双面叠合剪力墙混凝土生产技术

近年来作为新型的装配式预制构件–双面叠合剪力墙也得到了部分应用，但其单面叶板厚度薄（一般仅为50~70 mm）、钢筋间距小、对墙体结构整体厚度及钢筋保护层要求严格，且混凝土须具有大流动性、低泌水率等，必须选用合理的原材料并进行多次试验优化配合比，以提高施工性，满足质量要求。

1  原材料选用

（1）冀东水泥公司产P·O 42.5普通硅酸盐水泥，其各项性能指标根据GB/T 1346—2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》、GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》进行测试，结果均符合要求。（2）细骨料选用品质良好的天然砂或球磨水洗机制砂，规格为Ⅱ区中砂，天然砂按JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》进行检测，其结果符合强度等级为C30~C55的混凝土用Ⅱ区中砂标准要求。（3）粗骨料选用连续级配的矿石，每种规格粗骨料的各项指标相差甚小，且均符合JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》要求。（4）矿物掺合料选用符合GB/T 1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的F类Ⅰ级粉煤灰，其浸水后表面无黑油及明显杂物。必试项目性能指标均符合要求。（5）外加剂选用与水泥适用性较好的聚羧酸高性能减水剂，其母液主体由调节型减水性母液、引气剂、消泡剂组成，通过复配功能性外加剂流变剂HJ，以保证混凝土的和易性和耐振捣性。性能指标符合相关要求。

2  配合比及试验结果

2.1  混凝土配合比

预拌混凝土对双面叠合剪力墙的生产效率和质量影响较大，本试验采用强度等级为C30的混凝土基准配合比（表1），在用水量、胶凝材料用量和外加剂配方、掺量均不变的前提下，通过调整砂率及粗骨料粒径，对混凝土的工作性和强度进行研究，以优化双面叠合剪力墙混凝土原材料选用和配合比设计。

表1  C30混凝土基准配合比  kg/m3

注：水胶比为0.44，砂率为45%。

2.2  混凝土性能要求

在保证用水量、胶凝材料用量、外加剂配方和掺量不变的情况下，坍落度应不小于200 mm，坍落扩展度应不小于450 mm，40 min坍落度基本无损失，混凝土浇筑及振捣后状态良好，浆体厚度适中且无漏石。

（1）在用水量、胶凝材料用量、粗骨料规格种类和级配、外加剂配方和掺量、养护条件均不改变的前提下，通过改变砂率，分析不同砂率下混凝土各项性能指标，见表2、表3。

表2  不同砂率混凝土性能指标

表3  不同砂率混凝土抗压强度

表2、表3表明，砂率对混凝土的工作性、状态及强度有较大影响，而混凝土流动性对双面叠合剪力墙浇筑质量起关键作用，因此须严格控制砂率。若砂率过低，混凝土流动性变差、包裹性差、内部空隙增加，泌水、流浆现象发生概率增大，振捣后极易泌水和分层，会导致混凝土强度降低。若砂率超过合理范围，混凝土流动性变差，坍落度损失增大，会严重影响混凝土连续浇筑的性能及浇筑质量；在水泥用量不增加的情况下，水泥砂浆的强度降低，受力后会沿粗骨料与水泥砂浆粘结面破坏，导致混凝土强度降低。合理的砂率可使包裹骨料的砂浆层达到最佳状态，流动阻力减小，可保证混凝土的和易性，使混凝土更加密实，强度提高。

（2）在用水量、胶凝材料用量、砂率、粗骨料种类和级配、外加剂配方和掺量、养护条件均不改变的前提下，分析改变粗骨料最大粒径对双面叠合剪力墙的强度、厚度、观感质量的影响（表4）。

表4  不同粒径粗骨料对强度、观感质量、墙厚的影响

从表4可看出，随粗骨料粒径增大，其总表面积逐渐减小，水泥砂浆和粗骨料粘结面积也随之减小，粘结界面处于薄弱状态，致使混凝土抗压强度降低。在粉料和砂率不改变的情况下，因混凝土的浆体量多，振捣后浮浆较厚，增大了细小裂缝的发生概率和结构安全风险。由于双面叠合剪力墙钢筋较密，粒径较大的骨料无法通过钢筋间隙，还会造成混凝土中粗骨料分布不均匀，导致混凝土抗压强度降低。

粗骨料粒径增大，混凝土浇筑完成后构件表面漏石现象增多，会影响表面平整度，观感质量变差。

粗骨料最大粒径超过20 mm时，双面叠合剪力墙叠合过程中，经振捣完成的墙体厚度超过构件厚度的允许偏差，引起混凝土过振，会导致浆体和粗骨料分离，若使用人工调整厚度还会影响施工效率。因此，双面叠合剪力墙及同类型构件混凝土中粗骨料的最大粒径应不大于20 mm，以保证混凝土的抗压强度、观感质量和墙体厚度。

3  结束语

通过多次配合比试验及北京某项目双面叠合剪力墙的实际应用，总结出双面叠合剪力墙生产过程中，混凝土原材料选用及配合比的注意事项如下。（1）应根据混凝土原材料选定合理的砂率，保证混凝土性能满足施工要求，避免离析、流浆、浆体过厚产生的质量问题，以较小的胶凝材料用量，取得较高的混凝土强度保证率。（2）应严格限制混凝土中粗骨料的粒径，粗骨料粒径不应大于20 mm，以保证构件尺寸准确、观感质量和混凝土强度符合要求。（3）应按实际生产使用的混凝土原材料情况，提前进行试配，选用匹配度高的外加剂（如调节型聚羧酸减水剂），以降低外加剂对混凝土体系的敏感性，避免混凝土发生离析泌水等问题。