播要：主要介绍聚羧酸KJ-Js离性能减水剂的主要性能，配制C50一C100超高性能混凝土(uHPc)的试验与应用。试验结果表明：选用质量优良的常规材料，用300kgm3水泥(粤秀P·1142．5R，下同)与50％左右的掺合料可配制C80～C90HPC，28 d强度达102一110MPa；370k咖3水泥与37％掺合料配制C90 HPC，坍落度与扩展度保持近4 h，28 d强度达104 MPa；370—400 k#m3水泥与35％一37％的掺合料配制CIOOHPC，28d强度达115MPa。现已在432m高的周内在建第二高楼广州两塔与世界最高(610m)的广州新电视塔，以及客运拿线等重大T程150多万m3C25～C100HPC工程中广泛应用。在广州西塔C70一C100HPC工程应用表明：用560(水泥410)～635(水泥430)kg／m3胶凝材料，可配制出28d平均强度达{}4一112．7MPa满足工程要求的高性能混凝土。目前主楼已达到200m以上，用量已超过2万rib3。如此大批量超高性能混凝土的应用在国内尚属首次。关键词：高性能减水剂；超高性能混凝土；试验；广州西塔；超高泵送；工程应用中图分类号：TU528．042．2 文献标志码：A 文章编号： 1002—3550(2008)07-0080--03
引言
随着科学技术的发展和施工技术的进步，工程建设的规模日趋宏大，结构形式更加复杂，施工工艺发生了巨大的变化，各种在严酷环境使用的重大混凝土结构，施工难度大，耐久性要求高，一旦出现事故，则后果十分严重，修补耗资巨大。
“高性能混凝土”(Higll Performance Concrete，缩写为I-IPC)是国外20世纪80年代末90年代初基于混凝土结构耐久性设计提出的新概念的混凝土，自此概念提出以来，一直是混凝土科研与工程技术人员的努力方向。其最大特点是：高耐久性(其使用寿命可达100年以上)、高体积稳定性、足够的力学性能及良好下作性。用HPC来替代传统的混凝土结构和建造在严酷环境中的特殊结构，具有明显的经济效益和社会效益，并被认为是今后混凝土技术发展方向。
HPC必须流动性好、可泵性好、可控制坍落度损失，以保证施工要求的工作度，高性能减水剂是生产HPC不可缺少的外加剂。聚羧酸系高性能减水剂是目前世界上科技最前沿的一种高性能减水剂，是减水剂发展史上的第三次重大突破，是目前国内外的研发热点。我司已成功研制聚羧酸KJ-JS高性能减水剂，并形成1．5万t／年以上的生产规模，已在高速铁路客运专线等重大工程150多万m3 C 25--C100混凝土的工程中广泛应用。
现将KJ-JS高性能减水剂的主要性能、配制C50--C100超高性能混凝土应用试验、在高432 m的广州西塔和广州新电视塔超高泵送的应用介绍如下。
1目一Is高性能减水剂的主要性能【l】
1．1 Kl—Js高性能减水剂对水泥的相容性试验减水剂除了高减水增强这一性能外，更重要的性能是与水泥的相容性，因它对混凝土的性能影响非常大，为此研究相容性问题尤其重要。
相容性试验(按GB 8077--2000标准检验)主要针对广东广州的粤秀、粤花、金羊、石井；梅州的塔牌、东莞的华润、云浮的金鹰、英德的海螺等多个常用主要水泥品种，在不同掺量下对水泥净浆流动度的影响，并和传统的萘系、脂肪族(U)、氨基磺酸盐(KJ．FB)等高效减水剂及国内外有代表性的聚羧酸系产品进行了相容性与经时损失对比试验。
试验结果表明，KJ-JS高性能减水剂与国内外聚羧酸系一样，由于具有独特的梳状分子结构．能在水泥颗粒表面形成立方体保护层，因此，同萘系、脂肪族、氨基磺酸盐等高效减水剂相比，对多种水泥相容性更好，水泥净浆流动度更大，经时损失少，综合性能优异。
1．2 Kl—Is高性能减水剂对混凝土的主要性能
KJ-JS掺量少。一般掺量为0．1％加．4％(含固量计，下同)，常用掺量0．1 5％-4)．25％。当Ⅺ．Js掺量达0．2％加．4％时．混凝土减水率大幅度增加(最高可达40％)，不同水泥用量，减水效果不同；增强度也显著提高(早期30％～140％，后期20％一80％)；坍落度损失少。特别适合于配制高强高性能混凝土。
聚羧酸减水剂由于分子结构中支链较多，表面张力较低，因此掺用后对混凝土具有一定的引气性，常用掺量下，混凝土含气量一般为20／o．,-6％，这有利于改善混凝土的和易性．减小泌水；硫酸钠、氯离子、碱含量等无害杂质少，提高混凝土的抗渗、抗冻、抗化学侵蚀、抗碱集料反应等耐久性能。
2高性能混凝土的工程应用试验
中国工程院院士吴中伟教授认为：高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，它以耐久性作为设计的主要指标。针对不同用途要求，高性能混凝±可对下列性能有重点地予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性。为此，高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比。选用优质原材料，并除水泥、水、集料外，必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂田。
他还提出将高性能混凝土的强度下限从C50,--C60降低到C30左右，以不损及混凝土内部结构为度。以保证其耐久性与体积稳定性翻。
2．1 低水泥用量配制C8pC90 mC的试验
试验采用的原材料：粤秀P·Ⅱ42．5R水泥、咸宁I级粉煤灰、埃肯的硅粉。 从表l的试验结果看：用300 kg／m，水泥与500／o葛=右的掺合料仍可配制28 d强度达102～110 MPa的HPC。
2．2掺K卜TS新拌HPC工作性的应用试验
根据广州西塔与广州新电视塔，以及高速铁路客运专线不同工程应用要求，对不同强度等级HPC工作性进行试验，从试验结果(见表2)显示：坍落度与扩展度可保持60--230 min几乎无损失，表明能满足丁程应用要求。
2．3 K7一IS配制C5肛C100HPC的应用试验
结合广州西塔与广州新电视塔工程，KJ-JS与常规材料配制高强与超高强高性能混凝土的试验。
主要材料：用粤秀P·1142．5R水泥；黄埔电厂II级粉煤灰；韶关韶钢$95矿渣粉；挪威硅灰；基本上都是采用II区的中砂；5—25 mm的碎石，其中C100的采用5-20mm的碎石，较圆滑，针片状少。
试验结果(见表3)表明掺20％一35％掺合料与KJ-JS可配制出合格的C50-℃100HPC。
3 Kl—lS主要工程应用实例
聚羧酸列．JS高性能减水剂已在广州标志性建筑工程——全国第二高楼(432 m)广州西塔与世界最高(610 m)的广州新电视塔，以及高速铁路武广客运专线、新广州站及相关工程区间站前工程ZQ．II标段、广深港客运专线、广珠轻轨、温福铁路客运专线白马河特大桥等重大工程项目150多万m3
C25--C100的高性能混凝土工程中的应用，部分替代国外产品，取得了显著技术效果、经济与社会效益。特别是：KJ-JS在432 m的广州西塔C50--C100超高性能混凝土超高泵送的应用。
广州珠江新城西塔高432 m。地下4层，地上103层，是广州标志性建筑，为国内在建第二高楼。建筑面积45万m2。主塔楼为钢筋混凝土核心简和钢结构外框组成的筒中筒结构，混凝土核心筒结构变化比较复杂。。
从主塔楼现浇异型柱到直形墙等设计采用C70--C90HPC，需约4．5万m3，C60以上共7万多m3。超高强高性能混凝土超高泵送是本工程的主要难点之一，本工程超高强高性能混凝土主要使用在两个部位：
(1)主塔楼核心筒墙体结构及楼盖部分，主要采用C80--C50高性能混凝土。结构标高范围：C80为一19．06-67．55；C70为67．55～180．05；C60为180．05-350．95；C50为350．95-431．95 m。
(2)主塔楼外框筒钢管柱混凝土，主要采用C90-4260高性能混凝土。结构标高范围：C90(节点区JA_G)为一6．75—167．75；C80(节点区JH—JP)为182．75qlO．65；C70(构件区l~7)为一17．35~256．35；C60(构件区8～17)为167．75-437．45 m。
主塔楼C60及以上的高强高性能混凝土约7万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现场应用、如此高的泵送高度，国内尚无首例。在世界上也属罕见，超高强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顺利实施的最大难点。
西塔工程C60以上混凝土方量达到7万多m，，如此大批量超高性能混凝土的应用在国内尚属首次。
截至目前，西塔主塔楼已经达到200m，已经成功对C70-C90的混凝土配合比进行优化，解决了混凝土超高性能与可泵性的矛盾，现场应用情况良好，强度等级均匀，坍落度及扩展度泵送后损失很小，完全可以满足现场施T需要[41。
-T程所用的混凝土要求流动性好，坍落度要求在(240y．20)mm，扩展度要求在600 rain以上，且坍落度损失小，泵送性好等。经过混凝土搅拌站试验室反复试验，最后确定使用广东柯杰的KJ-JS聚羧酸系高性能减水剂。
在实际施工过程中，C70--C90(C100)印'C，使用“金羊”P·O 42．5R水泥、$95矿粉、挪威硅灰、“柯杰”U．Js高性能减水剂(20％)。用胶凝材料560(水泥410)-635(水泥430)kg／m3、Ⅺ．JS 1．9％砣．7％、水胶比0．27--0．22、砂率为42％--44％可配出·82·满足工程要求的HPC。
在搅拌站的抽样中：广州市粤秀混凝土有限公司C80共抽样25组，28d强度平均值94．4MPa(达到了设计等级的118％)，C70共抽样20组，28d强度平均值84MPa(达到了设计等级的120％)；广东粤群混凝土有限公司C80的共抽样102组，C90(C100)的共抽样22组，具体数据如表4。
4结束语
Ⅺ-Js高性能减水剂对水泥相容性好、掺量少、减水增强幅度高；掺KJ-JS混凝土拌合物的流动性和流动保持性好，坍落度损失小。
C50-C100 HPC工程应用试验结果表明：选用质量优良的常规材料，用300kg／m3水泥(粤秀P·Ⅱ42．5R，下同)与50％左右的掺合料可配制C80～C90 HPC，28 d强度达102—1 10 IVIPa；用370 kg／m3水泥与37％掺合料配制C90 HPC，坍落度与扩展度保持近4 h，28 d强度达104 IviPa；用370--400 kg／m3水泥与35-37％的掺合料配制C100 HPC，28 d强度达l 15 IVIPa以上。 在广州西塔C70--C100工程应用表明：用560(水泥410)-635(水泥430)kg／m3胶凝材料可配制出28 d平均强度为8扯112．7 IV[Pa满足工程要求的高性能混凝土。目前主楼已达到200 m以上，用量已超过2万In3。如此大批量超高性能混凝土的应用在国内尚属首次。
参考文献i
【1】1柯科杰，等．混凝土外加剂与混凝土及其应用【Z】．2007．
【
【21吴中伟，廉慧珍．高性能混凝土【M】．北京：中国铁道出版社，2005．f3】3叶浩文，等．广州珠江新城西塔项目施工特点介绍【c】／／超高层混凝土泵送与超高性能混凝土技术的研究与应用国际研讨会论文集(中文版)，2008(4)．作者简介：柯科杰(1938一)，男，教授级高工。单位地址：广东柯杰外加剂科技有限公司广东明l闻桂工业园(528241)
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