崇启大桥承台混凝土配合比设计及性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com崇启大桥承台混凝土配合比设计及性能研究秦鸿根，王伦，庞超明，周建林57崇启大桥承台混凝土配合比设计及性能研究秦鸿根。王伦。庞超明，周建林(1．东南大学材料科学与工程系江苏省土木工程材料重点实验室，江苏南京211189；2．江苏省崇启大桥建设现场指挥部，江苏启东2266OO)摘要：为提高江海交汇环境下大型桥梁承台混凝土的耐久性，试验测试崇启大桥承台混凝土的基本力学性能、变形性能、氯离子扩散系数和相应胶凝材料的水化热等。研究表明，优化后的配合比混凝土基本力学性能满足设计要求；掺4O～6O矿物掺合料的混凝土28d干燥收缩率为(1．4～

2、2．5)×1O～，到120d趋于稳定；氯离子扩散系数随龄期的增长和掺合料的增加而降低，双掺组为单掺组的2O～3O；大掺量矿物掺合料胶凝材料的7d水化热相对未掺组降低了3O。通过优选，确定粉煤灰掺量4O、矿粉掺量20配合比为该桥承台混凝土配合比。关键词：桥梁；承台；混凝土；力学性能；变形性能；氯离子扩散系数；水化热；试验；研究中图分类号：U443．25；TU528文献标志码：A文章编号：1671—7767(2011)04—0057—041引言离子扩散性能和水化热等性能。崇启大桥位于长江口北支，处于江海交汇环境条件下，即在大潮期高盐度海水会经过崇启大桥倒2混凝土原材料

3、和配合比设计灌入长江。水文监测结果表明，经过崇启大桥的海2．1原材料水最大盐度可达25g／1。因此江海交汇环境下中存(1)水泥。试验中采用金宁羊P·Ⅱ42．5R水在大量的硫酸盐、氯盐等腐蚀性离子，同时承台混凝泥，该水泥安定性合格，3d抗折和抗压强度分别为土经受潮涨潮落的干湿循环作用，由于毛细管吸附，4．8MPa和26．6MPa，28d抗折和抗压强度分别氯离子的传输速度远大于饱水混凝土内、外氯离子为8．4MPa和50．5MPa。浓差引起的离子扩散速度，极大地加速了氯离子的(2)粉煤灰。试验中采用镇江谏壁I级粉煤侵入、钢筋混凝土的损伤劣化速度，从而对混凝土提灰，其45

4、tLm筛余为7．5，烧失量为1．07，需水出较高的耐久性要求。虽然崇启大桥是跨江大桥，量比为9O，含水率为0．1，SO。含量为2．10，但由于其江海交汇的特殊服役环境，其承台混凝土活性指数为76。该粉煤灰质量较好，具有非常优配合比设计必须按照海洋环境要求设计，设计要求异的减水效果。混凝土强度等级为C35，工作性良好，满足泵送施(3)矿粉。试验中采用的矿粉性能为：比表面工，水化热低，具有较高的抗裂性和抗氯离子侵蚀积为478m／kg，烧失量为1．88，流动度比为性能。105，含水率为0．4，SO。含量为1．65。7d、对混凝土进行配合比设计优化，提高其耐久性28d活性

5、指数分别为73、89。该矿粉质量一和抗裂性，是提高混凝土结构使用寿命的重要途径般，需水量较大，活性较低。之一口州]。通过加入大掺量复合矿物掺合料和高效(4)集料。细集料采用赣江中砂，细度模数为减水剂，采用低水胶比和较少胶凝材料用量的技术2．90，空隙率为41．3。粗集料采用湖北阳新产石措施，在提高混凝土强度的同时，增加密实度，使得灰石，5～25mm连续级配，表观密度为2700混凝土自身抗渗性提高，进而大幅度提高混凝土的kg／m。，空隙率为48．1。耐久性]。本文以崇启大桥为依托，采用大掺量粉(5)减水剂。为保证高性能混凝土具有优良的煤灰与矿粉双掺技术，优化设计了大

6、体积混凝土配工作性能，满足实际工程施工要求，选用具有缓凝效合比，系统研究了混凝土的工作性、力学性能、抗氯果的聚羧酸高性能减水剂JM—PCA，碱含量为收稿日期：2011--03—02基金项目：973计划资助项目(20o9CB623200)作者简介：秦鸿根(1955一)，男，教授级高工，1978年毕业于南京工学院土木系，1990年东南大学无机非金属材料硕士学位进修班结业(Email：qinhonggen@seu．edu．cn)。学兔兔www.xuetutu.com58世界桥梁2011年第4期1．41，氯离子含量为0．01，含固量为20．8。表2混凝土抗折强度和弹性模量

7、2．2承台混凝土配合比优化承台混凝土配合比设计主要从降低水化热、减少化学和干燥收缩、提高抗裂性能方面考虑。崇启大桥承台混凝土处于干湿交替环境，氯离子含量高，设计要求强度等级为C35，工作性良好，满足泵送施工，水化热低，抗氯离子扩散性能高。因此配合比中物掺合料掺量的增加混凝土抗折强度降低，双掺组矿物掺合料用量较高，当矿粉掺量较高时，混凝土抗F40S20和F30S30的抗折强度均高于单掺粉煤灰C1～侵蚀性高，但新拌混凝土和易性差、收缩大、抗的F60组，即相对粉煤灰而言，矿粉的掺加有利于裂性低。而粉煤灰掺量较高时，可更好地降低水化混凝土抗折强度的提高。热，减少收缩，提高

8、抗裂性，故