浅谈高性能混凝土在沉箱中应用

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1、浅谈高性能混凝土在沉箱中应用摘要：近年来，随着港口建设规模的不断扩大，码头的高性能逐渐被人们所重视，掺加矿粉后对混凝土的强度及耐久性都会有较大的改观，本文介绍了掺加矿粉的混凝土在圆沉箱中的应用，并在实验的基础上得出了一些结论。关键字：矿粉；高性能混凝土；沉箱；耐久性1工程概况1.1项目概况。为适应某市“十一五”规划中提出的建设亿吨大港的蓝图，加快该地区物流的畅通，促使该地区向港口经济的多种类、全方位发展，在某港建设一开敞式码头，码头由引桥和主体组成，均采用圆沉箱的结构型式，共22个沉箱，引桥7个，主体沉箱15个，主题沉箱上设系、靠船墩,总平面布置见图一。

2、图_1.2沉箱概况。引桥1-5号沉箱直径15.0m,高度15.5m-27.7m之间，其余17个沉箱直径16.5m,高度28.0m。沉箱内设十字隔墙，底为正八边性，边长7.5mo其他尺寸：牛腿处外壁隔墙厚分别为850mm,800mo外壁厚450mm,隔墙厚300mm,配筋按双向双层配筋。圆沉箱结构具有整体性好、抗震性能强、造价低、挖填土方量小和受力条件好等诸多优点，不足之处是耐久性相对较差，需要定时修补，所以圆沉箱混凝土的耐久性在预制时要特别关注。由于该地区水浪、波高等情况较为复杂，设计高水位与设计低水位高差大，加之码头设在深海环境，此次设计使用的圆沉箱又

3、有相对于国内秦皇岛等地所用沉箱的不同之处，如横纵隔墙的设置和双层配筋，底板配筋较密。2混凝土的设计要求及配合比根据设计要求，处于浪溅区的沉箱顶部5m采用C50F300W12混凝土，以下混凝土采用C45W12O根据使用环境的要求来确定以下三个参数一水胶比、砂率和单位用水量。水胶比对混凝土强度和耐久性起决定性作用，但单纯的减小水胶比却未必能满足强度性要求，水胶比过低会使混合料流动性迅速降低，振捣困难，混凝土难以密实，强度反而降低。在经过反复实验的基础上最后采取了加入50%（占总胶凝材料质量）的矿粉的措施。砂率对新拌混凝土的粘聚性和保水性有较大影响，而影响流动

4、性的最主要因素的单位用水量也是在反复实验的基础上调整后得出。最终确定C45F300W12的配合比如下（m3）3施工方案在施工中，混凝土浇筑由一座每次出料1000L的强制式搅拌站拌和出料，拌和时间120s，三台拖拉机轮流将三个容量为2L的吊罐运至浇筑现场，塔吊辅助吊起吊罐入模，由外向内下落混凝土并立即振捣，浇筑时由六个振捣器同时作业，振捣间距300mm,持续20s~30s,以混凝土表面呈现浆体和混凝土不再沉落为度。接茬部位处理在刮去浮浆后进行冲毛，使粗骨料外露1/3左右，在下一次混凝土浇筑前先浇筑一层20〜30mm厚的高于本体混凝土一级的砂浆，以巩固新老混

5、凝土的结合。4高性能混凝土的认定及原材料介绍目前在学术界，对于高性能混凝土的定义仍是百家争鸣,国外对于高性能混凝土(HPC)的划分标准也不尽相同，如以Melta为代表的美加学派的“抗渗与尺寸稳定”观点、冈村为代表的日本学派“高流态、免振自密实”理论以及其他一些强调“'高强”的论点，尽管如此，针对国内混凝土的使用实际特别是水工方面的特殊环境，笔者认为：高性能混凝土并不一定要达到高强度，在水工领域更应从其耐久性上去评价混凝土的性能状况。这一论点与我国已故的混凝土科学技术的奠基人中国工程院吴中伟院士在1996年和1999年提出的观点是相通的。另外根据目前执行的

6、《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTJ275-2000)中规定的高性能混凝土的主要技术指标，将本沉箱中的C45F300W12与标准进行比较如下：可以认定：沉箱中所用C45F300W12为高性能混凝土。为更好的说明混凝土的使用情况现将各种原材料的主要技术指标逐一做以说明:河砂，细度模数3.0,11区中砂。石子，属花岗岩碎石，针片状石子含量7.5%,碎石压碎指标值8.5%o高效减水剂，减水率22%，具有长的分子链和大分子量,水化过程包露水泥颗粒，使后者具有高的负电荷而相互排斥，从而显著提高水泥在拌和物中的分散性，大大降低水泥凝聚成因和丧失流动度的趋势。

7、引气剂，引气率4%〜5%,可减小用水量9.6%左右。一些学者认为掺引气剂一定会使混凝土强度降低，但笔者认为将所有的引气孔一概而论不妥，根据国外一些机构的理论认为孔径小于50nm的孔为无害孔，减少用水量在8%~10%的优异引气剂可以补偿因气孔率增加而引起的强度下降。水泥，为P7II42.5硅酸盐水泥。目前为达到高性能混凝土而出现的新品种水泥有球状水泥、调粒水泥，由于工艺制造成本的困难并不能得到广泛应用，相对来讲水泥中掺加其他活性掺料在使用上更加方便。矿粉，S95型。矿粉是粒化高炉炼铁得到的以硅铝酸为主的熔融物，早在1862年德国E.Langen就发现通过碱

8、的激发能发挥水淬矿渣粉的潜在水硬性，评价标准用b与CaO/Si02两项指标表示，