在工程施工中，泵送混凝土特有的性能要求混凝土的可泵性，雙摻技術就是在普通混凝土技術上摻加適量粉煤灰和高效減水劑用于提高其可泵性能。粉煤灰摻加到混凝土中取代部分水泥，由于“形態效應”和“微粒效應”的作用，可以提高混凝土的流動性，在外加劑的共同作用下，可以配制出大流動度的泵送混凝土。
某高速公路跨線橋為鋼筋混凝土現澆連續箱梁橋，各為3跨普通鋼筋混凝土連續結構，最大跨徑25米，現澆箱梁施工高度7~15米，單箱混凝土方量400余方，混凝土設計標號為C40。綜合考慮現場條件及施工要求，擬采用混凝土泵輸送技術。根據這一施工特點，現澆混凝土采用了粉煤灰及高效減水劑雙摻技術。
一、原材料的選擇
根據工程設計及施工特點，結合當地材料資源，優選以下幾種原材料進行C40泵送混凝土的配制。
1.水泥。選用普硅42.5R水泥，細度為0.08mm方孔篩篩余2.2%，體積安定性合格，標準稠度25.2%，初凝時間2:10，終凝時間3:20，28天抗壓強度為48.1MPa，抗折強度為9.7Mpa。
2.粗細骨料。（1）砂：選用質地潔凈、級配良好的當地產中砂，細度模數2.73，表觀密度2609Kg/m3，含泥量1.7%。（2）粗骨料：選用當地生產的5～16mm及10～25mm兩級配碎石。表觀密度2825Kg/m3，含泥量0.51%，針片狀含量3.9%，壓碎指標5.2%，級配合理。
二、外加劑的選擇
影響混凝土坍落度的主要因素是單位用水量，一般選用減水率20%左右的高效減水劑，摻量為膠凝材料總量的1.0～1.5%。高性能混凝土的特點是低水膠比、高流動性，選用減水劑應考慮與水泥、粉煤灰的適應性，通常用試驗來選擇減水劑。高效減水劑不僅能提高混凝土早期強度，而且可節約水泥用量，提高混凝土的流動性。
根據以上原則選用了某建材廠生產的GK-5A高效減水劑，減水率22.7%。
三、粉煤灰的選擇
用高質量的粉煤灰部分取代水泥可改善混凝土的和易性，這是由于粉煤灰的形態效應和微集料效應對混凝土微觀性能的改變，使混凝土拌和物具有良好的流變特性，不泌水、不離析，并且粉煤灰的火山灰活性效應還提高了混凝土的后期強度。
我們選用的是某粉煤灰公司生產的磨細粉煤灰。其各項技術指標檢測結果如下：
細度為０.４５mm篩篩余（１８％）≤２０％ ；燒失量（４.１％）≤８％；需水量比（９８％）≤１０５％；二氧化硫含量（０.４５％）≤３％；含水量（０.３％）≤１％（注：括號內為實測數據）。檢測結果顯示，該粉煤灰為II級灰。
四、混凝土配合比的確定
C40泵送混凝土是參照GBJ146-90【粉煤灰應用技術規范】要求進行的，考慮到泵送施工及粉煤灰高性能混凝土的特性，混凝土的坍落度控制在16cm左右，粉煤灰超代系數取1.33。
從比較來看，粉煤灰混凝土比基準混凝土單方水泥用量節省94Kg, 單方用水量僅160Kg，水膠比為0.32，具備粉煤灰高性能混凝土的特點；其7天強度基本達到試配強度（95%保證率）的要求，其早期強度比基準混凝土低的很少，由于粉煤灰部分超量取代砂，砂率從數據看偏小，但能滿足泵送的要求。雙摻技術的應用，基本解決了粉煤灰混凝土早期強度偏低的缺點，其試配成果能滿足施工要求。
五、C40粉煤灰泵送混凝土的施工
由于混凝土組分增加，施工時必須采用強制式拌和機，攪拌時間比普通混凝土延長10～30s，各種原材料按配比嚴格計量，用混凝土攪拌車運至混凝土泵車。
雙摻技術的應用，從混凝土拌和物結果來看，在如此大坍落度的情況下，其流動性、粘聚性好，無離析泌水現象，可泵性良好且坍落度損失優于普通混凝土，施工時沒有出現堵管現象。混凝土現場取芯外觀均勻密實，抽檢強度遠超過設計要求（水泥用量還有進一步降低的潛力），混凝土表面未出現裂縫，其干縮性能優于普通泵送混凝土。
粉煤灰的火山灰效應可使混凝土的后期強度繼續增長，因此必須保持濕熱條件，要求養生期至少為14天。從施工情況看，由于混凝土的和易性好，易振搗，大大減低了工人的勞動強度，提高了勞動生產率。從效果上看，使泵送混凝土在單方用水量160Kg，砂率34%的條件下，坍落度可達到16cm，而且混凝土的性能得到改善，易于泵送，模板易充實，內在質量和外觀質量都得到保證。
綜上所述，粉煤灰與高效減水劑雙摻技術，可使粉煤灰的摻入降低單方水泥用量，不僅節約成本（單方混凝土可節省32元），而且變廢為寶，具有明顯的社會效益與經濟效益。 |
