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抗冻混凝土中钢纤维与超微矿粉掺量的实践分析 杭金联 （苏州博大建设工程有限公司昆山混凝土分公司江苏苏州215300） 【摘要】本文对昆山张浦镇规划食品工业园冷冻集中物流仓储中心设计用钢纤维混凝土在满足-20℃低温，配制高耐久耐磨、抗冻抗裂等复合要求下，通过实验选择适合而经济的钢纤维规格与掺量，并分析选用超微矿粉与常规矿粉规双掺后得到的试件综合性能优于纯水泥，对氯离子扩散控制更好提高了SFRC的耐久性。 【关键词】钢纤维；混凝土；超微矿粉；氯离子；毛细孔结构 一、前言 众品物流冷链项目是江苏昆山食品产业园集中冷冻物流仓储中心之一，由在美上市公司众品集团投资12亿规划19.5万平米一体化冷冻仓库，混凝土总量约7万立方分三期建成。投产预计可以实现清洁、新鲜的食品物流货值490亿元，服务于上海及苏南周边地区。 项目二期地坪计划2015年夏季施工，其中大体量仓库地坪设计标号C35钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrent. 以下称SFRC），竣工后须需满足-20℃低温，配制高耐久耐磨、抗冻抗裂等复合要求下，笔者针对该项目对钢纤维形状及掺量、普通矿粉与超细矿粉双掺、中效复合外加剂等进行总结并实验，围绕提高抗渗性和抗冻融方面配置耐久抗冻混凝土满足设计使用。 混凝土虽然是密实和坚硬的，在潮湿的环境中水仍然能通过毛细孔吸水与压力透过渗水路径进入内部，这些孔隙某种意义上是引起内部结构恶化的开始[1]，这些孔隙随机分布并相互连通，形成一个孔隙网络贯穿整个空间，当零下其中的水凝结会引起内部应力，若无法有效控制与缓解，容易产生更多微裂缝，导致整体结构耐久性降低[2]。本实验，针对该项目制作高耐久冷库使用的钢纤维混凝土。 二、实验原料选用 水泥：江苏金峰PO 42.5硅酸盐水泥； 细骨料：芜湖中粗河砂，细度2.4，含水率4.8%； 粗骨料：湖州妙西矿业，5mm~25mm连续级配，含水率0.7%； 拌合水：民用自来水。 三、基准配合比设计 3.1 水胶比： 水胶比在抗渗角度看在0.4~0.5之间的渗透系数上升很小，大于0.55后渗透系数急剧上升[3]，优先使用较小的水灰比。在超细矿粉活性发挥作用看，水胶比越小5%~10%掺量发挥功能良好。结合实际施工情况：夏季高温施工需要保证钢纤维泵送坍落度和拌合物和易性，选用缓凝作用HJ-304中效泵送剂，水胶比能控制在0.45~0.5范围，实验选定水胶比为0.46。 3.2 砂率：根据泵送需要，选用基准0.4配制 3.3 外加剂： 混凝土外加剂中引气剂的作用是引入气泡大小均匀在20-200微米，自由度小且相互不容易聚并，稳定存在于新拌合混凝土。因为这些气泡塑化后形成的封闭孔结构，减少了混凝土内部的渗水通道。对于混凝土的抗冻性研究一般认为和充水程度、冻融循环次数、强度等均有关系。HJ-304中效复合泵送剂，液态，呈棕褐色。主要功能：适应配制早强、高强、高抗渗、自密实、泵送混凝土。适于水电大坝桥梁等低标号混凝土流化和塑化，以及延缓混凝土凝结，含引气作用。密度为1.18±0.02g/m，对钢筋无锈蚀作用。推荐液体掺最为0.7-1.2%，为使引气发挥较好掺量作用，参考以往试配用量增加45%，选用6.8kg。 3.4 混凝土容重： 设计2400kg/m3，钢纤维确定后等量替代砂石料，矿粉掺量等量替代水泥胶凝材。基准配合比见表1 胶凝材料 砂 石 拌合水 HJ-304外加剂 385 731 1098 180 6.8 表1 混凝土基准配合比（kg/m3） 四、钢纤维掺量确定试验 4.1 钢纤维的选用 项目设计图纸未指明钢纤维规格与型号，对掺量也未明确规定，结合该项目钢纤维混凝土地坪单体30cm厚，长180m宽70m，分三次固定泵接管浇筑。本次实验用钢纤维由上海钜弦厂提供三抗拉强度≥600Mpa，长度为材质与价格 不锈钢（￥） 产地 上海 规格 标准（如下图） 抗压强度 ≥600Mpa 品牌 钜弦 用途 混凝土、桥梁、隧道 材质与价格 铁（￥） 产地 上海 规格 标准（如下图） 抗压强度 600Mpa～1200Mpa 品牌 钜弦 用途 混凝土、桥梁、隧道 参照JG/T3064-1999标准规范37%[5]。该项目仓库地坪与底板间存在50cm架空封闭保温层，地坪需承受仓储货物自重以及叉车反复行驶引起的共振，所以结构要较高的抗折韧性。铣削型钢纤维虽然在抗拉拔与强度上有优越表现，但因为施工等多重外因下，如浇筑裂缝等情况仍然会出现绣蚀。不锈钢纤维在建筑工业用一般选用446#或430#，具有无需加抗锈剂、防腐剂，在抑制开裂漏水等方面效果较好。经过与国内贸易工程设计研究院采用水洗法测得A型号钢纤维体 钢纤维 细集料 粗集料 水 PC