行 测试 ， 量 测从混凝土成型后开始 ( 图9) 。 6 O O 4 O O 2 0 0 。 一 2 00 - 4 00 7 1 4 21 28 龄期， d 图 9 变温养护条件下混凝土自收缩曲线 结果表明 ， 相 同的温度变化条件下 ， 掺加不 同功能材 1 08 料时混凝土早期 膨胀与后期收缩变形表 现出较大 的差异 ( 图 l 0 ) ： 在早期 ， S A P组相对于其他组则体现 出早期膨胀 变形较大的特征 ； 3 d后 S A P的收缩速率 接近于基准组 ； E A在 3 d内的膨胀变形仅 比基准组大 6 0 ， 说 明 E A不 适合于高温工作条件 ； S R A 变形与基准组基本一样 ， 说 明 其减缩能力在本试验 中未得到明显体现。 35O 3 O O 2 5 O 2 0 0 1 5 0 餐1 0 0 皿5 O O 一5 0 时 1 日 J ， d 图 1 0混凝土自收缩减少值 曲线 最后 ， 经专家组分析上述试验数据并 充分讨论后 ， 决 定本工程 巨柱施工时采用表 1 1的混凝 土配合 比， 并采用 6 0 d强度进行结构验收评定。 4 结 论 ( 1 ) 采用大掺量矿物掺合料技术配制低收缩高强混凝 土是 比较可行的技术路线 。 ( 2 ) 掺加 S A P引入一定量的水可有效降低高强混凝土 的 自 收缩， 能够实现 C 7 0 混凝土低收缩 的质量控制 目 标 。 ( 3 ) 加入预吸水的 S A P后混凝 土的抗压强度会下降 ， 但对 比分析不同时段的试验结果发现 ， 配合 比相 同而试验 批次不同的混凝土 ， 其抗压强度 的下降率差别较大 ， 这可 能与 S A P在混凝土中的分散均匀性有关， 也可能与 S A P 所引入的水改变了胶凝体系化学进程或反应程度有关。 ( 4 ) S A P在 超高泵送施工 过程 中的失水 情况还 有待 进一步研究 。 致谢 ： 本次混凝土试验研 究得到清华大学阎培渝教授 和江苏博特新材料有限公 司徐文博士的指导和帮助， 特致 谢 意 下转第 1 1 2页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 映混凝土泵送 性能趋 势 ， 却大 多都缺 乏相 应 的量 化性 指 标 。 而流变仪引入 的屈服应力及黏度参数 ， 量化测 的试 混 凝土性能 ， 使准确评价泵送性能成 为可能。 对泵送压 力计 算 ， 国家规范法及学术常用方法 实用 性较强 ， 但其依 托坍 落度参数 ， 已不能反 映高强高性能混凝 土泵送性能规律。 经验评价方法虽有一定适用 性 ， 但局 限性明显 ， 无法广 泛 推广 。 而国外规范及流变仪计算法 ， 都是从流变性能 分析 评价混凝土泵送压力损失 ， 理论上能够实现在试验室便能 测试和分析混凝土泵送性能 。 然而 国内对混凝 土泵送评价 方法 的研究较少 ， 而且针对混凝土泵送评价 的研究罕与实 际泵送建立相关联 系。 因此 ， 应 以混凝土流变性 能检 测方 法为基础 ， 结合实际工程 ， 尤其是超高层建筑 ， 建立一种科 学可行的泵送性能综合评价指标和方法 ， 以此更好地指导 超 高层泵送施工和应用。 参考 文献 ： 1 张希黔， 王伯成 超高层建筑及其现代施工技术的应用I- J 施 工技术， 2 0 0 7 ( 3 ) 2 3赵志晋 新型混凝土及其施工工艺 M 北京 ： 中国建筑工业出 版社 ， 1 9 9 6 3 J O L I N M， e t a 1 U n d e r s t a n d i n g t h e p u m p a b i l i t y o f c o n c r e t e c P r o c e e d i n g s o f S h o t c r e t e f o r Un d e r g r o u n d S u p p o rt XI ， 2 0 0 9 4 3逄鲁峰， 袁惠星 ， 李志明 高性能混凝土可泵性试验研究 J 混 凝土 ， 1 9 9 8 ( 2 ) ： 1 1 1 4 5 B R O WN E R D， e t a 1 T e s t s t o e s t a b l i s h c o n c r e t e p u m p a b i l i t y J ACI J o u r n a l ， 1 9 7 7： 1 9 32 0 3 6 何 圭， 胡曙光， 马保国， 等 免振捣泵送混凝土的工作性评价 J 桂林工学院学报 ， 2 0 0 5 ( 1 ) ： 5 O一 5 3 1- 7 B A R T O S P F r e s h c o n c r e t e ： P r o p e r t i e s a n d T e s t s M L o n d o n ， 1 9 9 2 8 覃维祖 高强与 高性 能混凝土 工作 度评价 J 混凝土 ， 1 9 9 7 ( 3 ) ： 3 9 9 覃维祖 ， 安明哲 高流动性混凝土工作度评价方法研究 J 混 凝土与水泥制品， 1 9 9 6 ( 3 ) 1 0 马保国 ， 彭观良， 胡曙光 ， 等 泵送混凝土可泵性的评价方法浅 探I- J 山东建材 ， 2 0 0 0 ( 5 ) ： 1 4 1 1 冯乃谦 高性能混凝土E M 北京： 中国建筑工业出版社， 1 9 9 6 ： 3 5 8 3 5 8 上接第 1 0 1页 1 1 E L I Z P A U L A MA N F R O I ， MA L I K C H E R I A F ， J A N A I D E C a v a l c a n t e Ro c h a M i c r o s t r u c t u r e， m i n e r a l o g y a n d e n v i r on me n t a l e v a l u a t i o n o f c e m e n t i t i o u s c o mpo s i t e s p r o d u c e d wi th r e d m u d w a s t e J C o n s t r u c t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e r i a l s ， 2 0 1 4 ， 6 7 ： 2 9 3 6 1 2 S E N F F L ， MO D O L O R C E， MO D O L O A S ant o s S i l v a ， e t a 1 I n flu e n c e o f r e d mu d a d d i t i o n o n r h e o l o g i c a l b e h a v i o r a n d h a r d e n e d p r o p e rt i e s o f mo r t a r s J C o n s t r u c t i o n a n d B u i l din g Ma t e r i a l s ， 2 01 4 6 5： 8 491 上接第 1 0 8页 参考 文献 ： 1 张珍林 高吸水性树脂对高强混凝土早期减缩效果及机理研 究 D 北京： 清华大学， 2 0 1 3 2 周宇飞 高强混凝土内养护机制与控制技术研究I- D 武汉 ： 武 汉理工大学工学， 2 0 0 8 1 1 2 1 2 C H O N G H u ， L A R R A R D F D E T h e r h e o l o g y o f fl e s h h i g h p e r - f o r ma n c e c o n c r e t e E J C e me n t and C o n c r e t e R e s e ar c h ， 1 9 9 6 ， 2 6 ( 2 )： 2 8 32 9 4 1 3 赵卓， 唐伟东， 张鹏 高流动性混凝土工作性能试验方法研究I - J 建筑科学 ， 2 0 0 6 ， 0 5 ： 5 1 5 4+ 8 7 1 4 P E T I T J ， WI R Q U I N E， V A N H O V E Y， e t a 1 Y i e l d s t r e s s a n d v i s c o s i t y e q u a ti o n s f o r mo r t a r s and s e l f c o n s o l i d a t i n g c o n c r e t e J C e me n t a n d Co n c r e t e R e s e arc h ， 2 0 0 7， 3 7 ( 5 )： 6 5 56 7 0 1 5 Q R AK S I n v e s t i g a ti o n o f v i b r a t i o n d a m p i n g o n p o l y m e r c o n c r e t e wi thp ol y e s t e r r e s i n Ce me n t a n d Co n c r e t e Re s e a r c h， 2 0 00， 3 0： 1 711 7 4 1 6 Y A N L， e t a 1 P o l y o l e fi n fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o m p o s i t e s ， P a r t I I ： D a m p i n