京沪高速铁路高性能混凝土配合比设计研究与应用
京沪高铁高性能混凝土配合比设计研究及应用

从 各个 国家 , 同学 者对 高性能 混凝 土的定 义可 以看 出 当 中的一个 共 同点 , 不 就是 采 取各 种 手段 , 高 性 使 能混凝 土在 特定使 用环 境下 能够满 足耐久 性能 、 力学 性能及其 他 特定 的性能 要求 , 同时耐久性 无疑 将摆在 高
B i n -h n h i g p e i y e gS a g a Hih S e dRal j i wa
ZHANG i nf n J a -e g,LIHa — i PAN i u ibn Zh— n k
(S NOHYDRO r a o,t , h n s a 4 0 0 ,C i a) I Bu e u 8 C ld C a g h 1 0 7 hn
关 键 词 : 京 沪高速铁路 ; 高性能混凝土 ; 耐久性 ; 配合 比设计
Re e r h a d App i a i n a o tCo f n d Ra i s g n HPC f sa c n lc to b u n i e to De i n i o
性能混 凝土各 项性 能 的首要位 置 。
高性 能混凝 土 (HihP ro ma c o cee g efr n eC n rt,简 称 HP ) C 的定 义一 直是 业 内人 士 争论 的一 个 焦点 , 每 个 国家给 出 的定 义都 不一 样 , 各个 国家的学 者给 出的定 义 也不 尽相 同。一 般说 来 , 高性 能 混凝 土是 指高 强 、
p ourng a urn i nd c i g,t g ro m a e c nc e e c n p id s c e suly he hih pe f r nc o r t a be a ple u c s f l .
高速铁路轨道板高性能混凝土配合比的设计试验研究

高速铁路轨道板高性能混凝土配合比的设计试验研究摘要:轨道是线路的基础,其品质好坏直接决定着列车运营的平顺性及安全性。
轨道板是轨道结构的重要组成部分,保证轨道板的质量是确保轨道结构品质的基本条件。
结合我国京沪高速铁路建设,本文对轨道板用高性能混凝土的配合比设计进行了系统的试验研究。
结果表明,若想配置出性能优越的高性能混凝土,除了考虑水胶比、砂率、养护温度、掺合料、外加剂、胶凝材料等对混凝土拌合物和易性和早期强度的影响外,还应加强对施工质量的控制,严格控制每个环节之间的连续性,尽量缩短从拌制到振捣完成的时间。
关键词:高速铁路高性能混凝土配合比试验研究中图分类号:U238文献标识码: A引言京沪高速铁路贯穿北京、天津、河北、山东、安徽、江苏、上海7省市,连接环渤海和长江三角洲两大经济区,线路自北京南站至上海虹桥站,新建铁路全长1318公里,是世界上一次建成线路里程最长、标准最高的高速铁路。
中国水电集团长清制板场承担了京沪高速铁路DIK417+800~DK474+800(78km双线)CRTSⅡ型无砟轨道板21812块的预制任务。
混凝土轨道板是无砟轨道的重要组成部分,轨道板的质量优劣直接影响列车运行的舒适性和安全性。
轨道板质量的好坏首先取决于混凝土的质量,其混凝土的强度和耐久性直接关系着无砟轨道板的承载能力和使用性能,因此,生产出符合高速铁路高标准要求的轨道板混凝土至关重要。
而混凝土质量的好坏又取决于配合比的设计是否合理及施工质量控制是否得当。
基于此,本文结合京沪高速铁路长清板场的制板实践,对CRTSⅡ型无砟轨道板混凝土的配合比进行系统的试验研究,并对施工过程进行了合理的规划控制,以确保轨道板生产的优质高效。
1轨道板混凝土配合比设计要求及研究思路1.1轨道板混凝土设计要求CRTSⅡ型无砟轨道板的主要技术性能指标依据于《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道混凝土Ⅱ型轨道板(有挡肩)暂行技术条件》科技基【2008】173号(以下简称173号文),主要有以下几点:(1)CRTSⅡ型轨道板混凝土设计强度等级为C55;预应力筋放张时,要求混凝土强度不得低于设计强度的80%,且16h强度不应低于48MPa;(2)胶凝材料总量不宜超过480kg/m3,用水量不应超过150kg/m3;(3)混凝土56d电通量应小于1000C,56d抗冻性能应满足F300的要求;(4)混凝土内总碱含量不应超过3.0kg/m3,当骨料具有潜在碱活性时,总碱含量不应超过3.0 kg/m3,且应采取抑制碱—骨料反应技术措施,并按《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的规定进行抑制混凝土碱—骨料反应有效性评价。
京沪高速铁路高性能混凝土配合比设计与应用论文

京沪高速铁路高性能混凝土配合比设计研究与应用【摘要】通过采用降低水胶比、掺加矿物掺和料、并产生适当的含气量的方法能够降低混凝土内部缺陷,提高混凝土耐久性,对不同种类和不同掺量的矿物掺和料配合比室内拌和结果对比分析,得出粉煤灰、矿渣粉各掺加20%时混凝土耐久性能、力学性能及其他性能满足设计的要求,本文并且通过对混凝土原材料、拌和、浇筑及养护的控制,使高性能混凝土在京沪高速铁路墩身、承台等施工部位得到成功的施工应用。
【关键词】京沪高速铁路;高性能混凝土;耐久性;配合比设计;研究与应用1 工程概况京沪高速铁路是《中长期铁路网规划》中投资规模最大、技术含量最高的一项工程,是继三峡工程、青藏铁路、南水北调工程之后,中国的又一个超大型工程。
正线全长约1318公里,设计时速350公里,作为客运专线的一种重要结构物,桥梁的耐久性至关重要。
铁道部科技司等相关部门发布了若干暂行技术条件和规范、标准,确保客运专线混凝土结构的长期耐久性。
客运专线混高性能凝土的技术性能特点有:混凝土有抗裂、抗氯离子渗透性、抗冻性、耐蚀性、抗碱骨料反应性等耐久性要求。
高性能混凝土以耐久性作为设计的主要指标,具有耐久性、工作性、适用性、高强度、体积稳定性好等特点。
2 原材料选择2.1 水泥本工程采用的水泥为山东榴园水泥厂生产的“瑞元”p.o42.5水泥,其各项性能检测结果见表2-1、2-2:表2-1 “瑞元”牌p.o42.5水泥试验成果密度(g/cm3)比表面积标准稠度(%)凝结时间(h:min)安定性抗压强度(mpa)抗折强度(mpa)初凝终凝3d 28d 3d 28d榴园p.o42.5 3.09 346 29.0 3:46 4:41 合格24.345.0 5.4 8.6gb175-2007 / ≥300 / ≥45min ≤390min 沸煮法合格≥17.0 ≥42.5 ≥3.5 ≥6.5表2-2 “瑞元”牌p.o42.5水泥化学性能试验成果s3o含量(%)游离cao含量(%) cl含量(%)碱含量(%)c3a含量(%)mgo含量(%)榴园p.o42.5 1.84 0.80 0.016 0.54 5.66 3.80科技基(2005)101号≤3.5 ≤1.0 ≤0.10 ≤0.80 ≤8.0 ≤5.02.2 掺和料本工程采用的矿物掺和料分别为邹县发电厂生产的ⅰ级粉煤灰和济南鲁新新型建材有限公司生产的鲁新s 95级矿渣粉。
京沪高速铁路桥梁高性能混凝土施工技术

水利水电技术 第39卷 2008年第12期京沪高速铁路桥梁高性能混凝土施工技术李 鹏,季慧峰,寇丽颖(中国水利水电第一工程局有限公司,吉林长春 130062)关键词:高速铁路工程;桥梁高性能混凝土;施工技术;京沪高速铁路中图分类号:U238 文献标识码:B 文章编号:100020860(2008)1220067203收稿日期22作者简介李 鹏(—),男,助理工程师。
1 概 述新建京沪高速铁路土建工程JHTJ -3三标段跨104国道特大桥,中心桩号DK473+350162,里程桩号为DK472+273137-DK474+427186,桥长2154149m 。
桥梁下部结构为2个桥台、64个桥墩。
基础类型为3个挖井基础;6个桩基础(含60根钻孔桩);57个明挖基础。
2个桥台(京向台和沪向台),均为双线一字型桥台。
64个桥墩结构形式为单圆柱墩和流线型圆端实体墩。
其中单圆柱墩4个,底宽为5127m 和5147m 两种;流线型圆端实体墩60个,圆端尺寸分别为2m 、213m 、215m 、312m 等4种结构形式。
跨104国道特大桥基础主要为片麻岩,δ0=800~1500kPa 。
基础混凝土设计总量为:17092m 3。
墩台混凝土设计总量为:9811182m 3。
2 桥梁高性能混凝土施工技术跨104国道特大桥混凝土结构设计使用寿命为100年,主要结构为桥梁桩基、承台、明挖基础、墩台、24m 和32m 预应力混凝土简支箱梁及40m +64m +40m 预应力混凝土连续梁(双线高速)。
京沪高速铁路工程主要技术指标如下。
铁路等级:高速铁路。
正线数目:双线。
设计速度:350km /h,初期运营速度300km /h,跨线列车运营速度200km /h 及以上。
线间距:510m 。
最小曲线半径。
最大设计坡度%。
211 原材料性能水泥:水泥选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,混合材为矿渣粉或粉煤灰。
本桥梁结构混凝土选用强度等级为P 1O 14215级普通硅酸盐水泥,山东平阴山水泥厂生产。
铁路工程高性能混凝土的应用

标 准 规 定值 ≥2 . 00 ≥10 8
≥10 【 00 ≤01 5 ≤1. . 10 9 09 . 9 0l . 0
≤l 5 3 9. 6 普 通 混 凝 土 相 比 , 性 能 混 凝 土具 有如 下独 特 的性 能 高
试 项 减水率坍 度 { 含 离 收 率 性 标 d 验 落 保 堕! 4 量 氯 子 缩 相 耐 竺碱 指久 对R
目 W ( ) 3rn 6 i l( ) 含 % r )( 2 0次) 0i % a 0n m % 量( )比8% % 0 (
工程施 工过程 中积 累的进行 总结和分析。 【 关键词 】 铁路工程 ; 高性能 ; 混凝土 京沪高速铁路是我 国铁路建设 史上第一 条高速铁路 . 也是 目前世 界上首条建成线路最长的高速铁路 . 全线长度 1 l 公里 . 38 设计时速为 3 0公里 . 线以桥梁结构为主 . 5 全 混凝土结构 的使用 年限为 10年 , 0 均 采用高性能混凝土。高性能混凝土是一种新 型高技术混凝土 。 是在大 幅度提 高普 通混凝土性能 的基础上采用 现代混凝土技术 制作 的混凝 土 。 以耐久性作为设计的主要指标 . 它 针对不同用途 要求 。 对下列性能 重点予 以保证: 性 、 耐久 工作性 、 用性 、 适 强度 、 体积稳 定性和经 济性 。 为此 . 高性 能混凝土在配置上 的特点是采用 低水胶 比, 选用 优质原材 料. 且掺加足够数量的矿物细掺料 和复合外加剂 。 量引气 , 明显改善混 凝土耐久性 能质量稳定 , 能 与水 泥之间能 良好 的 相容性 , 进水 泥的水化作用 , 能促 提高早期强度。 复合型减水 剂赋予 混 凝土高密实度 即高强度 、 高耐久性 , 同时具有优异的施工性能。 其性 能 如表 1 所示 : 表 1 减水剂的主要性能指标
京沪高速铁路高性能混凝土实施细则

京沪高速铁路高性能混凝土实施细则京沪高速铁路高性能混凝土施工实施细则铁道部京沪高速铁路建设总指挥部京沪高速铁路股份二○○八年二月前言为规京沪高速铁路参建各方建设行为,细化施工工艺标准和操作规程,强化过程质量控制,减少质量通病,提高工程质量,做到源头把关、过程控制、精细管理,实现建设世界一流高速铁路目标,总指(公司)组织编制了京沪高速铁路七个站前主要工程施工实施细则:高性能混凝土施工实施细则;路基工程施工实施细则;隧道工程施工实施细则;桥梁桩基施工实施细则;路基CFG桩基施工实施细则;简支箱梁预制架设施工实施细则;工程质量无损检测实施细则。
本细则共有6章,第一章沿线环境气候条件,第二章混凝土配合比设计参考指标,第三章混凝土原材料基本要求,第四章混凝土施工基本要求,第五章混凝土质量检验,第六章长江及黄河桥承墩台混凝土施工与温差控制等,另有7个附录。
在执行本细则的过程中,可根据工程进展和具体情况,进行细化和补充,如与国家或行业标准矛盾之处,请以标准为准。
本细则可作为参加京沪高速铁路建设各级人员的自学或培训教材。
本细则由总指(公司)组织编写,铁道科学研究院主编,冶金建筑研究总院、中铁四局集团、中铁十二局集团、铁道第三勘察、铁道第四勘察参与编写。
本细则由总指(公司)技术质量部负责解释。
目录第一章沿线环境气候条件 (1)□环境水及土中侵蚀离子类型和浓度 (2)□气候状况 (3)□主体结构物环境作用类别和等级 (4)第二章混凝土配合比设计参考指标 (6)□桩体混凝土配合比设计参考指标 (7)□墩台体混凝土配合比设计参考指标 (8)□梁体混凝土配合比设计参考指标 (8)第三章混凝土原材料基本要求 (11)□水泥 (12)□粉煤灰 (14)□矿渣粉 (14)□外加剂 (14)□拌合用水 (15)□粗骨料 (16)□细骨料 (17)第四章混凝土施工工艺基本要求 (18)□一般要求 (19)□搅拌站设置和工艺控制 (26)□桩基混凝土施工 (28)□承墩台混凝土施工 (34)□隧道衬砌混凝土施工 (38)□涵洞混凝土施工 (39)□无碴轨道混凝土施工 (40)□梁体混凝土施工 (40)□季节施工 (42)第五章混凝土质量检验 (44)□混凝土施工过程质量检验 (45)□混凝土实体结构质量检验 (51)第六章长江及黄河桥承墩台混凝土施工与温差控制 (53)□混凝土施工 (54)□温差控制 (55)附录 (56)◆标准目录 (56)◆试验方法 (59)◆混凝土的电通量快速测定方法 (61)◆水泥或胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能快速试验方法 (63)◆矿物掺合料及外加剂抑制碱—骨料反应有效性试验方法 (65)◆混凝土抗裂性试验方法 (67)◆高性能混凝土参考配合比 (68)第一章沿线环境气候条件■环境水及土中侵蚀离子类型和浓度■气候状况■主体结构物环境作用类别和等级本章主要包括京沪沿线不同区段环境水或土中的侵蚀离子种类和浓度、气候状况,以及根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》进行分类的不同区段混凝土主体结构物所处的环境作用类别和等级。
京沪高铁高性能混凝土配合比设计研究及应用

客运专线混凝土的技术性能特点有以下几点: 1) 混凝土有抗裂、抗氯离子渗透性、抗冻性、耐蚀性、抗碱 骨料反应性等耐久性要求; 2) 矿物掺和料、聚羧酸系高性能外加剂使用纳入高性能混凝土技术标准要求。高 性能混凝土以耐久性作为设计的主要指标, 具有耐久性、工作性、适用性、高强度、体积稳定性、经济性好等特 点。要得到这样优质的混凝土, 必须使拌合物具有良好的工作性和均匀性, 便于搅拌、运输、浇筑、密实和成 型, 因此, 良好的质量控制是高性能混凝土得以广泛应用的基础。
2011 年 第 32 卷 第 4 期
京沪高铁高性能混凝土配合比设计研究及应用
张建峰, 李海滨, 潘志坤 ( 中国水利水电第八工程局有限公司, 长沙 410007)
摘 要: 通过 对不同种类和不同 掺量的 矿物 掺和 料配 合比 室内 拌和 结果 对比 分析, 得 出粉 煤灰、矿 渣粉 各掺 加
20% 时混凝土耐久 性能、力 学性能及其他性能满 足设计使用 100 年的 要求, 可 以用于京沪高铁墩 身、承台等 施工部位 的施工。通过对混凝土原材 料拌和、浇筑及养护的控制, 高性能混凝土得到了成功应用。
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建材世界
2011 年 第 32 卷 第 4 期
水泥中掺加活性掺和料, 减少了熟料量, 相应的减少了 Ca( OH ) 2生成量。同时由于矿物掺和料的火山灰活 性效应, 能够同 Ca( O H ) 2等发生反应, 生成 C S H , 并限制 Ca( O H ) 2 的取向性, 从而改善过渡层的性质。随 着龄期的增长, 掺有矿物细掺料的水泥石中有害的大孔减少, 无害和少害的小孔增多, 矿物掺和料对降低水 泥石中 Ca( OH ) 2 含量, 改善过渡层结构作用明显。本工程采用的矿物掺和料主要为 级粉煤灰和 S95 级磨 细矿渣粉。两者均能够提高混凝土抗侵蚀性能, 提高混凝土密实性, 改善混凝土抗渗性能和抗氯离子渗透能 力。( 3) 采用聚羧酸高性能混凝土外加剂。聚羧酸高性能混凝土外加剂是一种复合型外加剂, 具有减水率 高, 保坍性能好, 无泌水, 并含有一定量的引气成分的优点。减水率高、保坍性能好是聚羧酸外加剂最大的优 点, 因此掺加聚羧酸外加剂后, 能够大幅度降低混凝土用水量, 在用水量相同的条件下大幅度增加混凝土流 动性, 特别适合在大流动度、小水胶比的高性能混凝土中使用。同时含有一定量的引气成分, 在混凝土中引 入独立的微小的气泡, 能够阻断毛细孔通道, 提高抗渗、抗冻性能, 防止侵蚀性介质进入混凝土内部。适当的 引气作用能够改善混凝土的和易性, 提高混凝土的密实性, 减小混凝土的泌水, 有助于减少混凝土中泌水通 道, 减少有害孔, 提高混凝土耐久性。
(整理)京沪高速铁路JHTJ5、JHTJ6标段桥梁下部结构高性能混凝土指导性配合比试验研究成果

京沪高速铁路JHTJ5、JHTJ6标段桥梁下部结构高性能混凝土指导性配合比试验研究成果冶建院[2008]京沪咨询002号京沪高速铁路JHTJ5、JHTJ6标段桥梁下部结构高性能混凝土指导性配合比试验研究成果中冶集团建筑研究总院高性能混凝土研究院二〇〇八年一月三十日京沪高速铁路JHTJ5、JHTJ6标段桥梁下部结构高性能混凝土指导性配合比试验研究成果报告编制:张丕华侯学力吴志刚刘俊元涂玉波王海涛报告审核:梅名虎郝挺宇报告批准:苏波项目负责人:苏波中冶集团建筑研究总院高性能混凝土研究院二〇〇八年一月三十日目录1. 概述........................................................................................................................12. 京沪高速铁路徐沪段桥梁下部结构高性能混凝土配合比研究路线 (2)2.1. 主要研究路线 (2)2.2 采用的主要技术措施 (4)3 JHTJ5(滁州-常州)标指导性配合比试验研究成果 (6)4 JHTJ6(常州-上海)标指导性配合比试验研究结果 (9)5 相关建议 (12)中冶集团建筑研究总院高性能混凝土研究院京沪高速铁路JHTJ5、JHTJ6标段桥梁下部结构高性能混凝土指导性配合比试验研究成果1. 概述京沪高速铁路是我国计划建设的第一条高速铁路,总长1318公里,设计时速350公里,是我国“十一五”期间投资建设的最大工程项目。
鉴于工程投资规模巨大,影响意义深远,同时也是我国建设的第一条高速铁路,为此,提出把京沪高速铁路建设成国际先进水平高速铁路的目标,对工程的主体结构—混凝土结构及构件要求全线采用以耐久性为基础的高性能混凝土,使用寿命100年以上。
高性能混凝土是混凝土材料科学最近二十年发展的成果,是混凝土质量、经济与可持续发展的综合体现,目前国内外重要工程的混凝土结构均采用高性能混凝土。
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京沪高速铁路高性能混凝土配合比设计研究与应用
摘要:通过采用降低水胶比、掺加矿物掺和料、并产生适当的含气量的方法能够降低混凝土内部缺陷,提高混凝土耐久性,对不同种类和不同掺量的矿物掺和料配合比室内拌和结果对比分析,得出粉煤灰、矿渣粉各掺加20%时混凝土耐久性能、力学性能及其他性能满足设计的要求。
关键词:京沪高速铁路;高性能混凝土;配合比设计;研究与应用
中图分类号:u238文献标识码:a文章编号:
引言:
高速铁路其主要工程特点是设计时速高、线长面广点多、地质复杂、工程结构类型繁多、设计施工技术难度高、建设周期长、管理跨度大;对铁路工程建设管理工作提出了全新要求。
工程试验工作承担着为整个工程建设提供基础数据支持和质量监控、验收评价依据的重任;是“以数据说话”精神的科学体现;作为建设工程精细化管理工作的重要组成部分,如何做好工程试验工作的管理是成为保证建设工程质量的一个前提。
1.工程概述
新建京沪高速铁路土建工程jhtj-3标段大汶河特大桥工程(起迄里程:dk475+117.45- dk496+265.27)位于泰安市岱岳区和宁阳县,全长21.142km,是全线工程中的控制性工程。
工程规模大、工期紧、施工技术要求高。
多次跨越既有线和公路,跨越津浦铁路连
续梁是大汶河特大桥工程的施工重点。
工程范围包括桥梁下部和特殊结构连续梁的施工。
2.工程地质特征
大汶河特大桥线路经过地区为鲁中南低山丘陵及丘间平原,地表以剥蚀为主,部分地段基岩裸露。
新生界地层有第四系洪、坡、残积以及冲积、湖积层,主要岩性为新黄土、黏土、粉质黏土、卵石土、碎石土、砂类土等,新黄土具湿陷性,一般湿陷系数为0.015~0.071;第三系始、渐新统,岩性为泥岩、砂岩、含砾砂岩。
出露基岩为古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系,岩性为石灰岩、页岩、砂岩、泥岩、泥质砂岩等;太古界泰山群为花岗片麻岩;岩浆岩主要为太古代早期斜长花岗岩和燕山期侵入辉长岩。
奥陶系、寒武系石灰局部岩溶较发育,岩石表面沿裂隙发育有溶沟、溶槽,溶隙和溶洞绝大多数为全充填,桥梁基础类型及桥式类型的选择应结合岩石的完整性及溶洞的大小和顶板厚度确定。
石炭系及二叠系中含有多层可采煤层。
沿线部分地段存在地震液化层、水源地地面沉降以及软土、松软土等不良地质和特殊地质,需采取相应的工程措施。
3.高性能混凝土的发展与现状
20世纪80年代,美国国家材料委员会提出:要为新世纪的基础设施建设开发高性能的建筑材料,包括钢材、混凝土、塑料等。
但直到1990年5月,才在第一次关于hpc的国际研讨会上,首次启用了高性能混凝土的说法。
而后各国专家和学者以及建设者们历经
多年努力,使得高性能混凝土技术日新月异。
自从20世纪90年代初清华大学向国内介绍高性能混凝土以来,高性能混凝土的研究与应用在我国得到了足够的重视。
1993年国家自然科学基金会、建设部、铁道部和国家建材局联合资助了重点科研项目《高强与高性能混凝土材料的结构力学性态研究》,随后许多省、市科委和建委也资助了高强、高性能混凝土方面的研究课题。
1999年中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会(hscc)编写了《高强混凝土结构设计与施工技术规程》(中国工程建设协会标准cecs 104:99)。
我国“九五”重点科技攻关项目《重点工程混凝土安全性研究》,由中国建筑材料科学研究院牵头,跨部门、跨行业地协作攻关,取得了许多重大成果。
四航局主持制定的《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(jtj275—2000)中,规定用于海港工程的高性能混凝土,磨细矿渣的掺量可达到50%~80%,同时要求水胶比≤0.35,坍落度≥120 mm,强度等级≥c45,这也是我国首个对高性能混凝土技术要求进行具体规定的规范。
目前高性能混凝土在我国的建筑领域以广泛应用,如海洋工程、大型水利工程等,特别是伴随着我国高速铁路大面积的修建,高性能混凝土的应用得到了进一步的提升。
在建的京沪高速铁路所用的高性能混凝土要求实际就是高工作度、高密实度、高耐久性、可泵送、有掺合料的强度不低于c30的混凝土。
高性能混凝土配合比设计注意事项
3.1原材料选择
原材料的选择对高性能混凝土是十分重要的,要想提升混凝土的耐久性、可施工性、适用性等,使之达到高性能,就必须选择优质的原材料。
3.2粗细骨料
粗骨料宜选用级配合理,粒形好,针片状颗粒含量少,松散堆积密度大于1500kg/m3,表观密度不小于2650kg/m3的洁净碎石,最大粒径不宜超过钢筋混凝土保护层厚度的2/3,且不得超过钢筋最小间距的3/4。
配制强度等级c50及以上预应力混凝土时,粗骨料最大粒径不应大于25㎜。
3.3掺合料
掺合料是高性能混凝土不可缺少的组成材料之一,掺用的目的是利用其物理效应、填充效应和火山灰效应来提高混凝土施工性,增强硬化混凝土耐久性,降低混凝土早期水化温升。
常用的掺合料-粉煤灰、磨细矿渣粉等。
优质的粉煤灰由于其颗粒比水泥还小,且表面呈现玻璃体球形状态,作为混凝土的掺合料,不但可以降低混凝土用水量、增加混凝土拌合物的和易性,而且可以降低混凝土早期水化热,增加混凝土的后期强度。
磨细矿渣粉的活性要比粉煤灰高,具有很高的火山灰效应,掺入后可改善混凝土硬化后的孔结构和强度,其细度要比粉煤灰还小,有着很大的比表面积,可以填充粉煤灰间的空隙,改变混凝土的流变性能,增加混凝土密实度,提高自密实混凝土强度和耐久性,尤其是提高混凝土的抗化学侵蚀得到了很大的提高。
3.4减水剂
目前我们在客专上线使用的聚羧酸高性能减水剂,其减水率在25%以上。
聚羧酸高性能减水剂是一种复合性减水剂,具有减水、引气、缓凝和保坍的作用。
因此聚羧酸高性能减水剂是配置高性能混凝土成功与否的关键。
4.高性能混凝土配合比设计应遵循的原则
高性能混凝土配合比首先应考虑适量掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料;其次是混凝土的胶凝材料用量及水胶比,c30及以下混凝土的胶凝材料总量不宜高于400 kg/m3,c35~c40混凝土不宜高于450 kg/m3,c50及以上混凝土不宜高于500 kg/m3,最低胶凝材料用量根据不同的环境条件、作用等级及设计使用年限进行确定;再次是控制混凝土中的有害物质——碱含量和氯离子;最后是考虑混凝土的施工工艺,达到满足施工要求的具有良好的拌合物性能的混凝土。
5.结语
5.1 混凝土中水泥水化产物ca(oh)2不稳定、微观结构存在有害孔及骨料与水泥石界面过渡区都属于混凝土的薄弱环节,是导致混凝土耐久性失效的主要原因。
5.2 通过降低水胶比、降低单方混凝土用水量、提高掺和料掺量和引入合理的气泡结构的外加剂能够有效消除和改善混凝土中的薄弱环节。
5.3 在保证低水胶比的前提下,粉煤灰、矿渣粉各掺加20%的混
凝土配合比符合高性能混凝土配合比设计原则,并通过现场施工验证,力学性能和耐久性能满足设计要求。
5.4 施工过程的质量控制是高性能混凝土耐久的重要因素,采用合理的拌和、运输、浇筑和养护方式,是混凝土高性能的保证。
参考文献:
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