第一階段工作總結
完成單位：中國第十八冶金建設公司混凝土工程分公司
重慶大學
研究時間：2023年5月19日~6月7日
重慶萬豪國際金融中心塔樓採用c40~c60自密實混凝土，根據工程特點及進度要求，課題組針對c60自密實混凝土的配製技術、以及混凝土拌和物的工作性及抗壓強度（由於時間原因，混凝土強度試驗只有3天及7天資料）進行了試驗研究，現將第一階段工作總結如下：
1 混凝土原材料選擇
1.1 膠凝材料
水泥：重慶拉法基水泥廠生產的水泥；
礦渣：重慶環亞s95級磨細礦渣；
粉煤灰：重慶珞璜電廠ⅱ級粉煤灰；
矽灰：貴州鐵合金廠。
1.2 集料
細集料：
（1）中砂，來自於四川簡陽，細度模數=2.38，堆積密度：1500kg/m3；
（2）特細砂，渠河特細砂，細度模數=1.4，堆積密度：1360 kg/m3；機制砂，細度模數m=4.28，堆積密度：1560 kg/m3
粗集料：5~10mm級配和10~20mm級配復合使用。
1.3 幫浦送劑：
幫浦送劑品種採用聚羧酸系幫浦送劑，預選三個品牌，分別來自於格雷斯公司、四川柯帥公司和重慶三聖。其中，格雷斯公司樣品為高效減水劑與緩凝劑分開包裝，復合使用。
三種幫浦送劑均為水劑，其推薦摻量及固含量見表1。
表1 幫浦送劑推薦摻量固含量
注：柯帥公司前後送過兩次幫浦送劑樣品，第二次送樣是根據前面試驗結果做了簡單調配，除特別說明外，報告中所列該公司幫浦送劑樣品均為調配前的樣品。
2 試驗方法說明
2.1 混凝土攪拌
機械攪拌，幫浦送劑採用同摻法，攪拌時間120秒。
2.2 拌和物工作性測試
測試指標包括：初始坍落擴充套件度及其經時損失，t500流動時間及其經時損失，l形儀指標，b形儀指標及拌和物穩定性跳桌試驗，各指標要求見表2。
表2 自密實混凝土拌和物工作性檢測方法與指標要求
混凝土拌和物各效能指標中，b形箱指標測試方法按中國工程建設標準化協會《自密實混凝土應用技術規程》（徵求意見稿）進行，其餘指標全部按照中國土木工程學會標準《自密實混凝土設計與施工指南》（cces02-2004）要求的方法進行。
2.3 混凝土強度測試
工作性測試完畢後，進行試件製作、養護及按齡期測試強度。試件製作及強度測試方法按照《自密實混凝土設計與施工指南》（cces02-2004）要求進行。
試件尺寸為100×100×100mm。
3 幫浦送劑淨漿試驗
自密實混凝土對混凝土幫浦送劑的減水率要求相對較高，因此，課題組針對預選的三種聚羧酸系幫浦送劑進行了淨漿試驗。
試驗中，將不同摻量的幫浦送劑摻入水灰比為0.28的水泥淨漿中，測試淨漿的流動度，以此來評定幫浦送劑的減水效果。
試驗結果見表2~表4及圖1~圖4中。
從圖1可以看出，摻量0.6%~1.0%時，柯帥幫浦送劑的減水效果最好，在摻量大於1.
0%後其減水率開始下降。而三聖幫浦送劑與格雷斯幫浦送劑在低摻量時雖減水率不高，但隨著摻量增加，減水作用增加，特別是格雷斯幫浦送劑，增加更加明顯。
從表3~表5及圖2~圖4的試驗結果來看，總體而言，三種幫浦送劑不但有著很好的減水效果，且在淨漿條件下，摻入三種幫浦送劑後，淨漿的流動性經時損失都比較小，表現出很好的保坍潛力。
相對來說，格雷斯幫浦送劑（復合緩凝劑）的流動性經時損失更小，120分鐘後，其流動性不小於，甚至個別還高於淨漿的初始流動性。
淨漿試驗結果顯示，滿足一定摻量條件下，三種幫浦送劑都具有良好的減水作用，適合於製備自密實混凝土。
當然，應該認識到，對混凝土而言，淨漿試驗結果只能具有參考價值，幫浦送劑究竟是否滿足自密實混凝土效能要求，還需要以混凝土試驗結果來說明。
4 自密實混凝土的配製及效能測試
自密實混凝土配製過程中，主要進行了幫浦送劑的混凝土試驗比較，粗集料試驗、細集料選擇及砂率試驗，膠凝材料用量試驗及礦物摻合料的種類及摻量試驗。
4.1 幫浦送劑品種對混凝土拌和物效能影響
按照三種幫浦送劑摻量範圍要求，對三種幫浦送劑用於製備自密實混凝土時的效能進行了比較。試驗所用配合比及試驗結果分別見表6-1及表6-2。
表6-1 不同幫浦送劑對混凝土拌和物效能影響試驗配合比
*：所用柯帥幫浦送劑為該公司將所送樣品重新調配後的樣品。
表6-2 不同幫浦送劑對混凝土拌和物效能影響試驗結果
從本研究的試驗結果來看，摻入柯帥幫浦送劑後，混凝土的流動性相對最高，填充效能最好，間隙通過性也較好，但是混凝土的抗離析效能（拌和物穩定性）相對也最差，且混凝土表現出氣泡較多。
摻入格雷斯幫浦送劑後，混凝土流動性及填充效能不及柯帥幫浦送劑，但是其抗離析效能（拌和物穩定性）相對最好，其混凝土氣泡較少。
而三聖幫浦送劑無論是流動性、填充效能，以及抗離析效能（拌和物穩定性）等，都不及前二者。
從強度結果來看，很難比較三種幫浦送劑對強度的影響。
綜合以上的試驗結果，在後面的混凝土試驗中，幫浦送劑主要採用柯帥和格雷斯兩種進行研究。
4.2 集料選擇
配製自密實混凝土應該優先選擇中、粗砂，但重慶地區無中、粗砂資源，製備高強度等級混凝土所用細集料主要採用機制砂與特細砂混合而成的混合砂。為保證研究質量，在本研究中，首先考慮選用中砂，但也進行了混合砂製備自密實混凝土的試驗研究。
試驗中，同時還考察了不同級配（5~10mm及10~20mm）的粗集料按不同比例復合時對混凝土效能的影響。試驗配合比見表7-1，試驗結果見表7-2。
7-1 不同集料對混凝土拌和物效能影響試驗配合比
7-2 不同集料對混凝土拌和物效能影響試驗結果
**：試驗操作失誤。
從表7-2試驗結果來看，相比於混合砂，用中砂配製的混凝土具有更高的流動性，更好的填充性。而二者的間隙通過性及抗離析效能（拌和物穩定性）難以比較優劣。
從混凝土3天及7天強度試驗結果來看，用混合砂的混凝土強度高於用中砂的混凝土強度值。
4.3 中砂砂率對混凝土效能影響
砂率對混凝土效能，特別是其流動性及抗離析性等都有著較大的影響。本研究中，中砂砂率分別採用45%、48%及50%進行比較，試驗配合比列於表8-1，試驗結果列於表8-2。
8-1 中砂砂率對混凝土效能影響試驗配合比
*：所用柯帥幫浦送劑為該公司將所送樣品重新調配後的樣品。
8-2 中砂砂率對混凝土效能影響試驗結果
從表8-1中的用水量及表8-2中的坍落度、擴充套件度以及填充效能結果可以看到，中砂砂率為50%時，流動性能基本相同時，混凝土的用水量相對最少。
此外，從抗離析效能（拌和物穩定性）結果來看，也是砂率為50%時的混凝土抗離析效能（拌和物穩定性）最好。
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