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微膨胀自流细石混凝土

发布日期:2023-04-23 10:16  浏览次数:次

配合比设计与强度计算

微膨胀自流细石混凝土(图1)

根据设计要点及相关规范,混凝土应符合 CECS 203-2006 中自密实混凝土的规定。混凝土搅拌站按集中搅拌方式生产,强度标准差取 7.0 MPa,配制强度 fcu = 55 + 1.645 × 7.0 = 66.5 MPa。

水灰比计算:

fce = γc · fce,g = 1.05 × 42.5 = 44.6 MPa
     W/C = (0.46 × 44.6) / (66.5 + 0.46 × 0.07 × 44.6) = 0.30
原材料及用量确定

混凝土设计使用寿命为 100 年,电通量指标低于 1000 C,环境功能水平为 T1、H1。依据 CECS 02-2004《自密实混凝土设计与施工指南》、《自密实混凝土应用技术规程》CECS 203-2006、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》及设计要点,为满足工作要求,掺合料总量不小于 500 kg/m³,水胶比小于 0.35。

为提高混凝土耐久性并满足设计要求,在混凝土中掺入粉煤灰和膨胀剂。减水剂掺量为 1.40%,试拌后需水量为 157 kg/m³。考虑到膨胀剂会使强度降低,选择水胶比为 0.28,此时胶凝材料总量为 561 kg/m³。其中膨胀剂掺量 8%,等量替代水泥,掺量为 45 kg/m³;粉煤灰掺量 20%,等量替代水泥,掺量为 112 kg/m³;水泥用量为 404 kg/m³。

标准配合比
水泥 : 砂 : 碎石 : 水 : 粉煤灰 : 膨胀剂 : 减水剂
     = 404 : 754 : 921 : 157 : 112 : 45 : 7.29
     = 1 : 1.86 : 2.28 : 0.39 : 0.28 : 0.11 : 0.0180
试拌配合比选择

在标准配合比基础上,调整水胶比为 0.32、0.27,砂率分别为 46% 和 44% 进行试拌。试拌后混凝土和易性良好,混合物性能参数符合规定,抗拉强度达到设计要点要求。

按照工作性能优良、耐久性强、经济合理的标准,确定终合作配合比:

水泥 : 砂 : 碎石 : 水 : 粉煤灰 : 膨胀剂 : 减水剂
     = 404 : 754 : 921 : 157 : 112 : 45 : 7.29
     = 1 : 1.86 : 2.28 : 0.39 : 0.28 : 0.11 : 0.0180
施工控制要点

混凝土密实度直接关系到整体结构性能,因此选择从拱脚到拱顶的“连续吊装”施工工艺,即一级泵送一次封顶,拱顶弦管用隔舱板分隔。泵送时按先下管、后上管、再腹部的顺序进行,确保拱内混凝土密实。拱肋混凝土浇筑按一个拱肋为一个施工单元,两个混凝土输送泵从两个拱脚对称泵送灌注,即每个拱肋混凝土浇筑须同时启用 4 个混凝土输送泵。

拱顶设置隔断板和排浆溢流管,确保泵送混凝土前端的不良部分排出,使拱顶段保持一定压力,减少收缩,增加密实性。隔断板将两侧拱肋分开,使两侧拱脚泵送到拱顶的混凝土不会混流,同时加强两侧混凝土的连接。

灌浆顺序:

  • 先灌注下管,待下管混凝土强度、弹性模量达到设计值的 80% 以上后,对称灌注上管混凝土;
  • 上管混凝土强度和弹性模量达到设计值的 80% 以上后,腹部混凝土分仓对称灌注。

生产工艺流程:

施工准备      拱肋钢管钻孔、焊接装配灌浆管      调整混凝土输送泵      压注冷水与水泥浆润管      清洗泵送设备及管道      拆卸泵送管、补焊钢板      关闭注浆管截止阀    
混凝土质量检验

混凝土泵送施工时,实验室应预留足够数量的试件。每次泵送均应制作试件,进行抗压强度试验。混凝土泵送三个月后,待状态稳定,检查混凝土与钢管的密实度。检查方法有三种:

⑴ 敲击法:根据敲击声的变化,检查灌注混凝土与钢管内腔之间是否存在间隙。

⑵ 钻孔取样法:选用磁性电钻钻孔取样。

⑶ 超声无损检测法:主要目的是检查管道中的混凝土是否均匀,以及混凝土是否与钢管密贴。

提示:配合比设计、试拌调整及施工控制均应严格依据相关规范执行,确保自密实混凝土的密实性、耐久性与结构安全性。

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