余珺

摘 要：文中通過羅水梁廠實(shí)際生產(chǎn)需要，在綜合考慮混凝土的強(qiáng)度、耐久性和工作性的情況下 ，提出了高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)思路，討論了原材料的選擇、配比參數(shù)的合理確定以及配比設(shè)計(jì)步驟。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土；配合比；強(qiáng)度

0 前言

混凝土強(qiáng)度指標(biāo)已不足以評價(jià)混凝土的使用性能，耐久性才是高性能混凝土的最重要性能指標(biāo)，要求達(dá)100年以上。在鐵路行業(yè)跨越式發(fā)展的要求下，在鐵路客運(yùn)專線預(yù)制梁施工中提出梁體混凝土采用高性能混凝土。所謂高性能：是指混凝土具有高強(qiáng)度、高流動性、優(yōu)異的耐久性等多方面的優(yōu)越性能。高性能混凝土試驗(yàn)大都圍繞材料的使用性能、耐久性能和對環(huán)境的影響等而展開研究。

目前，配制高性能混凝土的技術(shù)途徑有：1、正確選擇原材料，2、合理的配合比參數(shù)，3、施工工藝的控制。其配合比設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮施工和生產(chǎn)中的因素，同時(shí)應(yīng)滿足混凝土耐久性的要求。在原材料選擇上，高效減水劑和活性超細(xì)摻合料的選取十分重要。在混凝土中摻入高效減水劑及摻入活性摻合料，使得水泥和其它材料拌和而成的混合料既能在大幅度降低用水量的同時(shí)，改善混凝土的和易性和粘度，改善水泥漿硬化后的水化產(chǎn)物的組成，又能提高水泥膠凝物質(zhì)的質(zhì)量，提高了混凝土的密實(shí)性，增強(qiáng)了混凝土的抗?jié)B透能力和抗氯離子通過能力，進(jìn)而滿足了混凝土的耐久性和強(qiáng)度等方面的要求。

在我公司承接的武廣客專及福廈線工程施工中，預(yù)制梁采用的是高性能混凝土，根據(jù)客專預(yù)制梁技術(shù)條件、鐵路混凝土耐久性補(bǔ)充規(guī)定及鐵路混凝土簡支梁取證細(xì)則等要求，混凝土的耐久性的具體指標(biāo)為：預(yù)防堿骨料反應(yīng)、抗凍性、抗?jié)B性、抗氯離子滲透、耐腐蝕性、護(hù)筋性、抗裂性。在混凝土強(qiáng)度方面應(yīng)滿足混凝土強(qiáng)度及彈性模量的要求。根據(jù)以上混凝土方面的要求，針對武廣客運(yùn)專線羅水制梁場C50高性能混凝土配合比從設(shè)計(jì)到施工談一些自己的想法。

1 配合比所用材料

水 泥：印山臺P.O 42.5級（R28：48.7MPa，細(xì)度：4.2%）

細(xì)骨料：汩羅江黃砂；（? x=2.8，含泥量：1.2%）

粗骨料：臨湘白云碎石，分兩級：5-10mm和10-20mm；

粉煤灰：湖南湘潭火電廠I級灰；（細(xì)度：7.5%，燒失量：2.8%）

礦 粉：安徽朱家橋S95礦粉（比表面積：450m2/kg，活性指數(shù)：97%）

減水劑：湖南株橋TQN聚羧酸減水劑（減水率：28%，含氣量：4%）

2 混凝土配合比初步設(shè)計(jì)

根據(jù)以上材料，我們進(jìn)行初步試驗(yàn)，對材料的基本性能進(jìn)行一定

的了解，在最初的配合比設(shè)計(jì)中，我們考慮混凝土的和易性、坍落度損失值及強(qiáng)度等方面的因素，進(jìn)行了以下試驗(yàn)。

備注：1、以上試驗(yàn)配合比在梁家灣工地進(jìn)行；

2、在以上配合比中，部份配合比實(shí)際用水量沒有用完。

3、由于在最初的選料中，沒有確定用臨湘的碎石，以上配合比用岳陽的5-20mm碎石，級配良好。

4、在以上配合比中，部份配合比和易性不太好，砂率偏小。

同時(shí)，我們試配過程中，考慮對混凝土所用材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整對混凝土的強(qiáng)度及和易性的影響，在以上的混凝土試配工作中，我們根據(jù)試配出來混凝土的和易性以及坍落度等情況，對下一步指導(dǎo)混凝土配合比有一定的幫助。

根據(jù)對羅水梁場所用原材料的檢驗(yàn)結(jié)果，以及在生產(chǎn)施工過程中具體情況及一些要求。預(yù)制梁混凝土采用混凝土工廠集中供應(yīng)、攪拌車輸送，混凝土出攪拌機(jī)時(shí)的坍落度控制在160mm～200mm，混凝土出機(jī)后2小時(shí)的坍落度應(yīng)≥140 mm，混凝土初凝時(shí)間為8～10小時(shí)，混凝土入模前含氣量控制在2～4%?；炷恋牧W(xué)性能：3d達(dá)到脫模強(qiáng)度要求（≥33.5 MPa）≥，4d能達(dá)到初張拉的要求（≥43.5 MPa），10d能達(dá)到終張拉要求的強(qiáng)度（≥53.5MPa）和彈模（≥35.8GPa），以達(dá)到加快現(xiàn)場模板周轉(zhuǎn)的要求，28d強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。針對以上的情況，我們對混凝土的配合比作出了一定的調(diào)整。調(diào)整后的混凝土配合比以及混凝土的拌合物性能如下：

混凝土拌和物性能：

混凝土的坍落度：195mm，2h后混凝土坍落度為170mm；混凝土的和易性能良好，無抓底現(xiàn)象，混凝土的初凝時(shí)間為9h左右?；炷恋暮瑲饬繛?.8%（骨料的含氣量0.6%），混凝土無泌水現(xiàn)象?；炷劣悬c(diǎn)粘。如調(diào)整減水劑摻量到0.9%，混凝土的坍落度為170mm。

混凝土的力學(xué)性能：3d強(qiáng)度為37.5MPa，4d強(qiáng)度為43.7MPa，10d強(qiáng)度為53.8MPa，彈性模量為38.5 GPa，28d強(qiáng)度為63.5MPa，彈性模量為

3 存在的問題及解決思路

在上述理論配合比確定后，于2006年9月8日試生產(chǎn)第一片箱梁，總結(jié)到目前為止生產(chǎn)的箱梁的情況，對混凝土配合比的情況、施工中存在的問題以及原材料質(zhì)量控制中的一些問題，筆者認(rèn)為還存在有以下的問題：

1、在施工過程中，混凝土的坍落度偏大，在調(diào)整混凝土坍落度后，混凝土在下料中，不容易下到攪拌車中去，因攪拌車進(jìn)料口偏小，混凝土全部集中到攪拌車進(jìn)料口，容易把進(jìn)料口堵死。經(jīng)調(diào)整后混凝土的坍落度能滿足要求，混凝土在澆灌底板兩端部時(shí)，混凝土坍落度適當(dāng)偏大，因端頭鋼筋密集。澆灌腹板混凝土?xí)r，應(yīng)適當(dāng)減小坍落度，以免底板翻漿過多。在現(xiàn)場施工過程中，采用兩臺攪拌機(jī)，兩邊的混凝土陷度不太一樣，用水量不好控制，造成混凝土在灌注過程中不能完全在要求的范圍內(nèi)。

2、在前期生產(chǎn)的箱梁中，3天脫模強(qiáng)度達(dá)到38.5MPa，4天初張強(qiáng)度達(dá)到45.2MPa。11-12天終張拉強(qiáng)度可達(dá)60MPa，彈性模量為39.2 GPa。28天強(qiáng)度最高可達(dá)到75MPa，彈性模量為42.5 GPa。對梁體配合比應(yīng)還有期待改進(jìn)的地方，混凝土的粘度大，可適當(dāng)?shù)臏p少減水劑摻量，在混凝土強(qiáng)度有保證的情況下，增加用水量。通過采用最佳砂率，可適當(dāng)減小膠凝材料用量，也可以降低混凝土的粘度，以便施工，同時(shí)可以降低混凝土成本。在配合比試配時(shí)應(yīng)細(xì)化，考慮配合比的性能對梁體外觀質(zhì)量的影響，尤其是在控制混凝土的氣泡、色澤等方面，應(yīng)和現(xiàn)場施工人員拌和站操作人員一起對混凝土的和易性等問題進(jìn)行溝通，以便指導(dǎo)生產(chǎn)和施工。

3、在混凝土及原材料檢驗(yàn)過程中，依據(jù)預(yù)制梁技術(shù)條件、混凝土耐久性補(bǔ)充規(guī)定、客運(yùn)專線混凝土施工技術(shù)指南等標(biāo)準(zhǔn)，相互之間有銜接不上的地方，對試驗(yàn)室的工作造成一定難度。目前客專預(yù)制梁的要求很高，但有些材料基本上不容易達(dá)到要求，如砂石骨料的泥塊含量≤0.1%指標(biāo)。