骨料的性质与混凝土性质密切相关,骨料的强度、孔结构、颗粒形状和尺寸、骨料的弹性模量等都直接影响该混凝土的相关性质。大体上,混凝土强度上限随石料的强度成正比例提高。因此在配制高强混凝土时,对骨料的选择和要求是比较严格的,
粗骨料多采用坚固石灰岩和花岗岩,颗粒大小应选用小粒径骨料,粒度分布应尽可能达到密实填充,这是因为小粒径的粗骨料与水泥浆接触界面相对狭窄,过渡层更窄,其间不易形成大的缺陷,故在配制高强混凝土时宜试验选用10~25mm连续级配的碎石较好。
细骨料应选用洁净的、颗位接近圆形的天然中粗河砂,细度模数应在2.5~3.0为好,同时,砂的级配应当好,大于5mm和小于0.31mm的数量宜少,否则级配较差,使得成型的混凝土强度偏低,最好在0.5~0.6mm之间,
累计筛余大于70%,0.315mm累计筛余达到90%,0.15mm累计筛余率达98%,此外,砂需尽可能的降低含水率,采遥天然砂应较人工砂需水量小,对硬化后期混凝土强度的增长有利。
砂率的选择:混凝土中粗骨料是抵抗收缩的主要材料。在配合比完全相同的情况下,混凝土干缩率随砂率增大而增大,砂率降低,即增加粗骨料用量,对控制混凝土裂纹有显著效果。因此泵送混凝土在满足泵送要求前提下,宜尽可能降低砂率。
从泵送混凝土的可泵性考虑,砂率不宜过小,在混凝土试配的过程,当砂率小于40%时,混凝土拌合物的粘性过大,当砂率大于40%后,混凝土的和易性得到改善,且对混凝土强度无明显影响,为此砂率宜选取40%左右较合适。
3)高效减水剂
强度等级超过C50的高强混凝土,水灰比已经很低(强度80MPa的混凝土水灰比小于0.3)且对强度非常敏感,混凝土流动性和坍落度主要依靠减水剂来调节,所以,高效减水剂的使用对配制高强混凝土有着至关重要的作用,主要有:
A、在保证混凝土工作性及水泥用量不变的条件下,可大幅度减少用水量。
B、在保证混凝土用水量及水泥用量不变的条件下,可增大混凝土拌和物的流动性。当前施工中,一般选用非引气性高效减水剂,如现行使用较广FDN、SN等,用量一般掌握在水泥用量的0.8%~2.0%左右即可,具体掺量比例应以试验确定为准。
4)混凝土掺合料
在高强混凝土中掺加粉煤灰可提高混凝土拌合物工作度,减少用水量,使混凝土中空隙减小,提高其强度和抗渗性,同时由于粉煤灰中的多数颗粒为表面光滑、致密的玻璃微珠,在新拌混凝土中,粉煤灰玻璃微珠能起到滚珠轴承的作用,
因而可以减少拌合物的内摩擦力,起到增大流动性和减少的作用。另外,也可减少混凝土本身的收缩。施工中对粉煤灰要求其烧失量小于5%,Mg含量小于5%,SO2小于5%,掺量一般为水泥重的10%~30%,具体掺量以试验为准
5)拌合水
水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质,一般来说PH>4 的水即可使用,水的用量有严格限制,一般控制水灰比 (W/C)小于0.33,应严格通过试验确定。
6)混凝土配合比
在配置混凝土时,应注意骨料级配、含砂率、水泥用量以及混凝土的塌落度之间相互作用的关系。以往泵送混凝土的施工经验表明,坍落度在90~130mm 的情况下均可顺利进行泵送施工。
为保证高强混凝土施工的可泵性,应充分考虑坍落度的损失,输送距离、输送高度、时间等因素,混凝土出机配制坍落度应控制在180~220mm左右,水灰比宜控制在0.28~0.35范围内。
7)混凝土配合比的修正
为了缩小室内试验与现场质量控制上的差异,并考虑施工现场材料吸水性、含水量有所不同,提高最优配合比的准确性、可靠性,需进一步对施工现场的材料做多组重复试验,直到满足要求且结果比较稳定为止。
配制该混凝土时,应与监理单位、施工单位一起密切配合,重点监督,对于C60混凝土,其混凝土3d抗压强度应达45MPa以上,现场C60混凝土必须留置标准试块,以便评定混凝土质量的水平。