C70高强微硅灰混凝土的配制与应用：

    豆腐台水源改造工程位于玉门 南部石油河上，是一项以城市供水为主的水利枢纽工程。其泄水冲砂闸闸墩、底板要求采用C70高强耐磨混凝土。目前国内采用单掺普通水泥配制的混凝土强度可达350#左右。省水电工程局研究配制了C70高强度微硅灰混凝土，采用二次投料与减水剂复合工艺，利用相对标号较低的,525 #水泥，掺入部分微硅灰，配制成C70～C80 。具有抗冲磨、抗空蚀性能的高强混凝土，满足了工程设计与施工要求。

1 水泥用量的选择 ．

    通过大量试验得知水泥甩量超过620kg／m3时强度不会有明显的增加。这主要是因为混凝土强度不能由水泥砂浆和粗骨斟共同发挥，尤其是粗骨料的作用。水泥用量增加相当于水泥砂增加，减少单位体积骨料，反由水泥砂浆和都分骨料承担荷载，因此混凝土强度提不高。从混凝土试样破坏情祝看，发挥混凝土强度的破坏是粗骨料全部剪坏，与石材破坏相似。

    水泥采用永登水泥厂生产的祁连山牌525# 普通硅酸盐水泥，用量600kg／m3左右，最多不宜超过620kg／m3。为了节约水泥 改善混凝土的物理性能，掺入15%左右的微硅灰替代部分水泥，一般水泥用量5l0kg／m3 左右。

2 水灰比

    配制C70 高强微硅灰混凝土，水灰比是控制混凝土强度的重要参数，水灰比愈小配出的混凝土强度愈高，但施工愈困难，为降低水泥用量又满足施工和易性要求，通常采用掺加高效减水剂和微硅灰的办法，既可防止使用高效减水剂，大幅度降低水灰比，使混凝土坍落度损失较大造成先后施工的混凝土之间结合不良 又可增加混凝土的物理性能，延迟混凝土坍落度损失，使水灰比降至0．28左右。这里所指的水灰比是拌和物用水与水泥和微硅灰总量的比，实际上水泥水化所需水量是很少的。减水后的甩水量足以满足水泥发挥强度的要求，降低水灰比获得高强混凝土。通过试验最后确定C 70硅粉混凝土水灰比0．28～0．32为宜。

3 外加剂 ．

    选择外加剂的原则是具有较太的减水率，较高的增强度 不含有害元素。经大量试验，最后从17种减水剂中选出3种高效减水剂，为了确保质量，通过校验试验从3种减水剂中确定采用UNF系列高效减水剂。

4 砂率的选择 ，

    为了减少砂率对混凝土强度的影响，同时满足耐冲磨性能，采用较少的砂率减少水泥用量，限度地发挥粗骨料的骨架作用。砂率低，粗骨料占有的面积大，混凝土强度低的情况下，其耐冲磨性能由粗骨料承担较有利。经试验确定，砂率控制在28 %～3o%为宜。

    由于粗骨料粒径不同，磨损率不同，观察磨损试验后的试件发现D =40mm的情况下，粗骨料被拔出的比例较大，而D=40mm 的粗骨料之间由砂浆填充，考虑到磨损率和骨料被拔出来的孔穴大小，宜的粗骨料粒径在25mm左右。对于碎石和卵石，与水泥浆的粘结性碎石优于卵石，且更适用于耐冲磨混凝土的要求，最后确定采用5～20mm的石灰岩破碎石作为粗骨料

5 投料方式的选择

    高强混凝土水泥用量较大，采用一次投料方式容易出现湿团块和粘壁现象。采用二次投料方式不仅可以解决上述问题，而且能相应地增加混凝土强度。目前国内采用的二次投料方法有水泥净浆法、水泥砂浆法等。不改变配合比，只改变投料顺序，试件的抗压强度可提高20%左右。进行砂浆法和净浆法对比试验，结果表明 净浆法存在粘壁现象，有局限性，尤其是在用水量较少 水泥用量较多的情况下更不宜采用。因此，选择砂浆法作为投料方式。

6 抗压强度与耐冲磨性

    要提高混凝土的抗冲耐磨性能，必须具备以下条件：1)提高混凝土强度，使混凝土面均匀地磨损；2)骨料的粒径要适宜，以免被水流冲磨出来形成大孔穴；3)砂浆粘结力要太；4)比砂浆耐磨性强的粗骨料的面积要大，即合理选择粗骨料的种类与砂率。

    抗压强度越高，磨损率成指数关系降低。一般相对于碎石混凝土，使用卵石混凝土的曲线向耐磨性大这一侧移动，这是因为碎石表面粗糙，容易磨损．另一方面砂装与碎石之间的粘结力强，抗压强度大，故卵石表面光滑不易磨损，但砂浆与骨料的粘结力小，抗压强度低，故卵石混凝土的曲线向耐磨性高的一侧移动。碎石与砂浆的粘结力较大，难以拔出但容易被磨平。综合考虑，即使磨损稍大一些，与卵石相比碎石更适应于高强耐磨混凝土。无论砂浆或粗骨料，要得到均匀的磨损，其抗压强度要在C70～C80MPa以上。经郑州黄委会试验，其耐磨性满足设计要求。

    室内混凝土试验结果见表3。为了检验配合比的可靠性，进行了校验试验，确定后在玉门豆腐台水源改造工程中应用，工地取样试验成果见表4。自1993年运行至今，无冲磨空蚀现象，实践证明二次投料与减水剂复合配制的微硅灰混凝土能够满足设计要求。

7 结语

1)采用砂浆法二次投料与减水剂复合工艺，采用525#普通硅酸盐水泥可配制C70以上高强微硅灰混凝土。

2)掺入微硅灰替代部分水泥，不仅节约水泥而且改善混凝土性能，增强其耐久性。