重質混凝土

重質混凝土是指表觀密度大於 2 600 kg/立方米的混凝土，主要套用於建築或構築物的底板、回填、抗浮和防輻射等部位。近年來，重質混凝土在國內建築行業的抗沉浮和防輻射等方面已經得到了初步的套用，國內一些學者和工程界人士也對此進行了一些研究。

基本介紹

• 中文名：重質混凝土
• 外文名：Heavy concrete
• 套用：建築的底板、回填、抗浮和防輻射
• 所屬學科：土木工程
• 密度：大於 2 600 kg/立方米
• 原材料：水泥、骨料、外加劑、水等

簡介

重質混凝土是指表觀密度大於 2 600 kg/立方米的混凝土，主要套用於建築或構築物的底板、回填、抗浮和防輻射等部位。當採用鋼渣作為重骨料時，密度一般在 2 600~4 000 kg/立方米，若採用特製的鐵粉與鐵球鋼段做重骨料密度可達 5 500 kg/立方米。近年來，重質混凝土在國內建築行業的抗沉浮和防輻射等方面已經得到了初步的套用，國內一些學者和工程界人士也對此進行了一些研究。

重質混凝土原材料的選取

水泥配置

重質混凝土一般採用密度較大、需水性和水化熱較小的普通矽酸鹽水泥，當配置的混凝土體積較大時，為了降低水泥的水化熱和混凝土的收縮率，必須對水泥的用量加以限制。由於重質混凝土骨料密度比較大，為防止拌合的混凝土出現骨料下沉情況，應適當增加混凝土的黏聚性，所以一般情況下水泥用量不低於為 350 kg。本研究在設計重質混凝土的配合比時，使用的水泥是琉璃河長城 P·O 42.5 級，其技術指標見表 1。

摻合材料

在重質混凝土中加入一定數量的摻合材料可提高其和易性、黏聚性、密實性，最大限度的增加密度。常用的摻合料有粉煤灰、礦粉和鐵粉等。本研究在設計重質混凝土的配合比時，選用的粉煤灰是山東（德州）德能電廠 I 級粉煤灰，其技術指標見表 2。

骨料

通常重質混凝土都採用重骨料，如鐵、磁鐵礦、砂鐵、褐鐵礦、赤鐵礦、重晶石、燒結球等。一般使用的骨料品種有限，不同場合所需混凝土的密度等級不盡相同，因此在完全使用一種骨料時，若只保證密度可能會出現混凝土的砂率不適當而造成的和易性差，或混凝土密度超出標準太高經濟性較差的問題。在配製密度較小的重質混凝土時，建議選用普通骨料和中骨料搭配來實現。上述材料的產地及其他特徵參數如下：

普通砂：涿洲，中砂，細度模數：2.5。

普通石子：涿洲，集配石，顆粒粒徑 5~25 mm。

特製鐵粉：唐山銀髮鐵選礦特製，細度模數：2.8。

鐵球：鐵廠煉鋼的半成品，顆粒粒徑 0.5~3.0 mm。

重晶砂：唐山，細度模數：2.8。

重晶石：唐山，顆粒粒徑 5~25 mm。

鐵精粉：為成球前的鐵精礦粉，經 0.08 mm 篩的篩余為 41%。

外加劑

本研究選用北京海宏星科技有限公司生產的 HH 系列外加劑，其技術指標符合國家標準 GB 8076《混凝土外加劑》中一等品、行業標準 JC 473《混凝土泵送劑》中一等品、JC 475《混凝土防凍劑》中一等品的要求；同時，外加劑氨含量滿足國家標準 GB 18588《混凝土外加劑釋放氨含量》；鹼含量滿足地方標準 DBJ 01-61《混凝土外加劑套用技術規程》的有關規定。

水

採用可飲用水。其技術指標滿足國家標準 JGJ 63《混凝土拌合用水標準》的有關規定。

重質混凝土配合比設計原則

（1）對於密度大於 3 200 kg/m3 重質混凝土可能有明顯的離析現象，因此粗、細集料都選用高密度材料，以儘量減少不正常離析。

（2）配製重質混凝土必須以達到設計密度為首要目標，重質混凝土可以用普通混凝土中所研製的 ACI 絕對體積法配置。

（3）為了充分利用重骨料的較大表觀密度，根據骨料有效表觀密度和混凝土的密度要求，以單位立方米混凝土中最多能摻入量（即松堆密度）為準則。

（4）水泥用量以滿足混凝土的和易性為原則。用鐵粉作為膠凝材料取代部分水泥，可以相應提高混凝土的密度，改善混凝土和易性。

（5）水的表觀密度較小，在滿足施工性能的前提下，儘量選小的用水量，來降低水對密度的影響。3 重質混凝土的配合比設計方法在本研究中重質混凝土的水泥、水、粗集料數量的選用與普通混凝土相同，著重考慮滿足混凝土的施工要求。由於目前尚不存在以密度為目的的混凝土設計公式，所以本配合比計算公式仍然採用普通混凝土配合比設計方法中的絕對體積法。

施工工法及注意事項

①施工前應抄好水平標高，通過上返梁做好標誌，以便控制回填厚度。

②工藝流程：基坑清理→搭設溜槽（準備坡道、預留電梯井、孔洞）→鋼渣混凝土運至工作面→預拌鋼渣混凝土回填→夯實、找平→密度試驗、驗收。

③搭設溜槽、準備坡道、預留孔洞。

④每層回填前，用粉筆在基礎反樑上抄好水平標高間距以便控制回填厚度。

⑤重質混凝土按指定位置倒卸材料後再由人工用手推車推至溜槽後卸料。

⑥要分層鋪攤，每層控制厚度為 30~40 cm，隨之鋪平，並用蛙式打夯機夯實。

⑦要設計好溜槽的角度以使混凝土能夠順利運輸到施工地點。