后张法孔道压浆料数字化配合比设计
3孔道压浆配合比设计方案书
孔道压浆配合比设计与计算
(一)、配合比设计要求：
1、设计强度50MPa;
2、压浆剂掺量8〜10%
3、设计稠度14〜22s;
(二)、配合比设计与试验：
根据设计要求，拟采用内掺法掺入压浆剂10%，并采用不同的水灰
比进行稠度和凝结时间试验，试验配合比如下：
在试验室内进行试验，测定稠度，试验结果如下表:
由稠度和凝结时间试验可知，水灰比0.30和0.34不符合要求，因此
只选择另三组试验成型试件，测定抗折、抗压强度。
试验结果如下表：
(三)、配合比选定：
根据试验结果，综合考虑施工质量和经济效益，确定孔道压浆采用0.32水灰比，压浆剂掺量10%。
其各种材料比例为：
水泥：压浆剂：水=1:0.11:0.36
以100kg胶凝材料为例，其配合比为：。
M50孔道压浆配合比优化设计
M50孔道压浆配合比优化设计[摘要]后张法预应力管道压浆不实是现代混凝土桥梁建设的质量通病之一，桥梁预应力孔道压浆质量对公路桥梁预应力结构的耐久性起到关键性作用。
本文对m50孔道压浆配合比设计和压浆工艺的做了详细介绍，为同仁提供借鉴。
[关键词]m50孔道压浆配合比设计压浆工艺优化设计中图分类号：tg142.33 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）07-0017-02前言近年来，预应力钢筋混凝土技术已在国内外铁路桥梁及水利水电工程中得到广泛应用，对后张法预应力管道压浆质量要求也越来越高。
水东立交桥是浙江省丽水市市政工程施工的一座大桥，为4×25m的预应力混凝土箱梁构造，根据工程的特点，要求c50混凝土进行施工，后张法拟采用50mpa水泥浆。
根据《公路桥涵施工技术规范》（jtj041-2000）12.1条文要求，水，泌水率≤2%，膨胀率小于10%，水泥浆稠度控制在14-18s之间。
通过试验验证，在标准条件下，水泥浆的稠度、膨胀率、泌水率、强度等技术指标，使其满足设计和施工要求。
下文就m50孔道压浆配合比设计和压浆工艺应注意的问题进行阐述。
一、编制依据1.1、《公路桥涵施工技术规范》（jtj041-2000）1.2、《混凝土外加剂应用技术规范》（gb50119-2003）1.3、《公路桥梁预应力孔道压浆技术指南》2011年8月1日二、设计要求2.1、水泥浆设计标号为50mpa。
2.2、水泥宜采用硅酸盐水泥或普通水泥。
水泥的强度等级不宜低于42.5。
2.3、水宜采用清洁饮用水2.4、宜采用具有低含水量、流动性好、最小渗出及膨胀性等特性的外加剂，不得含有对预应力钢筋或水泥有害的化学物质。
2.5、水泥浆的水灰比为0.4～0.45，掺入适量减水剂时，水灰比可减小到0.35。
2.6、水泥浆的泌水率最大不得超过3%，拌和后3ｈ泌水率宜控制在2%，泌水应在24ｈ内重新全部被浆吸回。
孔道压浆C55水泥浆配合比组成设计
C55T梁孔道压浆的配合比设计一、设计依据本配合比依据《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000进行设计计算，设计稠度14～18s。
二、材料的选用1、水泥：“草原”牌P·O52.5R，比重3.1g／cm3；2、水：饮用水，符合JTJ041—2000规范混凝土拌合用水要求。
3、压浆剂：采用武汉浩源混凝土外加剂有限公司生产的FDN—U型水泥压浆剂，掺量为水泥用量的12%。
4、减水剂：采用武汉浩源混凝土外加剂有限公司生产的FDN—1型高效减水剂，掺量为水泥用量的1.0%。
三、配合比的设计与计算1、计算每m3水泥浆的水泥用量m co=1000/（1/ρc+w/c）w/c=0.32，1000/（1/3.1+0.32）=1000/0.64=1563kgw/c=0.35，1000/（1/3.1+0.35）=1000/0.67=1493kgw/c=0.38，1000/（1/3.1+0.38）=1000/0.70=1429kg2、计算每m3水泥浆的水用量m wo= m co×（w/c）w/c=0.32，1563kg×0.32=500 kgw/c=0.35，1493kg×0.35=523 kg w/c=0.38，1429kg×0.38=543 kg 3、计算每m3水泥浆的压浆剂用量m GJ= m co×12%w/c=0.32，1563kg×0.12=188 kg w/c=0.35，1493kg×0.12=179kgw/c=0.38，1429kg×0.12=171kg 4、计算每m3水泥浆的减水剂剂用量w/c=0.32，1563kg×0.01=15.63kg w/c=0.35，1493kg×0.01=14.93kg w/c=0.38，1429kg×0.01=14.29kg 四、其试验结果见下表五、成果分析与设计配合比的确定根据以上试验结果，在保证质量的前提下，考虑既经济又方便施工的原则，我们选定上表中编号为C组的配合比为孔道压浆配合比，该配合比用于C55预应力混凝土T梁孔道压浆。
孔道压浆C40配比设计书
一、试验室所用仪器设备及试验环境：试验过程中使用的仪器设备精度、规格、准确性等均符合规范要求，并通过江西省计量测试研究所检验合格。
试验室、标养室，温度、湿度均符合规范要求。
二、材料选用1、水泥：选用湖北华新“堡垒”牌P.042.5，依据GB/T17671—1999，GB/T1346—2001及GB/T11345—1991试验规程，各项指标符合GB175—1999规范要求，详见下表：2、水：饮用水，符合JTJ041—2000规范砼拌合用水要求。
3、外加剂：江西瑞腾RT 灌浆剂，掺量为14%。
瑞腾牌RT —FDN 高效减水剂，掺量为0.5%。
三、配合比的设计与计算依据JTJ041—2000规范，关于后张法孔道压浆的有关规定，水灰比0.40—0.45之间，稠度宜控制在14—18S 之间。
1、计算每立方米水泥灌浆剂的用量： m co =1000（1/pc+w1）（1）W /C =0.41 1000/（1/3.1+0.41）=1000/0.7326=1365㎏/ m 3 （2）W /C =0.42 1000/（1/3.1+0.42）=1000/0.7426=1347㎏/ m 3 （3）W /C =0.43 1000/（1/3.1+0.43）=1000/0.7526=1329㎏/ m 3 2、减去灌浆剂14%后，每立方米水泥用量： （1）W /C =0.41 1365-（1365×14%）=1174㎏/ m 3（3）W/C=0.431329-（1329×14%）=1143㎏/ m33、高效减水剂按水泥灌浆剂用量的0.5%掺量，每立方米的水泥浆外加剂用量：（1）W/C=0.411365×0.5%=6.89㎏/ m3（2）W/C=0.421347×0.5%=6.74㎏/ m3（3）W/C=0.431329×0.5%=6.64㎏/ m34、确定各种水灰比的原材料用量：（1）1174：481：191：6.84（2）1158：566：188：6.74（3）1143：571：186：6.64四、其试验结果详见下表：五、根据经济合理，保证工程质量，方便施工的原则，拟定表4中试验编号2的配合比为C40空心板梁孔道压浆施工配合比。
德昌高速建节水大桥预应力混凝土桥梁孔道压浆配合比的设计
德昌高速建节水大桥预应力混凝土桥梁孔道压浆配合比的设计摘要：孔道压浆是预应力混凝土后张法施工工艺的重要步骤。
孔道压浆配合比的好坏，直接关系到预应力混凝土梁的耐久性和桥梁使用寿命。
本文以德昌高速公路中建节水大桥预应力混凝土孔道压浆配合比为例，探讨孔道压浆配合比的设计。
关键词：德昌高速公路预应力混凝土孔道压浆配合比Abstract: the duct grouting is prestressed concrete post-tension construction technology are important steps. The duct grouting mix is good or bad, is directly related to the prestressed concrete durability and service life of bridge. Based on Dechang Expressway built in the water bridge prestressed concrete duct grouting mixture ratio as an example, discusses the duct grouting mixture ratio design.Key words: Dechang highway prestressed concrete duct grouting mixture ratio引言建节水大桥是德昌高速公路的一个重要大桥，全长525m，由15 跨35m的预制T型梁组成。
孔道压浆是预应力混凝土后张法施工工艺的一个重要步骤,孔道压浆配合比的好坏，直接关系到预应力混凝土梁耐久性和桥梁使用寿命。
依据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000），在后张预应力混凝土桥梁施工中，预应力钢绞线张拉到规定的张拉力后，必须对孔道进行灌浆。
对孔道灌浆的主要目的是防止预应力钢绞线锈蚀，并通过凝固后的水泥净浆将预应力传递到混凝土结构中。
孔道压浆配合比设计说明书
孔道压浆配合比设计说明书
（标准JTJ041-2000）
（一）设计要求：
1、使用部位：用于箱梁、T梁孔道压浆
2、设计强度50Mpa
3、稠度要求：14-18S
（二）原材料来源及规格
1、水泥：亚美水泥厂亚美牌（普通硅酸盐52.5水泥）
2、膨胀剂: 山西黄河外加剂厂HJUEA-1膨胀剂.
3、减水剂：山西凯迪外加剂厂KDNOF高效减水剂
4水、井水、饮水
（三）配合比参数的确定
1、按JTJ041-2000水灰比确定为：0.40
2、膨胀剂掺量确定为8%
3、减水剂掺量确定为1.5%
4、初步确定压浆配合比为：水泥：水：膨胀剂：减水剂=1：0.4：
0.08：0.015
（四）配合比的试拌与调整
1、试拌
按初步配合比，称量水泥10000g，水4000g，膨胀剂800g，减水剂150g，放在不透水的容器内搅拌均匀，测试其稠度为16(S)，容重为1920Kg/m3.取水泥浆放入测试泌水率和膨胀率的容器内，3小时后水泥浆的泌水率为1.0%，并在24小时内被水泥浆全部吸收。
2、成型水泥净浆试件（70.7*70.7*70.7mm）三组，24小时后拆模，再放入标准恒温恒湿养护室里进行养生。
养生至龄期后做抗压强度试验。
（五）关联配合比的确定：
为了便于比较，增加二个关联配合比。
列表如下：试拌结果见（D-50表）。
孔道压浆配合比说明书
孔道压浆配合比设计计算说明书一、设计依据1、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-20002、招标文件和图纸设计要求二、设计要求及用途1、设计标号：30Mp。
2、水灰比宜为0.40～0.45,掺入外加剂水灰比可以减为0.35。
3、净浆稠度：14～18s4、水泥浆的最大泌水水不超过3%，拌和后3h泌水率控制在2%,泌水应在24h内重新全部被浆吸收。
5、通过试验后可以掺加适量膨胀剂膨胀率应小于10%６、根据我公司施工经验此净浆配制强度以40MPa控制三、原材料选择1、水泥：河南七里岗水泥厂，“回生”牌P.O42.5水泥。
2、外加剂：山西凯迪NOF-2缓凝高效减水剂，减水率0.196; UEA膨胀剂，最佳掺量８～10% 。
3、水：地下饮用水。
四、配合比确定步骤根据设计要求和施工性能要求，以减水剂调整水灰比和施工性能，以膨胀剂降低收缩、降低内应力、减少强度损失，提出以下几种不同水灰比、不同UEA掺量的净浆配合比进行正交试验。
１、正交试验设计如下：经过对比以上８个试验，在满足施工性能和28天强度的设计要求下，确定水灰比为0.38、UEA掺量为10%的６号试验。
M co:M外:M wo:M UEA=1:0.009:0.38:0.1２、取水泥2.5Kg、减水剂22.5g、水0.95Kg、UEA250g 的６号试验物理性能指标如下：(1)泌水率、膨胀量的测定：初始高度:10.5cm3h泌水高度：0.1cm 膨胀面高度：10.5泌水率=0.1/10.5=0.95%2４h泌水高度：０cm 膨胀面高度：10.8cm泌水率=0膨胀量=10.8-10.5/10.5=2.9%试验结果施工性能满足JTJ041-2000规范要求(2)容重的测定：１公升量筒质量：0.54kg量筒＋水泥浆质量：2.59kg容重=（2.59-0.54）*1000/1=2050千克／立方米(3)试件强度见下页表。
孔道压浆配合比报告(压浆设计说明书,压浆审批表压浆报告,压浆试验记录)
新建南广铁路
孔道压浆配合比审批报告【50MPa】（NGZQ4-ZTSJ2-PHB20100729）
中铁三局南广铁路NGZQ-4标项目部
桂平制梁场
二O一O年九月五日
配合比选定审批申请单
配合比选定审批申请单
配合比选定审批申请单
新建南广铁路
压浆配合比审批表
工程名称：新建南宁至广州铁路站前工程施工标段：NGZQ-4标编号：NGZQ4-ZTSJ2-PHB20100729
新建南广铁路
压浆剂试验报告
委托单位：中铁三局集团惠州桥梁工程有限公司桂平制梁场报告编号：NGZQ4-ZTSJ2-YJJ20100729 工程名称：新建南宁至广州铁路站前工程委托编号：NGZQ4-ZTSJ2-YJJ20100729 工程部位：箱梁管道压浆试验日期：2009.7.29
厂家及型号：北京贵铁常青建设工程有限公司 GT-G 报告日期：2009.8.26
生产批号： GTG20101081 代表数量：配合比选定
试验：复核：技术负责人：单位(章)
新建南广铁路
压浆剂试验记录
委托单位：中铁三局集团惠州桥梁工程有限公司桂平制梁场试验编号：NGZQ4-ZTSJ3-YJJ- 工程名称：新建南宁至广州铁路站前工程委托编号：NGZQ4-ZTSJ3-YJJ- 工程部位：委托日期：
厂家名称：试验日期：
生产批号：代表数量：
试验：A计算：复核：。
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后张法孔道压浆料数字化配合比设计发表时间：2019-05-23T11:20:55.447Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：高龙[导读] 相信在以后会有更多学者专家投入到数字化研究中，希望能为后续研究提供一定帮助和支持。
铁正检测科技有限公司山东省济南市 250000 摘要：高性能孔道压浆料稳定性差、抗折强度离散、易分层离析、无配合比设计思路仅依靠经验等问题一直是困扰施工现场的难题，同时，浆体的性能直接关系到与钢绞线的协同作用的效果，影响桥梁使用安全可靠及耐久性，因此必须寻找有规律的数字化模拟公式，方便迅速设计出质量较好的孔道压浆料迫在眉睫。
利用不同种类水泥、外加剂、膨胀剂等原材，找到主要原材重要参数，固定一些次要材料的具体掺量，通过测定水泥与外加剂净浆流动扩展度推算灌浆料流动性，得到满足规定的压浆料量化拟合公式，同时达到既经济又方便且符合规范要求的稳定浆体。
这属于工程建设材料数字化配合比中的一大突破。
关键词：孔道压浆料；流动性；膨胀性；减水剂；强度1 引言为保证压浆的质量，消除由于压浆不良造成的隐患，使用质量可靠和稳定的压浆料保证压浆的质量不仅能提供利于压浆的流动性，还具有保持浆体凝结前的均一性，一定的微膨胀效果更加利于饱满的填充管道，硬化后的压浆料还具有不低于梁体混凝土的强度等。
良好的流动性有利于浆体在管道内顺利流动，填充细小曲折的管道；良好的稳定性保证压浆体的均一，避免压力下离析泌水，微膨胀性可使浆体更加充分的填充管道，避免凝结前的收缩，后期的微膨胀性可以弥补后期的体积收缩。
国外相关规范是目前国际上关于压浆料的比较先进的规范，主要有PTI规范和FDOT规范，分别是美国后张预应力协会(Post tensioning Institution）和佛罗里达交通部（Florida department of transportation）颁布的规范[1-2]，这两种规范均以美国ASTM有关测试标准为基础制定的[3-4]。
在改进水泥浆的性能方面，美国Pennsylvania大学和Texas大学做了很多研究工作[5]。
结果表明，使用高效减水剂会增加浆体的泌水性，而且各种外加剂之间的相互作用也有可能会对浆体产生不利影响，而加入较少量的化学物质能达到最好的防止金属腐蚀效果，因此，尽量使用较少的外加剂来达到最好的压浆效果是压浆料的总的研究方向。
加拿大K.Salen 和T.Miezx在论文中指出，200年以来灌浆浆液由简单的泥浆悬浮液发展为水泥浆悬浮液、化学浆液（聚氨脂、环氧树脂等）和超细水泥等[6]。
瑞典P.Borchadt和T.A.Melbye指出超细水泥灌浆料不需要重新购买设备，比普通水泥浆可靠环境友好，比化学浆体更经济 [7-8]。
高性能管道压浆料大多是根据经验确定配合比，而且浆体组分灵活多变，配方千奇百怪，缺少系统总结分析；现在公路和铁路建设项目中用到的压浆料和压浆剂的性能极其不稳定，主要集中在凝结时间不良、浆体稳定性差、抗折强度不足、稠度大、流动性差等特点；浆体的性能受施工工艺影响较大，比如：搅拌时间不足、搅拌速率慢、加水方式和顺序等变化都会影响浆体性能。
因此，创新压浆料的配制工艺和设计已经是非常有必要的一项工作。
2 研究方案及结果高性能压浆料主要成分包括各组分胶凝材料、高性能外加剂和非活性填充材料等组成，其浆体的各项指标要求以满足公路和铁路相关标准为基础，如下表1-1，为浆体各性能性能指标要求。
通过固定压浆料部分成分用量，建立数字化水泥净浆与压浆料性能相关性较高的拟合方程，达到简化压浆料配合比、初始流动度通过计算获取（避免大量的尝试试验）、配比具有普遍性能（不受水泥、掺合料等影响）、成本较低、浆体各项性能优越均能满足设计和规范要求的配方。
表1-1 压浆料性能指标要求高性能管道压浆料作为影响后张法预应力梁钢绞线作用体系的重要成分，其稳定性、强度、收缩等性能的优劣直接关乎结构物的安全可靠，为此，本方案主要利用数理统计、分析、总结和拟合参数分析压浆料中的主要成分水泥、减水剂等对浆体性能影响，具体方案为：通过大量试验确定一种适应性好、各项性能指标稳定的方案，达某些成分定量，如表1-3为浆体固定组分材料；塑性膨胀剂：膨胀剂：硅灰：水泥：减水剂=0.6：60：220：2710：待定粉末减水剂的用量较为活泼，主要受水泥比表面积、标准稠度用水量和减水剂减水率影响较大，综合分析主要通过粉末减水剂与受检水泥净浆流动扩展度为主要指标，辅以适应性评价，确定了水泥净浆流动扩展度与孔道压浆料流动度拟合方程，达到仅通过水泥和减水剂的净浆试验数值便可推算出浆体初始流动度值，如下式，为拟合指数方程；同时，试验表明高性能管道压浆料按此配比只要初始流动度满足小于17S的要求，其余膨胀性、凝结时间、泌水情况、自由膨胀率、强度等均能满足规范要求。
Y=90419?X(-1.521)；R2=0.9274式中：Y—— 高性能孔道压浆料初始流动度（S）；X—— 受检水泥净浆流动扩展度（mm）；R2—— 拟合优度为了验证此配比和拟合方程的准确性，试验又另外增加了一些水泥厂家，如：鼎鑫、奎山、盾石、金隅、曲寨、山水和同力等；粉末减水剂使用了山西航宇、山西桑穆斯、山西永红、北京中安远大、山东华伟、山东盛瑞、上海启臣等。
证明此配方的相关性能较高，达到0.9274。
3 实施案例为了证明其具有一定普遍性，现场模拟使用情况，按此配方重新配制了三批不同材料同配比方案，结果如下：3.1水泥采用太阳石水泥；膨胀剂为山神膨胀剂；硅灰为洛阳硅灰；减水剂是山西航宇；塑性膨胀剂采用阜阳城南塑性膨胀剂，经过调整水泥和减水剂的质量比，在扩展度达到302mm时的浆体流动性和稳定性较好，初始流动15.86s，净浆扩展度度302mm，其他试验结果均符合规范要求。
将实测净浆扩展度302mm代入拟合公式中得出：Y=15.32s，而实测值为15.86s，偏差-3.4%，结果较为满意。
3.2当水泥采用金隅水泥；膨胀剂为河北砼邦膨胀剂；硅灰为金石硅灰；减水剂是法尔胜减水剂；塑性膨胀剂采用中德新亚塑性膨胀剂，经过调整水泥和减水剂的质量比，在扩展度达到307mm时的浆体流动性和稳定性较好，初始流动15.86s，其他试验结果均符合规范要求。
将实测净浆扩展度307mm代入拟合公式中得出：Y=14.94s，而实测值为14.99s，偏差-0.3%，结果较为满意。
3.3当水泥采用山水水泥；膨胀剂为拓达膨胀剂；硅灰为泰安硅灰；减水剂是淄博华伟减水剂；塑性膨胀剂采用浙江DA-8塑性膨胀剂，经过调整水泥和减水剂的质量比，在扩展度达到286mm时的浆体流动性和稳定性较好，初始流动15.86s，其他试验结果均符合规范要求。
将实测净浆扩展度286mm代入拟合公式中得出：Y=16.60s，而实测值为16.66s，偏差-0.36%，结果较为满意。
4 经济性分析在配制压浆料配合比时，必须考虑到成本问题，通过调研和考察分析各原材成本价格和产品价格，如表1-2所示。
表1-2 成本分析由上表可以得出：成本价约为市场价格的45.1%，并且浆体的性能具有很好的保证，经济效益非常乐观。
5 结论及展望通过大量试验分析总结基本确定了一套较为理想的压浆料配合比，即：塑性膨胀剂：膨胀剂：硅灰：水泥：减水剂=0.6：60：220：2710：待定，减水剂的掺量根据水泥净浆流动扩展度试验确定，如果该指标出现异常，如假凝、闪凝、不凝等问题，说明减水剂与水泥的适应性不良，需要更换减水剂，或者水泥。
并且对此配比进行了经济性分析，市场价约为材料成本价的2.2倍，具有较为可观利润前景。
通过不同厂家提供的原材料建立了多种试验比对方案，证明通过净浆扩展度指标推倒出压浆料的流动度性能的方法是可以，同时拟合成的关系方程相关系数比较理想，同时，也对其进行了三次验证，偏差值较小，相对而言可靠性基本达到预期目标。
虽然通过大量的试验获得了一个较为理想的公式，但是还是缺乏理论分析，普遍性仍需要进一步验证，相关性方程还需要进一步修正。
利用数字化分析问题总结规律已经是当代信息化时代的必然趋势和需要，相信在以后会有更多学者专家投入到数字化研究中，希望能为后续研究提供一定帮助和支持。
参考文献[1]Specification for Grouting of Post-Tensioned Structures. PTI committee on grouting specifications guide specification for grouting of post-tensioned structures[S].America：Post-Tensioning Institute，2003.[2]Grouting of Bridge Post-Tensioning Tendons. Florida Department of Transportation. FDOT standard specifications[S]. America：Florida Department of Transportation，2002.[3]ASTM C939-97.Standard test method for flow of grouts for preplaced aggregate concrete (flow cone method) [S]. America:Philadelphia,1997.[4]ASTM C940-98a.Standard test method for expansion and bleeding of freshly mixed grouts for preplaced aggregate concrete in the laboratory[S]. America: Philadelphia,1998.[5]徐向锋.孔道压浆性能试验及施工质量的研究[D].上海:东南大学，2005.[6]JEONGYUN DO, DOOKIE KIM. Feasibility study on the utilization as repair grouting of high flowable polymer-modified cement mortar，adding high volume poly-acrylicester [J]. Asian Architecture Building Eng, 2008,12:363-366.[7]SANG DCHOI TRAVISETAL. Investigation of common construction materials weight and related manual lifting task observations[C]// Beijing: Proceedings of 17th World Congress on Ecgonomics , 2009.[8]EWERT , FRIEDRICH-KARL. Grouting investigations [J]. Int Water Power Dam Contruction 2005,57(9):22.。