流动性混凝土的生产要求

随着建筑现代化进程的脚步加快，混凝土市场对其性能要求越来越高，高性能混凝土将成为市场发展主流，特别是低胶的流动性混凝土，其扩展度在55cm-65cm之间，胶凝材料总量介于360㎏-420㎏，强度可达C30-C50标号，与自密实混凝土相比，不仅具有高强度、高流动性、自流平等特性，还可降低胶结材用量，节约生产成本。

一、流动性混凝土配比设计方法（体积法）

1、确定原材料物性（比重、吸水率、含水量）；

2、确定砂石级配、砂细度模数、空隙率；

3、采用填充法，确定矿粉和粉煤灰使用量；

4、根据理论配比设计程式，根据砂浆坍流度确定所需要的胶凝材料总量和无外加剂时的用水量（空白组实验）；

5、结合外加剂减水率，确定外加剂性能和最大掺量；

6、小拌实验，混合料相对理论配比进行调整。

二、流动性混凝土配比设计要点

1、砂石为连续级配，总级配接近富勒曲线（FLC）；

2、粗骨料：最大粒径≤25mm，单位每方混凝土含量：0.3-0.35m3；

3、砂率：0.48-0.52；

4、细骨料内粒径≤0.3mm粒料体积和胶凝材料体积共同组成的混凝土工作体积要足够大，单位每方混凝土含量：＞0.21m3；

5、外加剂性能、适应性最优；

6、矿粉掺量：25%-33%（占总胶量百分比），根据环境温度和砂含粉量进行调整。

7、粉煤灰掺量：20%-33%（占总胶量百分比），与环境温度和工作体积有关。

三、流动性混凝土原材料要求

1、砂石

对于高流动性混凝土，砂石的优劣直接影响到混凝土的工作性和经济性，目前通过大量实验表明，优质砂石主要有以下特性：

（1）合理的级配

评价混凝土中砂石骨料级配是否优质，不仅需单独检测粗、细砂石骨料的级配，更重要是粗、细砂石骨料在一定比率下 （砂率），能否使骨料占混凝土内部最大的体积比，其组成大小所填充的网格结构能发挥特定的强度功能，而且因其大小颗粒间的滚动，获得混凝土所需工作度。因为砂石骨料占最大体积且为自密状态，便可减小胶凝材料用量，实现经济性目的，此时这种骨料的颗粒粒径分布成连续状态且类似富勒曲线FLC。如下图所示:

连续级配砂石骨料，要求砂石级配具有充分的可调性，换言之对于砂石产制设备能够实现2砂+2石，2砂+3石的骨料级配模式生产。

① 2砂+2石级配划分表

名称

细砂mm

粗砂mm

小石mm

大石mm

砂

0.075-3

3-5mm

—

—

石

—

—

5-16

16-25

② 2砂+3石级配划分表

名称

细砂mm

粗砂mm

小石mm

中石mm

大石mm

砂

0.075-3

3-4.75mm

—

—

—

石

—

—

5-10

10-16

16-25

上述两种级配模式的骨料，对于在混凝土生产时能更容易获得连续级配的骨料。

（2）其他特性：

FM值

含粉量

50#过筛率

磨损率

针片状

砂

2.8-3.1

<4.5%

15-30%

石

—

—

—

<30%

<10%

以上这些特性不仅要求在矿山选址上需充分考虑，更多的是对骨料生产设备的选型、生产工艺后续对石粉的处理。

设备选型及石粉处理

不同岩种应根据其破碎特性选取合适的破碎设备，已保证针片状、石粉含量等技术指标。下面分别以圆锥破碎机、反击式破碎机对石灰岩的破碎粒度曲线进行图例展现。

圆锥破碎机破碎粒度曲线：

反击式破碎机破碎粒度曲线图：

由上述两图可知，反击式破碎机比圆锥式破碎机更容易产生石粉，因此在粗碎及中碎阶段因避免采用反击破。在制砂整形阶段，无论是采用“石打石”，还是“石打铁”生产原理，其不可避免会带来较大石粉量。因此对于石粉在混凝土工厂的运用应遵循以下流程：

2、胶结材

流动性混凝土最优胶结材组态为：水泥：矿粉：粉煤灰=1：1：1，根据强度等级、施工温度等对矿粉、粉煤灰掺量进行调整。

（1）水泥

水泥应选用硅酸盐水泥42.5及以上强度等级，或普通硅酸盐水泥42.5及以上强度等级，其技术参数符合GB175-2007。

（2）矿粉

a.活性：S95级及以上，7天活性≥75%，28天活性≥95%；

b.比表面积≥400㎡/kg；

c.其它技术要求符合GB/T 18046-2008规定；

d.掺量：25%-33%（占总胶量百分比），根据环境温度和砂含粉量进行调整（17℃为矿粉强度展开零界点）。

（3）粉煤灰

煤灰应选用Ⅱ级及以上等级，相关技术符合GB/T1596-2005相关规定。

掺量：20%-33%（占总胶量百分比），根据工作体积做相应调整。

3、外加剂

流动性混凝土所以有流动性，就是因为外加剂发挥具有的特性所致，所以外加剂的选配，成为流动性混凝土成功与否的重要因素。

a.减水率：≥25%；

b.坍损：1小时无坍损；

c.含气量：4-7%；

d.添加量：根据外加剂性能试验决定其掺量，要求砂浆坍流度≥3000px*cm；

e.复配要求：外加剂复配要求根据施工条件、环境温度等对其成分含量（减水、引气、缓凝、防冻等）进行现场生产复配使用。

四、流动性混凝土生产设备及工艺流程要求

混凝土生产设备设计应符合混凝土配比设计及生产工艺流程要求，才能从根本上解决混凝土生产品质和成本问题。

由于流动性混凝土是低胶高性能混凝土，对生产设备和工艺流程有严格的要求，且生产过程配比是动态变化的，而不是固定不变的，要实时根据原材料的变动进行动态调整，例如当砂的吸水率、含水量、细度模数产生变化时，其用水量和配比的各组分也会随之而变，所以必须依托智能配比生产管理系统。

1、称量精度高

计量类别

材料名称

计量超过30%磅秤容量

计量少于30%磅秤容量

个别计量

累积计量

个别计量

累积计量

水泥、矿粉等物质

±1%

或±0.3%之磅秤容量之较大者

＋4%

－0%

水(重量、体积)

冰(重量)

±1%

－

±1%

－

骨料(重量)

±2%

±1%

±2%

磅秤容量的0.3%或累积需要量3%二者较小者

附加剂

粉状(重量)

液状(重量、体积)

±3%

－

±3%

－

2、搅拌匀质性

混凝土匀质性主要取决于搅拌主机的性能及原材料的投料顺序。

（1）搅拌主机一定须为「强拌式」，最好为「水平双轴式」，以刀片加诸于以高分子组成的外加剂与胶结材料以动能的方式混合。

（2）为让胶结材充份混合，先充分搅拌均匀砂浆体，搅拌完成后，再投入粗骨料搅拌（砂浆裹石法）。

（3）合理的投料时序，保证胶结材充分混合的同时，降低搅拌主机的负载。

3、配比智能生产管理系统

生产过程可根据原材料的变动实现配比动态调整。

4、高效率

在满足混凝土匀质性的同时，提高生产效率。

5、高环保

较低能耗、噪音、灰尘和水污染，可结合混凝土配比对污水进行回收使用。