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深圳市宝安区工程质量监督检验站 广东深圳 518000
摘要：由于剪力墙对于建筑来说有着防止结构剪切破坏的作用，十分重要，所以通过探索实验选择最佳材料能有效地提高剪力墙的性能，对建筑来说也有着积极的意义。本文以某建筑项目为例，分析了其剪力墙对混凝土性能的要求，通过使用不同材料进行实验筛选，制备出满足该施工工程需要的高性能混凝土。使用结果说明该配比方法能使混凝土性能得到提升且经济实惠，值得人们参考借鉴。
关键词：钢板剪力墙；混合砂；自收缩
钢板剪力墙结构在我国已有着几十年的发展历史，其对比起混凝土剪力墙来说不仅可以节省更多的使用空间，还可以承受更大的风荷载。但是在许多的建筑施工中，我们都发现钢板剪力墙的混凝土施工经常会发生许多的事故，对建筑施工造成了不良的影响，如果解决此类问题已经成为了施工人员的当务之急。下面就某施工项目对此进行讨论分析。
1试验方法
1.1.抗压强度试验方法
以28d龄期强度作为C60钢板剪力墙混凝土的强度评定。
1.1.收缩性能试验方法
试件成型后立即带模放入温度（20±2）℃、湿度（60±5）%的室内，混凝土初凝后开始测试收缩性能，早龄期即3d内收缩性能测试采用非接触式收缩仪进行，长龄期收缩采用接触式法进行测试，按以下龄期进行收缩变形值的测量：3d、7d、14d、28d。
2试验结果与分析
2.1混合砂对C60钢板剪力墙混凝土性能的影响
2.1.1混合砂性能试验
机制砂用字母“J”表示，天然河砂用字母“H”表示。对混合砂、河砂及当地机制砂进行筛分试验。
由试验可知，机制砂级配较差，粒径大于2.36mm的粗颗粒和粒径小于0.3mm的细微颗粒含量较高，中间粒径颗粒较少，其中大于2.36mm的颗粒超过Ⅱ区砂级配上限；河砂粒径主要分布在0.15～4.75mm之间，小于0.15mm的细粉极少，故将机制砂和河砂按一定比例混合后级配效果优于二者单独使用时。当J∶H=4∶6时，混合砂中4.75mm与2.36mm的累计筛余超过了Ⅱ区砂级配上限；当J∶H=6∶4及J∶H=7∶3时，混合砂中4.75mm颗粒含量超过Ⅱ区砂级配上限，且石粉含量超过10%，对混凝土的工作性不利；当机制砂和河砂按照5∶5混合时，砂粗细颗粒分布均匀，级配效果较好。优良的级配可使砂达到最紧密堆积状态，此时空隙率较小；同时，机制砂中适量石粉的存在更有利于砂达到最佳堆积状态，降低空隙率，因此，采用一定比例的混合砂有利于混凝土工作性能的提高。
2.1.2混合砂对C60钢板剪力墙混凝土工作性能的影响
通过混合砂级配试验可知，机制砂与天然河砂按照5∶5比例混合可以达到Ⅱ区砂的要求，为了研究混合砂对混凝土的性能的影响，将天然河砂、混合砂与机制砂进行混凝土对比试验。三种不同细集料C60钢板剪力墙混凝土配合比如表1所示。
表1 三种不同细集料C60钢板剪力墙混凝土配合比
倒筒时间指用倒置的坍落度筒测定混凝土的排空时间，是用于检验混凝土拌合物粘聚性的一种方法，可以作为评价混凝土工作性的一项指标。
混合砂配制的C60钢板剪力墙混凝土与河砂配制的C60钢板剪力墙混凝土工作性能相当，采用全机制砂配制的C60钢板剪力墙混凝土工作性能相对较差，倒筒时间为11.1s，混凝土粘度较大，导致流动性较差，出机坍落度/扩展度仅为245/575mm。采用全机制砂制备的混凝土略有泌水，包裹性差，原因是机制砂级配差，石粉含量高，对水和外加剂吸附作用强，导致混凝土工作性能变差。
试验结果表明，当J∶H为5∶5时，混凝土不泌水，和易性良好，与采用全河砂制备的混凝土差别不大，满足施工要求。
2.1.3混合砂对C60钢板剪力墙混凝土抗压强度的影响
三种不同细集料配制的C60钢板剪力墙混凝土不同龄期抗压强度：采用全河砂制备的C60钢板剪力墙混凝土早期强度与后期强度均最小，3d强度为42.6MPa，28d强度为78.3MPa；采用全机制砂制备的C60钢板剪力墙混凝土强度较采用全河砂制备的混凝土强度略高，其28d强度为80.8MPa；而采用J∶H为5∶5混合砂制备的C60钢板剪力墙混凝土强度最高，3d强度较前两者提高约5MPa左右，28d强度可达84.9MPa。
采用混合砂制备的混凝土强度在三者中最高。综合考虑混凝土各方面的性能，采用机制砂与河砂比例为5∶5时，配制的C60钢板剪力墙混凝土综合性能较好。
2.2不同胶凝材料体系对C60钢板剪力墙混凝土性能的影响
选择不同的矿物掺合料，对C60钢板剪力墙混凝土的胶凝材料体系进行优化，以提高混凝土各项性能。考虑水泥对混凝土水化热及收缩的影响，胶凝材料总量控制在500kg/m3。不同胶凝材料体系C60钢板剪力墙混凝土的配合比如表2所示。
表2 不同胶凝材料体系C60钢板剪力墙混凝土配合比
掺有硅灰的胶凝材料体系无论是早期强度还是后期强度均比未掺硅灰的体系强度高，28d龄期抗压强度提高13%以上；掺有矿粉的胶凝材料体系混凝土粘度较大，当矿粉掺量为胶凝材料总量20%时，混凝土的倒筒时间为10.7s，这是由于矿粉为磨细颗粒，不具有优质粉煤灰和硅灰那样好的颗粒形状，因而没有润滑作用，对混凝土的工作性能不利；Ⅰ级粉煤灰的掺入有利于混凝土工作性能的改善，采用大掺量粉煤灰与硅灰复掺的方式有利于混凝土工作性能的改善及强度的提高。这是因为硅灰对混凝土的影响表现在物理与化学作用两个方面，由于硅灰的颗粒微细，比表面积大，在混凝土体系中起到超细填充料的作用；另一方面，硅灰具有高火山灰活性，并且在早期水化过程中起到晶核的作用，可以显著提高混凝土的强度。同时粉煤灰也具有良好的微集料填充效应及一定的减水效果，两种掺合料的共同作用在混凝土的结构形成过程中相互促进和补充，使混凝土的结构更加密实，强度得到了一定提高。综上可知，C60钢板剪力墙混凝土的胶凝材料体系为“水泥+粉煤灰+硅灰”时较好。
2.3 C60钢板剪力墙混凝土自收缩性能
混凝土收缩性能是影响其早期抗裂性能的重要参数，混凝土早期收缩越大，混凝土出现裂缝的可能性越大。对C60钢板剪力墙混凝土收缩性能进行测试，在保证胶凝材料总量不变的情况下，掺入6%的膨胀剂或矿粉等量取代粉煤灰进行对比试验，设计配合比见表3，初凝后（初凝时间8h）64h收缩性能见图1，28d龄期收缩性能见图2。
表 3 C60钢板剪力墙混凝土自收缩试验设计配合比
图1 初凝后64h自收缩曲线
图2 28d龄期自收缩曲线
由图1、图2可知，C60钢板剪力墙基准混凝土在60h时的自收缩率为132×10-6，28d龄期的自收缩率为289×10-6；膨胀剂的掺入可以明显抑制混凝土的自收缩，掺6%HCSA膨胀剂的混凝土早期膨胀较快，3d后减缓，养护60h和28d龄期的自收缩率分别为-206×10-6和-50×10-6，表明HCSA膨胀剂掺量为6%时，可保证混凝土28d基本不收缩。
掺入6%矿粉取代粉煤灰的混凝土，早期自收缩率较基准混凝土的有所降低，60h的自收缩率降低约50%；而从28d龄期自收缩曲线来看，后期自收缩较基准混凝土的大，28d龄期时其自收缩率为344×10-6。这是因为矿粉具有一定的胶凝活性，但其本身的水硬性很弱，需要有碱或热的激发，才表现出明显的水硬性，矿粉的反应是随着水泥水化产物Ca（OH）2量的增加而加快的，矿粉的反应又促进水泥的进一步水化，水化产物逐渐细化毛细孔，毛细管负压作用也逐渐增强，因此，后期掺入矿粉的混凝土自收缩明显增加。
3结语
由上文可见，当我们按照5∶5的比例将机制砂和河砂进行混合时，能制备出性能良好的C60钢板剪力墙混凝土。此方法研制出的混凝土在各方面均达到了工程的设计要求，并且有着容易投入生产的优点。在进行建筑施工时，我们一定要努力探索更佳的建筑材料，以提高建筑的使用性能。
参考文献：
[1] 李凤兰，罗俊礼.不同骨料高强混凝土自收缩试验研究[J].港工技术，2009，46（1）.
[2] 阎培渝，陈志城.含不同矿物掺合料的高强混凝土的自收缩特性[J].工业建筑，2011，41（6）.
摘要：由于剪力墙对于建筑来说有着防止结构剪切破坏的作用，十分重要，所以通过探索实验选择最佳材料能有效地提高剪力墙的性能，对建筑来说也有着积极的意义。本文以某建筑项目为例，分析了其剪力墙对混凝土性能的要求，通过使用不同材料进行实验筛选，制备出满足该施工工程需要的高性能混凝土。使用结果说明该配比方法能使混凝土性能得到提升且经济实惠，值得人们参考借鉴。
关键词：钢板剪力墙；混合砂；自收缩
钢板剪力墙结构在我国已有着几十年的发展历史，其对比起混凝土剪力墙来说不仅可以节省更多的使用空间，还可以承受更大的风荷载。但是在许多的建筑施工中，我们都发现钢板剪力墙的混凝土施工经常会发生许多的事故，对建筑施工造成了不良的影响，如果解决此类问题已经成为了施工人员的当务之急。下面就某施工项目对此进行讨论分析。
1试验方法
1.1.抗压强度试验方法
以28d龄期强度作为C60钢板剪力墙混凝土的强度评定。
1.1.收缩性能试验方法
试件成型后立即带模放入温度（20±2）℃、湿度（60±5）%的室内，混凝土初凝后开始测试收缩性能，早龄期即3d内收缩性能测试采用非接触式收缩仪进行，长龄期收缩采用接触式法进行测试，按以下龄期进行收缩变形值的测量：3d、7d、14d、28d。
2试验结果与分析
2.1混合砂对C60钢板剪力墙混凝土性能的影响
2.1.1混合砂性能试验
机制砂用字母“J”表示，天然河砂用字母“H”表示。对混合砂、河砂及当地机制砂进行筛分试验。
由试验可知，机制砂级配较差，粒径大于2.36mm的粗颗粒和粒径小于0.3mm的细微颗粒含量较高，中间粒径颗粒较少，其中大于2.36mm的颗粒超过Ⅱ区砂级配上限；河砂粒径主要分布在0.15～4.75mm之间，小于0.15mm的细粉极少，故将机制砂和河砂按一定比例混合后级配效果优于二者单独使用时。当J∶H=4∶6时，混合砂中4.75mm与2.36mm的累计筛余超过了Ⅱ区砂级配上限；当J∶H=6∶4及J∶H=7∶3时，混合砂中4.75mm颗粒含量超过Ⅱ区砂级配上限，且石粉含量超过10%，对混凝土的工作性不利；当机制砂和河砂按照5∶5混合时，砂粗细颗粒分布均匀，级配效果较好。优良的级配可使砂达到最紧密堆积状态，此时空隙率较小；同时，机制砂中适量石粉的存在更有利于砂达到最佳堆积状态，降低空隙率，因此，采用一定比例的混合砂有利于混凝土工作性能的提高。
2.1.2混合砂对C60钢板剪力墙混凝土工作性能的影响
通过混合砂级配试验可知，机制砂与天然河砂按照5∶5比例混合可以达到Ⅱ区砂的要求，为了研究混合砂对混凝土的性能的影响，将天然河砂、混合砂与机制砂进行混凝土对比试验。三种不同细集料C60钢板剪力墙混凝土配合比如表1所示。
表1 三种不同细集料C60钢板剪力墙混凝土配合比
倒筒时间指用倒置的坍落度筒测定混凝土的排空时间，是用于检验混凝土拌合物粘聚性的一种方法，可以作为评价混凝土工作性的一项指标。
混合砂配制的C60钢板剪力墙混凝土与河砂配制的C60钢板剪力墙混凝土工作性能相当，采用全机制砂配制的C60钢板剪力墙混凝土工作性能相对较差，倒筒时间为11.1s，混凝土粘度较大，导致流动性较差，出机坍落度/扩展度仅为245/575mm。采用全机制砂制备的混凝土略有泌水，包裹性差，原因是机制砂级配差，石粉含量高，对水和外加剂吸附作用强，导致混凝土工作性能变差。
试验结果表明，当J∶H为5∶5时，混凝土不泌水，和易性良好，与采用全河砂制备的混凝土差别不大，满足施工要求。
2.1.3混合砂对C60钢板剪力墙混凝土抗压强度的影响
三种不同细集料配制的C60钢板剪力墙混凝土不同龄期抗压强度：采用全河砂制备的C60钢板剪力墙混凝土早期强度与后期强度均最小，3d强度为42.6MPa，28d强度为78.3MPa；采用全机制砂制备的C60钢板剪力墙混凝土强度较采用全河砂制备的混凝土强度略高，其28d强度为80.8MPa；而采用J∶H为5∶5混合砂制备的C60钢板剪力墙混凝土强度最高，3d强度较前两者提高约5MPa左右，28d强度可达84.9MPa。
采用混合砂制备的混凝土强度在三者中最高。综合考虑混凝土各方面的性能，采用机制砂与河砂比例为5∶5时，配制的C60钢板剪力墙混凝土综合性能较好。
2.2不同胶凝材料体系对C60钢板剪力墙混凝土性能的影响
选择不同的矿物掺合料，对C60钢板剪力墙混凝土的胶凝材料体系进行优化，以提高混凝土各项性能。考虑水泥对混凝土水化热及收缩的影响，胶凝材料总量控制在500kg/m3。不同胶凝材料体系C60钢板剪力墙混凝土的配合比如表2所示。
表2 不同胶凝材料体系C60钢板剪力墙混凝土配合比
掺有硅灰的胶凝材料体系无论是早期强度还是后期强度均比未掺硅灰的体系强度高，28d龄期抗压强度提高13%以上；掺有矿粉的胶凝材料体系混凝土粘度较大，当矿粉掺量为胶凝材料总量20%时，混凝土的倒筒时间为10.7s，这是由于矿粉为磨细颗粒，不具有优质粉煤灰和硅灰那样好的颗粒形状，因而没有润滑作用，对混凝土的工作性能不利；Ⅰ级粉煤灰的掺入有利于混凝土工作性能的改善，采用大掺量粉煤灰与硅灰复掺的方式有利于混凝土工作性能的改善及强度的提高。这是因为硅灰对混凝土的影响表现在物理与化学作用两个方面，由于硅灰的颗粒微细，比表面积大，在混凝土体系中起到超细填充料的作用；另一方面，硅灰具有高火山灰活性，并且在早期水化过程中起到晶核的作用，可以显著提高混凝土的强度。同时粉煤灰也具有良好的微集料填充效应及一定的减水效果，两种掺合料的共同作用在混凝土的结构形成过程中相互促进和补充，使混凝土的结构更加密实，强度得到了一定提高。综上可知，C60钢板剪力墙混凝土的胶凝材料体系为“水泥+粉煤灰+硅灰”时较好。
2.3 C60钢板剪力墙混凝土自收缩性能
混凝土收缩性能是影响其早期抗裂性能的重要参数，混凝土早期收缩越大，混凝土出现裂缝的可能性越大。对C60钢板剪力墙混凝土收缩性能进行测试，在保证胶凝材料总量不变的情况下，掺入6%的膨胀剂或矿粉等量取代粉煤灰进行对比试验，设计配合比见表3，初凝后（初凝时间8h）64h收缩性能见图1，28d龄期收缩性能见图2。
表 3 C60钢板剪力墙混凝土自收缩试验设计配合比
图1 初凝后64h自收缩曲线
图2 28d龄期自收缩曲线
由图1、图2可知，C60钢板剪力墙基准混凝土在60h时的自收缩率为132×10-6，28d龄期的自收缩率为289×10-6；膨胀剂的掺入可以明显抑制混凝土的自收缩，掺6%HCSA膨胀剂的混凝土早期膨胀较快，3d后减缓，养护60h和28d龄期的自收缩率分别为-206×10-6和-50×10-6，表明HCSA膨胀剂掺量为6%时，可保证混凝土28d基本不收缩。
掺入6%矿粉取代粉煤灰的混凝土，早期自收缩率较基准混凝土的有所降低，60h的自收缩率降低约50%；而从28d龄期自收缩曲线来看，后期自收缩较基准混凝土的大，28d龄期时其自收缩率为344×10-6。这是因为矿粉具有一定的胶凝活性，但其本身的水硬性很弱，需要有碱或热的激发，才表现出明显的水硬性，矿粉的反应是随着水泥水化产物Ca（OH）2量的增加而加快的，矿粉的反应又促进水泥的进一步水化，水化产物逐渐细化毛细孔，毛细管负压作用也逐渐增强，因此，后期掺入矿粉的混凝土自收缩明显增加。
3结语
由上文可见，当我们按照5∶5的比例将机制砂和河砂进行混合时，能制备出性能良好的C60钢板剪力墙混凝土。此方法研制出的混凝土在各方面均达到了工程的设计要求，并且有着容易投入生产的优点。在进行建筑施工时，我们一定要努力探索更佳的建筑材料，以提高建筑的使用性能。
参考文献：
[1] 李凤兰，罗俊礼.不同骨料高强混凝土自收缩试验研究[J].港工技术，2009，46（1）.
[2] 阎培渝，陈志城.含不同矿物掺合料的高强混凝土的自收缩特性[J].工业建筑，2011，41（6）.