摘要: 蕪湖臨江橋是橫跨青弋江、貫通蕪湖市南北的重要交通樞紐之一, 其設(shè)計(jì)為獨(dú)塔單索面連續(xù)梁斜拉橋。文章重點(diǎn)論述了C50 混凝土在原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)及生產(chǎn)應(yīng)用中應(yīng)注意的要點(diǎn), 以供參考。
關(guān)鍵詞: 原材料選擇; 配合比確定; 泵送混凝土
中圖分類號(hào): U448.27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B 文章編號(hào): 1007- 7359(2008)01- 0041- 02
WangWenzhong et al (Wuhu Xinxin Concrete Production Co. , Ltd. , Wuhu 241000 , China)Abstract: Linjiang Bridge, a cable- stayed bridge with continuous beams supported by one tower, is one of the important transport junctions that run acrossQingyi River and through Wuhu City. The article mainly presents the ropes in rawmaterial selection, proportioning and production of C50 concrete used in theconstruction of the tower.Key words: selection of rawmaterial ; proportioning ; pumped concrete
1 工程概況
矗立于長江、青弋江兩江交匯處的臨江橋主塔高72.5m,是橋梁的主要受力構(gòu)件之一, 設(shè)計(jì)采用C50 混凝土。施工時(shí)對(duì)混凝土的質(zhì)量要求是: 硬化后28d 齡期強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn), 新拌混凝土和易性、粘聚性必須滿足三一重工牌HBC- 90型泵車在最大垂直高度75m 時(shí)的泵送施工要求。由于較高強(qiáng)度等級(jí)、較低水膠比導(dǎo)致混凝土粘性增大, 加之橋塔的相對(duì)高度, 決定了混凝土配制和施工上具有一定難度, 同時(shí)經(jīng)濟(jì)性也是混凝土設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的因素之一。
2 選材
原材料質(zhì)量是決定混凝土質(zhì)量的根本因素。要配制C50 級(jí)以上混凝土, 必須有優(yōu)質(zhì)的原材料作保障。膠結(jié)材的選擇、集料強(qiáng)度及級(jí)配、外加劑品種及性能等均會(huì)影響到硬化后混凝土的質(zhì)量及新拌混凝土的施工性能, 我們結(jié)合市場(chǎng)資源, 優(yōu)選出以下各種原材料。各種材料的檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果見表1~ 表6 所示。
2.1 膠結(jié)材
采用某水泥廠海螺牌P.O42.5 級(jí)水泥, 經(jīng)長期使用, 確認(rèn)該品牌水泥質(zhì)量較為穩(wěn)定, 強(qiáng)度波動(dòng)不大; 礦渣微粉選定某水泥公司產(chǎn)S95 礦粉, 細(xì)度為420m/kg;粉煤灰則使用蕪湖發(fā)電廠Ⅱ級(jí)粉煤灰, 細(xì)度接近等級(jí)下限, 0.045mm 篩余量為24.2%。
2.2 集料
細(xì)集料采用長江Ⅱ區(qū)中砂, 細(xì)度模數(shù)2.7, 含泥量1.1%, 泥塊含量0.3%; 粗集料選定繁昌某礦反擊式破碎工藝石灰?guī)r碎石, 級(jí)配為5mm~31.5mm,針片狀顆粒含量4.8%, 壓碎指標(biāo)為9.4%。
2.3 外加劑
外加劑使用江蘇某公司產(chǎn)JM- Ⅷ型緩凝、高效減水劑, 具有減水效果好、塌損小、增強(qiáng)顯著等特點(diǎn)。
3 配合比設(shè)計(jì)
3.1 試配強(qiáng)度
生產(chǎn)控制水平按標(biāo)準(zhǔn)差σ=6MPa 計(jì), fcu,o=fcu,k+1.64σ=50+1.645×6=60MPa
3.2 水灰比的確定
設(shè)計(jì)時(shí)水泥富余強(qiáng)度不予考慮, 取γc=1.0; C50 混凝土基準(zhǔn)水灰比經(jīng)計(jì)算為0.32; 取W/C=0.30、0.32、0.34 三個(gè)水灰比進(jìn)行試拌, 以確定最佳水灰比。
3.3 用水量的確定
根據(jù)骨料粒徑, 高效減水劑減水率和塌落度控制值180±30mm 考慮, 用水量控制在160kg/m3～165 kg/m3。
3.4 砂率
根據(jù)砂子粒徑、膠結(jié)材用量、塌落度控制值等, 砂率選定為0.34～0.36。
3.5 砂、石用量
按假定密度2450kg/m3 計(jì)算。
4 試拌調(diào)整
根據(jù)計(jì)算配合比, 各取二個(gè)齡期的試件用料進(jìn)行試拌, 觀察和實(shí)測(cè)拌和物粘聚性、保水性及塌落度值, 如與設(shè)計(jì)要求不符, 相應(yīng)增減水泥漿量( 水灰比不變) 進(jìn)行調(diào)整, 并測(cè)定0min、30min、60min 時(shí)的塌落度值, 同時(shí)測(cè)定拌和物密度及成型強(qiáng)度試件。
5 確定配合比
按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ55- 2000)相關(guān)規(guī)定, 據(jù)測(cè)定的拌和物密度與計(jì)算密度值, 需要時(shí)對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整。配合比確定后由施工單位報(bào)監(jiān)理進(jìn)行平行試驗(yàn), 本室據(jù)此配比再進(jìn)行5 次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn), 確認(rèn)其和易性、強(qiáng)度及施工性均能滿足工程要求, 且經(jīng)濟(jì)上較為合理?；炷羺⒖寂浜媳纫姳?。
注: 根據(jù)試配及驗(yàn)證情況, 試驗(yàn)配合比最終選為編號(hào)2, 其中粉煤灰膠凝系數(shù)取2.0, 實(shí)際膠凝材料用量為500 kg/m3 。
6 施工應(yīng)用
自2006年10月31日至2007年7月3日, 現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了17 次澆注。此間最高氣溫32℃, 泵車最大泵壓20MPa, 泵送過程均順利穩(wěn)定。施工期間, 我們注重對(duì)每批進(jìn)場(chǎng)材料的質(zhì)量控制, 確保原材料質(zhì)量合格; 生產(chǎn)過程中加強(qiáng)對(duì)各環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控, 現(xiàn)場(chǎng)跟蹤技術(shù)服務(wù); 又由于施工方中鐵四局二公司按規(guī)范要求澆搗和養(yǎng)護(hù), 致使結(jié)構(gòu)混凝土一次通過驗(yàn)收, 工程質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。經(jīng)對(duì)出廠檢驗(yàn)所取30 組試件強(qiáng)度數(shù)理統(tǒng)計(jì), 各參數(shù)為: N=30、mfcu=64.1MPa、fcu,min=54.4MPa、σ=4.5MPa、Cv=7%, 混凝土全部處于受控狀態(tài)。按現(xiàn)行GB107 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定, 生產(chǎn)質(zhì)量合格, 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠。
7 小結(jié)
①配制C50 級(jí)混凝土, 采用普通硅酸鹽水泥, 28d 抗壓強(qiáng)度不小于42.5 MPa, 質(zhì)量要求勻質(zhì)、穩(wěn)定且與外加劑有良好的適應(yīng)性。
?、跒槭够炷辆哂幸?guī)定的強(qiáng)度保證率和滿足泵送施工要求, 應(yīng)使用足夠的膠凝材料; 為盡量減少混凝土水化熱、降低干縮、利于泵送, 可摻加復(fù)合礦粉、粉煤灰技術(shù)。礦物摻合料取代水泥率要符合相關(guān)規(guī)定, 并經(jīng)試驗(yàn)確定。
?、垡诉x用減水率大、緩凝、保塑、與水泥相容性好的高效減水劑, 使混凝土具有良好的流動(dòng)性, 以利于粘度大、泵程高的混凝土泵送施工。
?、艽旨?xì)集料的品質(zhì)是混凝土力學(xué)性能的主要影響因素之一, 尤其是細(xì)集料材質(zhì)的好壞, 對(duì)C50 級(jí)混凝土拌合物的和易性的影響比粗集料大; 粗集料最大粒徑不超過31.5mm 時(shí)才能提高混凝土的勻質(zhì)性, 避免粗顆粒周圍應(yīng)力集中而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降。以上每批原材料進(jìn)場(chǎng)時(shí), 都要嚴(yán)格把關(guān), 保證質(zhì)量合格。
?、菀⒅貙?duì)混凝土生產(chǎn)全過程的質(zhì)量控制, 試驗(yàn)、磅站、攪拌樓操作等人員輸入配合比, 應(yīng)適時(shí)對(duì)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控, 要準(zhǔn)確測(cè)定骨料含水、增加塌落度抽測(cè)頻率, 尤其是陰雨天氣; 操作工要精心把握好攪拌這一關(guān)鍵工序, 認(rèn)真觀察拌和物狀態(tài), 適時(shí)調(diào)整攪拌及出料時(shí)間等參數(shù), 以拌制出塌落度適宜的混凝土;生產(chǎn)調(diào)度要合理運(yùn)籌, 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況妥善安排出車間隔, 避免混凝土在工地滯留時(shí)間過長造成塌落度損失, 確保入模時(shí)的混凝土塌落度; 嚴(yán)禁非配合比用水進(jìn)入混凝土中, 運(yùn)輸車司機(jī)必須待罐內(nèi)積水傾倒干凈后裝料; 泵工布管要盡量減少使用彎頭, 有效降低混凝土泵送距離, 嚴(yán)格按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程進(jìn)行操作,順利實(shí)現(xiàn)混凝土穩(wěn)定泵送。
⑥要認(rèn)真做好與施工單位的協(xié)調(diào)、溝通及配合工作。合格的混凝土拌和物并不一定意味著成型后的混凝土質(zhì)量一定合格, 混凝土泵送布料到位后, 更需要施工單位按規(guī)范要求振搗施工和養(yǎng)護(hù), 以確保澆筑質(zhì)量。
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