资源描述：
《预应力大体积混凝土配合比优化设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第27卷第6期青岛理工大学学报Vol.27No.62006JournalofQingdaoTechnologicalUniversity预应力大体积混凝土配合比优化设计研究12邹传学,欧阳兴华(1.青岛建设集团公司,青岛266071;2.海军青岛离退休干部住房营建办公室,青岛266012)摘要:针对青岛国际会展中心二期工程大体积预应力混凝土要求低热、抗裂、早强和耐久的特点,在确定了混凝土配合比设计的基本原则后,对配合比进行了性能试验,对混凝土的早期强度、碳化、氯离子扩散、收缩及抗裂性能等指标进行了试验测试,并在工程中实际应用,取得了较好的效果.关键词:预应力结构,
2、大体积混凝土,配合比,优化中图分类号:TU5021工程概况青岛国际会展中心二期工程总建筑尺寸为南北长223185m,东西宽94m,平面呈一字型.其展览中心部分平面尺寸为94m×163105m,工程展厅一层顶梁、板的轴线尺寸为144m×60m,柱网尺寸为24m×30m,梁板纵横向框架主梁截面尺寸分别为1200mm×2400mm和1400mm×2800mm,采用有粘结预应力;纵横向框架次梁截面尺寸为400mm×1400mm,采用无粘结预应力.梁板混凝土强度等级为C40,混凝3土量约为5000m.本层混凝土结构的特点是楼板大面积、框架主梁大体积.2工程难点针对该部位混凝
3、土的施工难点进行了分析综合后,其混凝土配合比设计的难点在于:(1)主框架梁的最大截面尺寸为1400mm×2800mm,属于大体积混凝土,如何解决由于水泥水化热产生的混凝土内外温差和混凝土的裂缝问题;(2)大体积混凝土采用高掺量粉煤灰优化配比的做法,粉煤灰掺量超出规范规定的“预应力钢筋混凝土中粉煤灰最大掺量不宜超过20%.其粉煤灰取代水泥率,采用普通硅酸盐水泥时不宜大于15%;采用矿渣水泥时不宜大于10%”的要求.混凝土的早期强度和耐久性是否会降低;(3)如何使大面积的混凝土及后浇带的混凝土强度在较短的时间里达到设计张拉的混凝土强度要求,对于降低工程成本,缩短工程的
4、施工周期有重要意义.因此,该预应力结构要求混凝土是低水化热、早期强度高、耐久性高、抗裂、收缩值低的高性能混凝土.3低热、抗裂、早强型混凝土配合比设计3.1设计原则为了防止大体积预应力混凝土结构因水化热过大、内外温差过大而产生开裂,主要采用了纤维增强大掺量粉煤灰高性能混凝土.3在混凝土配合比设计上主要控制水泥的最大用量不超过340kg/m、使用大掺量粉煤灰(120～33135kg/m)、通过使用优质泵送剂控制混凝土用水量≤180kg/m以及在混凝土中掺加聚丙烯抗裂纤维(掺收稿日期:2006—09—1826青岛理工大学学报第27卷3量018kg/m)来提高混凝土的抗裂
5、性能.3.2混凝土配合比的优化选择根据有关聚丙烯纤维对混凝土各种性能的影响效果和工程实践的总结、分析,分别选用了青岛大宇P.O42.5、山水P.O42.5和青岛三菱P.O42.5三种水泥进行了实验室的试配工作,实验所用混凝土外加剂是LX21A泵送剂.根据初步确定的混凝土配表1初步确定的混凝土配合比合比(见表1),最终选定青岛配比代号水泥砂石子水Ⅱ级粉煤灰外加剂聚丙烯纤维三菱水泥配制混凝土.试配试A35564710561801159.40.8验结果表明,按照配合比B配B33564710561801359.40.8制的混凝土的强度等级既可满C3156471056180
6、1559.40.8足要求,水泥的用量也较少.优化的纤维增强粉煤灰混凝土各期强度见表2.表2青岛三菱P.O42.5水泥配制混凝土各期强度配合比表观坍落度3d7d28d代号密度(mm)强度(MPa)百分率(%)强度(MPa)百分率(%)强度(MPa)百分率(%)A235521530.56341.58650.8105B233522527.45736.07550.0104C235523524.15033.46945.4944混凝土的性能测试4.1强度及温升为测定实体混凝土龄期强度进行了现场试验和实验室试验,制定了混凝土变温养护制度,结合足尺寸试验梁的回弹及取芯试块,使所测
7、得的混凝土龄期力学性能更接近于工程实际.为有效地测量大体积混凝土的各部位温度,采用电子测温仪对试验梁混凝土的温度实施监测,根据实测的温度曲线,对各点的测温曲线进行圆滑处理之后,作为混凝土养护箱的变温养护曲线,各测温曲线的混凝土温度龄期强度发展规律见图1.为了验证上述试验结论并检测确定大体积混凝土的实体强度,展厅结构混凝土浇筑的同时又在现场制作了1个同断面的试验梁,对试验梁进行了混凝土的取芯试验及回弹实验研究,实体结构强度数值见表3.数据表明大体积混凝土由表及里,强度发展越来越快;模板内侧图1混凝土温度龄期强度发展规律图的混凝土14d即可达到设计强度.4.2碳化试验
8、表3实体结
