C50低收缩钢管混凝土的配制

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　　摘要:本文从原材料、试验方法、混凝土配合比、试验结果调整等方面对C50低收缩钢管混凝土的配制进行详细的阐述。
　　关键词:低收缩 钢管混凝土 配制
　　
　　工程概况
　　嘉兴市秀园路跨申杭线桥钢管砼拱桥，跨越京杭大运河，全长483米。其中主桥单跨82.5m的系杆拱桥一座，两段为多跨简支梁结构的引桥，引桥总长约400.5m，全桥布置为2×18.5＋2×22＋17+4×22＋82.5＋2×18.5＋8×22。
　　技术要求：作为拱肋混凝土要求是C50低收缩混凝土，限制膨胀率水中14天大于2.5×10-4，混凝土限制干缩率满足空气中28天小于3.0×10-4。水泥用量不得大于500kg/m3,水灰比宜控制在0.4以内,坍落度控制在18～22cm范围。
　　根据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》及工程特点，为了控制用水量及减小膨胀，我们通过掺用一定量的高效减水剂和膨胀剂，来改善混凝土性能，降低干缩变形和水化热，减少水泥用量，拱肋内混凝土中还掺用一定量的粉煤灰。
　　
　　一、原材料的选择
　　1、水泥（C）
　　选用嘉兴秀洲南方水泥厂生产P.042.5水泥,其技术生能指标见表1。
　　2、粉煤灰
　　浙江长兴电厂产的粉煤灰(Ⅱ级),其技术性能指标见表2。
　　3、砂
　　采用赣江产的天然中砂,其技术性能指标见表3。
　　4、碎石
　　浙江湖州新开元产的碎石,其技术性能指标见表4。
　　减水剂通过市场调研与试验后,选用浙江五龙生产聚羧酸系高效减水剂ZWL-V含固量为25%，减水率为22%。
　　膨胀剂采用武汉三源外加剂厂生产的UEA膨胀剂。
　　
　　二、试验方法
　　试验参照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）、《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》（GB/T50080-2002）、《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）进行，标准养护条件下28天定砼期抗压强度满足C50强度等级要求，配合比设计根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）要求，a值取6.0，其混凝土配制强度应不小于59.9MPa。混凝土限制膨胀性能试验根据《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）进行，试块尺寸100×100×300mm，试块中间埋入纵向限制器具测量仪器用小分表，带模在养护室（T=20±2℃，RH≥95%）养护至强度为3～5MPa时拆模,测试初始长度后浸入20±2℃水中，14d后移入恒温室（T=200±2℃,RH=60±5%继续进行试验,测试7d、14d、28d、42d试块长度变化,得到混凝土的限制膨胀率。
　　
　　三、混凝土配合比
　　根据CEC207:2006《高性能混凝土应用技术规程》配合比设计的一般规定要求：在满足混凝土结构的要求，确保其施工的工作性能以及混凝土的强度和耐久性要求，高性能混凝土的胶凝材料总量不超过600kg/m3，砂率宜采用37%-44%，高效减水剂根据其减水率和混凝土的工作性能确定掺量。试配配合比见表5。
　　
　　四、试验结果
　　1、 混凝土坍落度见表6
　　2、 混凝土抗压强度见表7
　　3、 混凝土补偿收缩性能试验
　　混凝土成型25小时后，混凝土强度达3.2MPa时测量试块初始长度，进行混凝土膨胀率试验。
　　混凝土补偿收缩性能试验结果见表8，试验曲线见附图1。
　　
　　五、配合比调整结果
　　1、混凝土抗压强度与灰水比曲线见图2
　　2、 按曲线所得灰水比，得到C50低收缩钢管混凝土配合比见表9
　　
　　六、应用
　　按上述配合比混凝土公司进行组织生产，对拌制好的出厂混凝土进行检测，坍落度为220mm，混凝土和易性好；经过30min运输到现场，测得混凝土坍落度为185mm，采用拖泵施工，泵送性好，施工顺利，受到施工单位、监理人员及业主的好评。28天后对现场混凝土的强度及钢管内混凝土的密实度进行检测，均满足设计要求。
　　
　　七、结论
　　根据以上试验结果及应用
　　1、 C50低收缩钢管混凝土配合比为水泥：水：膨胀剂：粉煤灰：砂：石=1：0.41：0.11：0.16：1.71：2.57，外加剂ZWL-V型减水剂掺量为胶凝材料的1.2%。
　　2、该配合比的28天混凝土抗压强度为60.3Mpa，满足C50低收缩钢管混凝土设计要求。
　　3、该配合比的14天混凝土限制膨胀率为2.57×10-4满足水中14天大于2.5×10-4的设计要求，28天限制干缩率为0.43×10-4混凝土限制干缩率满足空气中28天小于3.0×10-4的设计要求。
　　
　　作者简介:黄清林（1973―），男，江西吉安人，高级工程师，主要从事商品混凝土与混凝土制品生产技术管理。

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