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C50梁板混凝土配合比设计施工要点 new

添加日期:2016/2/24 11:23:21   作 者:朱占军  来源:   浏览次数:

 摘要: 

本文结合桥梁工程实例,介绍了项目部试验室对预制梁C50 混凝土的配合比设计、试配调整过程以及浇筑养护的注意要点。
 
关键词:预制梁板;混凝土强度;配合比;
 
前言
 
在桥梁工程中,C50 混凝土普遍运用,高性能混凝土因具备高耐久性、高工作性和高体积稳定性等诸多优良特性,因而广泛应用在桥梁施工的各个工序中,特别是中小跨径的预应力T 梁、高边T梁、梁板、箱梁、空心梁等。因此在进行桥梁高强混凝土施工时要全面考虑,严格把关,确保混凝土成品质量符合国家规范要。采用理论结合实践的方法,论述了桥梁混凝土应在“准备阶段、生产阶段、浇筑施工阶段和保养阶段”等四个阶段进行严格控制,施工过程中应在配合比设计方面进行优化,分析混凝土施工强度的控制对策。我们在技术服务中遇到很多的案例,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、外观等质量缺陷的现象常有发生,同时造成生产成本的增大。因此有效合理的设计配合比,以及施工、养护的规范,也是体现外加剂性能、我们技术服务的重点。
 
1、C50混凝土准备阶段
    
1.1 原材料的选择
    1、水泥:配制C50混凝土,宜选用强度等级不低于42.5 的硅酸盐水泥、普通硅酸水泥和早强型硅酸盐水泥。水泥的质量越稳定,强度波动越小。
    2细骨料:混凝土拌合物的和易性主要取决于砂材质的优劣,材料选择时应优先选取级配良好的河砂、江砂。因河砂和江砂中含泥量较少,砂材质中有较多的石英颗粒,且较为结晶,级配一般均能符合施工要求。预应力梁板在混凝土施工过程中,砂的细度模数一般以2.6 以上为宜,含泥量不应超过3.0%。当细度模数过小,所拌制的混凝土会因过于黏稠而影响施工质量,施工过程中易出现难以振捣等问题。同时,因为砂的细度过小,在满足相同和易性的施工要求时,会增加水泥材料的用量,从而提高了预应力混凝土梁板施工的整体成本,而且影响了混凝土的技术收缩裂缝、耐久性等技术性能。反之如果砂的细度过大,则易导致新拌混凝土在运输浇筑时出现离析或保水性能差等问题,大大影响了混凝土的质量与外观。
    3、粗骨料:粗骨料的强度对硬化混凝土的力学性能会产生显著影响,所选粗骨料的抗压强度应比所配制的混凝土强度高50%以上,压碎值不大于12% 为宜。宜选用密实坚硬的石灰岩、深成火成岩( 辉缘岩、花岗岩、正长岩、辉长岩等)的碎石,最大粒径控制在20~25 mm 以下。
    4、减水剂:预应力混凝土梁板强度要求较大,水泥用量较多,水灰比较低,且对于强度和混凝土拌合物粘稠度的要求十分严格,对混凝土施工提出了更高的要求。为了满足混凝土的性能要求和预应力梁板施工要求,在施工过程中必须改善混凝土的和易性,以提升混凝土的强度和耐久性,同时降低水泥材料用量。外加剂的选择应着重于延缓混凝土初凝时间、提升混凝土早期强度、增强混凝土后期强度。试验以苏州弗克减水剂为例:(5H:20%,1.0%掺量,减水率≥28%)。 掺量宜为胶凝材料的0.9%~1.4%。
    5、矿物活性材料:主要的超细矿物活性材料主要有:粉煤灰、高炉炉渣。粉煤灰要求烧失量<5%(最好是2%以下),细度为通过45μm孔的量不少于65%。矿粉应选择活性指数高,且不低于S95级的矿粉。
 2.2 配合比设计
    根据近几年在各地项目部试验室做的配合比设计,主要有以下几个特点:
 2.2.1用42.5的水泥:
    1、水胶比:0.29-0.33,水泥用量:485-500kg/m3;水泥用量不超过500kg/m3,用水量:145-165kg/m3。
    2、砂率:33-40%,大批生产时砂率应提高1-2%。
    3、石子粒径不大于26.5mm。
    4、设计坍落度160-200mm,实际生产坍落度190-230mm。
    5、7d强度大于100%。
    6、混凝土的性能:含气量宜控制为2%~4%;混凝土凝结时间:初凝10~15小时;常压泌水率为0%,压力泌水率小于40%。
 2.2.2、用52.5的水泥:
    1、水胶比:0.31-0.35,水泥用量:450-485kg/m3,水泥用量不超过500kg/m3;用水量:145-165Kg。
    2、砂率:34-40%,大批生产时砂率应提高1-2%。
    3、石子粒径不大于26.5mm。
    4、设计坍落度160-200mm,实际生产坍落度190-230mm。
    5、7d强度大于100%。
6、混凝土的性能:含气量宜控制为2%~4%;混凝土凝结时间:初凝10~15 小时。常压泌水率为0%,压力泌水率小于40%。
 
2、C50混凝土梁板生产施工阶段
 
    C50混凝土梁板生产时控制的几点:
    1、砂率比试拌时提高1-2%。
    2、搅拌时间60-120s。
    3、严格控制用水量,通过测砂石的含水率来保证配合比的用水量。
4、混凝土出机坍落度:200±20mm,入模坍落度宜控在160~180mm,出机温度宜控制在10~25℃,入模温度10~25℃。
 
3、浇筑施工要点
    
1、混凝土浇筑质量控制。
首先,必须选择质量过硬、加工良好的组合式钢模板,确保在混凝土浇筑过程中不涨模、不跑模。其次,根据预应力梁板钢筋密度较大的特点,必须严格检查混凝土拌制质量和塌落度,符合要求才可浇筑。浇注时采用水平分层浇筑,每层厚度应控制在30cm 左右。根据不同桥梁的设计方案和实际施工能力,浇筑厚度可以适当弹性变化。再次,浇筑混凝土的自由落高要进行严格控制,不允许超过2 m,如果在实际工作中,因为一些突发因素导致落高超过2 m,则需要采用滑槽、串筒等器具。对于高宽比较大的梁板,侧模外侧应安设附着式震动器,先以插入式震动器均匀分层振抖,以无水泡气泡冒出为宜,再开启附着式震动器30~50s,以提升外观质量及混凝土密实度,同时要避免过振及振抖的不均匀性。如振抖时间不够或不均匀,强度分布离散性大,在后期梁体强度现场检测时,即使各个测区均达到设计要求,但强度评定也可能不合格。混凝土浇筑完成以后,必须对梁体底板、顶板面进行两次收浆,避免混凝土裂纹的产生。如果在混凝土浇筑后及时进行覆盖,并于初凝前后采用二次抹浆或多次抹浆,这样可以有效防止水分损失造成的塑性裂缝,并通过抹浆破坏开放毛细孔结构,去除表面干缩裂缝。这种施工方法在正常气候和非正常气候下均能实现混凝土的无宏观裂缝。
 
4、成型后养护
 
混凝土主要的养护方法有自然养护和蒸汽养护等。养护条件( 温度、湿度)是通过对水泥水化过程所产生的影响而起作用的。混凝土浇筑完成后,应在8h 内用保水性较好的材料覆盖并洒水养护,或在其表面喷洒养生剂,养护时间应不少于14d,在养护期需保证混凝土表面处于湿润状态,包括腹板、翼板的侧面及底面。在混凝土强度达到设计强度30%时需进行拆模。拆模时不得用力撬动与敲打而损伤梁体表面,影响梁体的外观质量,对于空心梁,内模拆除后,宜在内侧蓄水养护。当混凝土强度达到设计强度80%以上,应尽快进行张拉。
 
5、结束语
  
在桥梁工程预应力梁板的预制过程中,为保证混凝土强度,须在“准备阶段、生产阶段、浇筑施工阶段和保养阶段”等四个阶段进行严格控制。在原材料选择上,必须保证所有材料达到甚至超过国家规范及设计要求,优化设计配合比,选择最佳施工配合比;施工过程中严格把关,选择科学合理的技术方案和施工控制措施,强化质量管理,优化施工工艺,避免不利条件影响;科学选择养护方法,确保最优养护温度、湿度,一定能生产出优质的桥梁预应力混凝土梁板。
 

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