南水北調中線京石段應急供水工程滹沱河倒虹吸工程Ⅱ標承建的管身段55個管節，每管節過水斷面3孔，長度20m，高6．2m，管身總寬23m，每孔寬6．0m，側墻厚度1．3m，中墻厚度1．2m。截至2005年11月20日，55個管節施工全部完成，共澆筑混凝土10.4萬m3。完成的管節沒有出現一條裂縫，混凝土配合比優化起到了重要作用。

　　1.原材料

　　1.1水泥

　　河北省鹿泉市鼎鑫水泥有限公司(集團)的“鼎鑫”牌普通硅酸鹽42．5水泥，其檢測結果見表1。

　　1.2粉煤灰

　　河北省井陘上安電廠Ⅱ級粉煤灰，其檢測結果見表2。

　　1.3骨料

　　1.3.1細骨料

　　細骨料為滹沱河河砂(常山砂廠)，其檢測結果見表3。

　　1.3.2粗骨料

　　粗骨料為河北省鹿泉市石井鄉石料廠生產的人工碎石，其檢測結果見表4。

　　1.4外加劑

　　1.4.1高效緩凝減水劑

　　本工程選用2個品種的高效緩凝減水劑，分別為河北省石家莊市育才建材有限公司生產的GK-4A緩凝高效減水劑、河北省外加劑廠生產的DH4BG高效緩凝減水劑，一期工程選用DH4BG，二、三、四期工程選用GK-4A，其檢測結果見表5。

　　1.4.2引氣劑

　　在第二次混凝土配合比優化中，選用河北省石家莊市育才建材有限公司生產的GK-9A引氣劑，其檢測結果見表6。

　　2.管身段原混凝土配合比的第一次優化

　　2004年3～6月，一期工程共完成管身段14個管節，采用混凝土配合比見表7。

　　在一期工程中共成型混凝土抗壓試塊145組，其檢測結果見表8。

　　本期工程混凝土從檢測數據分析，混凝土生產水平達到優秀水平，但是混凝土普遍超強。為了降低混凝土發熱量，提高混凝土的各種性能，更進一步節約成本，在原配合比的基礎上，進行了第一次混凝土配合比的優化。將原0.47的水灰比調整至O．49，2004年1O月6日經專家組和本工程監理部批準，開始應用于二期工程。所用混凝土配合比見表9。

　　二期工程共完成管身段14個管節，用第一次優化后的混凝土配合比在二期工程中共成型混凝土抗壓試塊149組，其檢測結果見表10。

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　　3.管身段混凝土配合比第二次優化

　　在二期工程中，混凝土施工質量嚴格按設計和規范的要求進行控制。但仍發現混凝土配合比存在一定的優化空間。

　　一是為了便于掌握混凝土內部溫升情況，2004年10月16日，用北京基康公司生產的振孳式溫度計3支，分別埋于管身段底板、墻體、頂板，對管身段3個部位內部溫度進行觀測。觀測資料顯示，混凝土內部溫度超過50℃，內部溫度峰值在53℃～53．5℃之間，且分別在澆筑后33h～52h出現，之后開始以一定速率下降，混凝土的水化熱溫升超過30℃ ，根據施工經驗，為滿足各項技術要求，無論是炎熱的夏天或氣溫適中的春秋季都須對混凝土進行保溫。

　　二是水泥原材，3d平均抗壓強度值32．2Mpa，28d平均抗壓強度54．2Mpa。這些數據表明P．042．5鼎鑫水泥，由于其本身活性富裕偏高，水泥細度平均值為0．3％，水泥性能良好。

　　三是從表10數據可以看出，混凝土強度平均值38．1MPa，是混凝土(C30)設計強度的1．27倍，是混凝土配置強度35．8MPa的1．06倍，說明混凝土普遍超強。

　　鑒于以上情況，在保證施工質量和溫控方便的前提下，對表9中管身段混凝土配合比進行第二次優化調整，優化方法和思路如下：

　　3.1優化方法

　　用緩凝高效減水劑和引氣劑聯摻，進一步改善混凝土拌和性能，提高混凝土的抗裂能力。減少單方混凝土膠材用量，進一步降低成本，降低由于水泥水化熱引起的負面效應。

　　3.2依據標準

　　《水工混凝土施工規范》DL/T5144-2001、《水工混凝土試驗規程》DL/T5150-2001、《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175-1999、《水工混凝土外加劑技術規程》DL／T5100-1999、《水工混凝土摻用粉煤灰技術規范》DL/T5055-1996。

　　3.3指導思路

　　在表8混凝土配合比的基礎上調整優化。保持水膠比0．49。膠材總量278kg／m3不變。混凝土出機口坍落度60～80mm，粉煤灰摻量為20％～25％，分別用液態和粉狀GK-4A高效緩凝減水劑和GK-9A引氣劑聯摻，其高效緩凝減水劑和引氣劑的摻量根據出機口坍落度要求和粉煤灰摻量不同經過試拌確定。為方便施工，粉狀高效緩凝減水劑配成20％濃度的溶液，引氣劑配成1％濃度的溶液，用皮帶機送混凝土入倉，為確保混凝土和易性，混凝土砂率不變。

　　3.4優化過程

　　本次配合比優化試驗所用原材料中的GK-9A和液體GK-4A均取自生產廠家，其余混凝土材料取自工程現場，其中砂子的細度模數為2．57，優化混凝土配合比試驗見表11，優化后混凝土抗壓強度試驗成果見表12。

　　雖然按上述配合比試拌的7個拌和物性能均能滿足施工要求．但相比之下．序號1～6拌和物性能優于序號7。經專家組論證。認為序號6混凝土配合比適合于現場施工，并提出混凝土膠材不得少于280kg／m3。于是對優化后的混凝土配合比進步完善，對序號6做簡單調整，成為第二次優化混凝土配合比，見表13。

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　　第二次混凝土配合比優化后用于三、四期工程．共完成27個管節，成型混凝土抗壓試塊275組。統計分析見表14。

　　混凝土配合比進行第二次優化后，于20o5年3月5日用于三、四期工程施工。現場質控與原材料檢測進一步加強，管身段混凝土配合比優化后共澆筑26個管節，澆筑混凝土4．87萬m3。混凝土觀感良好，從表14數據分析，第二次優化混凝土配合比標準差為3．6Mpa，依據《水工混凝土施工規范》DL/T5144-2001評定標準混凝土生產水平屬于良好等級。離差系數為0．089，根據《水利水電水工建筑物工程質量評定標準》混凝土質量屬于優良等級。

　　4．結語

　　管身段C30W6F50混凝土配合比的優化，在工程應用中起到良好作用，它不僅降低了混凝土內部溫升、提高了混凝土抗裂性能，也改變了混凝土觀感。混凝土配合比在工程實際運用中，不要僅限于原配合比，應該在施工過程中針對不同情況進行優化，力求做到經濟合理。技術可行。

　　作者簡介：

　　王愛生，男，漢族，河北省石津灌區管理局，高級工程師。

　　郝坤，男，漢族，中國水利水電第十一局，助理工程師。