铁路客运专线预制箱梁高性能混凝土可泵性研究

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1、铁路客运专线预制箱梁高性能混凝土可泵性研究　　摘要：铁路客运专线预制箱梁过程具有连贯性，制梁过程中影响混凝土可泵性的因素主要有混凝土的性能、操作人员的熟练程度、机械的性能，本文主要对高性能混凝土的特点及可泵性的影响因素进行了分析，提出满足制梁可泵性需要采取的措施，对现场施工应注意事项进行了总结。关键词铁路客专高性能混凝土可泵性施工控制中图分类号：TV331文献标识码：A1简述铁路客运专线预制箱梁混凝土要求低水胶比，掺入大量的外掺料，混凝土拌合物较黏稠，使泵送较为困难。现在混凝土施工大量采用泵送，因为采用泵送使施工速度加快，缩短混凝土施工时间，以保证梁

2、体质量。这就需要在设计梁体混凝土配合比时充分考虑混凝土拌合物的可泵性，为满足其可泵性要求，就需要更良好的原材料，所以混凝土原材料质量需要严格检验。2混凝土可泵性原理9可泵性是适应一种独特的施工操作的和易性问题。干硬性混凝土拌合物含水不多，堵塞是不可避免的，因而泵送是不能实现的。含水量很多的流动性拌合物由于泌水性强，缺乏内聚力，在管道中运行时势必严重离析，拌合物失去应有的均匀性。塑性的混凝土拌合物中都有一些空气以气泡状态存在。因此就有一部分过剩的水以气泡薄膜状态停留在细集料颗粒之间，不能迅速逸出。当拌合物受到工具的捣插或刮擦时，紧靠工具接触面处气泡破裂

3、，薄膜水转移到接触面上，使工具得到润滑。拌合物在管道中流动时，柱塞受到管壁刮擦，正如被镘刀所刮擦一样。管道中柱塞和润滑层的形成取决于拌合物的稠度和水灰比。如果稠度很小，则泌水和离析的倾向严重，泵送时各质点必将发生相对位移，柱塞不能形成。反之，如果水灰比很小，水泥含量过多，尽管稠度与浇注工作相适应，但拌合物内没有足够的可以形成气泡液膜的水，虽然气泡含量很少，柱塞与管壁刮擦时也不易形成润滑层。这就是通常所说的拌合物粘附性过强现象，因而也不宜泵送。3高性能混凝土可泵性的影响因素3.1胶凝材料用量对可泵性的影响9泵送混凝土的最小胶凝材料用量宜为300kg/m

4、[1]。高性能混凝土的胶凝材料用量是按所处环境类型、耐久性和强度要求，通过计算而得。在泵送混凝土中，除满足混凝土的耐久性和强度外还必须考虑能否在管道中输送的要求。因为泵送混凝土是用水泥浆或砂浆润滑管壁的，为了克服管内的摩擦力，必须有足够的水泥浆包裹骨料表面和润滑管壁，所以对泵送混凝土有最小胶凝材料用量的限制。因为最小水泥用量与输送管直径、泵送距离、骨料等有关。通常输送管径大小与水泥用量多少成反比，水平距离的长短与水泥用量的多少成正比。混凝土的质量并不是和水泥用量成正比，当水泥用量过高时，易产生裂缝。3.2水胶比对可泵性的影响混凝土最大水灰比为0.6，

5、一般控制在0.40～0.6较好[2]。普通混凝土可泵性要求的最小水胶比为0.40，而高性能混凝土（预制梁）的水胶比规范要求不大于0.35，从理论来说就超出了可泵性的规定界限，这就增大了泵送的难度。水胶比小于0.40时，混凝土的流动阻力很大，可泵性差。客运专线箱梁使用的水胶比为0.32，如何使较低水胶比的混凝土顺利泵送，需要从原材料上严格控制，而混凝土的配合比可通过大量试拌找到最佳可泵效果。3.3骨料对混凝土可泵性的影响3.3.1粗骨料的影响泵送混凝土粗骨料多用碎石，如果石子级配不好和针片状颗粒含量多时，输送管道弯头处管壁往往易磨损或泵裂，这些都影响混

6、凝土的可泵性。所以粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线性系数小的洁净碎石并控制粗骨料的最大粒径与输送管径之比。3.3.2细骨料的影响9它主要由三部分组成，细骨料的颗料含量、细骨料的级配、细骨料的含泥量、泥块含量，细骨料采用河砂，属II区中砂能满足可可泵性的要求。对偶尔掺有较粗或较细成分的砂常采取提高水泥用量或改变砂率的方法来满足可泵性。3.4外加剂对混凝土可泵性的影响3.4.1外加剂外加剂采用聚羧酸高效减水剂，高效减水剂对水泥有强烈的分散作用，能大大提高水泥拌合物流动性和混凝土坍落度，同时大幅度降低用水量，显著改善混凝土的工作性能[3]。

7、高效减水剂基本不改变混凝土凝结时间，掺量大时稍有缓凝作用，不会延缓混凝土早期强度的增长。3.4.2外加剂对水泥相容性的影响外加剂与水泥必须有针对性，所以对使用的外加剂，首先水泥厂家要取样调配产品，针对水泥的特点采取相宜的配方和措施。3.5外加剂中引气成份对混凝土和易性的影响9高性能混凝土需要一定的含气量（2～4%），聚羧酸高效减水剂的含气量是向外加剂中加入一定量的引气剂。引气剂量虽然微少，但对混凝土和易性的影响很大。有一定引气的混凝土泌水性要比一般混凝土微弱得多。塑性的混凝土拌合物中都有一些空气以气泡状态存在，有一部分过剩的水以气泡薄膜状态停留在细集

8、料颗粒之间，不至迅速逸出。当拌合物受到泵压与管壁刮擦时，紧靠管壁接触面处气泡破裂，薄膜水转移到接触面上，使管