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摘要：本人根据在深圳金众混凝土有限公司的从业经验，现就C120UHPC混凝土混凝土的质量控制方面提出几点粗浅认识。
关键词：C120UHPC混凝土；原材料选择；质量控制；工艺控制；检测
Abstract: according to the shenzhen gold in my experience of concrete Co., LTD is C120UHPC concrete quality of concrete control, puts forward several ideas.
Key words: C120UHPC concrete; The selection of raw materials; Quality control; Process control; detection
中图分类号：TU528 文献标识码：A文章编号：
一、原材料的选择与质量控制
1、水泥
水泥是混凝土最重要的原材料之一，也是决定混凝土性能的最重要部分。新用品牌的水泥除按相关规范标准检测产品质量外，还应检测其与外加剂和掺合料的适应性及系统的混凝土试验（包括强度相关性、需水量、泌水率、凝结时间、含气量、流动度损失等性能指标），并持续观察水泥在混凝土中的性能稳定性。水泥作为混凝土的主要构成材料，其各项性能的些许变化将直接引起混凝土的强度、和易性、凝结时间、含气量等各项性能指标的明显改变，所以混凝土公司应与水泥生产厂家就水泥在混凝土中的表现经常及时沟通，水泥厂家在较大幅度调整水泥配方时应提前通知混凝土公司，以免因水泥性能的差异造成混凝土质量的异常波动。本公司C120UHPC混凝土选用海星小野田P.Ⅱ52.5水泥，其主要性能如下表所示。
水泥主要性能指标
2、微珠
选用云天化景成新材料有限公司的粉煤灰微珠，其各项主要指标如下表所示。
微珠主要性能指标
比表面积（cm2／g） 表观密度（g/cm3） 密度（g/cm3） 球体抗压强度（Mpa） 标准稠度用水量比
3、硅粉
选用埃肯国际贸易有限公司生产的P8000硅粉。比表面积8000cm2/g。
4、细骨料
细骨料一般采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。本产品选用深圳淡化海砂，每批进站砂严格按细度分开堆放在骨料棚，保证同批生产混凝土用同批同一细度砂，确保混凝土质量稳定性。主要指标如下表所示：
砂主要性能指标
表观密度(kg/m3) 堆积密度(kg/m3) 含泥量(%） 泥块含量（%） 细度模数 级配区 Cl-
生产前每批均准确测量砂含水率才安排入库，生产时严格按测定的含水率生产。
5、粗骨料
粗骨料一般采用碎石，粒径5-25mm，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。本选用深圳芙蓉石场5-20mm辉绿岩碎石，该碎石粒状较好，针片状含量较少，在使用时采用水洗工艺严格控制其含泥量，其主要指标如下表所示。
粗骨料主要指标
表观密度(kg/m3) 堆积密度(kg/m3) 石粉含量
粗骨料堆放在骨料棚里，确保整批石子均匀，含水率稳定，生产时准确测定含水率才入库生产。
6、外加剂
减水剂是商品混凝土中最常见的一类化学外加剂，当减水剂与水泥适应性良好时，能显著改善混凝土的和易性，节约水泥用量，提高混凝土强度。一般来说，用水量相同时，混凝土的流动性随减水剂掺量的增加而增大，或者说在保持混凝土流动度相同的情况下，用水量随减水剂掺量的增加而减少。但达到一定的掺量时，减水剂的分散作用达到最大值，继续增加减水剂的掺量不会再增加混凝土的流动性，使分散性达到最大值时的减水剂最小掺量为最佳掺量。不仅不同的减水剂有不同的最佳掺量，对于同一减水剂，在不同的胶凝材料体系中也有不同的最佳掺量。故针对不同的减水剂应通过系统试验来确定其最佳掺量，而不应该仅仅根据减水剂制造商提供的掺量来使用。
本人曾按照GB8076对缓凝减水剂和缓凝高效减水剂两种减水剂进行了较长时期的检测，包括抗压强度比、凝结时间差、泌水率比、减水率等。凝结时间差自然会随季节不同而变化，冬季符合普通减水剂和高效减水剂的指标要求，夏季较能符合缓凝减水剂和缓凝高效减水剂要求。冬夏季节减水剂的各项性能往往存在较大差异，减水率相差可达5%以上，抗压强度比（尤其是早期）相差 30% 以上。因此如果不能及时观察减水剂随季节的性能变化，随之调整配合比，就可能造成混凝土的成本提高，增大强度数据的离散性。而不同品种(品牌)的减水剂其抗压强度比往往相差甚远，由表1可知，缓凝减水剂和缓凝高效减水剂在坍落度相同时进行抗压强度比对照，缓凝减水剂因掺量和减水率的原因，用水量比缓凝高效减水剂多了10kg/m3左右，而强度却高于或接近后者，虽不能排除试验的偶然误差（大量数据长期比较，自然是高效型的抗压强度比高于普通型的），但亦可见外加剂对混凝土性能的影响之大。本产品选用复配生产的氨基-萘-SP复合减水剂。
表1不同減水剂对强度的影响
说明：试验时温湿度相近，水泥用量330kg/m3，为同品牌同等级同批水泥，砂、石性能和用量相同，在同一标养室养护，用水量计算包含外加剂里的水。
二、试验室技术摸索及数据统计
为了保证C120超高性能混凝土的质量及其稳定性，我们在试验室进行了大量的试拌，在试拌过程中逐步发现了一些需要注意的细节：
1、搅拌工艺：在进行C120试拌前应首先搅拌同配比适量砂浆（1立方以上），把搅拌机进行充分润湿，避免水分和胶凝材料的损失；将所有的原材料精确计量后，应按照下图所示流程进行试拌
2、成型过程：C120混凝土成型用100*100的三联铁模应用游标卡尺进行自校，上紧螺丝并刷油，刷油不应过多避免试模底部积油。在成型时，试模应分2次装满并用磨刀紧贴试模周壁上下插捣数次，确保试块四周平整，装满后将装满混凝土的试模放上振动台略微震动（10S）后放到平整地面，用塑料薄膜覆盖至初凝前的收面。
3、试块收面及拆模：在试块成型后应在初凝前进行收面，收面应注意面上一定要于试模边齐平，收面后15分钟后用塑料薄膜覆盖至拆模，最大程度的避免水分流失。拆模应在试块成型24小时后进行，拆模前应先对试块进行编号（标号、日期、编组），拆模后将试模清洁、整装、刷油，以备下次使用。在试块拆模后，应马上放入饱和的Ca(OH)2溶液中。
4、试压：在试块到期时，应提前12小时取出晾干，试压时应将试块周边多余的棱边刮去，用游标卡尺量出试块尺寸找出试压面，在试压过程中施压速率应保持在10KN/S，在试块破坏后及时记录极限数据。
下面是我公司在试拌的技术数据统计（倒坍落度流空时间、坍落度、扩展度、强度检测）：
倒筒时间统计
塌落度统计
扩展度统计
强度统计
三、生产过程及工艺控制
鉴于C120超高性能混凝土及其原材料的特殊性，生产中细小的误差都可能对混凝土的质量产生影响，因此为了保证C120超高性能混凝土的质量及其稳定性，生产单位根据其特点制定了一些生产过程必须严格控制的措施，主要有：
1、 由于C120所用减水剂为氨基-萘-SP复合减水剂，因此该减水剂要单独存放，如要用装过其他外加剂的容器存放时，必须将容器完全冲洗干净，生产前要将减水剂充分搅拌避免发生沉淀，对混凝土造成影响。生产前先将混凝土搅拌机冲洗干净，再生产同配比砂浆。
2、 装料前混凝土搅拌车都要冲洗干净，装同配比砂浆后充分润车，避免混凝土浆沾罐，影响超高性能强混凝土质量。
3、 每车混凝土出场前都由生产单位质检员检测混凝土性能，符合工地要求的才出场。
4、 由于氨基-萘-SP复合减水剂对水比较敏感，因此生产中必须对骨料的含水率进行准确的测量，严格根据骨料含水率的变化对混凝土的用水量作出相应的调整。
5、 严格按照配合比生产，确保计量的准确，特别是水和外加剂的计量，使其误差在允许范围内。
6、 严格按照以下搅拌工艺生产，搅拌充分、均匀，保证每盘的搅拌时间不少于5分钟。
C120混凝土生产流程图
流程图解：
精确计量后→砂进入搅拌机→水泥，微珠，硅粉进入搅拌机→在砂与胶凝材料进入搅拌机后将计量好的减水剂放入计量好的水中放入搅拌机（保证减水剂能充分的进入到混凝土中）→2分钟后将石子投入搅拌机搅拌（让石子能均匀分不到混凝土中）→2分钟后开闸放料至搅拌车。
•四、试生产混凝土工作性能及强度统计
鉴于C120高性能混凝土的特殊性我公司严格的按照生产流程在生产线进行了3次2M3C120高性能混凝土的试生产，并对生产的混凝土进行了技术检测，具体数据如下：
早期性能记录
五、出厂检验
所有产品生产过程的质量控制都是至关重要的，混凝土也不例外。每一配合比设计完成投入生产后，应随时观察其应用情况，密切关注产品的质量波动。设置出厂检验的混凝土观测台非常重要，根据观测情况可适当调整配合比，出厂检验的试件取样应有代表性，取样数量应能满足反应产品质量的波动状态。我们应用Excel表格的IF公式可以将输入的每一数据按照不同的要求自动分类、计算，并利用图表向导自动形成数据的分布散点图（或称简明控制图），在此对这一应用予以扼要介绍。
（1）首先编制数据输入表，如表4。
（2）设荷载值的三个单元格为C3、D3、E3，在强度代表值G3单元格内输入公式=IF(E3=0,””,IF(AND(MAX(C3:E3)<=1.15*MEDIAN(C3:E3),MIN(C3:E3)>=0.85*MEDIAN(C3:E3)),AVERAGE(C3:E3)/22.5,IF(AND(MIN(C3:E3)<0.85*MEDIAN(C3:E3),MAX(C3:E3)>1.15*MEDIAN(C3:E3))，“失效",MEDIAN(C3:E3)/22.5))），则可分均值、中值、失效三种情况计算显示试块的强度代表值(以试块尺寸为150mm×150mm×150mm为例，其它尺寸应修正公式)，此公式有时会和数字修约规则不符，但影响不大。在同列复制可计算相应试件编号的强度代表值。在H3单元格内输入公式=IF(B3>0,G3/B3,"")，可计算代表值和等级值的百分比，同列复制可计算其它试件的强度百分比。
（3）选定一列按要求将数据分类，如按等级值和龄期分类，选定 W3 单元格，输入公式=IF(B3=25,IF(F3=7,G3,""),"")，同列复制即可将等级为C25、龄期为7d的试件数据集中在W列，依次类推，按不同要求将数据分在不同列。
(4)将数据分类后即可分析，如计算W列即C25 7d龄期的标准差、均值、最大值、最小值及按GB50164《混凝土质量控制标准》要求的均值范围。
(5)按图表向导即可形成按要求分类数据的散点图（如选定W列为系列2的数据源），如下图所示。
C25控制图
编制完数据输入表、分类、设置数据分析公式、形成控制图后，输入数据则
可自动分类计算，并形成散点图，这样产品质量的波动情况就可以直观形象地表
现出来，非常便于观察分析。
六、总结：
经过前期的认真准备，在大量试配与试生产的基础上，我们于2010年10月29日在深圳京基大廈进行模拟泵送施工，顺利将30立方米C120混凝土泵送到316米；2011年4月10日又一次将35立方米C120混凝土泵送到京基大厦417米。2011年4月10日的混凝土试块按出厂、泵送前、作业面三个时间段留置各10组，平均强度136.3MPa。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。