工程实施方案-广西.docx

生态自密实混凝土工程试验研究初步实施方案1、Eco-SCC项目概述随着经济和社会的发展，我国混凝土施工技术人员和熟练操作工人日趋稀缺，而混凝土工程的质量与施工人员的操作水平息息相关。近年来交通基础设施建设的规模和等级日渐提高，一些配筋密集结构复杂的混凝土结构日渐普遍，给混凝土配合比设计和施工带来的诸多挑战，熟练技术工人的稀缺严重影响了混凝土工程的施工效率和质量水平，有时还会给工程质量埋下隐患。日、美以及欧洲的发达国家通过推广使用自密实混凝土来满足结构复杂或配筋密集的混凝土结构的施工需要，并解决熟练混凝土工缺乏的难题。自密实混凝土由于具有自密实能力，可不依赖振捣即能自行排除混凝土的内部缺陷，具有美观的终饰效果，施工过程的噪音和振动污染少，节省劳动力成本，克服了工程质量、进度对人工的依赖，因而得到研究者广泛关注。但常规自密实混凝土中胶凝材料用量过大，粗集料的体积分数只在28-35%之间，混凝土在浇筑完毕后容易出现集料沉降、混凝土对模板的压力过大等问题，最为关键的是由于过高的胶凝材料用量极大的增加了自密实混凝土的材料成本，而正是高昂的材料成本成为制约其推广应用的瓶颈之一。冰岛国立雷克雅未克大学创新研究中心近年来研发一种胶凝材料用量较低的自密实混凝土，由于胶凝材料用量低，混凝土的碳排放显著降低，因而命名为生态自密实混凝土Ecological Self Compacting Concrete (Eco-SCC)，生态自密实混凝土由于具有自密实混凝土的卓越工作性，而明显降低材料成本，增加了其工程转化的技术经济性。武汉理工大学在剖析国际Eco-SCC的理念和材料设计思路的基础上，进行了生态自密实混凝土的材料设计与性能特征的前期研究工作。本项目将与工程实践相结合，研制系列具有较低胶凝材料用量的生态自密实混凝土，并形成其材料设计方法和施工工艺，研究成果实施将促进自密实混凝土技术的工程转化，消除当前由于熟练工人的缺乏导致的混凝土工程质量缺陷，对提高混凝土工程质量保证率具有重要意义。2、生态自密实混凝土工程应用初步试验方案 结合广东省长大公里工程公司群众创新活动，武汉理工大学将EcoSCC工程应用研究项目在广西贵合高速进行工程试验研究，并对该技术对进一步推广应用奠定实践基础。生态自密实混凝土初步实施阶段主要工作如下：1） 原材料选用与技术标准制定2） 生态自密实混凝土工程配比设计3） 生态自密实混凝土施工方案制定4） 生态自密实混凝土工程试验5） 生态自密实试验工程跟踪观察与推广6） 完成群众创新活动的申报工作为完成本阶段的工作，课题组共同进行原材料调研，武汉理工大学派出研究人员进行配合比设计工作，完成C25-C50生态自密实混凝土的配合配合比设计，经过小规模试拌，浇筑小型试验构件，在试验成功的基础上进行实体工程的浇筑，对生态自密实混凝土试验工程进行质量检测与跟踪观测。3、 生态自密实混凝土原材料选用与技术要求生态自密实混凝土原材料除满足公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）相应技术要求外，还应满足下列要求：3.1 水泥强度等级C25的混凝土，既可采用32.5级复合硅酸盐水泥（PC），亦可采用42.5级普通硅酸盐水泥（PO）配制，且采用42.5级PO水泥时宜配套掺用适量级粉煤灰或选用高石粉含量机制砂进行配制；强度等级C30C50的混凝土（含C50预制T梁）均宜使用42.5级PO水泥进行配制；强度等级C55及以上的混凝土（如现浇预应力连续箱梁混凝土）应采用52.5级PO水泥或42.5级型硅酸盐水泥（P）配制；隧道二次衬砌防水混凝土可使用32.5 级PC水泥外。3.2 骨料3.2.1 粗骨料生态自密实混凝土用粗骨料一般采用520mm公称粒级，对应粗骨料最大粒径（方孔筛筛孔边长尺寸）为26.5mm，对于承台墩柱等钢筋稀疏的结构可以采用525mm公称粒级的集料。对于生态自密实所需520mm公称粒级碎石应采用4.759.5mm、9.519mm两级配，或4.759.5mm、9.513.2mm和13.219mm三级配进行分级生产、采购、储存、掺配使用。 其中：对于生态自密实混凝土所需520mm公称粒级碎石应采用4.759.5mm、9.519mm两级配，或4.759.5mm、9.513.2mm和13.219mm三级配进行分级，以三种级配分级为佳。适用于预制T梁、预制空心板梁、预应力现浇连续箱梁等部位混凝土；525mm碎石由4.759.5mm、9.519mm、1926.5mm（方孔筛，没有特殊说明，以下类同）三种规格掺配，适用于桥涵工程的灌注桩、承台、墩柱、盖梁、桥台、桥面铺装、护栏、通道、涵洞等部位混凝土、二次衬砌等混凝土。为统一碎石生产规格，保证碎石生产质量，碎石料场初次生产或进行生产调整时，建议上述三种规格的碎石生产振动筛的配置宜分别为：4mm、11mm、15mm、21mm、28mm（方孔筛筛孔边长）。最终筛网尺寸应以实际生产的碎石是否符合表3-1规格要求为准。表3-1 各种规格碎石的规格要求规格(mm)通过下列方孔筛筛孔（mm）的质量百分比（%）31.526.51913.29.54.752.361926.510090100015059.51910090100015054.759.51008510002005不得使用不分级的统料，合成级配应符合表3-1的要求。经过级配优化后的合成集料应具备最小的空隙率，减少粗集料在新拌自密实混凝土中的相互摩擦作用，合成级配的粗集料的空隙率应小于40%。表3-1 碎石颗粒级配范围级配情况公称粒级(mm)累计筛余 (按质量百分率计)方孔筛筛孔尺寸(mm)2.364.759.5013.216.019.026.531.5合成级配52095100901004080010052595100901003070050 碎石的压碎值按混凝土强度等级进行控制，C30C60级混凝土用碎石的压碎值应20%，C30级以下的混凝土用碎石的压碎值应26%。碎石压碎值试验按照JTGE42-2005公路工程集料试验规程中的方法进行，为直接测定值，不经过换算。1.2.2 细骨料用于生态自密实混凝土的机制砂应为中粗砂，细度模数宜为2.73.1。其中，大于4.75mm颗粒含量不应超过5%，0.30mm筛孔通过率不应小于15%。3.3 外加剂灌注桩、高墩、预制梁、现浇梁、桥面铺装等部位混凝土应选用质量标准符合聚羧酸系高性能减水剂（JG/T223-2007）的级产品，减水率大于25%，通常不小于28%为宜；墩柱、承台、盖梁、桥台等部位混凝土可选用聚羧酸系高性能减水剂级产品，减水率大于18%，通常不小于20%为宜。减水剂的缓凝时间由施工单位根据施工工艺、浇筑量大小、浇筑季节温度、温控防裂要求，与供应商事先约定，减水剂出厂时预先调配好。外加剂进场后应进行复拌实验，如果在相同原材料、配比和相同外加剂掺量条件下混凝土坍落度和坍落度保持能力相当，则为合格品，如必须增加掺量、调整配方方能满足原有坍落度和坍落度保持能力，则为不合格品；如即使增加掺量、调整配比也达不到原有工作性，则为废品。用于生态自密实混凝土尚需要其他特殊外加剂，由课题组复配。3.4 矿物掺合料矿物掺合料的品种宜为粉煤灰、矿渣粉及其他复合矿物掺合料。混凝土中掺入的矿物掺合料必须质量稳定、来料均匀、来源固定。矿物掺合料应由生产厂家进行产品检验并出具产品合格证书。粉煤灰应满足用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T1596-2005）中F类级、级粉煤灰的技术要求。用于强度等级C50及以上混凝土、应选用F类级粉煤灰，C50以下混凝土可选用F类级粉煤灰。矿渣粉应满足用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉（GB/T18046-2008）的技术要求。在一般情况下，C35C60混凝土宜选用比表面积400450m2/kg 的S95或S105级矿渣粉，C30及以下混凝土可选用比表面积350 m2/kg左右的S75级矿渣粉。石灰石粉比表面积不低于400 m2/kg为宜。矿物掺合料的掺量应根据设计对混凝土各龄期强度、混凝土工作性能、体积稳定性能、耐久性能以及施工条件和工程特点（如环境气温、混凝土拌合温度、构件尺寸等），使用前应通过试配检验确定。4、 生态自密实混凝土项目推广的时间节点1）