云南山区钢构桥梁高泵送高性能混凝土试验研究

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1、云南山区钢构桥梁高泵送高性能混凝土试验研究杨松（保山市交通规划设计院，云南，保山，678000）【摘要】云南地处云贵高原丙部，大部分属横断山脉的延伸，山脉、河流纵列相间分布，地势起伏大，形成复杂的地理环境，地理位置特殊，地形地貌复杂，所以气候也很复杂，昼夜温差大。因此，在高山峡谷间修建连续钢构桥梁,墩身较高，有的高达上百米，甚至几百米，混凝土体积大，因此温度裂缝的控制是桥梁施工难点，对高性能混凝土可泵性的要求也较高。因此，木文通过开展高性能混凝土配合比正交试验，提出了一套以抗裂性、耐久性及可泵性为核心的山区高泵送高性能混凝土配合比设计方法。【关键词】山

2、区钢构桥梁；高泵送；高性能混凝土；试验研究引言随着两部大开发战略的实施，我国高等级公路建设快速进入山区，跨越深沟峡谷能力强的大跨径预应力混凝土连续刚构桥得到了广泛推广。由于大部分跨越的深沟峡谷多为V型峡谷，立体气候明显，昼夜温差大，桥梁柱墩墩身较高，所需混凝土体积大，因此对桥梁墩顶、承台及首节墩身等大体积混凝土的早期体积稳定性、温度裂缝控制及耐久性要求较高。另一方面，对高标号（C50或C55）、高性能混凝土的可泵性（在泵压下沿输送管道流动的难易程度及稳定程度要求的特性）要求较高。为配制出符合要求的C55高性能混凝土，木文开展了不同配合比的制备试验，针对

3、高性能混凝土的工作性能、力学特性、抗裂性及耐久性进行了系统试验研究。1、C55高泵送高性能混凝土配合比设计1.1高性能混凝土的配合比设计原则根据云南山IX大桥所处环境，混凝土结构的耐久性除虑淡水腐蚀，还要考虑冻融损伤对耐久性的影响；对于墩顶、承台及首节墩身等大体积混凝土而言，还要控制混凝土的绝热温升以避免温度裂缝和收缩裂缝。另外，混凝土还必须具备良好的工作性能，其和易性、坍落度、坍落度经吋损失均需满足施工要求，以保证其施工质量［1】。因此，本文提出以下设计原则：（1）通过优化混凝土中各组成部分的比例，以较低的水泥用量达到设计强度的要求；（2）混凝土的和

4、易性、坍落度及扩展度、坍落度经时损失、泵送性需满足施工要求，以保证施工的顺利进行；（3）考虑施工的便利性，尽量减少混凝土的组分；（4）掺加优质粉煤灰和采用级配良好的小粒径碎石，提高混凝土密实性，保证其具奋良好的抗渗性、抗氯离子扩散能力、抗冻融能力•，（5）采用优质高效减水剂，提高混凝土的和易性和施工性能；（6）采用优质引气剂保证混凝土含气量和气泡间距，提高其抗冻融能力。1.2原材料的选取根据工程对高性能混凝土的要求与配合比设计原则，对水泥、碎石、砂、粉煤灰及外加剂进行分析与选择。选定原材料的主要技术指标如表1所示。表1P.042.5普通硅酸盐水泥技术指

5、标1.3材料用量的确定混凝土配制：根据混凝土配制强度计算式计算，本工程C55高性能混凝土强度标准差选择6.0MPa,配制强度为64.9MPa。水胶比:水胶比选择范围为0.28~0.32,试配吋水胶比的间距选为0.01〜0.02。胶凝材料用量：为避免或减少混凝土温度裂缝和收缩裂缝，需要减少P.O42.5普通硅酸盐水泥用量，因此胶凝材料的总用量不宜超过500kg/m3o砂率：泵送大流动性高强混凝土的砂率应适当增大，宜为35%〜40%。粉煤灰掺加量：对暴露于空气中的桥梁结构，粉煤灰掺量不大于20%。高效减水剂掺量.•高效减水剂品种、掺量、坍落度及用水量等通过

6、试验确定。1.4混凝土配合比正交试验考虑水胶比、水泥用量、粉煤灰用量、砂率等4个因素，对混凝土配合比进行4因素3水平的正交试验，需做9组试验。混凝土配合比正交试验以7天强度和坍落度为考察指标。对于苏他指标，如坍落度经吋损失、常压泌水、压力泌水、初凝终凝时间、混凝土收缩量、氯离子扩散系数、抗冻标号、抗渗标号等指标，利用正交设计得出的配合比方案进行考核。2、高泵送高性能混凝土工作性能和力学特性试验研究2.1混凝土工作性能试验为保证混凝土具冇良好的工作性能，保证混凝土泵送施工能够平顺进行，按照《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》OTGE30—2005）中的有

7、关规定，分别对初选的混凝土配合比进行混凝土坍落度、扩展度及坍落度经时损失测定，结果表明3组混凝土配合比均满足施工要。对初步选定的混凝土配合比进行混凝土常压泌水率、压力泌水率、土初凝吋间、终凝吋间测定，结果表明3组混凝土配合比均满足施工要。2.2混凝土力学特性试验根据jTGE30—2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》中试验方法，对初步确定的3组混凝土进行抗压强度试验［2］,试验结果见表2。表2混凝土试验结果表试验结果表明3组混凝土配合比实测坍落度均在设计范围内，满足施工要求;实测含气量均在4%〜5%之间，满足设计抗冻融混凝土含气量在4%〜6%要求

8、。3、C55高性能混凝土抗裂性能试验研究混凝土收缩是指在混凝土凝结初期或硬化过程中出现的体积缩