一种低标号机制砂百米高程泵送混凝土

摘要

本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种低标号机制砂百米高程泵送混凝土，解决现有低标号泵送混凝土一级泵送高度较低、多采用优质河砂成本较高的问题，每立方混凝土由下列重量比的原料制成：水泥300－310kg，粉煤灰90－100kg，机制砂750－780kg，碎石1000－1100kg，水170－180kg，复合添加剂3－4kg。本发明采用机制砂、低含量水泥等原料并经过一系列优化试验配制成低标号混凝土，流动性好，不离析，摩阻力小，有良好的粘塑性，可泵性好，施工和易性较好，不仅一级垂直泵送高度能达到百米以上，尤其适用于地形陡峭的山区施工，而且采用机制砂代替河砂，成本较低。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种低标号机制砂百米高程泵送混凝土。

背景技术

公知，泵送混凝土的可泵性要求为：混凝土在泵压的推动下，以等速、柱塞状向前运动。混凝土内的水泥浆或水泥砂浆在压力作用下被挤向外围，在混凝土芯柱与管壁之间形成一薄层水泥浆或水泥砂浆，所以泵送混凝土在管道内可以分为邻接管壁的水膜层，接着是薄浆层，中间则为混凝土芯柱，水膜层和薄浆层为混凝土芯柱在管道内流动的润滑层，混凝土芯柱则悬浮在润滑层内。输送管对混凝土流动的阻力，主要是在管壁处的剪切力，只要混凝土泵推力大于混凝土的剪切屈服应力，混凝土拌合物就开始在管内流动。滑润层的屈服剪切应力和粘度系数都小于混凝土芯柱屈服剪切应力和粘度系数，当泵压推力产生的剪切应力已经使滑润层达到流变程度、混凝土芯柱还没有达到极限剪切应力时，混凝土芯柱在输送管内向前流动，芯柱混凝土内部却没有相对运动，反而在压力作用下，泌水过快，水和泥浆很快流出，引起新拌混凝土很快失水变干，失去流动性，在这种情况下，摩擦阻力急剧上升，从而就会发生混凝土堵管，也就是混凝土不可泵。故混凝土在泵送过程中，必须有滑润层，也就是说混凝土的和易性一定要好，也就是说要达到混凝土顺利泵送的目的，混凝土拌合物必须具有可泵性，即混凝土拌合物具有一定的流动性，不能离析，摩阻力小，有良好的粘塑性。

目前，大于100米高程的泵送混凝土大多为C30以上的高标号混凝土，而且宜采用级配良好的天然中砂，这样才能达到混凝土顺利泵送的目的。但是随着国家基础建设的加快，混凝土工程所用的优质河砂部分地区出现资源紧缺、供需矛盾突出、价格昂贵等问题，人们开始尝试使用机制砂来代替河砂应用于泵送混凝土，但是由于机制砂表面棱角和级配不良等缺点，对混凝土和易性有显著影响，对混凝土的可泵性损伤严重，所以技术人员经常采用在泵程较低的混凝土工程中或较高标号的泵送混凝土中使用机制砂；目前，也有较高的建筑物用C25级及以下较低强度的低标号泵送混凝土，为了提高其泵程，通常需要增加泵机的数量和高空施工作业平台，采用二级泵送、三级泵送等，实际上等于降低了一级泵送高度，虽然其材料投入成本比较低，但是设备成本投入加大，工作效率降低。因此，目前对于C25级及以下较低强度混凝土一级垂直泵送且高度达百米以上极少见到。

发明内容

本发明为了解决现有低标号泵送混凝土一级泵送高度较低、多采用优质河砂造成成本较高的问题，提供一种低标号机制砂百米高程泵送混凝土。

本发明是采用如下技术方案实现的：低标号机制砂高泵程混凝土，每立方混凝土由下列重量比的原料制成：水泥300-310kg，粉煤灰90-100kg，机制砂750-780kg，碎石1000-1100kg，水170-180kg，复合添加剂3-4kg；在实际施工中，将上述原料配比等比例扩大即可，

所述的水泥采用P.O32.5R水泥；

所述的碎石为5-31.5mm连续级配，表观密度为2700kg/m³，压碎指标为8.0％，空隙率为40％；

所述的机制砂表观密度为2680kg/m³，堆积密度为1560kg/m³，石粉含量为6.0％，孔隙率为42％，细度模数为3.5；

所述的粉煤灰为二级粉煤灰，其细度为12.8％，需水量比为101％，烧失量为6.03％；

所述的复合添加剂采用山西万荣永红复合添加剂公司生产的RT-B3型复合添加剂，以提高混凝土的工作性能，含气量为3.1％，抗压强度比28天123％。

为了证明本发明所述泵送混凝土的各项技术指标，进行了多项试验，结果见表1、表2：

表1

  拌合物扩展度  流动度  压力泌水含气量拌合物容重总碱含量  450mm  22s  80％3.0％2400kg/m³ 2-172kg/m³

表2

        坍落度/mm         凝结时间   抗压强度/MPa  初始 30min后 60min后 初凝 终凝  7d  28d  165165 160 10h 45min 13h 26min 28.2  33.0

由上述表中数据可知，通过对新拌混凝土的扩展度、流动度、压力泌水、含气量、坍落度、凝结时间等技术指标进行的试验表明，本发明所述的泵送混凝土流动性好，摩阻力小，减少泵送过程中混凝土的阻力，减小百米高程对泵压的较高要求，保证混凝土在较低压力下顺利地垂直泵送；混凝土在压力下不离析，泌水率小，满足百米以上高程泵送压力下对混凝土有良好粘塑性的要求；混凝土的初凝、终凝时间大于混凝土运输、泵送、振捣时间，满足现场工序施工要求；混凝土7d抗压强度大于设计强度的90％，满足工序转换时间内对强度的要求，28d抗压强度大于设计强度，符合要求；通过以上试验表明本发明所述的泵送混凝土的有效可行。

此外，为了进一步证明本发明所述混凝土的应用效果，将其应用到混凝土构件上，例如浇注一个高度为106.5米的墩身，实际泵送高度108米，墩身0-72米制作80组28d试件，72-106.5米制作33组28d试件，通过抗压强度试验测定每段各个试件的强度，然后采用TBl0425-94标准评定结果，见表3

表3

部位组数平均值标准差最小值最大值强度平均值m2f_cu结论0-72m72-106.5m803331.1Mpa31.4Mpa1.91.428.8Mpa28.8Mpa36.1Mpa34.1Mpa26.8Mpa26.3Mpa合格合格

由上述表格数据可知，本发明所述墩柱混凝土28d抗压强度平均值大于规范要求值，标准差表明强度离散性较小，施工质量控制满足要求，强度评定符合设计标准TB10425-94规范要求，按铁路规范评定结论合格。

与现有高泵程高标号混凝土相比，本发明采用机制砂、低胶凝材料用量等并经过一系列优化试验配制成低标号混凝土，流动性好，不离析，摩阻力小，有良好的粘塑性，可泵性好，施工和易性较好，不仅一级垂直泵送高度能达到百米以上，尤其适用于地形陡峭的山区施工，而且采用机制砂代替河砂，成本较低。

具体实施方式

实施例1：

一种低标号机制砂百米高程泵送混凝土，每立方混凝土由下列重量比的原料制成：水泥300kg，采用P.O32.5R水泥；粉煤灰90kg，为二级粉煤灰，其细度为12.8％，需水量比为101％，烧失量为6.03％；机制砂750kg，其表观密度为2680kg/m³，堆积密度为1560kg/m³，石粉含量为6.0％，孔隙率为42％，细度模数为3.5；碎石1000kg，为5-31.5mm连续级配，表观密度为2700kg/m³，压碎指标为8.0％，空隙率为40％；水170kg/m³，复合添加剂3kg，采用山西万荣永红复合添加剂公司生产的RT-B3型复合添加剂，含气量为3.1％，抗压强度比28天123％。

实施例2：

一种低标号机制砂百米高程泵送混凝土，每立方混凝土由下列重量比的原料制成：水泥310kg，采用P.O32.5R水泥；粉煤灰100kg/m³，为二级粉煤灰，其细度为12.8％，需水量比为101％，烧失量为6.03％；机制砂780kg，其表观密度为2680kg/m³，堆积密度为1560kg/m³，石粉含量为6.0％，孔隙率为42％，细度模数为3.5；碎石1100kg，为5-31.5mm连续级配，表观密度为2700kg/m³，压碎指标为8.0％，空隙率为40％；水180kg/m³，复合添加剂4kg，采用山西万荣永红复合添加剂公司生产的RT-B3型复合添加剂，含气量为3.1％，抗压强度比28天123％。

实施例3：

一种低标号机制砂百米高程泵送混凝土，每立方混凝土由下列重量比的原料制成：水泥302kg，采用P.O32.5R水泥；粉煤灰92kg，为二级粉煤灰，其细度为12.8％，需水量比为101％，烧失量为6.03％；机制砂775kg，其表观密度为2680kg/m³，堆积密度为1560kg/m³，石粉含量为6.0％，孔隙率为42％，细度模数为3.5；碎石1030kg，为5-31.5mm连续级配，表观密度为2700kg/m³，压碎指标为8.0％，空隙率为40％；水178kg，复合添加剂3.8kg，采用山西万荣永红复合添加剂公司生产的RT-B3型复合添加剂，含气量为3.1％，抗压强度比28天123％。

实施例4：

一种低标号机制砂百米高程泵送混凝土，每立方混凝土由下列重量比的原料制成：水泥305kg，采用P.O32.5R水泥；粉煤灰92kg，为二级粉煤灰，其细度为12.8％，需水量比为101％，烧失量为6.03％；机制砂768kg，其表观密度为2680kg/m³，堆积密度为1560kg/m³，石粉含量为6.0％，孔隙率为42％，细度模数为3.5；碎石1050kg，为5-31.5mm连续级配，表观密度为2700kg/m³，压碎指标为8.0％，空隙率为40％；水172kg，复合添加剂3.55kg，采用山西万荣永红复合添加剂公司生产的RT-B3型复合添加剂，含气量为3.1％，抗压强度比28天123％。

实施例5：

一种低标号机制砂百米高程泵送混凝土，每立方混凝土由下列重量比的原料制成：水泥300kg，采用P.O32.5R水泥；粉煤灰100kg，为二级粉煤灰，其细度为12.8％，需水量比为101％，烧失量为6.03％；机制砂775kg，其表观密度为2680kg/m³，堆积密度为1560kg/m³，石粉含量为6.0％，孔隙率为42％，细度模数为3.5；碎石1080kg，为5-31.5mm连续级配，表观密度为2700kg/m³，压碎指标为8.0％，空隙率为40％；水180kg，复合添加剂4kg，采用山西万荣永红复合添加剂公司生产的RT-B3型复合添加剂，含气量为3.1％，抗压强度比28天123％。