一、概述

重混凝土的干表观密度不小于2800kg/m，通常选用特别密实和特别重的骨料拌制。高密度泵送混凝土配合比的设计也是遵循普通配合比的设计思路，只是用料上面有所不同。高密度泵送混凝土配合比的设计难点在于混凝土的抗离析、保水性能和可泵性，所以对材料的选择和掺和比例也有更高的要求。

二、原材料的选择

工程中常用的普通混凝土基本上都是由水泥、掺合料、水、粗骨料和细骨料组成，高密度泵送混凝土配合比的设计也是遵循普通配合比的设计思路，只是用料上面有所不同。高密度泵送混凝土配合比的设计难点在于混凝土的抗离析、保水性能，所以对材料的选择和掺和比例也有更高的要求。

1. 水泥

水泥还是选用拌合站现有的河南春江集团生产的P.O42.5低减水泥，其检测结果如表1。

2. 矿粉

根据混凝土试拌情况分析，高密度泵送混凝土和易性较差，泌水严重，为了增加其粘聚性和保水性，适当掺入矿粉后，混凝土拌合物性能有明显的提高。具体采用新乡王氏生产的S95级磨细矿渣粉。其检测结果如表2。

3. 减水剂

聚羧酸系高性能减水剂是继木钙为代表的普通减水剂和以萘系为代表的高效减水剂之后发展起来的第三代高性能减水剂，是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种高效减水剂。聚羧酸系高性能减水剂在混凝土降低胶凝材料，增加混凝土流动性起到决定性的作用，所以选择合适的减水剂也是关键所在，经过减水剂比选，本配合比选用中国水利水电第十一工程局有限公司混凝土外加剂厂生产的SN-JG缓凝型高性能聚羧酸减水剂。其检测结果如表3。

4. 膨胀剂

由于混凝土是用于钢箱梁填充的，为了防止混凝土干缩与钢箱梁间产生缝隙，配合比中掺入适量膨胀剂，保证混凝土填充后箱梁内部完全密实，膨胀剂选用中铝聚能MPC膨胀剂。其检测结果如表4。

5. 骨料

高密度混凝土中决定混凝土密度高低的关键因素就是选用什么样的骨料，在保证级配连续的情况下密度得相对较高。本次配合比设计中对钢砂、钢渣、白矿石、铁矿砂、铁矿石等均做了试拌，从混凝土性能分析，最后得出选用铁矿石和铁矿砂混凝土和易性最佳，铁矿砂和铁矿石的技术指标如表5、表6。

三、高密度泵送混凝土配合比设计

（1）高密度泵送混凝土配合比的计算参考《普通混凝土配合比设计规程》容重法计算。

（2）当混凝土拌合物表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时，配合比可维持不变；当二者之差超过2%时，应将配合比中每项材料用量按要求进行校正。

（3）配合比参数确定

通过计算、查表和材料出厂资料综合因素得出以下配合比参数见表7。

（4）配合比计算

根据以上参数，计算得出以下配合比（见表8）。

（5）试拌配合比计算

试拌配合比按照规范要求对上述配合比水胶比增减0.05，砂率减增1%，通过计算得出以下试拌配合比（见表9）。

（6）试拌结果

通过对不同水胶比混凝土配合比进行试拌，水胶比为0.48的配合比在静止3分钟后，粗骨料有少许下沉现象，且出现少许泌水情况，水胶比为0.43和0.38的配合比混凝土拌合物和易性较好，具体混凝土拌合物试验结果如表10。混凝土拌合物表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%，所以配合比维持不变。

（7）水胶比与强度分析

决定配合比最佳水胶比的确定因素主要有混凝土立方体的抗压强度、抗渗等级、抗冻等级等，本配合比设计当中只有强度和表观密度要求，用胶水比与强度进行回归，得出以下结果（见表11）：

胶水比和28d抗压强度回归曲线见图1。

根据回归方程 y=19.374x-7.1301, 计算得出水胶比 W/C=0.43。

（8）配合比确定

通过综合分析，2号混凝土配合比满足各项设计要求，所以确定2号配合比为理论配合比（见表12）。

四、结语

高密度混凝土又称为重混凝土，在核电站等工程建设中广泛应用，一般的高密度混凝土坍落度都较小，不存在骨料下沉、离析等情况的发生，但对于高密度泵送混凝土大坍落度的特性，如果混凝土自身抗离析性能差，重骨料很容易下沉，从而影响整个混凝土的性能，所以在高密度重混凝土的配合比设计中，应重点考虑混凝土抗离析的能力。在高密度泵送混凝土配合比设计中，应严格选料，合理掺配，为了防止骨料下沉而导致离析情况的发生，混凝土中也可以掺入其他一些抗离析的掺合料，达到经济、合理、符合设计要求的混凝土配合比。

在高密度泵送混凝土的生产中，应严格控制原材料的品质，骨料仓应搭建防雨、防晒棚，保证骨料温度和含水量的稳定性。由于聚羧酸减水剂对温度、含泥的高敏感性，所以每批进场的聚羧酸减水剂应进行混凝土试拌，及时调整配合比，保证混凝土的生产质量。

为保证高密度泵送混凝土的施工质量，严禁在混凝土运输罐车中加水，浇筑过程中不得过震，严格按照相关要求，层层把关，严格控制。混凝土具有原材料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使用量越来越大，同时混凝土具有耐久性好，抗压强度高，强度范围宽的特点，广泛应用在各类土木工程中，并在工程中承担着至关重要的作用，所以无论是哪种属性的混凝土，都应严格控制混凝土质量，保证工程质量。

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