普通骨料优选化在超高层泵送混凝土中的应用

普通骨料优选化在超高层泵送混凝土中的应用

谢建良

中交南方投资发展有限公司广东珠海519031

摘要：随着建筑水平提升及新设备的应用，超高层建筑数量与规模显著增加，而超高层泵送混凝土配合比设计技术已成为这类工程建设的基础。超高层泵送高强度混凝土存在压力高与粘度大的特点，利用泵送时难度较大。本文结合工程案例，分析超高层泵送混凝土中应用普通骨料优秀选化的措施。

关键词：超高层建筑；泵送混凝土；普通骨料优选化

骨料作为混凝土的主要组成材料，其体积占到混凝土体积的7成，混凝土硬化后骨料起到骨架职称与传递应力的作用，直接影响到混凝土结构的耐久性与稳定性。超高层建筑施工中应用混凝土泵送技术时，需要根据施工要求调整混凝土配合比，保证混凝土的性能。通过控制孔隙率的方式减少总表面积，达成减少水泥用量的目的。通常超高层泵送混凝土施工中利用添加剂改善混凝土可泵性，篇普通骨料选择很难满足这点要求，需要结合实际情况进行选择。

1、工程概况及泵送难点分析

1.1工程概况

中交汇通横琴广场工程位于广东省珠海市横琴新区十字门商务区核心块离岸金融岛内a0233地块。该工程由2栋住宅、1栋办公塔楼和3栋裙楼组成，总建筑面积达28万㎡、总占地面积约3.2万㎡。其中办公塔楼地下共4层，地上共62层，结构高度299.4m，建筑面积达12万㎡，为钢管混凝土框架+核心筒+伸臂桁架结构。工程施工时泵送混凝土的难度较大，而且要求混凝土具备较高性能指标要求。

1.2泵送难点

当地建筑施工工程中泵送混凝土到300m高度较少，缺乏足够的可以借鉴的施工数据与经验。泵送高强度混凝土的难点较多，主要考虑如何满足混凝土的匀质性、流动性及和易性特点。只有综合考虑工程特点并进行分析后才能解决施工中遇到的工艺问题。高强度混凝土配置是要将强度富裕系数控制在较宽的范围内，并将水灰比控制在合理范围内提高混凝土施工强度。此外，泵送混凝土需要长距离与高强度，需要降低泵送压力保证泵送质量。

1.2.1混凝土粘度与和易性的问题。泵送混凝土时压力消耗包括两个层面内容，即克服高度差压力与管道内混凝土摩擦压力，而混凝土粘度与流速与摩擦阻力成正比，阻力大与分层离析也是造成长距离泵送难的主要因素，如果混凝土配合比不合理，则需要选择大功率泵，输送时容易出现管线堵塞的情况。高粘度作为高强度混凝土的主要特点，通过降低混凝土粘度与摩擦阻力的同时保证和易性是混凝土泵送技术的关键。

1.2.2坍落度与扩展度存在的问题。混凝土长距离泵送时，混凝土经过泵送挤压，影响到混凝土各项指标，如塌落度、扩展度等，且随着距离增加这种损失也会增加。即便具有较好自密实性性能的混凝土，经过长距离泵送抵达浇筑部位后，自密实度能否满足浇筑要求也是一个问题。长距离输送时会造成混凝土指标损失，影响混凝土浇筑强度。

这些问题的解决，可以从普通骨料选择入手。

2、超高层泵送混凝土中普通骨料优选化的应用

2.1普通碎石搭配比例分析

设计5～31.5mm普通碎石连续粒级搭配比例，采用表1中的碎石搭配比例，研究不同碎石级配对粗骨料空隙率的影响，试验结果如表2所示。

表1普通碎石级配设计对比分析[单位毫米（㎜）]

优选化骨料制备的混凝土性能明显高于未优选骨料，这是因为前者可以对混凝土离析与泌水情况进行改善，提高混凝土和易性及成型的力学强度。

2.4泵机设备优化

混凝土输送泵机、泵管的定期检测与更换，每周派专人对混凝土泵机的工作性能定期检测、对泵管管线的固定定期检查，并及时更换已磨损的高压管（一般输送2.0万m3混凝土的管应更换新管，弯头部位安全使用寿命约为5000m3），每浇筑10层混凝土，应将管道彻底检查一遍。检查震动导致管卡以及管路支撑的螺栓是否拧紧。水平管在5000m3左右进行（沿轴线）旋转1800一次。10000m3左右旋转900，15000m3左右旋转1800，以保证泵管内壁均匀磨损当壁厚≤3.5mm时也应该更换新管。

2.5实验结果分析

现阶段国内建筑物高度高于250m时通过增加硅灰确保混凝土的可泵性，通过对比优选化骨料与未优选化骨料的混凝土性能指标，最终结果显示两者性能相似，优选化骨料后混凝土强度与硅灰改性混凝土强度相比，前者略低于后者，但满足施工要求与C60混凝土强度。

对比各方面经济指标，珠海地区硅灰价格约在每千克1.2元左右，通过分析本工程所选用的C60混凝土配合比，如果实际施工中选择硅灰改性工艺的话，需要在混凝土中掺至少5%的硅灰，如果确定凝胶材料用量为545kg/m³，每方混凝土所需硅灰的价格为32.7元，这意味着选择普通骨料优化制备所需混凝土时，可以满足施工要求并降低施工成本，提高资源的利用效率。本试验最终依托中交汇通横琴广场超高层施工项目，在未添加超细矿粉基础上，采用优选化普通骨料制备C60混凝土，并将其最大高度泵送至350m，实现了普通骨料混凝土在300m以上超高层施工高度的连续泵送，具有显著的经济效益。

3、结语

综上所述，混凝土骨料制备与选择时采用优选化方式可以显著提升其性能，与未经优选化方式普通骨料制备混凝土相比，前者优势显著，具有实践推广价值。同时在满足泵送混凝土要求的基础上降低生产成本，还可以一定程度加快施工进度，缩短施工所需时间。本文中依托具体工程案例，分析优选化普通骨料制备技术的作用，为类似研究提供借鉴与参考。

参考文献

[1]李悦，梅期威，于鹏超.泵送混凝土原材料组成对其性能影响的研究进展[J].混凝土，2018（07）：93-96.

[2]刘登贤，桂根生，吴鑫，张旭.掺特细砂C30超高层泵送混凝土的制备及工程应用[J].新型建筑材料，2017，44（11）：35-39.

[3]刘登贤，张旭，曾昌洪，桂根生，蒲鲲.掺合料种类及掺加方法对C60超高层泵送混凝土性能影响研究[J].混凝土与水泥制品，2017（08）：6-11.

[4]陈良.泵送混凝土技术与超高层泵送混凝土技术分析[J].江西建材，2016（14）：110.