聚羧酸系新水剂在海工高性能混凝土中的应用.doc

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1、档案号：聚羧酸系减水剂在海工高性能混凝土中的应用青岛交通工程监理咨询有限公司刘玲玲聚羧酸系减水剂在海工高性能混凝土中的应用内容提要：根据青岛海湾大桥的环境气候特征，设计满足设计与施工技术要求的海工高性能混凝土。大桥箱梁预制等工程应用了聚羧酸系高性能减水剂，针对该减水剂在应用中遇到的技术问题，进行分析和总结。主题词:聚羧酸系减水剂应用国内对聚羧酸系高性能减水剂的研究起步较晚，但发展较快，在上海磁悬浮轨道梁的制作、东海大桥、杭州湾大桥等工程中已得到成功的应用。聚羧酸系减水剂因其减水率高、保坍性能好、混凝土早期强度高、保塑性好、掺量低、污染低

2、等显著特点，适宜配制高强混凝土、高流动性及自密实混凝土,是国内外混凝土外加剂研究开发的热点。1.聚羧酸减水剂在青岛海湾大桥海工高性混凝土中的应用1.1海工高性能混凝土的设计指标青岛海湾大桥预制箱梁海工高性能混凝土强度及耐久性指标，见表1海工高性混凝土强度等级及耐久性要求指标表1构件类型环境分类混凝土强度等级84d渗透性能28d抗冻性能Cl-扩散系数10-12m2/s电通量C快冻法（循环次数）预制箱梁Ⅲ-E/Ⅳ-DC501.510003001.2原材料(1)水泥：选用P·I52.5硅酸盐水泥，水泥中氯离子含量检测结果为0.018%，低于0

3、.03%的要求。(2)粉煤灰：潍坊I级粉煤灰。(3)矿粉：青岛家樑S95矿粉。(4)细集料：青岛大沽河河砂。(5)粗集料：即墨大信5～10mm，10～20mm玄武岩碎石，比例为30%：70%。(6)外加剂：聚羧酸系高性能减水剂，减水率达25％以上。(7)水：生活用水。1.3配合比设计优化高性能混凝土中由于矿物掺合料用量大,水胶比小等特点，导致混凝土拌和物粘性较大,且容易出现“扒底”现象，不利于混凝土的现场浇筑施工。因此，砂率可适当高一些,经试验，确定砂率42%。掺粉煤灰的混凝土早期强度较低,且随粉煤灰掺量的增加，强度降低辐度增大,虽然后

4、期强度增长潜力较大，但考虑到预制箱梁需要3天龄期进行初张拉，7天龄期进行终张拉，故粉煤灰掺量不宜过大。为了控制混凝土的水化热，混凝土设计过程中考虑利用磨细矿粉取代部分水泥。配合比优化试验数据见表2海工高性能混凝土施工配合比表2混凝土试件编号水泥（kg/m3）矿粉（kg/m3）粉煤灰（kg/m3）3天抗压强度（Mpa）7天抗压强度（Mpa）28天抗压强度（Mpa）12401449628.447.463.522401687229.247.965.232641684834.451.270.242641447233.749.268.1从表2中的

5、数据分析可知：虽然1-4号配合比都能满足3天、7天以及28天的强度要求，但考虑到试验室与现场施工控制条件的差异，为了使3天、7天能够有更高的保险系数，最终选择了3号。依据以上的数据得出优化后的海工高性能混凝土配合比，见表3海工高性能混凝土施工配合比表3构件类型混凝土强度等级胶材用量（kg/m3）骨料用量（kg/m3）水（kg/m3）减水剂（kg/m3）水泥矿粉粉煤灰砂碎石预制箱梁C502641684874010211545.521.4海工高性能混凝土拌合物检测及施工质量控制为了保证箱梁预制质量,要求混凝土具有良好的流动性、粘聚性和可泵性

6、。现场施工过程中,采取坍落度和扩展度双控制，保证混凝土入模坍落度180～220mm,扩展度420～520mm。加强原材料质量控制，严格控制砂石料含泥量，砂＜2%，碎石＜0.5%，当砂含泥超标进清退，碎石含泥量超标时进行水洗，保证洗好的碎石有足够的脱水时间。施工过程中适时检测砂石含水量，调整砂石用量。外加剂掺量根据进场试拌进行动态控制。1.5海工高性能混凝土强度及耐久性混凝土施工质量控制，一方面要保证良好的工作性，满足施工要求；另一方面，硬化后的混凝土要满足设计强度和耐久性要求。预制箱梁混凝土，硬化后要保证抗压强度和弹性模量满足3天初张拉

7、，7天终张拉要求，还要保证28天抗压强度和弹性模量。青岛海湾大桥所处的胶州湾在一般年份，12月下旬开始结冰，2月中旬消融，最冷月平均气温为-5.5℃，属于微冻地区，因而，对混凝土的抗冻性要求高。为控制海水中氯盐对混凝土结构中钢筋的腐蚀，要求混凝土有良好的抗氯离子渗透性。混凝土强度及耐久性检测成果见下表(2009年某一时段进行统计)。混凝土强度、弹性模量检测成果统计表4性能名称抗压强度（MPa）弹性模量（GPa）龄期（d）37283728砼组数n2222116222236Max50.260.469.536.137.840.4Min29.2

8、49.159.127.832.835.5平均值x40.954.064.331.835.338.1σ4.43.22.02.41.61.3Cv（%）1163753统计时段09.8.1-8.3109.8.1-8.