王龍強(qiáng)

（河北省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，石家莊 050000）

近些年來(lái)，隨著水利工程的增加，為了水利工程的施工快捷方便， 越來(lái)越多的工程選擇使用商品混凝土， 商品混凝土的使用能夠節(jié)省工程成本及人力物力，但由于工程項(xiàng)目多位于偏遠(yuǎn)地帶，交通較為不便，有些工程距混凝土攪拌站較遠(yuǎn)，而混凝土攪拌車(chē)在運(yùn)輸過(guò)程中的不斷攪拌及受到環(huán)境溫度濕度的影響， 商品混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中將會(huì)有坍落度和含氣量的損失， 文章利用試驗(yàn)室環(huán)境設(shè)備模擬商品混凝土攪拌車(chē)的連續(xù)攪拌過(guò)程， 對(duì)混凝土的坍落度及含氣量的損失值進(jìn)行測(cè)定。

1 原材料檢驗(yàn)

在進(jìn)行配合比試驗(yàn)前需要對(duì)原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，試驗(yàn)所用水泥為PO42.5的普通硅酸鹽水泥， 砂子為河砂中砂，石子為10～20mm的天然巖石碎石，外加劑分別為聚羧酸高性能減水劑和引氣劑， 試驗(yàn)所用水為自來(lái)水。 原材料檢驗(yàn)如表1～表4。

表1 水泥物理性能

表2 碎石技術(shù)指標(biāo)

表3 砂子技術(shù)指標(biāo)

表4 外加劑技術(shù)指標(biāo) 單位：%

試驗(yàn)所檢原材各項(xiàng)指標(biāo)均符合相關(guān)規(guī)范要求，可以依據(jù)原材料的密度、吸水率、細(xì)度模數(shù)、減水率及含氣量等進(jìn)行配合比調(diào)試試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)方案

2.1 試驗(yàn)理論

文章的試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱藴y(cè)試混凝土中含氣量的損失變化，因此選擇具有抗凍要求的配合比進(jìn)行試驗(yàn)，有抗凍要求的混凝土需要摻入引氣劑來(lái)控制含氣量的多少以滿(mǎn)足抗凍等級(jí)的需要，SL 677—2014 《水工混凝土施工規(guī)范》中對(duì)不同骨料粒徑及不同抗凍等級(jí)要求的混凝土含氣量進(jìn)行了規(guī)定［1］，如表5。

表5 抗凍混凝土的適宜含氣量

從表5可看出，在水利行業(yè)規(guī)范中，將混凝土抗凍等級(jí)分為F≥200和F≤150兩種情況， 本試驗(yàn)研究對(duì)象為水利工程中的常用抗凍等級(jí)F≤150的情況，試驗(yàn)所選用原材中的碎石粒徑為工程常用石子粒徑10～20mm，因此，根據(jù)規(guī)范要求，混凝土含氣量宜控制在5.0%±1.0%范圍之內(nèi)。

試驗(yàn)將混凝土強(qiáng)度等級(jí)設(shè)定為固定值， 根據(jù)試驗(yàn)室配比經(jīng)驗(yàn)，將混凝土強(qiáng)度等級(jí)設(shè)置為C25，在水利工程中抗凍等級(jí)F≤150的常用等級(jí)為F50、F100、F150， 因此， 試驗(yàn)配比設(shè)計(jì)選用C25F50、C25F100、C25F150 3種配比的混凝土， 其中坍落度均設(shè)定為160～200mm，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)配比的試配和調(diào)整后，配比設(shè)計(jì)單如表6。

表6 配合比各原材料用量 單位：kg/m3

2.2 試驗(yàn)方法

在含氣量測(cè)定的同時(shí)進(jìn)行坍落度的測(cè)定試驗(yàn)，試驗(yàn)的配合比設(shè)計(jì)、坍落度及含氣量的試驗(yàn)方法依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為SL/T 352—2020《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》。 在混凝土拌和物攪拌完成后，依據(jù)試驗(yàn)方法分別對(duì)混凝土拌和物的坍落度和含氣量進(jìn)行初始值的測(cè)定。

本次試驗(yàn)是利用試驗(yàn)室攪拌機(jī)進(jìn)行工程運(yùn)輸攪拌機(jī)的模擬試驗(yàn)，在GB 8076—2008《混凝土外加制》中對(duì)外加劑的坍落度和含氣量1h經(jīng)時(shí)變化量測(cè)定試驗(yàn)中規(guī)定： 留下足夠的試驗(yàn)坍落度和含氣量的混凝土數(shù)量，將混凝土靜置在濕潤(rùn)過(guò)的加蓋容器內(nèi)1h（從加水?dāng)嚢钑r(shí)開(kāi)始計(jì)算）后倒出，翻拌均勻后再進(jìn)行坍落度和含氣量的測(cè)試試驗(yàn)， 初始值和1h之后的測(cè)試值之差即為1h經(jīng)時(shí)變化量［2］。

參照此方法， 在混凝土拌和物攪拌完成后按照SL/T 352—2020《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中的試驗(yàn)方法進(jìn)行坍落度和含氣量的初始值測(cè)定， 從加水?dāng)嚢钑r(shí)開(kāi)始計(jì)算， 攪拌機(jī)加蓋連續(xù)進(jìn)行1h的攪拌后再進(jìn)行坍落度和含氣量的測(cè)定， 初始值與1h后的測(cè)值的差即為試驗(yàn)所測(cè)得的坍落度和含氣量的損失值。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 試驗(yàn)過(guò)程

試驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境溫度為20 ℃，濕度為65%，在試驗(yàn)過(guò)程中保持試驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境溫度控制在20±5 ℃，濕度大于50%，試驗(yàn)時(shí)聚羧酸高性能減水劑為液劑，按照摻量直接摻加，引氣劑為膏狀，摻量較小，配置成1%的溶液后進(jìn)行摻加。

按照試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定后的結(jié)果如表7。

表7 配合比坍落度及含氣量測(cè)定結(jié)果

在試驗(yàn)過(guò)程中，初始試驗(yàn)時(shí)，混凝土拌和物的坍落度及含氣量都能控制在要求范圍之內(nèi)， 混凝土拌和物狀態(tài)較好，經(jīng)過(guò)1h連續(xù)攪拌之后，混凝土拌和物狀態(tài)較為干結(jié)，坍落度較小，幾乎沒(méi)有坍落度，而含氣量的損失也較高，損失達(dá)2.8左右。

在試驗(yàn)室內(nèi)較為理想的環(huán)境下進(jìn)行模擬攪拌車(chē)的試驗(yàn)操作， 結(jié)果表明坍落度及含氣量經(jīng)過(guò)1h連續(xù)攪拌后的損失量都較大，因此在現(xiàn)場(chǎng)施工中，尤其需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)幕炷翑嚢柢?chē)， 應(yīng)對(duì)有含氣量及坍落度要求的混凝土的損失量加以重視， 加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)試驗(yàn)。

3.2 含氣量控制措施

影響混凝土拌和物含氣量的因素較多， 混凝土的溫度過(guò)高、攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或攪拌時(shí)間不足、振搗頻率過(guò)高或振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都會(huì)引起含氣量的減少，而混凝土的坍落度越大則含氣量越多， 在現(xiàn)場(chǎng)施工中要對(duì)能夠引起含氣量減少的影響因素加以控制，以減少含氣量的損失。

在施工現(xiàn)場(chǎng)， 對(duì)有抗凍等級(jí)要求的混凝土需要對(duì)其含氣量進(jìn)行測(cè)定， 施工時(shí)需要對(duì)出機(jī)口及最后出機(jī)的混凝土進(jìn)行含氣量的測(cè)定， 如果攪拌車(chē)在現(xiàn)場(chǎng)停留時(shí)間較長(zhǎng)， 則需要有規(guī)律地間隔時(shí)間對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，以保證含氣量能夠滿(mǎn)足要求。只有一般要求的混凝土則可在攪拌機(jī)出口處進(jìn)行測(cè)試。 無(wú)論哪一種測(cè)法，測(cè)定值都應(yīng)當(dāng)大于需要值1/4～1/3［3］。 商品混凝土的購(gòu)買(mǎi)應(yīng)選擇就近的具有相應(yīng)資質(zhì)能力的混凝土攪拌站， 在施工現(xiàn)場(chǎng)與攪拌站之間需要做好試驗(yàn)測(cè)試，做好混凝土坍落度及含氣量損失的控制措施，盡量較少坍落度和含氣量的損失。

4 結(jié)語(yǔ)

在試驗(yàn)室環(huán)境條件下模擬了攪拌機(jī)的連續(xù)攪拌運(yùn)輸過(guò)程，試驗(yàn)室在強(qiáng)度相同的條件下設(shè)置了3個(gè)不同抗凍等級(jí)的配比， 分別測(cè)定其坍落度和含氣量在連續(xù)攪拌1h后的損失值， 結(jié)果表明坍落度及含氣量的損失都較大，在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，施工單位要充分考慮坍落度及含氣量損失的相關(guān)因素， 做好施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土測(cè)試試驗(yàn)， 保證混凝土性能能夠達(dá)到要求指標(biāo)。