李志军，蒋瑞武，牛庚鑫

（山西中旺伟业建材科技有限公司，山西 太原 030032）

C60 自密实高性能混凝土质量控制要点

李志军，蒋瑞武，牛庚鑫

（山西中旺伟业建材科技有限公司，山西 太原 030032）

本文是对山西省太原市建设中的一地标性建筑，主体核心筒结构钢管内采用 C60 自密实混凝土的应用及质量控制进行了技术性总结。

C60 自密实高性能泵送混凝土；现场施工管理的配合；混凝土质量评述

0 引言

C60 自密实高性能泵送混凝土以高强度、高流态、高耐久性受到建筑行业的广泛关注，主要应用于各种大体量、超高层建筑，但在内陆省份工程中大量应用并不多见，这也成为内地高性能商品混凝土应用推广的紧迫课题。我公司采用生产配比优化，严控生产、浇筑流程工艺，就地优选原材，成功地生产出绿色环保的 C60 自密实高性能泵送混凝土，并在实际工程中大量应用。

1 工程概况

C60 自密实混凝土应用工程为某地产集团有限公司在山西省太原市某项目的 1#、2#楼/北区裙房/北区地下车库项目。该工程位于太原市万柏林区，地下五层，地上五十三层。建筑高度 228.9m，建筑面积约 280000m2。其结构形式：地下为框架结构，地上为剪力墙＋钢结构。主体核心筒结构钢管内的混凝土采用 C60 的自密实高性能混凝土。建成后将成为太原市标志性建筑。

结构特点：此次浇筑的无缝钢管柱，圆形截面直径为800mm，内壁焊钢隔板，柱高按层高 3.6～4.2m 不等，每层16 根，每根柱用混凝土约 4.5m3。

2 混凝土试配各项准备

2.1 技术要求

强度等级：C60；浇筑方式：自密实（不振捣）；

混凝土拌合物工作性能：不离析、不泌水、不分层、流动性、均质性、稳定性好；

坍落度及扩展度：出机坍落度≥260mm，扩展度≥700mm、3 小时坍落度损失≤10mm，扩展度损失≤100mm；

凝结时间：初凝≥12 小时，终凝时间≤18 小时。

2.2 配合比设计原则

（1）设计依据，主要依据JGJT 385—2015《高性能混凝土评价标准》、JGJT 283—2012《自密实混凝土应用技术规程》和 JGJ T328—2014《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》三个规范要求。

（2）设计实现要点，强度和混凝土拌合物工作性能。

（3）设计思路确定，结合太原市地材实际就地取材，参考国内高性能应用经验以及专家的咨询建议，在我公司前期已大量生产应用常规 C60 混凝土的经验基础上，综合确定的配合比设计思路是：利用高性能的外加剂复掺辅之以双掺优质掺合料，并选用洁净的粗细骨料，再经过试配调整，从而达到设计及施工要求。

（4）设计实现的关键特征，根据规范和材料情况实际确定了设计意图实现的几个关键点：即拌合物要具有大流动度、低黏度、不易离析几个特征。

2.3 原材料选择

（1）水泥（C）。选用冀东普硅 52.5 水泥，基于两点考虑，一是我司大量使用该水泥，质量稳定，试验检测数据齐全，与外加剂适应性强；二是其富余强度高，可以适当减少总胶凝材料用量。其性能如表1。

表1 水泥性能指标

（2）粉煤灰（F）。粉煤灰是拌合物流动性决定因素，尤其“滚珠效应”的发挥对流动性改善作用明显。经过多家对比，综合选用榆社Ⅱ级粉煤灰，性能如表2。

表2 粉煤灰性能指标

（3）矿粉（K）。矿粉采用长期使用、质量优良稳定的山西太钢不锈钢有限公司生产的 S95 级矿粉，其性能指标见表3。

表3 矿粉性能指标

（4）细骨料（S）。出于颗粒形状对流动性的影响，选用天然砂，经过实地勘察，试验检测筛选，最终选用文水开栅砂石厂生产的天然水洗中砂，要求级配属Ⅱ区，含泥量≤2%，泥块含量≤0.5%，实际检测数据如表4。

表4 细骨料性能指标

（5）粗骨料。石子的选择有些周折，在初期还是采用了普通 C60 所用的选用 5～20mm 连续级配石子（G1），但是试配结果出来，流动度不能保证。经过分析和原材料逐项检测，发现石子针片状含量偏高，保证泵送还行，自密实混凝土就难以保证，为此又通过掺加一部分 5～16mm 的连续级配石子（G2）降低针片状总含量，改善拌合物流动性。所以最终采用了两个级配的石子。其经试验后掺合的性能表5。

表5 粗骨料性能指标

（6）外加剂（SC-2）。采用了在聚羧酸保坍、减水、缓凝基础上自主现场复合掺加适量具有分散性能的减胶组分以确保拌合物的流动性。同时考虑聚羧酸为降低敏感性，采用相对降低纯度，提高掺量。

1）选用庆远公司生产的聚羧酸外加剂，固含量 20%，密度 1.033g/mL，减水率 25%，pH 值 6.5。

2）选用的具有分散功能减胶组分的泵送减胶剂，减水率3.9%，含气量 2.9%，pH 值 9.6，密度 1.009g/mL。

（7）饮用水。经检测符合 JGJ 63—2006《混凝土用水标准》要求。

3 混凝土配合比试配、调整及确定

本工程从最早的了解到现在施工不到四个月时间，好在我公司 2015 年有大量生产供应 C60 混凝土的经验，在接到任务后，我公司试验室立即在普通 C60 基础上，对照规范进行两重混凝土的性能对比，找出不同点，有针对性地对 C60 自密实高性能混凝土进行了再设计和调整，并且邀请一些国内有应用经验的专家进行了配合比论证、修正，经过三轮大的试配调整、近 20 次的试配，并经过实际生产线小型试生产工地应用，最终确定了的配合比如表6。

表6 实际生产配合比 kg/m3

混凝土拌合物性能如表7。由表7 可以看出，初步确定配合比的各项检测性能符合混凝土施工性能和设计要求，且具有可操作性。

表7 混凝土性能

4 混凝土生产质量控制

混凝土生产质量控制尤为关键环节，为此确定如下节点控制原则，安排专人全过程监控落实。混凝土质量，针对混凝土坍落度的保持、混凝土拌合物离析等质量问题加强管理控制，确保到达施工现场的混凝土的坍落扩展度≥700mm。

4.1 C60 自密实混凝土的生产搅拌质量控制要点

（1）注意聚羧酸系外加剂与萘系外加剂不得混用。

（2）原材料的计量必须准确无误，尤其是用水量。

（3）搅拌投料顺序为先投细骨料、水泥及掺合料、然后加水、外加剂及粗骨料。

（4）应保证混凝土拌合物充分搅拌均匀，搅拌时间根据试验确定为 90s，实际生产必须严格保证混凝土的搅拌时间。

（5）混凝土开盘鉴定，需进行规定的各项性能试验，对其余每盘的混凝土均需进行目测并确认其性能满足要求。

4.2 水的控制管理要点

由于自密实混凝土的水胶比一般较小且相对观感粘稠，同时聚羧酸对水的敏感性，所以要求无论在生产中还是运输过程中都要严格控制非混凝土配合比用水进入混凝土拌合物中。

（1）每次生产前必须实测砂含水率，配合比确定经 ERP输入生产搅拌系统后，非质量人员不得调整用水量，质量人员每次调整要作好对应记录。

（2）生产前必须进行水称砝码校定和归零，并做记录。

（3）生产时装入混凝土前必须仔细检查并提醒司机排除搅拌车内残存的刷车水；冲刷搅拌车料口用水不得进入搅拌车内，对无法避免水进入搅拌车内的部位不得用水冲刷；运输过程中严禁往罐车筒内加水。

4.3 调度运输过程中的主要注意事项

（1）生产调度要确保混凝土及时浇筑与供应：派车要选择最佳路线尽快将混凝土运送到工地，对超过 120min 的混凝土，调度必须及时将情况反馈给技术人员对混凝土进行检查；工地现场要合理安排车辆，避免压车。

（2）混凝土在现场卸灰完毕时，严禁将冲洗尾部料斗水冲入泵车斗内。

4.4 质量检查要点

（1）对生产全过程的质量检查由质检员完成，要求出厂、到现场浇注前每车必检。

（2）质检员检查的内容如表8。

表8 质检内容

5 现场管理和施工配合

在施工过程中，混凝土厂家和施工方密切才能配合保证混凝土的浇筑质量。浇筑的连续性和减少漏浆是重中之重。另外，要通过精心养护的手段保证混凝土后期性能。

5.1 施工准备要点

（1）由于自密实混凝土的大流动性，所以要求模板要有足够的强度、刚度和稳定性来满足流态混凝土所产生的侧压力，不得有低于最高浇筑表面的开放部分或缺口，模板间的缝隙不得大于 2mm。施工前施工单位技术人员检验模板支立、钢筋及保护层厚度等情况，对影响混凝土浇筑的问题及时进行处理。

（2）考虑到实际状况变化以及混凝土的粘聚性大，在浇筑柱子过程中，担心纯粹靠混凝土的自流不能完全密实，为确实保证混凝土的密实，要准备部分胶木锤。在浇筑柱体时，可在柱模具、钢管外侧用木锤适当敲击以确保混凝土密实。

5.2 泵送浇注控制要点

（1）施工前，要根据现场情况合理布置混凝土足够泵送设备，保证混凝土浇筑顺利和均匀布料的需要。同时根据施工的实际情况，考虑到 C60 自密实高性能混凝土的泵送的连续性和质量保证，现场要准备备用泵。防止机械故障或其它因素影响混凝土施工的及时性和连续性。

（2）混凝土在卸车前应进行二次搅拌，搅拌时间不少于2min，以保证混凝土的均匀性，同时对混凝土的相关技术指标要进行现场测定，对不符合质量技术要求的混凝土不得进行浇筑。

（3）浇筑时下料口应尽可能的低，尽量减少混凝土浇筑落差，同时采取分层浇筑。在浇筑完第一层后，应确保下层混凝土未达到初凝前进行第二层的浇筑。

（4）自密实混凝土应在 120min 内浇筑完成，确保其高工作性能状态消失前完成泵送和浇筑。

（5）现场准备适当量的外加剂，预备调整混凝土使用。

5.3 养护

（1）加强养护减少温差和干缩裂缝。本次自密实混凝土的浇筑正赶上太原市温度的较高阶段，日平均气温均在 26℃左右，在混凝土浇筑完毕后，模板外侧进行了包裹。拆模后在混凝土表面涂刷养护剂进行养护，结构四周进行了封闭措施。

（2）适当延长了拆模时间。

6 C60 自密实高性能混凝土施工效果及经验总结

6.1 混凝土施工效果

从 2016年5月9日和 5月10 试验塔吊浇筑第一批混凝土顺利进行，又于 5月12日转入泵送浇筑 80m3，浇筑圆满完成。截止到 7 月份已完成全部地下结构中钢管柱浇筑总计 C60 自密实高性能混凝土 600 余方。前 2 次浇筑混凝土的同条件 28 天试件其抗压强度分别达到设计强度的 105%、102%；标养 28 天试件的强度均在设计强度的 114%、117%。依据 GB/T 50107—2010《混凝土强度检验评定标准》按非统计方法评定，该批混凝土强度完全合格。

6.2 几点应用经验总结

（1）对于高性能混凝土，原材料的优选优用是关键，没有好材料，高性能只是空谈，但作为商品混凝土的“商品”属性，其经济性的考量也是重点。

（2）对于质量技术人员来说，高性能混凝土的成功设计、应用来自于大量的基础试验、数据积累以及对规范的深刻理解和把握。

（3）在实际应用中，初始出机混凝土析出粉煤灰，通过调整降低了混凝土粉煤灰掺量并适当降低外加剂掺量，现场浇筑混凝土未有粉煤灰析出。

（4）在实际浇筑过程中发现隐蔽结构和浇筑面小的结构，混凝土流动速度小于泵送速度，容易在入模口堆积，泵送可降低排量，巧妙利用泵送的冲击力加快混凝土的入模速度和流动速度，提高效率。

[1] 刘刚．C60 钢管自密实混凝土的研究及应用[J]．商品混凝土，2009(12): 63+40．

[2] 蔡亚宁，袁富平．泵送 C60 自密实混凝土在工程中的应用[J]．混凝土，2005(5): 57-59．

［通讯地址］山西省太原市小店区黄陵乡马练营村北山西中旺伟业公司（030032）

李志军（1975—），男，硕士，山西中旺伟业建材科技有限公司总工，主要从事混凝土企业管理和混凝土质量技术研究工作。