合寧鐵路預應力梁耐久性混凝土(1)(共7頁)

1、淺談(qin tn)合寧鐵路(til)預應力橋梁耐久性混凝土配合(pih)比的設計朱鵬中鐵十局四公司徐州橋梁廠摘要：通過工程實例，介紹C55耐久性混凝土的配制試驗，技術指標及其施工注意事項。關鍵詞：預應力梁耐久性混凝土，配合比設計、施工。1、概述：合寧鐵路是國家規(guī)劃的長江三角洲地區(qū)陸海通道的重要組成部分。其預應力橋梁梁體設計采用C55耐久性混凝土。橋梁梁體設計使用壽命100年，故對梁體混凝土預防減骨料反應、抗凍融、抗?jié)B、電通量等耐久性指標提出具體要求，梁體混凝土強度滿足設計要求。我們采取了較好的梁體混凝土施工措施，滿足施工要求，實踐證明混凝土質量優(yōu)良。2、對耐久性混凝土的設計要求預應力橋梁梁體

2、耐久性混凝土技術指標要求采用TB/T3043-2005預制后張法預應力混凝土鐵路橋簡支梁技術條件，水泥用量不宜小于400 kg/m3，混凝土膠凝材料總量不應超過500kg/m3，水膠比不應大于0.35，預防減骨料反應14天小于0.10%,抗凍融(齡期56天)重量、200次W95%、相對彈性模量200次P60%,抗?jié)B等級(齡期56天)P20，氯離子滲透(齡期56天)1000庫侖，混凝土坍落度控制在100140mm之間。3、耐久性混凝土配合比設計為保證(bozhng)耐久性混凝土的強度(qingd)、抗凍融、抗?jié)B性能及氯離子滲透(shntu)的要求，混凝土應采用相同水泥品種，粗細骨料、外加劑、進行

3、混凝土配合比配制。3.1原材料3.1.1 水泥：選用江蘇雙龍集團42.5低堿普通硅酸鹽水泥，經(jīng)檢測3d齡期抗壓強度20.8Mpa，抗折強度為4.4Mpa，28d齡期抗壓強度為54.4Mpa，抗折強度為8.1Mpa，細度為2.0%，標準稠度用水量為24.7%，初凝時間為5h09min，終凝時間為5h41min，安定性合格，比表面積315m2/kg,均符合TB/T30432005技術條件要求。3.1.2 細骨料：采用宏運砂場中砂，細度模數(shù)為2.8，級配范圍屬II區(qū)，顆粒分析在規(guī)定的曲線內，含泥量為1.0%，符合TB/T30432005技術條件要求。3.1.3 粗骨料：采用藍天采石場生產(chǎn)的石灰?guī)r碎石

4、、顆粒采用二級級配為510mm、1020mm。含泥量0.3%。泥塊含量為0.2%，針、片狀顆粒含量為3.6%，壓碎指標為6.8%，巖石抗壓強度為150Mpa，各項指標均符合TB/T30432005技術條件要求。3.1.4摻合料:采用南京熱電廠級粉煤灰,燒失量5%,需水量比100%,氯離子含量0.02%,其他指標符合GB/T1596-1991要求.3.1.5 外加劑：為確保耐久性混凝土工作性符合技術條件要求，通過對幾種外加劑的測試，最終選用上海麥斯特聚羧酸高效減水劑，減水率在26%左右，摻量為水泥質量的0.8%，達到了節(jié)約水泥、降低成本地目的。3.2耐久性混凝土配合(pih)比試配3.2.1耐久

5、性混凝土的試配考慮混凝土施工的運輸工具，振搗方式和混凝土灌注數(shù)量?；炷连F(xiàn)場施工主要采用翻斗(fn du)自卸車水平運輸。在配制耐久性混凝土配合(pih)比時、確保混凝土拌合物的粘聚性、保水性、流動性良好，關鍵是混凝土中的水泥、外加劑用量、水灰比、砂率的調整、粗骨料的級配均勻性、以及符合技術條件要求的攪拌時間，決定了耐久性混凝土的工作性能。3.2.2混凝土施工配制強度按下式計算：fcu,0fcu,k+1.645式中fcu,0為混凝土配制強度(Mpa),fcu,k為混凝土設計的強度等級C55,為強度標準差,因施工場地采用自動計量配料機并集中攪拌取=5.0Mpa，故fcu,063.2Mpa。確?；?/p>

6、凝土28d配制強度值達到63.2Mpa以上，滿足施工要求。3.3混凝土配合比計算的基本數(shù)據(jù)3.3.1水泥用量：按TB/T3043-2005預制后張法預應力混凝土鐵路橋簡支梁技術條件，水泥用量不宜小于400 kg/m3，混凝土膠凝材料總量不應超過500kg/m3，水膠比不應大于0.35。水泥混凝土干密度在20002800kg/m3范圍內。3.3.2摻合料：混凝土活性礦物摻合料采用粉煤灰和磨細礦粉，其摻量不應超過水泥質量的25%，比表面積宜為400-500m2/kg。3.3.3砂率：控制在35%37%，在保證混凝土和易性的條件下，盡量降低含砂率，以降低水泥用量，提高混凝土強度和耐久性能。3.3.4

7、外加劑摻量：為提高混凝土工作性,保證混凝土不泌水，確保各齡期的強度，經(jīng)試驗外加劑摻量可在水泥用量的0.8%1.0%范圍內選用。3.3.5拌合用水量：不大于150kg/m3。3.3.6坍落度在150180mm之間。3.3.7 C55混凝土要求(yoqi)抗?jié)B標號P20以上(yshng)時，水膠比不宜(by)大于0.35。表1 試驗室配比結果編號水泥用量（kg/m3）外加劑摻量%坍落度mm用水量（kg/m3）砂率%粉煤灰（kg/m3）理論配合比水泥；粉煤灰:砂:石:水膠比P-14350.81751450.36830.840:0.160:1.241:2.208:0.28P-24200.8170145

8、0.36800.840:0.160:1.300:2.310:0.29P-34060.81701450.36770.840:0.160:1.358:2.414:0.30表2 混凝土的物理力學性能編號蒸養(yǎng)30抗壓強度/Mpa彈性模量/Mpa24小時7d28d14d28dP-134.651.065.04.464.82P-232.848.863.94.324.56P-330.043.560.04.124.33表3 混凝土耐久性質量指標序號檢驗單位檢驗項目質量指標檢驗結果1鐵道部科學研究院抗?jié)B性能抗?jié)B等級20P202鐵道部科學研究院抗凍性能200次重量損失5%200次相對彈性模量60%200次重量損失0

9、.4%200次相對彈性模量81%3鐵道部科學研究院抗氯離子滲透性能電通量1200(非氯鹽環(huán)境)電通量1000(氯鹽環(huán)境)9404鐵道部科學研究院抗硫酸鹽侵蝕性能(抗蝕系數(shù))0.801.035鐵道部科學研究院堿活性(碎石)快速砂漿棒膨脹率14天膨脹率0.10%0.04%6鐵道部科學研究院堅固性(碎石)混凝土結構8%預應力結構5%2.8%7鐵道部科學研究院堿活性(砂)快速砂漿棒膨脹率14天膨脹率0.10%0.04%8鐵道部科學研究院堅固性(砂)8%5.0%9鐵道部科學研究院硫化物及硫酸鹽含量(砂)0.5%0.3%10鐵道部科學研究院云母含量(砂)0.5%0.4%11鐵道部科學研究院輕物質含量(砂)

10、0.5%0.3%12鐵道部科學研究院有機物含量(砂)比色法:顏色淺于標準色淺于標準色3.4試驗室配合(pih)比選擇3.4.1試型試塊尺寸(ch cun)為150150150mm?；炷敛捎迷囼炇覐娭?qingzh)式拌合機拌合，用振動臺振動成型，混凝土試件在自動控制系統(tǒng)標準條件下養(yǎng)護，經(jīng)試驗選出3組配合比進行比較如表1。3.4.2經(jīng)測試表2中P-1、P-2抗壓強度及彈性模量值均達到設計規(guī)范的要求，最后選定P-2作為預應力橋梁生產(chǎn)用配合比進行施工。4、混凝土施工4.1 碎石配料：為使混凝土和易性好，采用5-10mm、10-20 mm碎石配成連續(xù)粒級進行施工，碎石最大粒徑不得超過20mm。按規(guī)定

11、每400m3為一驗收批進行檢測，重點檢測碎石中泥塊含量，壓碎指標、針片狀含量及石粉含量。石料中泥塊含量及石粉含量有超標現(xiàn)象，一律采用過篩和飲用水沖洗。壓碎指標及針片狀含量超標該碎石不得進入梁體。4.2河砂質量比較穩(wěn)定，按規(guī)定每400m3為一批進行檢驗，如果含泥量、泥塊含量超標，采用自制的砂料篩篩分，并用高壓水配合清洗干凈，檢測合格后，可直接使用。4.3 外加劑：上海麥斯特聚羧酸(su sun)高效(o xio)減水劑溶液(rngy)先摻入到水中、然后同水以齊加入到拌合物中。4.4按照計量標準要求定期對稱量設備進行校核，確保計量準確。4.5 安排專人每天按規(guī)定檢測砂石中含水率，及時調整施工配合比

12、。4.6設專人負責測定攪拌站混凝土的坍落度,確?；炷凉ぷ餍允冀K滿足技術指標要求?；炷翑嚢钑r間應控制在120s150s之間。4.7混凝土全部灌完后，應立即覆蓋帆布蓬,靜停4h進行蒸汽養(yǎng)護,混凝土試件同梁體以齊蒸養(yǎng),直至梁體強度達到早期漲拉,拆模后在梁體表面覆蓋養(yǎng)生布、麻布等,以防水分蒸發(fā)，并晝夜24h澆水養(yǎng)護，持續(xù)時間不小于14d。4.8 混凝土試件用標準試模制成，每片梁制作10組150150150mm混凝土試件、150150300mm彈性模量試件,其中5組立方體試件、1組彈性模量試件同梁體蒸養(yǎng),拆模后放入標養(yǎng)室內養(yǎng)生，測定28d齡期強度，以便對混凝土強度質量進行判定，作為竣工資料存檔。另5

13、組立方體試件、1組彈性模量試件隨梁體同條件養(yǎng)護，作為拆模、早拉、終拉工序的質量控制。耐久性抗?jié)B175、185、高度150mm試件1組,抗凍100100400mm試件1組,電通量直徑95100、厚：513mm試件1組,并抽取標準條件養(yǎng)護混凝土試件100組，按鐵路混凝土強度檢驗評定標準（TB1042594）規(guī)定進行強度質量評定，結果均為合格。5、結束語5.1 鐵路混凝土橋梁設計使用壽命為100年,保證混凝土耐久性質量的主要是混凝土中的水泥、砂石料、粉煤灰、高性能外加劑、水、攪拌時間符合TB/T3043-2005預制后張法預應力混凝土鐵路橋簡支梁技術條件的要求，混凝土有良好的工作性,并且對混凝土要及時的定期灑水養(yǎng)護，是混凝土強度質量的根本保證。5.2 通過工程(gngchng