c自密实微膨胀高性能混凝土的制备技术

xx高速公路xx标xx河特大桥C50自密实微膨胀高性能混凝土的制备技术前言自密实微膨胀混凝土大多用于钢管混凝土中，因为普通的混凝土总是存在一定的收缩，混凝土的收缩主要包括化学减缩，自身收缩，干燥收缩，碳化收缩等，混凝土的收缩在有约束的情况下，可能会引起混凝土的开裂，从而导致结构的破坏。钢管混凝土是在圆形的钢管内填入混凝土形成的一种轻质、高强，介于钢结构和钢筋砼结构之间的一种新型结构材料，其特点是：借助内填的砼增强钢管承受荷载时管壁的稳定性；借助钢管对核心混凝土的套箍(约束)作用，使核心混凝土处于三向受力状态，从而使核心混凝土延缓了受压时的纵向开裂，工作性能发生了质的变化（由脆性破坏转变为塑性破坏）。它不但提高了承载力，而且增大了极限压缩应变，钢管与混凝土相互弥补了彼此的弱点，充分发挥了彼此的长处[1]。对于钢管混凝土，一方面要求从配合比上有效的减小混凝土的收缩，减少混凝土的开裂；另一方面，钢管混凝土难以浇注，一般采用泵送顶升法进行施工，采用自密实混凝土，除满足混凝土的力学性能外，还要求混凝土具有良好的工作性，即大流动性、不离析、不泌水，且具有良好的泵送性能。自密实混凝土用于难以浇筑甚至无法浇筑的部位，可避免出现因振捣不足而造成的空洞、蜂窝、麻面等质量缺陷。根据设计和施工要求，xx高速公路YT-DF4标xx河特大桥工程设计要求采用的C50自密实微膨胀混凝土，本课题对C50自密实微膨胀混凝土进行了配合比设计和性能研究。其设计指标如下：设计强度50MPa，7d达80％，fcu28≥60MPa；混凝土坍落度T=200～250mm，1h坍损≤20％，扩展度≥500mm，T5h≥160mm，泌水率小，和易性好，满足可泵性和自密实要求。混凝土具有为膨胀或无收缩性能，14d限制膨胀率≥1.5×10－4。原材料与试验方法原材料对混凝土性能的影响是十分巨大的，对原材料的进行质量检测和进行品种的优选也是十分必要的。高性能混凝土对于原材料具有更高的要求，一般需选用42.5级及其以上的水泥，，具有较低的需水性，还应考虑与所有高效减水剂的相容性，以硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥为好。掺用矿物细掺料的目的是调节混凝土的施工性能、提高混凝土的耐久性，降低混凝土的温升，所以所用粉煤灰至少应为I级灰，具有低需水量、高活性，不仅可以起到提高混凝土的后期强度和耐久性的作用，还可以起到矿物减水的作用。骨料的粒形、尺寸和级配对自密实混凝土拌合物的施工性，尤其是对拌合物的间隙通过性影响很大，所以骨料应具有良好的级配，由于砂率大，砂子宜选用中粗砂。应严格控制砂的饱和吸水率和的杂质含量。外加剂应使用缓凝高效减水剂，该外加剂应有优质的流化性能，保持拌合物流动性的性能、合适的凝结时间与泌水率、良好的泵送性;对硬化混凝土力学性质、干缩和徐变无坏影响、耐久性好[2]。(一)原材料水泥(代号C)：江苏巨龙牌P·II52.5R，安定性合格，3d、28d抗压强度分别为29.7MPa、58.5MPa。砂(代号S)：南京双闸镇江南码头江砂，Mx=2.5，II区级配，中砂，ρs＝2.64g/cm3，ρos＝1490kg/m3。石(代号G)：石灰岩碎石，按石子大:小＝4:1配成5～31.5mm连续级配。，ρg＝2.70g/cm3，ρog＝1520kg/m3。粉煤灰(代号FA)：镇江谏壁电厂产I级灰。其需水量比81%，烧失量3.25％，细度为3.32%。膨胀型减水剂(代号A)：江苏博特公司产JM-SCC缓凝高效减水剂，掺量12%，其减水率21.6％，3d、7d、28d抗压强度比分别为160%、164％、155％，含气量为2%。(二)试验方法混凝土配合比设计参照JGJ55-2000《普通砼配合比设计规程》、GBJ119-88《混凝土外加剂应用技术规范》进行；混凝土工作性和力学性能依据JGJ50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》进行；混凝土限制膨胀率依据GBJ119-88进行。试验结果和讨论根据自密实微膨胀混凝土配合比设计要求，为了保证耐久性，用水量应控制在170kg/cm3范围之内，水胶比不宜太高，一般不宜大于0.4。自密实混凝土的配合比应满足拌合物高施工性能的要求，因此，与相同强度等级的普通混凝土相比，有较大的浆骨比，即较小的骨料用量，胶凝材料总量一般要超过500kg/m3；砂率较大，即粗骨料用量较小，砂率最大可达50%左右；使用高效减水剂，由于胶凝材料用量大，必须掺用大量矿物细掺料，细掺料总掺量一般大于胶凝材料总量的30%。本课题在优选原材料的基础上对粉煤灰掺量为15％的粉煤灰高性能混凝土配合比进行了初步设计，并试配调整得到的混凝土配合把列于表1-1中：宾表漂3栋－汁1C借5踢0询自密实微膨胀器混凝土配合陷比自(拉kg/m桌3歇)惠岛棋蝇斥伙禾燃算艰P36恐324默67沟53.3输742市1114宰160堡0.36爬40特P31弃382曾79阶62.8施710妈1066帅162长0.31孙40回WPZ塑400夫70录64.8复701前1011梢165疲0.306吧41涝C5很0睁高性能混凝土烤工作性按夺表构1抗－枪1剩的配合比制备趟，测得其混凝冻土性能的结果贱列于乏表兄1反－辉2闪中扫表慎1呼-2C锁5千0青自密实微膨胀甩混凝土新拌性物能伙霸辰搞常件盏卡凶浇扑河抗压强钞度厉(茫MPa)恒抗折强荡度迅(稼MPa)方属抗压强获度窑(哥MPa)兄演(遵MPa)某电乞誉殊3d苏7d魂28d侮P36箱240师500造0笨34.7展40.4便55.1药7.15剥52.4屯3.85德34.8渐P31旧245泻550债0威45.7尿57.5龙70.5乒7.05乌64.3侮4.49株37.2夕WPZ并250互620胸0轧－蛛58.6巴73.4荐－晒－咬－抖－诞试验结果表明湾，本项目配制兰的货C5基0狡高性能混凝土蔬保水性好，无妨泌水，坍落度稿满足了泵送施师工的要求。织掺诉15海%躬的岸I章级粉煤灰颜，茧W/第B坡应小津于就0.3汉6伸时示，元W/畏B抗为俘0.3储1贝时愤，爸C5抬0酸自密实微膨胀胀高性能混凝土更配制强度满足经设计要求，抗兵压、抗折、劈越裂抗拉强度及浑抗压弹性模量兽均较好。镜根据初次试配捡结果，对上述厘配合比进行了衣优化和再次试西配，并推荐给巩施工现场，鹅优化后啊的叠键C50咸自密实微膨胀粗钢管拱混凝土立配合比为案水泥：粉煤灰奔：砂：石子：英水架：冤J椒M钞－雷SC有C避＝编38双2猛：泊7肠0乒：著70柜0熟：免104那5蓝：新16沫5叫：预6识2木，其中水胶比俭为点0.3锅2风，砂率违为级4译0跑％包。测得混凝土兽性能分别列于霜表富1跨－零3湿和点1碌－彻4锐中腹表逆1缩-3C六5烟0跨自密实微膨胀啊混凝土新拌混娱凝土性能率格街挣赢护代策嘉译仪碌献志沃能森说玻侧模虏齐耻墨横救毙另驼抗底录搞闻咽析笛部创陪她稼忧堤鹅丛防谁狱怨闹声凶仍龄右250便600禁215巾410浩185犹310店185粱290萌3.0特27h30m彼in与30h20m虚in钉49.2对63.1辟43.5扑61.1导表昼1右-4C洁5山0饶自密实微膨胀恼混凝土水中限逢制膨胀柜率猾(妈×10吃-4映)毛同孝则呈惨赖博拔P32尽1.89关2.74简3.2娃3.67远4.07经4.26蚂4.02灶图研1.1C姥5植0胡自密实微膨胀很混凝土的动弹浊性模量随龄期他变化惊试验结果表明魔：上述配合比杠工作性良好，鲁无泌水，初始恒坍落度达等250mm积，扩展度达征600mm爸，嚼5.材5星小时后的坍落通度保留值依然许达框185mm扶，扩展度为底290mm围，且缓凝时间察较长，其泵送耍性能良好刷。廊7掠d犬、糟28贼d浪抗压强度分别挂达亦到房49.筝2役、路63.1MP贿a巧鱼所配制的混凝免土具有较高的导弹性模量。通委常，由于粗骨可料用量小，粉真体材料用量大朝，自密实混凝木土的干燥收缩昏会大些，容易涛产生有害裂缝扩。本项目配制牺的混凝土水肠中融14捏d引限制膨胀率但达套4.07×1颂0搁-4堡，具有较高的服限制膨胀率。追从混凝土的动叉弹性模量的发静展规律稠图寻1-休1油也可以看出，胀该混凝土具有键较好的强度发晒展规律较好。穷施工现场对提叔供豆的跳C5安0爷免振自密实混扎凝土配合比进怖行了试配。配掩制便的开C5代0穷自密实微膨胀造混凝土与丧表展3-热3公和堡表逮3-喘4秘相近，初时坍犁落度为私220mm戴，扩展度为探600mm景，血2.5功h谣坍落度为装2蜓05中mm傍，扩展度为止510卷mm豪，跨4h智坍落度为予190蛛mm扬，扩展度为西467矛mm畅，究28d悬抗压强度射达夸64.8MP大a笑，抗压弹性模派量变为站43.2G指P幸a寇，工作性和力舟学性能良好。小结飞通过研究表明馋，本课题配制薄的漆C5搁0累自密实微膨胀轿混凝土具有较钳好的工作性和爱力学