高標(biāo)號(hào)高摻量Ⅱ級(jí)粉煤灰在大橋中的應(yīng)用

摘 要：本文主要介紹粉煤灰在六沖河特大橋大體積混凝土中的應(yīng)用，從原材料、配合比材料技術(shù)指標(biāo)、兩岸使用配合比的選取、使用后混凝土強(qiáng)度的數(shù)據(jù)分析和混凝土質(zhì)量控制措施進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：粉煤灰 最佳配合比 大體積混凝土 經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ172.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（c）-0064-02

在節(jié)能增效環(huán)保的大環(huán)境中粉煤灰在大型混凝土中的應(yīng)用極為廣泛值得深入研究和推廣。

目前全國(guó)高速公路的建設(shè)中，高標(biāo)號(hào)高摻量Ⅱ級(jí)粉煤灰在大體積混凝土的施工中得到廣泛應(yīng)用，本文列舉在六沖河特大橋中的應(yīng)用。詳細(xì)介紹了原材料的選定、配合比試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較確定最佳配合比、大體積承臺(tái)的施工的取樣步驟和施工中的控制措施。

1 工程概況

六沖河特大橋主塔承臺(tái)長(zhǎng)35.2 m，寬23.2 m，高6 m，共計(jì)4899.84 m3，屬超大體積混凝土。設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，在施工中原定計(jì)劃為二次澆筑，每層澆筑3 m，但由于工期緊，在排工期時(shí)必須一次性澆筑，對(duì)于一次性澆筑如此大體積的混凝土在貴州尚屬首次，在保證混凝土工作性及混凝土強(qiáng)度的同時(shí)如何降低混凝土水化熱，成為工地試驗(yàn)室的研究重點(diǎn)，除采用冷卻水管散熱外，由于貴州的地質(zhì)條件，決定采用Ⅱ級(jí)粉煤灰配制C40大體積混凝土，混凝土中加入一定的比例的粉煤灰不僅可以改善混凝土和易性的效能，而且減少了水泥用量、延長(zhǎng)了混凝土的凝結(jié)時(shí)間，降低水化熱，從而提高混凝土的密實(shí)性和強(qiáng)度、抗裂性能。

2 混凝土配合比原材料：

水泥：采用貴陽(yáng)海螺盤(pán)江P.O42.5水泥。

粉煤灰：采用黔西Ⅱ級(jí)粉煤灰。

細(xì)集料：白馬村、石丫口料場(chǎng)、機(jī)制砂，細(xì)度模數(shù)3.2，粉塵含量小于10%。

粗集料：白馬村、石丫口料場(chǎng)、機(jī)軋碎石（二級(jí)配，5～16 mm粒徑占30%，16～31.5 mm粒徑占70%）。

減水劑：山西黃騰化工有限公司UNF—3C緩凝高強(qiáng)減水劑（水劑）。

水：六沖河水。

選定的最佳配合比為：水泥：每方用量273～328 kg/m3，機(jī)制砂：804～790 kg/m3，5～16 mm，級(jí)配碎石：320～314 kg/m3，16～31.5 mm級(jí)配碎石：746～732 kg/m3，水：160 kg/m3，粉煤灰（Ⅱ級(jí)）：147～107 kg/m3，減水劑：8.2 kg/m3。

3 承臺(tái)配合比所選用的材料技術(shù)指標(biāo)如表1～6

4 根據(jù)黔西岸和織金岸不同的地質(zhì)條件、施工方法配制不同的混凝土配合比

（1）織金岸地勢(shì)較低，采用溜槽施工，配合比見(jiàn)表7（每m3材料用量）。

（2）黔西岸地勢(shì)較高，采用泵送施工，配合比見(jiàn)表8（每m3材料用量）。

5 大體積承臺(tái)混凝土施工

經(jīng)過(guò)多方面的試驗(yàn)后，確定粉煤灰混凝土各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，于2010年10月1日正式施工織金岸承臺(tái)混凝土，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得混凝土坍落度為185 mm、180 mm，170 mm，并取樣進(jìn)行3天、7天、28天、60天、90天抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果3天平均抗壓強(qiáng)度為16.1 MPa、7天平均抗壓強(qiáng)度為37.7 MPa、28天平均抗壓強(qiáng)度為48.6 MPa，60天平均抗壓強(qiáng)度為53.9 MPa，90天平均強(qiáng)度達(dá)到55.8 MPa。2010年11月19日施工黔西岸承臺(tái)混凝土（泵送），現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得坍落度為190 mm、 190 mm、195 mm，取樣進(jìn)行3天、7天、28天、60天、90天抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，測(cè)得3天平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到22.3 MPa、7天平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到40.1 MPa、28天平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到51.5 MPa、60天平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到52.7 MPa、90天平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到54.3 MPa。

6 混凝土的控制措施

（1）原材料的選用必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，橋梁規(guī)范要求混凝土表面密實(shí)，平整，無(wú)色差，所以嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量是關(guān)鍵的、必須的，應(yīng)合理確定混凝土的設(shè)計(jì)配合比，以其高混凝土的內(nèi)在質(zhì)量來(lái)盡量減少瑕疵和色差。同一橋梁應(yīng)選用同一產(chǎn)地，同一品牌的水泥，而且應(yīng)盡量選用低中熱品種，在水泥用量的控制上，增加粉煤灰等外加劑來(lái)減少水泥用量，一為避免不同水泥引起色差，二為避免水化熱過(guò)大而造成的混凝土表面裂縫。

（2）在保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下，用其高混凝土的和易性，流動(dòng)性為標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)初凝時(shí)間及坍落度應(yīng)嚴(yán)格控制。

（3）要重點(diǎn)說(shuō)到混凝土的振搗工藝控制，充分振搗是滿(mǎn)足混凝土強(qiáng)度和外觀的重要因素，是避免混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面、砂眼等現(xiàn)象的最直接有效手段，振搗時(shí)要控制以下幾個(gè)要點(diǎn)。

①分層澆筑最好是30～40 cm，人力足夠，振搗必須在混凝土初凝前完成。

②振搗棒的插入方法是快插慢拔，以使氣泡充分溢出。

③振搗時(shí)間不可過(guò)長(zhǎng)，也不可過(guò)短，在30 s左右為宜，密實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)是混凝土表面不再下沉，無(wú)氣泡冒出，表面出現(xiàn)平坦泛漿現(xiàn)象，如果振搗時(shí)間過(guò)短，則不利于氣泡充分冒出，太長(zhǎng)，則粗石料下沉，引起離析。

④混凝土的自由下落高度不得超過(guò)2 m，為了避免混凝土離析，應(yīng)嚴(yán)格控制串筒至混凝土面高度，不得超過(guò)1.5 m。最后，澆筑完成要加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，不僅為了防止裂縫，也為了表面顏色統(tǒng)一，尤其應(yīng)該注意養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)用自來(lái)水，才能保證混凝土外觀顏色一致，不可隨意用各種生活污水或工業(yè)廢水等養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)期內(nèi)必須將墊石鋼筋覆蓋，注意外觀防護(hù)，防止墊石鋼筋遇水生銹，銹水流至承臺(tái)周邊影響外觀，保證混凝土外觀的清潔。另外，冬季施工澆筑完畢后，必須做好保溫防凍工作。

7 粉煤灰混凝土的發(fā)展前景

當(dāng)前我國(guó)粉煤灰的年排量位居世界首位，在混凝土中摻用粉煤灰不僅可以改善混凝土的各項(xiàng)性能，延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，同時(shí)可以大幅度減少耗費(fèi)能源，污染環(huán)境嚴(yán)重的硅酸鹽水泥用量，因此也是一種綠色混凝土。大力推廣粉煤灰混凝土在我國(guó)土木建筑工程中的應(yīng)用，是節(jié)能環(huán)保利國(guó)利民的事業(yè)，有著強(qiáng)大的生命力和廣闊的發(fā)展前景。

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