c50高性能混凝土配合比设计

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1、C50高性能混凝土配合比设计中铁十一局集团桥梁有限公司刘武摘要介绍预制箱梁用C50高性能混凝土配合比参数的设计关键词高性能混凝土耐久性配合比设计1、概述由桥梁公司承担的合武铁路WHZQ-3标江岸特大桥305孔箱梁的预制任务。所用混凝土为C50高性能混凝土，如何保证混凝土的质量，使其满足桥梁内实外美的要求，对混凝土的选配和现场质量控制提出了较高要求。并根据现场的制梁工艺，混凝土采用了混凝土运输车运送的短距离泵送的方案。2、原材料的选择根据设计、业主及工程施工要求和原材料质量、供应能力、资源等综合因素判

2、断，决定选用以下几种原材料进行C50高性能混凝土的配制。2.1、水泥、矿渣粉及粉煤灰选用华新水泥股份有限公司生产的P.O42.5水泥，武汉武钢华新水泥有限责任公司生产的S95级矿渣粉及武汉阳逻电厂Ⅰ级粉煤灰，各项指标均符合现行国家标准。2.2、细骨料配制混凝土用砂为滠口河砂，细度模数为Mx=2.64，堆积密度为1.51g/cm3，表观密度为2.60g/cm3。2.3、粗骨料南山三友碎石有限公司生产的人工碎石，最大公称粒径为25mm，二级级配，表观密度为2.72g/cm3，细档（5～16mm），粗档（

3、16～25mm）。试验搭配分析研究，具体结果见表2.3：6表2.3粗骨料中不同粗细成分搭配时的堆积密度细档（≤16mm）粗档（>16mm）堆积密度（g/cm3）紧密密度（g/cm3）备注50%50%15.7517.4840%60%16.0917.5330%70%16.1017.63空隙率最小20%80%15.8017.62从上表可以看出：细档与粗档的比例为7：3时，粗骨料的堆积密度最大。因此，试验中主要采用此搭配的粗骨料。2.4、外加剂选择了武汉格瑞林生产的聚羧酸类高效减水剂，并与华新水泥进行了净浆

4、流动度试验，结果见表2.4：表2.4水泥和减水剂适应性试验水泥外加剂净浆流动度浆体情况备注华新武汉格瑞林280好3、配合比试验配制原则及方案的初步选择客运专线箱梁C50高性能混凝土配合比设计参照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》及《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》的要求进行。工程应用时施工条件与实验室条件差异对混凝土的强度和有关参数指标的影响特别大，高性能混凝土尤为突出。我们充分考虑了上述因素，采用以下初步方案：3.1、胶凝材料用量的选

5、择6根据经验，C50混凝土胶凝材料用量450kg-490kg能够满足强度要求，我们选择490kg进行试验，实际施工中根据强度评定情况给予适当调整。3.2、粉煤灰和矿粉双掺方案及用量的选择3.2.1粉煤灰和矿粉为混凝土的耐久性提供了保证，但在施工中各有优缺点。粉煤灰由于珠形玻璃体的作用，流动性稍好于矿粉，矿粉减水效果强于粉煤灰，对强度的增长作用优于粉煤灰，且矿粉具有良好的粘聚性，泌水性小，保水性好。所以我们选择了粉煤灰和矿粉双掺方案。3.2.2为满足生产进度要求，保证混凝土的早期强度，达到2～3天脱模

6、的要求，我们选择30%左右混合材掺量。3.3、砂率的选择高性能混凝土常用砂率在36%-42%之间，但丛泵送混凝土角度考虑，砂率过小，导致流变参数下降，对可泵性不利，容易堵塞管道。工程实践证明，使用中砂时，砂率一般控制在40%左右最佳。通常情况下，砂率的稍微调整对混凝土的强度无明显影响，较大砂率有利于减少粗骨料界面氢氧化钙聚集和混凝土在输送管内的阻力，能提高混凝土强度的稳定性。试拌混凝土时砂率控制为40%，确定其他材料掺量后，再细调最佳砂率。3.4、坍落度的控制箱梁混凝土入模坍落度应不小于120mm。

7、为确保其可泵性，考虑到环境温度和输送距离及混凝土在输送管内的坍落度损失，混凝土出机坍落度应该控制在200±20mm，30min经时损失不大于30mm。3.5、含气量的控制提高含气量对混凝土的耐久性有较大好处，但对外观质量影响较大6。混凝土出机含气量控制在2-4%。4、确定基准配合比根据以上方案原则，我们将选定的原材料分两批进行配制。第一批配制了24组、平均强度R28=69.7MPa，运用24组试验结果进行回归分析，确定初步配合比。第二批运用初步配合比进行调试和验证制件18组、平均强度R28=71.8

8、MPa，再次用18组试验结果进行回归分析和建立回归方程。通过对两批配制混凝土进行强度结果比较，并进行经济分析，确定基准配合比如下：表4混凝土基准配合比（kg/m3）编号水泥粉煤灰矿粉砂石外加剂水F12340609069511004.81485、混凝土拌合性能试验试验采用60L的搅拌机，搅拌采用二次搅拌工艺，其投料顺序为：投入砂→投入胶凝材料→预拌30s→投入液态材料→继续搅拌30s→投入粗骨料继续搅拌120s→出机。出机后立即进行初始坍落度、扩散度试验和含气量测试，静