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1、自密实微膨胀混凝土配合比设计和施工控制[摘要]：:从自密实微膨胀混凝土的原材料、配合比设计、混凝土的性能及其在钢管混凝土拱的工程应用进行了研究。通过配合比的设计和优选,配制出满足设计要求的高性能混凝土,并对所配制混凝土的拌合物性能、力学性能、变形性能及耐久性进行了试验研究,为实际工程解决了钢管混凝土拱结构所需要的缓凝、保塑、自密实微膨胀的高性能混凝土的配制与应用[关键词]：自密实微膨胀混凝土设计施工控制前言自密实混凝土是八十年代后期从日本首先发展起来的一种高性能混凝土。由于其良好的施工性能和在国内外许多大型工程中的成功使用,近几年来在我国也逐渐得
2、到应用和推广,尤其是在钢管混凝土中和各种难以浇筑的结构部位更是得到了较为广泛的应用。对于钢管混凝土拱,其拱内自密实微膨胀混凝土的配制是整个施工技术的核心。高强自密实微膨胀混凝土的配制,一般通过复合掺入活性矿物掺料和化学外加剂来降低水灰比,提高混凝土的流动性,并达到缓凝、保塑的施工要求。活性矿物掺料除了取代一部分水泥、减小收缩的作用外,还可以取代一部分细集料,通过发挥其微集料效应,更好地填充混凝土内部的孔隙,起到改善混凝土的和易性和可泵性、提高混凝土的密实度和耐久性、减少泵送时混凝土对管壁的摩擦阻力的作用。高强自密实混凝土所用胶凝材料总量一般在50
3、0～550kg/m3之间,砂率较大,粗骨料用量和粒径均较小,容易产生较大的收缩,引起内应力裂缝,从而导致混凝土强度和耐久性的降低。一般通过加入膨胀剂来保证混凝土的无收缩或微膨胀。广深港铁路客运专线广深段沙湾水道特大桥1-112m提篮拱桥长116m，计算跨度为112m，桥下净空为32.9m；是目前国内施工高度最高的客运专线提篮拱。提篮拱按尼尔逊体系布置吊杆，采用单箱三室截面预应力混凝土系梁。桥面箱梁顶宽17.8米，梁高2.5米。系梁采用C50钢筋混凝土。拱肋采用悬链线线型，矢跨比为1：5，拱肋平面内矢高为22.4m。拱肋横截面采用哑铃形混凝土钢管截
4、面，截面高度为3.0m，沿程等高布置，钢管直径为1200mm，由厚18mm的钢板卷制而成，每根拱肋的两钢管之间用16mm厚的腹板连接。拱肋在横桥向内倾9°，形成提篮式，拱顶处两拱肋中心间距9.19m，拱脚处两拱肋中心间距16.20m。系全桥共设5处钢结构横撑，除拱顶处设一字撑并用斜杆相连外，其余均为K型撑。沙湾特大桥提篮拱具有技术要求高,施工难度大的特点,其中606m3拱内流态混凝土的压注施工也是必须攻克的难点,是全桥建设的关键环节。设计一个合理的微膨胀混凝土配合比,并组织好混凝土泵送施工,则是突破这一难点的前提。一配合比技术指标要求钢管拱中间无
5、配筋，但难于进行人工混凝土作业施工，要求混凝土具有良好的工作性能，能够无需振捣能够自动填充，快速施工。因此要求设计坍落度要求220～260mm，经时损失≤20mm/h扩展度要求550～650mm，电通量的设计要求＜1000C，含气量要求1.5～4％，无抗冻要求，砼强度等级为C55。二、原材料情况2.1水泥华润（贵港）水泥有限公司生产的华润牌P·O42.5，检测指标见下表2.1：材料名称主要性能指标碱含量（%）氯离子含量（%）游离CaO比表面积28天抗压强含量(%)2度Rc(MPa)P·O42.5（m/kg）0.420.0060.5234249.2
6、2.2细集料西江肇庆河砂，细度模数2.9，检测指标见表2.2：材料名称主要性能指标泥块含量云母含量Cl-含量轻物质含量含泥量（%）（%）（%）（%）中粗河砂（%）1.10.20.030.0010.052.3粗集料采用粒形好的广东珠海洪湾碎石场生产反击破碎石，严格控制最大粒径不超过25mm，规格及比例为5-16mm∶5-25mm=40%∶60%，检测指标见表2.3：主要性能指标材料名称坚固性压碎值（%）含泥量（%）针片状含量（%）（%）5-25mm连续级配花6.84.20.34.2岗岩碎石2.4矿物掺合料优选漳州电厂Ⅰ级粉煤灰，检测指标见表2.4：
7、材料名称主要性能指标细度（%）氯离子含量（%）烧失量（%）需水量比（%）粉煤灰10.80.082.45952.5外加剂选用北京瑞迪斯建材有限公司生产的FAC型聚羧酸高效减水剂，检测指标见表2.5：材料名称主要性能指标减水率（%）Cl-含量含气量（%）抗压强度比坍落度保留值FAC聚羧酸（%）28d（%）60min（mm）高效减水剂31.20.043.61351852.6膨胀剂选用山西凯迪建材有限公司生产的UEA膨胀剂，检测指标见表2.6：材料名称主要性能指标Cl-含量总碱量限制膨胀率水中抗压强度抗折强度UEA膨胀剂（%）（%）28d(%)28d（M
8、Pa）28d（MPa）0.0060.620.06848.27.2三、配合比设计3.1混凝土配置强度的计算根据设计要求以及规范规定，要求该
