播要：主要介紹聚羧酸KJ-Js離性能減水劑的主要性能，配制C50一C100超高性能混凝土(uHPc)的試驗(yàn)與應(yīng)用。試驗(yàn)結(jié)果表明：選用質(zhì)量?jī)?yōu)良的常規(guī)材料，用300kgm3水泥(粵秀P·1142．5R，下同)與50％左右的摻合料可配制C80～C90HPC，28 d強(qiáng)度達(dá)102一110MPa；370k咖3水泥與37％摻合料配制C90 HPC，坍落度與擴(kuò)展度保持近4 h，28 d強(qiáng)度達(dá)104 MPa；370—400 k#m3水泥與35％一37％的摻合料配制CIOOHPC，28d強(qiáng)度達(dá)115MPa?，F(xiàn)已在432m高的周內(nèi)在建第二高樓廣州兩塔與世界最高(610m)的廣州新電視塔，以及客運(yùn)拿線等重大T程150多萬(wàn)m3C25～C100HPC工程中廣泛應(yīng)用。在廣州西塔C70一C100HPC工程應(yīng)用表明：用560(水泥410)～635(水泥430)kg／m3膠凝材料，可配制出28d平均強(qiáng)度達(dá){}4一112．7MPa滿足工程要求的高性能混凝土。目前主樓已達(dá)到200m以上，用量已超過(guò)2萬(wàn)rib3。如此大批量超高性能混凝土的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)尚屬首次。關(guān)鍵詞：高性能減水劑；超高性能混凝土；試驗(yàn)；廣州西塔；超高泵送；工程應(yīng)用中圖分類(lèi)號(hào)：TU528．042．2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)： 1002—3550(2008)07-0080--03 

引言

       隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和施工技術(shù)的進(jìn)步，工程建設(shè)的規(guī)模日趨宏大，結(jié)構(gòu)形式更加復(fù)雜，施工工藝發(fā)生了巨大的變化，各種在嚴(yán)酷環(huán)境使用的重大混凝土結(jié)構(gòu)，施工難度大，耐久性要求高，一旦出現(xiàn)事故，則后果十分嚴(yán)重，修補(bǔ)耗資巨大。

        “高性能混凝土”(Higll Performance Concrete，縮寫(xiě)為I-IPC)是國(guó)外20世紀(jì)80年代末90年代初基于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)提出的新概念的混凝土，自此概念提出以來(lái)，一直是混凝土科研與工程技術(shù)人員的努力方向。其最大特點(diǎn)是：高耐久性(其使用壽命可達(dá)100年以上)、高體積穩(wěn)定性、足夠的力學(xué)性能及良好下作性。用HPC來(lái)替代傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)和建造在嚴(yán)酷環(huán)境中的特殊結(jié)構(gòu)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，并被認(rèn)為是今后混凝土技術(shù)發(fā)展方向。

         HPC必須流動(dòng)性好、可泵性好、可控制坍落度損失，以保證施工要求的工作度，高性能減水劑是生產(chǎn)HPC不可缺少的外加劑。聚羧酸系高性能減水劑是目前世界上科技最前沿的一種高性能減水劑，是減水劑發(fā)展史上的第三次重大突破，是目前國(guó)內(nèi)外的研發(fā)熱點(diǎn)。我司已成功研制聚羧酸KJ-JS高性能減水劑，并形成1．5萬(wàn)t／年以上的生產(chǎn)規(guī)模，已在高速鐵路客運(yùn)專線等重大工程150多萬(wàn)m3 C 25--C100混凝土的工程中廣泛應(yīng)用。 

        現(xiàn)將KJ-JS高性能減水劑的主要性能、配制C50--C100超高性能混凝土應(yīng)用試驗(yàn)、在高432 m的廣州西塔和廣州新電視塔超高泵送的應(yīng)用介紹如下。 

1目一Is高性能減水劑的主要性能【l】 

1．1 Kl—Js高性能減水劑對(duì)水泥的相容性試驗(yàn)減水劑除了高減水增強(qiáng)這一性能外，更重要的性能是與水泥的相容性，因它對(duì)混凝土的性能影響非常大，為此研究相容性問(wèn)題尤其重要。 

       相容性試驗(yàn)(按GB 8077--2000標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn))主要針對(duì)廣東廣州的粵秀、粵花、金羊、石井；梅州的塔牌、東莞的華潤(rùn)、云浮的金鷹、英德的海螺等多個(gè)常用主要水泥品種，在不同摻量下對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響，并和傳統(tǒng)的萘系、脂肪族(U)、氨基磺酸鹽(KJ．FB)等高效減水劑及國(guó)內(nèi)外有代表性的聚羧酸系產(chǎn)品進(jìn)行了相容性與經(jīng)時(shí)損失對(duì)比試驗(yàn)。

         試驗(yàn)結(jié)果表明，KJ-JS高性能減水劑與國(guó)內(nèi)外聚羧酸系一樣，由于具有獨(dú)特的梳狀分子結(jié)構(gòu)．能在水泥顆粒表面形成立方體保護(hù)層，因此，同萘系、脂肪族、氨基磺酸鹽等高效減水劑相比，對(duì)多種水泥相容性更好，水泥凈漿流動(dòng)度更大，經(jīng)時(shí)損失少，綜合性能優(yōu)異。 

1．2 Kl—Is高性能減水劑對(duì)混凝土的主要性能 

         KJ-JS摻量少。一般摻量為0．1％加．4％(含固量計(jì)，下同)，常用摻量0．1 5％-4)．25％。當(dāng)Ⅺ．Js摻量達(dá)0．2％加．4％時(shí)．混凝土減水率大幅度增加(最高可達(dá)40％)，不同水泥用量，減水效果不同；增強(qiáng)度也顯著提高(早期30％～140％，后期20％一80％)；坍落度損失少。特別適合于配制高強(qiáng)高性能混凝土。 

        聚羧酸減水劑由于分子結(jié)構(gòu)中支鏈較多，表面張力較低，因此摻用后對(duì)混凝土具有一定的引氣性，常用摻量下，混凝土含氣量一般為20／o．,-6％，這有利于改善混凝土的和易性．減小泌水；硫酸鈉、氯離子、堿含量等無(wú)害雜質(zhì)少，提高混凝土的抗?jié)B、抗凍、抗化學(xué)侵蝕、抗堿集料反應(yīng)等耐久性能。 

2高性能混凝土的工程應(yīng)用試驗(yàn) 

        中國(guó)工程院院士吳中偉教授認(rèn)為：高性能混凝土是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土，它以耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)。針對(duì)不同用途要求，高性能混凝±可對(duì)下列性能有重點(diǎn)地予以保證：耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。為此，高性能混凝土在配制上的特點(diǎn)是低水膠比。選用優(yōu)質(zhì)原材料，并除水泥、水、集料外，必須摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑田。

      他還提出將高性能混凝土的強(qiáng)度下限從C50,--C60降低到C30左右，以不損及混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)為度。以保證其耐久性與體積穩(wěn)定性翻。 

2．1 低水泥用量配制C8pC90 mC的試驗(yàn) 

       試驗(yàn)采用的原材料：粵秀P·Ⅱ42．5R水泥、咸寧I級(jí)粉煤灰、?？系墓璺邸?        從表l的試驗(yàn)結(jié)果看：用300 kg／m，水泥與500／o葛=右的摻合料仍可配制28 d強(qiáng)度達(dá)102～110 MPa的HPC。

 2．2摻K卜TS新拌HPC工作性的應(yīng)用試驗(yàn) 

        根據(jù)廣州西塔與廣州新電視塔，以及高速鐵路客運(yùn)專線不同工程應(yīng)用要求，對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)HPC工作性進(jìn)行試驗(yàn)，從試驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)表2)顯示：坍落度與擴(kuò)展度可保持60--230 min幾乎無(wú)損失，表明能滿足丁程應(yīng)用要求。

2．3 K7一IS配制C5肛C100HPC的應(yīng)用試驗(yàn) 

       結(jié)合廣州西塔與廣州新電視塔工程，KJ-JS與常規(guī)材料配制高強(qiáng)與超高強(qiáng)高性能混凝土的試驗(yàn)。 

       主要材料：用粵秀P·1142．5R水泥；黃埔電廠II級(jí)粉煤灰；韶關(guān)韶鋼$95礦渣粉；挪威硅灰；基本上都是采用II區(qū)的中砂；5—25 mm的碎石，其中C100的采用5-20mm的碎石，較圓滑，針片狀少。 

         試驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)表3)表明摻20％一35％摻合料與KJ-JS可配制出合格的C50-℃100HPC。 

3 Kl—lS主要工程應(yīng)用實(shí)例 

         聚羧酸列．JS高性能減水劑已在廣州標(biāo)志性建筑工程——全國(guó)第二高樓(432 m)廣州西塔與世界最高(610 m)的廣州新電視塔，以及高速鐵路武廣客運(yùn)專線、新廣州站及相關(guān)工程區(qū)間站前工程ZQ．II標(biāo)段、廣深港客運(yùn)專線、廣珠輕軌、溫福鐵路客運(yùn)專線白馬河特大橋等重大工程項(xiàng)目150多萬(wàn)m3

C25--C100的高性能混凝土工程中的應(yīng)用，部分替代國(guó)外產(chǎn)品，取得了顯著技術(shù)效果、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。特別是：KJ-JS在432 m的廣州西塔C50--C100超高性能混凝土超高泵送的應(yīng)用。 

         廣州珠江新城西塔高432 m。地下4層，地上103層，是廣州標(biāo)志性建筑，為國(guó)內(nèi)在建第二高樓。建筑面積45萬(wàn)m2。主塔樓為鋼筋混凝土核心簡(jiǎn)和鋼結(jié)構(gòu)外框組成的筒中筒結(jié)構(gòu)，混凝土核心筒結(jié)構(gòu)變化比較復(fù)雜。。 

       從主塔樓現(xiàn)澆異型柱到直形墻等設(shè)計(jì)采用C70--C90HPC，需約4．5萬(wàn)m3，C60以上共7萬(wàn)多m3。超高強(qiáng)高性能混凝土超高泵送是本工程的主要難點(diǎn)之一，本工程超高強(qiáng)高性能混凝土主要使用在兩個(gè)部位： 

(1)主塔樓核心筒墻體結(jié)構(gòu)及樓蓋部分，主要采用C80--C50高性能混凝土。結(jié)構(gòu)標(biāo)高范圍：C80為一19．06-67．55；C70為67．55～180．05；C60為180．05-350．95；C50為350．95-431．95 m。

 (2)主塔樓外框筒鋼管柱混凝土，主要采用C90-4260高性能混凝土。結(jié)構(gòu)標(biāo)高范圍：C90(節(jié)點(diǎn)區(qū)JA_G)為一6．75—167．75；C80(節(jié)點(diǎn)區(qū)JH—JP)為182．75qlO．65；C70(構(gòu)件區(qū)l~7)為一17．35~256．35；C60(構(gòu)件區(qū)8～17)為167．75-437．45 m。 

       主塔樓C60及以上的高強(qiáng)高性能混凝土約7萬(wàn)m3，其中C80混凝土最高需泵送至410 m，C90最高需泵送至167 m，高性能混凝土如此大批量的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用、如此高的泵送高度，國(guó)內(nèi)尚無(wú)首例。在世界上也屬罕見(jiàn)，超高強(qiáng)度高性混凝土配合比的研制及超高泵送是本工程混凝土工程順利實(shí)施的最大難點(diǎn)。 

        西塔工程C60以上混凝土方量達(dá)到7萬(wàn)多m，，如此大批量超高性能混凝土的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)尚屬首次。 

         截至目前，西塔主塔樓已經(jīng)達(dá)到200m，已經(jīng)成功對(duì)C70-C90的混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化，解決了混凝土超高性能與可泵性的矛盾，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況良好，強(qiáng)度等級(jí)均勻，坍落度及擴(kuò)展度泵送后損失很小，完全可以滿足現(xiàn)場(chǎng)施T需要[41。 

        -T程所用的混凝土要求流動(dòng)性好，坍落度要求在(240y．20)mm，擴(kuò)展度要求在600 rain以上，且坍落度損失小，泵送性好等。經(jīng)過(guò)混凝土攪拌站試驗(yàn)室反復(fù)試驗(yàn)，最后確定使用廣東柯杰的KJ-JS聚羧酸系高性能減水劑。 

        在實(shí)際施工過(guò)程中，C70--C90(C100)印'C，使用“金羊”P(pán)·O 42．5R水泥、$95礦粉、挪威硅灰、“柯杰”U．Js高性能減水劑(20％)。用膠凝材料560(水泥410)-635(水泥430)kg／m3、Ⅺ．JS 1．9％砣．7％、水膠比0．27--0．22、砂率為42％--44％可配出·82·滿足工程要求的HPC。 

        在攪拌站的抽樣中：廣州市粵秀混凝土有限公司C80共抽樣25組，28d強(qiáng)度平均值94．4MPa(達(dá)到了設(shè)計(jì)等級(jí)的118％)，C70共抽樣20組，28d強(qiáng)度平均值84MPa(達(dá)到了設(shè)計(jì)等級(jí)的120％)；廣東粵群混凝土有限公司C80的共抽樣102組，C90(C100)的共抽樣22組，具體數(shù)據(jù)如表4。

4結(jié)束語(yǔ)

      Ⅺ-Js高性能減水劑對(duì)水泥相容性好、摻量少、減水增強(qiáng)幅度高；摻KJ-JS混凝土拌合物的流動(dòng)性和流動(dòng)保持性好，坍落度損失小。

        C50-C100 HPC工程應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果表明：選用質(zhì)量?jī)?yōu)良的常規(guī)材料，用300kg／m3水泥(粵秀P·Ⅱ42．5R，下同)與50％左右的摻合料可配制C80～C90 HPC，28 d強(qiáng)度達(dá)102—1 10 IVIPa；用370 kg／m3水泥與37％摻合料配制C90 HPC，坍落度與擴(kuò)展度保持近4 h，28 d強(qiáng)度達(dá)104 IviPa；用370--400 kg／m3水泥與35-37％的摻合料配制C100 HPC，28 d強(qiáng)度達(dá)l 15 IVIPa以上。            在廣州西塔C70--C100工程應(yīng)用表明：用560(水泥410)-635(水泥430)kg／m3膠凝材料可配制出28 d平均強(qiáng)度為8扯112．7 IV[Pa滿足工程要求的高性能混凝土。目前主樓已達(dá)到200 m以上，用量已超過(guò)2萬(wàn)In3。如此大批量超高性能混凝土的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)尚屬首次。 

參考文獻(xiàn)i 

【1】1柯科杰，等．混凝土外加劑與混凝土及其應(yīng)用【Z】．2007． 

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