高寒地区C30F100混凝土性能与质量控制技术研究

田帅

摘要：文章研究了高寒地区C30F100混凝土的工作性能、力学性能及抗冻性能，以及C30F100混凝土生产质量控制技术。结果表明：C30F100混凝土抗冻性能随着粉煤灰的增加而变差，抗压强度随着含气量的增加而降低，但随着含气量的增加混凝土抗冻性能变优，当含气量为5.8%时，C30F100抗冻融循环次数可以达到350次。通过C30F100混凝土配合比设计、生产及施工质量控制要点控制、动态温度监控等措施，保证了混凝土质量，形成了适用于低温高海拔地区的成套混凝土生产控制关键技术，开发出了满足低温高海拔条件下的C30F100混凝土。

Abstract： The article researched the working performance， mechanical properties and frost resistance of C30F100 concrete in alpine areas， and the quality control technology of concrete production. The experimental results show that the frost resistance and the compressive strength of C30F100 concrete becomes worse with the increase of fly ash， but the frost resistance becomes better with the increase of air content. When the air content is 5.8%， C30F100 the number of freeze-thaw cycles can reach 350 times.The concrete quality is guaranteed through the measures of C30F100 concrete mix proportion design， production and construction quality control key points control， dynamic temperature monitoring and so on.The key technology of complete concrete production control suitable for low temperature and high altitude area has been formed， and the C30F100 concrete has been produced.

關键词：混凝土;抗冻性;冬季施工;质量控制

0  引言

香格里拉地区所在地平均海拔在3200m以上，从当年10月到次年3月平均气温均处于5℃以下，冬季白天温度在4～7℃，夜间最低气温可达到-13℃，昼夜温差最大在20℃以上。混凝土面临高寒、昼夜温差大、空气湿度小等严酷的环境条件，很容易因表面失水过快而产生收缩裂缝，温差大而产生温度裂缝，冻融循环而产生结构的破坏，影响混凝土构件强度和耐久性[1-4]。本文结合香格里拉地材、高寒气候特点，对C30F100混凝土配合比设计、生产及施工质量控制要点等进行研究。通过制订合理的冬期施工技术方案、严格质量控制、动态温度监控等措施，有效保证了混凝土质量，形成了适用于低温高海拔地区的成套混凝土生产控制关键技术，开发了满足设计及施工要求的C30F100混凝土。

1  试验内容与方法

1.1 C30F100原材料

①选用P·O42.5水泥，标准稠度用水量28.2%，初凝时间150min，终凝时间275min，3d抗折强度为6.2MPa、抗压强度为27.1MPa，28天抗折强度为8.4MPa、抗压强度为48.7MPa。

②Ⅱ级煤灰，平均细度18.1，需水比103，含水率为0.3%。

③外加剂固含量16.2%，减水率28%;与水泥适应性：初始扩展260mm，1h扩展270mm，2h扩展270mm。

④碎石粒径9.5～26.5mm，针片状2.7，压碎值23.1，含泥量0.2%。

⑤机制砂，细度模数2.4，含粉量达11.2%，MB值

为0.5。

⑥自来水，水温度在35℃～50℃。

1.2 混凝土配合比

C30F100混凝土配合比设计优先考虑混凝土的防冻性能及抗冻性能，同时降低混凝土早期收缩、降低开裂风险，确保在较低温度下混凝土的强度。采用较小的水灰比，适当增加胶凝材料中水泥的比例，从而提高混凝土的强度，提高混凝土抵抗冻害的能力。在外加剂中复合加入防冻剂、早强剂、引气剂，提升混凝土早期强度，使混凝土较早的达到临界受冻强度，降低受冻的风险，同时提高混凝土硬化后的抗冻性能。混凝土配合比如表1所示。

1.3 试验方法

1.3.1 含气量试验

根据《普通混凝土拌合物性能试验方法》GB 50080规定的方法，采用CA-3含气量量测定仪进行混凝土含气量的测定。

1.3.2 工作性能及力学性能试验

根据《普通混凝土拌合物性能试验方法》GB 50080规定的方法，开展坍落度及扩展度试验。根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081，采用TYE-2000B压力试验机进行抗压强度测试。

1.3.3 混凝土抗冻性测试方法

根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》GB/T 50082中快冻法，采用TDRK9冻融试验机开展混凝土抗冻循环试验（如图1所示）;采用DT-20W动弹仪进行混凝土动弹性模量的测试（如图2所示）。