f300w8c30抗冻抗渗防腐高性能混凝土配合比设计

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1、F300W8C30抗冻抗渗防腐高性能混凝土配合比设计：根据混凝土抗冻抗渗防腐机理，从原材料选择、配合比计算、应用效果几个方面，介绍了高性能抗冻抗渗防腐高性能混凝土配合比的设计，对同类工程有一定的参考意义。　　关键词：抗冻抗渗防腐混凝土原材料选择配合比设计应用效果　　1工程概况　　滨海新区响螺湾片区海河开启桥工程横跨海河，位于响螺湾与于家堡之间，西起坨场南道跨过海河东至永泰路，起讫桩号为TK1251.741，终点桩号为TK2300。其中道路180米，桥梁全长868.8米，大桥引桥上部结构采用简支变连续小箱梁，下部结构为异形桥墩、钻孔灌注桩基础。主桥为开启桥，净跨68米，结构设计为立转

2、式悬臂钢箱梁。　　开启桥主墩基础为32根直径1.8m钻孔灌注桩基础，水中大体积混凝土承台。墩身为异型空腔薄壁结构，主墩腔室内安装开启系统，要求主墩墩室具有严格的密闭性。　　天津地区冬季海河有结冰和流凌，开启桥桥位处海河水具有强腐蚀性。为保证主墩墩室密闭性，主墩在标高4.7m以下的桩基、承台、墩身设计为防腐、抗冻、抗渗混凝土，抗冻等级不低于F300，抗渗等级不低于gO太高，促使Mg(OH)2体积膨胀，进而产生裂缝；　　2.3掺入了过量的水泥及外加剂碱，并与集料中的活性硅等产生碱-集料反应所致；　　2.4混凝土内部存在Cl-、Mg2等有害离子，形成二次钙矾石膨胀或造成钢筋锈蚀而出现裂缝

3、。　　3防腐蚀混凝土配合比设计　　3.1防腐蚀混凝土原材料的选择　　考虑混凝土防腐主要是材料的耐久性，因为耐久性对结构的维修和更新费用，有重大经济意义。耐久性被定义为材料在给定的环境条件下的使用年限。一般密实的或不透水的混凝土具有长期的耐久性，而取决于它的配合比、捣实的程度和养护及正常环境的温度和湿度。　　以往在施工过程中，采用抗硫酸盐水泥配制防腐混凝土。但由于抗硫酸盐水泥作为特种水泥，我国当前的生产厂家生产规模不大，而且数量、价格、运距和工艺等因素也会对其造成不利影响，这不利于防腐混凝土的发展。而我们在天津海河开启桥项目施工中，采用了由SRA-1防腐剂、普通硅酸盐水泥及优质粉煤灰

4、配制而成的防腐混凝土，顺利解决了混凝土的防腐问题，同时也减少了混凝土成本的投入，为施工企业创造了可观的经济效益。　　3.1.1水泥　　国内外有关资料的分析表明，在水泥的各个主要矿物组成中，C3A的含量大小对水泥的抗硫酸盐侵蚀能力影响最大，其次取决于C3S含量。　　表2水泥中各主要矿物的含量对抗硫酸盐性能的影响表　　　　用于防腐混凝土的水泥，其C3A含量一定要维持在8%以下，其物理性能必须达到相关规范的具体要求，同时为避免发生碱集料反应，最好采用低碱水泥。我们使用的是唐山冀东P.O42.5水泥。　　3.1.2粉煤灰　　进行该环节的混凝土施工时，掺加适量的粉煤灰可提高混凝土的抗腐蚀性能

5、，先用火山灰质混合材料使水泥内的C3S、C3A含量减少，也就是说混凝土内部所采用了低C3S及低C3A的胶结材料的水泥。其次，水泥水化时这些火山灰质混合材会生成Ca(OH)2，进而发生化学反应生成C-S-H凝胶，可以将部分Ca(OH)2消除，同时提高整体的强度。消除了Ca(OH)2之后，尤其引发的膨胀危害也随之减轻，同时提高其强度也可在一定程度上避免膨胀的发生。C-S-H凝胶的产生增加了结构密实度，也削弱了SO对混凝土的渗透能力。我们采用了由天津海得润滋建材有限公司Ⅱ级粉煤灰。　　3.1.3砂　　为减少混凝土中所含的Cl-，我们按照含泥量和级配的要求采用了福州江砂。　　3.1.4碎石

6、　　破碎岩石的表面比较粗糙，用于破碎的设备和岩石类型决定了其表面的粗糙程度。破碎的骨料中存在一定数量的长条或扁平的颗粒，这些颗粒会破坏混凝土性能的发挥。因此，碎石的针片状含量必须控制在10%以下。我们采用的是蓟县5-25mm连续级配碎石。　　3.1.5防腐剂　　为了抑制混凝土的侵蚀，并对市场上的调查，我们选定了SRA-1防腐剂，此剂具有一定的引气功能，在混凝土中形成大量的密闭、均匀的微气孔，改善了混凝土的孔结构，提高了混凝土的密实度。　　3.2配合比计算　　3.2.1计算水泥用量、粉煤灰用量　　根据防腐混凝土施工工艺要求，确定坍落度为180-220mm。通过混凝土拌合物性能试验选择

7、用水量180kg/m3。粉煤灰采用外加法，掺入量为水泥用量的33.3%。　　胶凝材料用量COFm=180/0.45=400kg。　　水泥用量CO=300kg。　　粉煤灰用量Fm=C0×33.3%=100kg。　　3.2.2计算砂石用量　　按假定容量法2400kg/m3计算，砂率取37.0%。　　砂用量Sm=673kg，碎石用量G0=1147k　　3.2.3计算减水剂用量　　按计算的水泥用量C0计算外加剂用量，按2.73%最佳掺量掺入。　　3.2.4计算防腐剂用量　　按