C50箱梁混凝土配合比试验计划及优化方案

1、15 15 15cm 试件测试的强1 分钟，再加入配制好的的减水20 2 砂浆试件送至标准养护5C50 箱梁混凝土配合比试验计划及优化方案合武高速铁路箱梁使用高新能混凝土，对混凝土要求很高。除满足施工强度要求外，还必须满足高新能混凝土 耐久性能要求，包括抗裂，抗冻融，抗渗，抗氯离子，电通量，其核心就是要具备高度的密实性和引入一定的含气 量;其二，必须满足泵送要求，特别强调混凝土的塌落度一小时经时损失,和泵送过程损失 ;其三 ,对和易性能的要求 ,因高性能混凝土的大塌落度 ,大流动度 , 和易性能不好 ,容易造成混凝土离稀 , 泌水，不能满足桥梁的内实外美的要求。 原材料的选择： 混凝土的高要求

2、，对原材料的要求更高，我们首先对原材料进行送检（满足业主要求资质的试验室，如铁四院检测 中心，华中科技大学试验室，武汉理工大学试验室以及铁科院检测中心）。配合比试验需要使用的方法和具备的条件1 原材料性能及力学性能测试水泥、磨细矿渣等的性能检测均参照 GB1345-91 ，GB8074-87 ，GB/T208-94 ， GB1596-91 ，GB1346-89 等 标准进行。各种水泥胶砂流动度，胶砂强度的测试分别按 GB/T2419-94 ， GB177-85 进行。 混凝土力学性能测试参照 GBJ82 等，本研究报告中除特殊说明，所测试的强度均为 度。2混凝土的搅拌制度 称量所需的砂、石、水

3、泥和掺和料，干搅半分钟后，边搅边加入一半用水量，搅拌 剂与另一半用水量，搅拌 3 分钟出料。3混凝土拌和物流动性能的测定 混凝土拌和物的坍落度测试参照标准 GBJ80-85 ，坍落扩展度值的测试是在坍落度试验的基础上，同时测定拌和物 在水平方向上的扩展值，测量两垂直方向上的扩展值，取平均值，即为坍落扩展度值。另外，需要观察混凝土的粘 度时，使用坍落度桶倒流的方法测量混凝土从筒倒流出来的时间。4试件养护条件C，湿度不小于 90% 。 2 C。混凝土试件送至养护室进行标准养护。养护温度为 室，拆模后进行水养护，水温为 20拌和前试验1 细集料配制混凝土用砂为滠口河砂，细度模数为 Mx=2.64 ，

4、堆积密度为 1.51g/cm3 ，表观密度为 2.60g/cm3 2 粗集料 粗集料主要选用了两种不同品种的石子。南山碎石为主要供应石材，阳新碎石作为备用石材。目前大多数采石场使 用产石率高的颚式破碎机，使粗骨料的针片状颗粒高，空隙率大，质量波动显著，导致混凝土拌合物的胶凝材料用 量明显偏大，影响体积稳定性。所以，箱梁混凝土标准要求使用反击破破碎机破碎的粒形饱满碎石，两级碎石（10mm ，10 20mm ），最大公称粒径为 25mm 。 南山三友碎石有限公司生产的碎石，采用反击破破碎机，粒形饱满圆润，针片状颗粒少，二级级配，表观密度为2.82g/cm3 ，细档（ 5 16mm ），粗档（ 16

5、 25mm ）。经过试验搭配分析研究（结果见下表），可以看出细档 与粗档的比例为 7 ：3 时，粗骨料的堆积密度最大，空隙率最小。因此，试验中主要采用此搭配的粗骨料。（ 3掺合料试验中采用的掺合料主要有粉煤灰与磨细矿渣。磨细矿渣粉由武钢华新集团生产的南山三友碎石同意改筛网 ,施工时可采用 5 10mm,10 20mm 二级的碎石 ）备用石材采用阳新采石场现生产的 5-25mm ，连续级配的人工碎石 , 也同意改筛网 ,施工时可采用 5 10mm,10 20mm 二级的碎石。S95 矿渣粉，比表面积为 448m2/kg 。武汉阳逻电厂生产的一级粉煤灰，细度 4.5% 。满足箱梁对混合材的要求。2

6、5%45% 左右，水胶比 0.35 ，胶凝材料总量 500Kg ，含气量 35% ； 160mm ，60min 坍落度损失 30mm ，初凝时间 68h ，和易性能好， 500mm 秒为宜；扩散度,以降低粘度过大问题。考虑生产进度（要求两天脱模，张拉），需要满, 一般经验 ,水泥用量多混合材用量少些 40% 左右混合材掺量，冬天选择 30% 左右混合材掺量 , 我认为是合理的。3 ）胶凝材料用量的选择： 标准要求，胶凝材料用量不超过 度要求，我们选择 480kg 进行试验， 整。4. 减水剂 考虑到高性能高耐久混凝土拌和物的大流动度、坍落度损失小等特点，选择了三种不同的高效减水剂进行比对。主

7、要进行不同水泥的净浆流动度试验，不同减水剂的净浆流动度试验，保持流动度相同时砂浆力学性能试验。箱梁混凝土的要求 :1）掺加矿灰和一级粉煤灰2）坍落度要求出机时 350mm ，倒流 15-305恒温36h ），R2d 45Mpa ，自养10d ，R10d 58Mpa ，弹模E10d 35.5GPa ； 3）强度要求：蒸养 2d（40 4） 耐久性试件四种（抗渗，抗裂， 电通量，冻融），各一组，其中抗裂可做参考用。配合比方案的选择和优化：1 ）粉煤灰和矿粉双掺方案的选择。粉煤灰和矿粉由于活性微集料的几大效应（火山灰效应，填充效应，界面效应，减水效应），对混凝土耐久性提供 了保证，但充分发挥效应还应

8、具备几个条件，其一，珠形玻璃体含量，其二，混合材颗粒粒径与水泥颗粒在微观上 形成级配体系。粉煤灰，矿粉和水泥正好形成一个微观级配体系，混凝土密实性将显著提高，而密实性正是耐久指 标中抗渗，电通量，抗冻融的关键因素。另外，粉煤灰和矿粉在施工中各有优缺点。粉煤灰和矿粉都具有火山灰效 应，但一般在后期才体现强度的增长，所以对混凝土塌落度的经时损失很小。粉煤灰由于珠形玻璃体的作用，流动 性稍好于矿粉，矿粉减水效果强于粉煤灰，对强度的增长作用优于粉煤灰，且矿粉具有良好的粘聚性，泌水性小， 保水性好。所以粉煤灰和矿粉双掺方案正是考虑以上的叠加效应。2 ）混合材掺量的选择。 目前高性能混凝土为延缓水化热高峰

9、，防止裂纹，大体积混凝土都提倡大剂量掺加混合材料，经试配感觉粘度过大， 流动性不好，须加大减水剂用量，调整砂率 足施工的早期强度，所以需要考虑冬季和夏季不同施工条件下的配合比情况 早期强度高些。通过试验，夏天选择500kg ，根据有关资料， C50 混凝土胶凝材料用量 450kg-490kg 能够满足强 给予前期配合比以较大强度保证率，实际施工中根据强度评定情况给予适当调4）混凝土含气量的选择 提高混凝土含气量对提高桥梁耐久性（特别是抗冻融）很有好处，但对桥梁外观质量影响却很大，怎样控制含气量， 出机含气量和入模含气量的关系，震捣对混凝土含气量的影响，这些都需要实际生产中摸索，我根据铁科提供数

10、据 出机控制在 34% 左右。5）外加剂的选择 聚羧酸高效减水剂是一种新型高性能减水剂，基本不含有害成分，减水率高，且不受环境温度影响，受水泥的适 应性也较萘系减水剂影响小， 对混凝土的塌落度保持， 凝结时间的控制很有效果， 且因掺量小， 价格相差不太大 （35 元/m3 和 25 元 /m3 ），故考虑选聚羧酸高效减水剂。6）石子级配的选择 箱梁制造工艺要求石子按两级级配分掺，有效的保证了石子在混凝土中的最小空隙率，保证了混凝土的密实性，耐 久性。寻找石子的最佳分掺比例，达到最小的空隙率。经试验最后确定 30% 小石子掺量，才正式进行配合比试验。7 ） 砂率的选择砂率是高性能混凝土的一个很重

11、要的指标 ,直接影响着混凝土的和易性 ,密实性能。 根据实际经验及参考资料泵送混凝 土最佳砂率宜为 38%-42% 。为保证一定的可比性，试拌混凝土时一律按 40% 砂率，确定其他材料掺量后，再细 调最佳砂率。（因石子粒形圆润 ,针片状几乎没有 ,故空隙小 ,比表面积小 ,估计砂率为 38-40% 合适 ,根据情况节约浆 体）1.试验各掺量混合材对混凝土合易性的影响。2.试验其他减水剂对混凝土拌和性能的影响。3.试验各掺量混合材对混凝土强度的影响。4.试验不同砂率对混凝土和易性的影响。5根据和易性情况和强度情况确定两个初步配合比。6根据实际容重调整配合比（误差在 2% 以内可不做调整）。7.

12、生产前期根据施工情况对配合比进行必要的微调整。8. 在一个强度评定期后根据强度评定情况对配合比做强度保证率的评价 合比。,并对配合比做适当的经济分析 , 适当调整配选择两到三组配合比，主要考虑冬季和夏季施工的不同配合比1） 水泥用量稍微大点 ,早期强度大点 ,适合冬季施工使用 ; 反之,水泥用量小些 ,适合夏季施工使用 .2） 根据水泥或者外加剂可能的供应变化情况或者质量波动情况, 选择一种配合比备用 .满足力学性能要求 箱梁混凝土力学性能的要求为类型预张拉（ Mpa ）脱模强度（ Mpa ）50% 强度（ Mpa ）100% 强度（ Mpa ）32m 梁体（ C50 ） 28.5（弹模 35

13、.5Gpa ） 33.5 43.5 53.52） 砼施工试件耐久性能抽检要求： 检验项目标准要求频次电通量1000同标段、同施工工艺、同配合比砼至少进行一次抽检。每20000m3 混凝土（约 63F200抗渗性P20抗裂性能合格确定配合比时配合比的选择： 根据以上方案原则，初步确定了以下六种不同混合材掺量的配比进行配合比试验：不同混合材掺量的试验混凝土配合比， kg/m3编号掺量水泥粉煤灰 矿渣粉砂石辰龙海川格瑞林水F1不掺4700074011104.7141F2单掺 25%350120070210544.7141F3掺 30%330905071210684.7141F4掺 30%330509

14、071210684.7141F5掺 35%306858571610754.7141F6掺 40%2847412272010804.7141配合比试验基本方法耐久性试验1 混凝土耐久性检验规定1） 耐久性抽检的现场混凝土试件，应根据不同要求从同一盘混凝土中取出，并在与实际结构相同的条件下成型。当 混凝土结构采用自然养护时，试件应在标准养护条件下养护到规定龄期再进行试验；当混凝土结构采用蒸汽养护时，试件应先在与实际蒸养条件相同的条件下养护，再在标准养护条件下养护到规定龄期后再进行试验。孔梁）取样检验一次。抗冻性3）混凝土耐久性试件养护和送样方法：送两到三组配合比试件到铁科院或武汉桥基站做耐久性能试

15、验56d 时再进行48 小时内在试验室进行观测试验。 ( 优抗渗性、抗冻性试验按 GBJ82 85 进行。其中，抗渗试件、抗冻试件成型后应在标准条件下养护至 试验。抗裂性能试验按客运专线高性能混凝土暂行技术条件方法进行，试件成型后 选配合比时做比对试验 ) 用肉眼或放大镜观察混凝土试件表面是否存在非外力裂缝。 电通量试验按 ASTMC1202-97 混凝土氯离子渗透电量快速测定方法进行。氯离子扩散系数试验按标准进行。其中，试件成型后应在标准条件下养护至 56d 时再进行试验。 若采用蒸汽养护，以上试件成型后应先按蒸汽养护制度进行养护，然后再转入标准条件养护至规定龄期再进行试验。表2 地铁地铁结

16、构混凝土配合比论证试验及耐久性检验（ 编号 强度 等级（ kg ） W C试验用量SPS-8聚羧酸系高效减水剂在地铁及 C50 箱梁中的应用和耐久性研究 摘要 举例叙述聚羧酸系高效减水剂在地铁及 C50 箱梁中的应用， 通过混凝土耐久性的研究和检验， 证实聚羧酸系高效减水剂配制混凝土具有优良的耐久性和抗冻性能关键词 聚羧酸系高效减水剂 耐久性1、前言20 世纪八十年代早期，诞生了新一代的聚羧酸系高效减水剂，可以适应于预制混凝土和预拌混 凝土。我国聚羧酸系高效减水剂的研究始于二十世纪 90 年代中期，其工业化生产与应用于 21 世纪 初期。中国上海市建筑科学研究院首先研制成聚羧酸高效减水剂，成功

17、用于上海磁悬浮铁路高精度 轨道梁的制作和东海大桥海工混凝土及洋山深水港集装箱道堆混凝土。近年来，中国的建设规模不 断扩大，各种重点、重大基础设施、超高层建筑、高速铁路、高速公路、地铁车站、核电站、杭州 湾跨海大桥等，对混凝土的施工性能和综合性能要求越来越高。传统的木质素磺酸盐减水剂和萘系 高效减水剂由于技术的局限性已不能满足现代工程需要。所以第三代聚羧酸系高效减水剂，其掺量 低、减水率高、坍落度保持能力好、对混凝土增强效果显著，能降低混凝土收缩，生产过程无废弃 物，是一种能符合“环保、节能、降耗“新理念的高效减水剂，聚羧酸系高效减水剂赋予混凝土有 出色的施工和易性，良好的强度发展和优异的耐久性

18、，因此聚羧酸系高效减水剂是配制高性能混凝 土和高耐久性混凝土的首选外加剂。2、SPS-8P-1聚羧酸系高效泵送剂配制地铁车站结构商品泵送混凝土和耐久性研究及工程应用。2.1、表 1 地铁车站结构混凝土配制要求和耐久性检验参考指标结构部位 最大水胶比 最小胶凝材料用量 kg/m3 最大胶凝材料用量 kg/m3 抗渗性能 抗渗指标 砼 耐久性 抗裂性能 抗裂等级 电通量 C 氯离子扩散系数 10-12m2/s 车站结构 地下连续墙 0.5 400 / P8 2000 1.8 II 顶板、底板 0.45 360 420 2000 1.8 I 衬侧墙 0.45 360 420 2000 1.8 I 柱

19、、梁 0.43 380 450 / 1.8 II混凝土性能混凝土强度等级 水胶比 矿物掺合料出机坍落度 mm C30 0.45 3050% 120 30 C40 0.45 3050% 180 30 地下连浇墙 C30 0.503050% 200 302.2、以上海象牌 PO42.5，SPS-8P-1 聚羧酸系高效水剂配制地铁车站结构混凝土及耐久性检验结 果。1）使用 部位 胶凝材料总量 kg/m3 水胶比 矿物掺合料（ %） 每立方米砼材料 SL F S G SPS-8P-1掺量 % YH-106389 0.45 50 175 194 117 78 753 1040 6.22 （ 1.6%）表

20、 2 （2）mm 抗压强度 Mpa 混凝土耐久性检验结果 R3 R7 R28 抗渗性能指标检验值 YH-106 160 18.8/62 C30结构384 0.4550173192115 7776510135.76（1.5%）YH-107C30结构385 0.456017315413596 76010085.78（1.5%）YH-110C40结构405 0.4260170162142 10175710255.26（ 1.3%）YH-111C40结构404 0.4250170202121 8176110305.25（1.3%）YH-114槽壁地下墙C35试验编号 出机坍落度 电通量指标值检验值22

21、.1/74 34.5/115 P8 P10 2000 1149 YH-107 190 13.9/46 18.4/61 32.5/108 P8 P10 2000 620 YH-110 165 22.4/56 26.7/66 43.8/110 P8 P10 2000567 YH-111 155 23.0/58 27.2/68 45.7/114 P8 P10（2）（3）（4）针片状颗料含量C30 水下）混凝表 3 C30 水下砼配合比及强度（ 1 ） 胶凝材料总量 kg/m3 水胶比 % 矿物取代物 % 每立方料砼材料用量（ kg）W C S95 F S G SPS-8P-1405 0.37 60

22、150 160 85 160 735 1055 6.0 （1.5% ）405 0.37 60 150 160 85 160 735 1055 6.0 （ 1.5%） 表 3（2）出机坍落度 / 扩展度（mm） 半小时坍落度 / 扩展度（ mm） 一小时坍落度 （mm）0.06%；4 表 6。P8 P10 2000 843 YH-114 220 21.6/62 26.9/76 38.1/109 2000 630注：（1）水泥 PO42.5 上海水泥厂（象牌）S95 矿粉 上海宝田 II 级粉煤灰 上海环能粉煤灰有限公司 中砂 uf 为 2.3；泥块含量 1%；表观密度 2630kg/m3 ，紧密

23、密度 1480 kg/m3 。按 JGJ52-92属 III 区中砂（5）碎石 5-25mm 连续级配碎石，表观密度 2710 kg/m3 ，压碎指标值为 5%， 8.7% ，含泥量 0.7% ，泥块含量为 0.9%，基本符合 JGJ53-92 标准。2.3、以上海联合 PO42.5 水泥，以 SPS-8P-1 聚羧酸系高效泵送剂配制地下墙（土。抗压强度 （Mpa） 3d 7d 28d 200 200 200 15.5/44 276/79 43.0/122 215/480500 210/360 340 200 15.6/44 28.3/80 43.6/124 SPS-8P-1聚羧酸系高效送剂已

24、在上海地铁 11 号线用于 C30、P10 底板工程 500m3,出机 坍落度控制在 140 30mm。拌站反映混凝土和易性好，保坍性好，混凝土强度及耐久性均符合设计 的要求。3、聚羧酸高效减水剂在客运专线箱梁C50 预应力混凝土中应用客运专线 C50 箱梁（预应力混凝土）预制梁采用高性能混凝土技术，因此高性能混凝土的配合 比是生产 C50 预制梁的关键，除满足施工强度要求外，还必须满足高性能混凝土耐久性的要求，包 括抗裂、抗冻融、抗渗、抗氯离子、电通量等，要引入一定的含气量，保证混凝土的密实性，必须 满足泵送混凝土的要求，坍落度的经时损失要小，不离析泌水，保证混凝土内在质量和外观美的要 求。

25、3.1、对配制 C50 预应力混凝土预制梁的混凝土要求：3.1.1、C50 箱梁混凝土胶凝材料总量不超过500 kg/m3 3.1.2、使用环境及要求： T2 环境，设计年限为 100 年；3.1.3、最大水胶比不应超过 0.35；3.1.4、各种材料带入的碱含量和不大于3.0 kg/m3 ；3.1.5、各种材料带入的氯离子总量不大于胶凝材料总量的3.1.6、电通量要求小于 1000C。3.2、C50 混凝土配合比研究 通过优选水泥、粉煤灰、矿粉、砂、石、外加剂和水进行试配，试验结果见表表 4 C50 混凝土配合比配合比号 容量 kg/m3 材料用量（ kg/m3 ） 水泥 砂 石水 灰 S9

26、5 W 外 水胶比 C50-1 2420 368 690 1079 156 49 73 4.90 0.32 C50-2 2420 390 678 1061 156 52 78 5.20 0.30 C50-3 2420 344 702 1098 156 46 69 4.59 0.34注：采用 PO42.5 普通硅酸盐水泥；中砂，细度模数为 2.72.8；I级粉煤灰； S95矿粉， 5-20mm 连续级配碎石；外加剂为聚羧酸高效减 水剂。C 抗裂性 3d 7d 28d 7d 28d C50-1 44.556.3 68.8 39.2 42.8 1000 无裂纹 C50-3 42.2 51.42台 2

27、立方米混凝土拌和机搅拌混凝土，由搅拌运37 米）进行浇捣（大约 6-860%左右， 100%。中砂，SPS-8PGB/T50080-2002 普通混凝土拌合物性表 5 C50 新拌混凝土性能配合比号 坍落度 mm 扩展度 mm 含气量 mm 常压泌水率 % 凝结时间（小时：分） 初凝 终凝C50-1 190-200 520 540 3.1 0 9：35 10：45 C50-2 180-190 510 530 3.2 0 9：45 10：55 C50-3 190-200 530550 3.0 0 9：25 10：35表 5 C50 硬化混凝土性能 配合比号 抗压强度 Mpa 弹性摸量 Gpa 电

28、通量 54.6 66.2 38.1 41.6 1000 无裂纹 C50-2 47.7 62.4 36.5 39.4 1000 无裂纹3.3、后张法 C50 预制箱梁的工艺要求预制箱梁的钢模就位后，浇筑混凝土现场由 输车送至现场，通过固定泵和垂直式 2 台播料器进行浇捣或用汽车泵（ 小时）完成用油布复盖静停，梁体进行蒸汽养护试块进行同条件养护，混凝土强度达到 可以拆端模， 混凝土强度达到 80%左右，进行初张拉， 移动模架再自然养护， 混凝土强度达到 进行终张拉接着进行压浆、封端，最终局部修饰即获得符合质量要求的梁体。4、聚羧酸系高效减水剂配制混凝土耐久性的研究4.1、试验用的砼材料及配合比采用

29、上海嘉兴港辉 PO52.5 水泥，上海宝田 S95矿粉和上海石洞电厂 F 类 II 级粉煤灰， 细度模数为 2.6，粗骨料为 5-20mm ，连续级配碎石； 外加剂分别采用 SP406 萘系高效减水剂， 聚羧酸系缓凝高效减水剂及聚羧酸系 SPS-FD 抗冻剂和聚羧酸系 SPS-8P 早强抗冻剂。试验用混凝土配合比见表 7表 7 试验用混凝土配合比编号 水泥 矿粉 粉煤灰 砂 石 水 外加剂、型号 水胶比 GN 180 108 72 857 1183 164 5.40 SP406 0.46 HN 180 108 72 857 1183 164 3.60 SPS-8P 0.46 FD 180 10

30、8 72 857 1183 166 9.00 SPS-FD 0.46 RD 180 108 72 857 1183 156 7.20 SPS-8P 0.434.2、试验方法新拌混凝土性能采用混凝土坍落度指标，试验方法参照 能试验方法标准。混凝土抗压强度试验参照 GB/T50081-2002 普通混凝土力学性能试验方法标准。混凝土抗渗透性能采用混凝土电通量和氯离子扩散系数等两个技术指标表征。试验参照JTJ275-2000海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范附录B ，混凝土抗氯离子渗透性能参照NTBUILD443 硬化混凝土抗氯离子渗透测试方法标准 。混凝土抗冻性能采用质量损失不大于5%，相对动弹性模

31、量不小于 60%时的冻融循环次数表示，冻融循环次数越大，则混凝土抵抗冻融的能力越强。4.3、试验结果增强、保坍 节约水泥， 这对提高建4.3.1表 7 各系列混凝土性能测试结果编号 坍落度 抗压强度 Mpa 电通量 氯离子扩散系数 10-12m2/s 冻融循环次数 3d 28d 60d 28d 60d GN 150 32.2 50.4 60.4 1433 693 1.77 300 HN 155 34.5 52.4 61.3 1354 506 1.69 350 FD 150 35.6 51.8 63.0 1311 633 1.72 600 RD 170 36.1 46.7 57.3 1367 5

32、22 1.84 7004.3.2表 8 各系列混凝土的质量损失和相对动弹模量比较冻融循环次数 编号 GN HN FD RD 200 次 质量损失 % 2.3 1.5 0.5 0.3 相对动弹模量 % 75.3 82.1 92.894.2由表 7、8 可以看出：聚羧酸系高效减水剂（缓凝型或早强抗冻型、抗冻型）与萘系 高效减水剂相比，对新拌混凝土性能、抗压强度、抗渗透性能等方面无明显不利影响，但其掺入混 凝土中，对混凝土的抗冻性能有明显的改善，具有良好的抗冻性能，这亦是聚羧酸系高效减水剂的 特性之一。5、聚羧酸系高效减水剂在工程应用中必须注意的问题5.1、根据 GB50119-2003混凝土外加剂

33、应用技术规范中“ 2.1.4”明确规定：掺外加剂混凝土 所用原材料如水泥、砂、石、掺合料、外加剂均应符合国家现行的有关标准的规定；试配掺外加剂 的混凝土时，应采用工程使用的原材料，检测项目应根据设计及施工要求确定，检测条件与施工条 件相同，当工程所用原材料和混凝土性能要求发生变化时，应再进行试配试验。 聚羧酸系高效减水剂的应用，仅做检验净浆流动度及砂浆减水率符合要求是不够严格的，必须试拌 混凝土，混凝土的适应性成功才算是真正的成功。5.2、聚羧酸系高效减水剂依然存在与水泥适应性问题，此外砂、石材料的质量以及掺合料如粉煤灰、矿粉等的质量等对掺聚羧酸高效减水的混凝土性能有一定影响，应引起重视。5.

34、3、聚羧酸系高效减水剂的超掺量问题。当超量时，会产生离析、泌水、板结及含气量过大等 不良现象，所以拌制掺聚羧酸系高效减水剂的混凝土时，其计量设备和计量精度必须准确和灵敏。5.4、聚羧酸系高效减水剂严禁与萘系高效减水剂及复配产品混合应用。若混合的话，混凝土拌 合物的良好的流动性随之消失。大大降低混凝土的坍落度和流动性，也直接影响可泵性和混凝土的 强度。所以在使用聚羧酸外加剂时，应采用单独的储存装置。另有单独的管道和计量装置。同一时间， 同一生产线连续生产时采用同一品种外加剂其它配套设备（为混凝土搅拌设备、运输车辆及泵送设 备）也要相应进行清洗。5.5应避免聚羧酸高效减水剂与铁制材料长期接触由于聚

35、羧酸高效减水剂产品常呈现酸性与铁制品长期接触会发生缓慢反应，甚至使产品色泽变 深、变黑，导致产品性能下降，建议采用聚乙烯塑料桶或不锈钢储存，才能保证产品储存的稳定性。6、结语聚羧酸系高效减水剂是属于第三代高效减水剂，具有减水率高、流动性好、适应性广、 等综合性能，可以用于预拌和预制混凝土，减少混凝土的收缩和提高混凝土的耐久性， 减少环境污染，使用聚羧酸外加剂能带来可观的经济效益和环保效益，建议全面推广。 设工程质量是行之有效的。C5C50 混凝土配合 7 比设计注意事项摘要： C50 混凝土普通运用于高速公路桥梁的上部构造中，由于混凝土配合比设计不合理，引起混 凝土的强度不合格、收缩裂缝、外观

36、等 质量 缺陷的现象常有发生，同时造成生产成本的增大。关键词： 原材料的选择；配合比的确定在桥梁的上部结构中， 如梁板等混凝土的设计强度基本上 采用 C50 混凝土或大于 C50 的混凝土。所以对 C50 以上混凝土的原材料的选择、配合比的设计、混凝土的施工是至关重要的。下面就对0 以上混凝土的原材料选择、配合比的设计、混凝土的施工需注意的事项，结合本人多年来对桥梁 上预应力 C50 预制 25m、30m组合箱梁、预制 45mT型梁、现浇箱梁及悬浇箱梁配合比的设计及原材的选择注意要点作如下简述。1、原材料集料混凝土中集料体积大约占混凝土体积的 3/4 ，由于所占的体积相当大，所以集料的质量对混

37、凝土的 技术 性能和生产成本均产生一定的影响，在配制C50 混凝土时，对集料的强度、级 配、表面 特征 、颗粒形状、杂质的含量、吸水率等，必须认真检验，严格选材。这样才能配制出满足技术性能要求的C50 混凝土，同时又能降低混凝土的生产成本。1.1.1细集料砂材质的好坏，对 C50 以上混凝土的拌和物和易性的影响比粗集料要大。优先选取级配良好的江砂或河砂。因为江砂或河砂比较干净，含泥量少，砂中石英颗粒含量较 多，级配一般都能符合要求。山砂一般不能使用，山砂中含泥量较大且含有较多的风化软弱颗粒。砂的细度模数宜控制在 2.6 以上，细度模数小于 2.5 时，拌制的混凝土拌和物显得太粘稠，施 工中难于

38、振捣，且由于砂细，在满足相同和易性要求时，增大水泥用量。这样不但增加了混凝土的成本，而且影响混凝土的技术性能，如混凝土的耐久性、收缩裂缝等。砂也不宜太粗， 细度模数在 3.3 以上时， 容易引起新拌混凝土的运输浇筑过程中离析及保水性能差，从而影响混凝土的内在质量及外观质量。C50泵送混凝土细度模数控制在 2.6 2.8 之间最佳，普通混凝土控制在 3.3 以下。另外还要注意砂中杂质的含量，比如云母、泥的含量过高，不但影响混凝土拌和物的和易性，而且影响混凝土的强度、耐久性，引起混凝土的收缩裂缝等其他性能。含泥量不超过 2%，云母含量小于 1%.1.1.2 粗集料粗集料的强度、颗粒形状、表面特征、

39、级配、杂质的含量、吸水率对C50混凝土的强度有着重要的影响。配制 C50 以上混凝土对粗集料的强度的选取是十分重要的，高强度的集料才能配制出高强度的混凝土。应选取质地坚硬、洁净的碎石。其强度可用岩石立方体强度或碎石的压碎指标值来测定，岩石的抗压强度应比配制的混凝土强度高 50%.一般用碎石的压碎指标值来间接判定岩石的强度是否满足要求。碎石的压碎指标值水成岩石灰岩、砂岩等）小于 10%、变质岩（片麻岩、石英岩等）或深层火成岩（花岗岩等）小于12%、喷出岩火成岩（玄武岩等）小于 13%.粗集料的颗粒形状、表面特征对C50 以上混凝土的粘结性能有着较大的影响。应选取近似立方体的碎石，其表面粗糙且多棱

40、角，针片状总含量不超过8%.影响 C50 以上混凝土的强度重要因素有集料的强度、水泥石、水泥石与集料之间的粘结强度，而混凝土中最薄弱的环节是水泥石和集料界面的粘结。由于粗集料的表面粗糙、粒径适中，这样提高了混凝土的粘结性能，从而提高了混凝土的抗压强度。集料的级配是指各粒径集料相互搭配所占的比例，其检验的方法是筛分。级配是集料的一项重要的技术指标， 对混凝土的和易性及强度有着很大的影响。 配制 C50 混凝土最大粒径不超过 31.5mm，因为 C50混凝土一般水泥用量在 440 500kg/m3，水泥浆较富余， 由于大粒径集料比同重量的小粒径集料表面积要小，其与砂浆的粘结面积相应要小，其粘结力要

41、低，且混凝土的均质性差，所以大粒径集料不可能配制出高强度混凝土。集料的级配要符合要求且集料的空隙要小，通常采用 二种 规格的石子 进行 掺配。如 5 31.5mm连续极配采用 5 16mm和 16 31.5mm二种规格的碎石进行掺配。5 25mm连续级配采用 516mm和 10 25mm二种规格进行掺配。 掺配时符合级配要求的范围内，可能有二种或三种掺配方案，选取其中体积密度较大者使用，因体积密度大则空隙率小。如有二种掺配方案分别为 30：70和 20：80，其掺配结果均符合级配范围要求，测定二者的体积密度，前者大，则应选取掺配比例为 30：70 的使用。集料中的泥土、石粉的含量要严格 控制

42、，其高效减水剂、高效缓凝减水剂，高效早含量大，不但影响混凝土拌和物的和易性，而且降低混凝土的强度，影响混凝土的耐久性，引起混 凝土的收缩裂缝等。其含泥量要小于 1%.1.2 水泥，优先选取旋窑生产其强度等级 42.5 的硅酸盐水泥或普通硅酸盐 水泥，旋窑生产的水泥质量 稳定 。水泥的质量越稳定，强度波动越小。对未用过的水泥厂要进行认 真调研。1.3 外加剂因 C50 混凝土的水泥用量比较大，水灰比低，强度要求高，混凝土拌和物较粘稠， 这样给混凝土的施工提出了更高的要求，为了满足混凝土的性能及施工要求，改善混凝土的和易性 及提高性能，同时降低水泥用量，减少工程成本，外加剂的选择尤为重要。选用外加

43、剂因着重从以 下几个方面考虑：延缓混凝土的初凝时间，提高混凝土的早期强度，增加后期强度，减少混凝土坍落度的损失，与水泥的相容性，外加剂的稳定性。通常选用 强减水剂。如 NF、UNF、JC 等。高效减水剂同时具有增加混凝土强度和流动性。 掺高效减水剂的混凝土的坍落度损失一般较快， 最好施工时采用后掺法，这样可使高效减水剂的减水作用增高，使混凝土的流动性增加。在温度低于 810时，高效减水剂虽能增加和易性，但增加强度的作用大大降低。所以高效减水剂宜在春秋季节使用。高效缓凝减水剂有利于控制早期水化，混凝土拌和物坍落 度损失小。一般来说，掺量大时凝结时间相应增长，但掺量过大时会降低早期强度。根据施工季

44、节 来调节掺量。宜在夏季或，结构复杂配筋密集的构件中使用，这样可避免形成冷缝，方便施工的安 排。高效早强减水剂一般不用，除非对早期强度有特殊要求。一般在冬季使用，来提高混凝土的早 期强度，使用时要慎重，因为高效早强减水剂能加快早期强度的发展，但一般会降低混凝土的后期 强度。圆弧形薄壁、 单箱多室断面， c50 混凝土分两0.05mm 时，称为宏观裂缝。某城市高架桥梁预应力现浇混凝土箱梁裂缝产生原因分析及控制方法摘要： 本文针对某城市高架桥梁预应力现浇混凝土箱梁出现裂缝的情况，通过对混凝土裂缝成因、相关 施工工艺和裂缝分布规律的分析，寻找其产生的原因，并采用适当的措施进行控制，使后续箱梁在施工

45、过程中基本没有裂缝产生，确保了箱梁的安全及耐久性。关键词： 预应力；混凝土箱梁；裂缝；预防措施1、引言某城市高架桥梁工程箱梁采用后张法预应力混凝土连续梁， 次浇筑，施工采用一次落架成形，结构简洁、轻盈，线条流畅，桥下视觉通透，总体上显得较为美观， 后期养护工作量也较小。图 1 箱梁剖面图2、一般混凝土裂缝产生的成因通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定 比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土。混凝土内部固相、气相、液相的相互作业，导热过程、水分转移蒸发过程、各种空隙、缺陷、内部微裂 和外部受力过程是其产生裂缝的主要原因。2.1微观裂缝

46、混凝土由骨料、水泥石、气体和水分等所组成的非均质材料，在温度、湿度变化条件下，混凝土逐步硬 化，同时产生体积变形：水泥石收缩较大，骨料收缩较小；水泥石膨胀系数大，骨料较小。这种不同的 变形量使之产生相互约束应力，这种应力引起粘着微裂和水泥石变裂。混凝土的微裂是肉眼看不见的， 一般小于 0.05mm 。2.2宏观裂缝微观裂缝在外力或自身变形下继续扩展，当裂缝宽度大于等于2.3裂缝产生的主要原因1）结构由于温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等变形变化而引起的裂缝。这种裂缝的起因是结构在上述因素下产生变形，受相互约束，变形得不到满足而产生应力，应力超过最大抗拉应力时产生裂缝。裂缝 出现后，变形得到满足或部

47、分满足，应力就发生松弛。2）由外荷载（如静、动荷载）的直接应力，即按常规计算的主要应力引起的裂缝。3、本工程中裂缝的分布规律及其原因分析图 2 箱梁顶板裂缝12 毫米，裂缝长度为 2030 厘连续箱梁变形约束点多。本工程中主线箱梁主要以30米为一跨， 3 跨为一联，部分段以 4 跨、5 跨为3）腹板裂缝，箱体内裂缝分布比较密集，裂缝宽度在0.150.5 毫米之间；裂缝在箱体内主要分布在箱的硬化和收缩，即二者此时硬化、收缩速率不同1）箱梁顶板裂缝，分布无规律，大概沿箱梁的纵向分布，裂缝宽度为米。原因分析 :主要有混凝土收缩，温差，养护，结构构造筋变形等原因引起的。混凝土在硬化过程中，仅有一部分

48、水分参加水化作用，而其余水分渐渐蒸发，使混凝土产生干缩变形。如果干缩产生的拉应力超过混凝土 硬化初期的抗拉强度时，就会出现裂缝。而在顶板施工的这几天天气变化和温差都较大，加之浇筑完毕 后未及时覆盖洒水养护而造成表面水分蒸发过快，使混凝土体积急剧收缩产生裂缝。浇筑间隔时间过长。箱梁顶板和底板两阶段混凝土浇筑时间相隔过长，在箱梁底板浇筑完毕后，部分箱梁顶板浇筑未能及时跟上，造成连接部分变形不一致，从而产生裂缝。一联，约束点达到了 56 处，造成梁体受力、变形复杂，容易产生裂缝。2）人孔开口裂缝，在人孔开口附近也发现有少量裂缝。原因分析：众所周知混凝土的抗拉能力远小于它的抗压能力，而钢筋就是在混凝土

49、收缩过程中产生拉应 力，有效提高混凝土的抗裂性能，但是由于施工人员在箱梁顶板上开设的人孔过多，分布过密，不符合 规范，被割断的钢筋不能有效的产生约束作用，造成这一断面抗拉能力下降导致人孔附近产生裂缝。图 3 底、腹板裂缝体侧面和顶部。原因分析： 浇筑间隔时间过长。同箱梁顶板裂缝原因分析。由材料和振捣工艺引起的，商品混凝土的水灰比、塌落度、外加剂、以及砂石料的含泥量都会影响混 凝土的抗拉强度，引起裂缝。此外，在浇筑过程中，有些地方对混凝土的振捣不及时，不到位，造成离 析，而另一些地方则过分振捣，粗骨料沉落，挤出水分、空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落， 造成表面砂浆层，它比下层混凝土有较大

50、的干缩性能，待水分蒸发后，易形成凝缩裂缝。4、裂缝预防措施经过分析和讨论，认为混凝土的早期强度偏低、人孔防裂钢筋设置偏少以及养护环节不到位是导致本次 箱梁出现裂缝的主要原因，因此，从以下几个方面进行调整和改进，以防止裂缝的再次产生。4.1缩小两次混凝土浇筑时间箱梁底、腹板和顶板的两次浇筑时间间隔过长，当顶板混凝土在迅速地硬化时，腹板砼已完成了大部分,腹板混凝土约束了顶板混凝土的收缩,腹板和顶板界面处产生拉应力，而此时顶板混凝土早期强度低，当拉应力增加达到混凝土抗拉强度时，就会出现裂缝。所 以，尽量缩短两次浇筑的时间间隔有利于控制裂缝的形成。4.2人孔开口处加设防裂钢筋 按规范合理开设人孔，在人

51、孔角上适当地加设防裂钢筋能够提高混凝土的极限拉伸值，对控制混凝土的 收缩裂缝有积极作用。4.3调整配合比，提高混凝土早期强度1）调整混凝土的配合比，添加早强剂，增加混凝土的早期强度。调整前后的配合比：表 1：调整前混凝土配合比）强度坍落度（mm）水水泥砂碎石粉煤灰外加剂c5014030165437683102471表 2 ：调整后混凝土配合比）强度坍落度（mm）水水泥砂碎石粉煤灰外加剂c50140301654376831024716.65（2）增加粉煤灰的含量作为超细粉末的粉煤灰，能物理地分散水泥中絮凝体，让较多的浆体游离出来，使骨料得到润滑并改善 混凝土的和易性，从而降低拌和时的用水量，减少

52、混凝土凝结时的水分蒸发。同时，粉煤灰具有的微膨 胀性，能一定量地抵消混凝土凝结时的收缩变形，从而减少裂缝的产。因此，外加剂的调整能有效地控制混凝土的坍落度，凝结时间，提高混凝土早期强度。4.4及时进行预应力张拉在结构比较复杂，约束点较多的特殊部位，在混凝土强度满足要求的前提下，及时进行预应力张拉。施加的预应力能有效地抵消混凝土因收缩变形而产生的变形应力，从而减少裂缝产生并控制已产生的微 小裂缝继续扩散。4.5规范浇筑过程 对浇筑、振捣过程中的操作人员进行有针对性的技术交底，规范操作过程，浇筑过程中合理安排施工人 员，做到振捣及时、到位、无离析，避免振捣不及时、不充分、过分振捣；避免混凝土离析、

53、粗骨料下 沉、表面泌水等情况出现。4.6加强养护1王铁梦，工程结构裂缝控制，中国建筑工业出版社，1997.2彭圣浩，建筑工程质量通病防治手册，中国建筑工业出版社，2003.3张波，浅析混凝土裂缝成因及预防措施，人民交通出版社，2008.45混凝土浇筑完毕后立即以土工布覆盖，洒水养护，使混凝土表面保持湿润状态，不断补充蒸发的水分。这样既可以防止混凝土的干缩裂缝，又可以加速混凝土的水化，提高混凝土的抗拉强度。图4 土工布覆盖养护5、结语本文分析了现浇预应力混凝土箱梁在顶板浇筑后，顶板及腹板产生裂缝的分布规律、形成原因分析，以 及预防裂缝产生的措施，事实证明，裂缝预防措施及处理措施是有效的，希望能够

54、对以后类似工程提供借鉴。 （上海城建（集团）公司彭 辉 ）参考文献黄同必 ,陈改新 ,水工混凝土建筑物修补技术及措施, 中国水利水电出版社 ,1998混凝土研究协会 ,混凝土裂缝检测控制与修补新技术应用手册,中国科技文化出版社 ,2005P.O浅谈 C50 预制梁的质量控制【摘 要】 文章以陕西省靖安高速公路 （榆林段） 路基基工程为例， 分析了 C50 预制梁中原材料砂 质偏细时的质量控制措施，并提出了高标号混凝土出现裂缝后的控制方法。靖安高速公路 （榆林段）路基工程进入 2004 年6 月份以来，各合同段 C50 预制梁工程都陆续开工。 靖安高速公路管理处在各监理单位和施工单位的配合下，对

55、前期预制梁做了认真细致的检查。经检 查发现 C50 预制梁的砂质量不大理想且各合同段的 C50 预制梁都存在着一个普遍的问题，即预制 梁在脱模后有不同程度的有害裂缝出现。为了保证今后大批量预制梁不出现同类性的质量问题，针对以上问题我们组织了各监理公司驻 地试验室和施工单位工地实验室做了认真研究和分析。研究地点：靖安高速公路天赐湾预制梁场。 原材料：内蒙古棋盘锦中粗砂、神木小保当细砂、宁夏太阳山碎石、宁夏赛马集团赛马牌52.5R 水泥、天津万通高效早强减水剂、高效缓凝减水剂。一、原材料质量控制 制梁砂：由于高标号混凝土对原材料要求较高，砂细度模数必须大于2.3 ，而靖安高速公路砂源困难，运距均在

56、 300 500 公里左右，且砂源缺乏、砂级配单一不适用于高标号混凝土施工。针 对以上情况我们对靖安路周边地区砂源进行了认真的考察和研究分析（见表1 、表 2）：表 1 神木小保当细砂与内蒙古棋盘锦中粗砂技术指及成本比较表 2 神木小保当细砂与内蒙古棋盘锦中粗砂筛分比较通过对表 1、表 2 分析得出 , 神木小保当细砂含泥量较低、 成本合理，但级配单一、 细度模数较 低，不能用于高标号混凝土配置；而内蒙古棋盘锦中粗砂含泥量较大、成本较高、级配单一、细度 模数较大，且配置混凝土和易性较差也不利于单独用于高标号混凝土施工。根据对表 1 、表 2 分析两种砂的特点，我们对两种砂分别进行了单独和参配对

57、比试验,经多次试验试配发现，以 1:1 的比例参配最为合适。我们分别用参配后的砂和内蒙棋盘锦中粗砂、神木小保 当细砂配置了十组混凝土进行验证比较（见表3 ）。表 3 混合砂与神木小保当细砂、内蒙古棋盘锦中粗砂表 3 的数据充分表明了两种砂参配后取得了良好的效果，有效的提高了混凝土质量。同时它不 仅降低了混凝土成本，而且提高了混凝土的和易性和抗压强度。碎石： 宁夏太阳山石灰岩碎石， 含泥量较低， 一般在 0.2% 0.6% ；压碎值为 7.0% 9.0% ； 针片状含量为 0.8% 2.0%, 完全满足高标号混凝土施工要求。水泥：宁夏赛马集团赛马 P.O52.5R 水泥，细度为 1.4% 2.0

58、% ；稠度为 28 29 ；初凝 10 0160 分钟、终凝 210 250 分钟；三天胶砂强度为抗压 40 48Mpa 、抗折 6.0 7.0Mpa 。此 水泥比较稳定且早期强度较好是高标号混凝土理想的原材料。二、细微裂缝质量控制 通过对原材料的调整，混凝土的性能得到了明显的改善，但有害裂缝问题还未能得到解决。通 过对天赐湾 1# 桥下行线 3-2 、 4-4 、3-3 、4-1 、4-2 五片 40 米箱梁的施工过程和施工环境了解， 发现主要有以下两方面的原因：环境：工程所在地陕西靖边县天赐湾乡 6 至 8 月份风力为 23 级，温度为 15 24 、湿 度 60% 左右。最高温度稍偏高，

59、 但总体来讲还是比较适合混凝体施工。 通过对施工过程的认真观察， 预制梁拆模时间一般都在早上 7 、8 点，此时风力较大，加上有时对混凝土养护不够及时，混凝土 表面水份蒸发过快，致使预制梁表面发生干裂缝。施工配合比：由于赛马水泥早期强度增长较快，放热高峰期出现较早。在放热高峰期有时出现 混凝土得不到及时养护，致使拆模后混凝土遇冷收缩而发生裂缝。针对上述问题我们对混凝土配合 比进行了适当调整，并各做了 6 组试件进行了对比验证 （见表 4 ）。 转第 6 页） （上接第 9 页） 表 4 配合比调整前后对 C50 混凝土强度的影响为了将放热高峰期控制在脱模后便于及时养护，我们在原有掺量为 1.3

60、% 的天津万通高效早强 减水剂的基础上 , 又增加了 0.05% 的天津万通高效缓凝减水剂。 通过试验对比取得了明显的效果 （见 表 5 ）。通过以上的试验和实践表明，调整配合比后几乎对混凝土的性能没有太大影响，而且调整后我 们对天赐湾 1# 桥下行线 4-3 、 3-1 、5-4 、5-1 、7-2 共 5 片梁一直进行了跟踪观察查，再没有发 现有害裂缝现象的出现。三、结语 本次试验结果仅代表靖安安高速公路（榆林段）的施工路段，对于因原材料的变化该控制方法 在其他公路项目上是否适用，不能一概而论。笔者建议，若能将该类试验交由专门检测机构或科研 院校作专题研究或试验，以更好地寻找规律，掌握科学