鐵路客運專線高性能混凝土配合比試驗研究

黃娟+張昕+田正華

摘 要：文章以鄭焦客運專線灌注樁混凝土為研究對象，研究了適合客運專線基礎(chǔ)工程用的高性能混凝土配合比，通過大量試驗，分析了各配合比參數(shù)與混凝土性能之間的關(guān)系，并提出了配合比優(yōu)化設(shè)計方法，確定出指導(dǎo)性配合比。

關(guān)鍵詞：混凝土；配合比；研究

1 概述

客運專線所使用的高性能混凝土是以傳統(tǒng)的工藝為基礎(chǔ)，通過降低水膠比，采用雙摻技術(shù)從而獲得的一種高技術(shù)混凝土，耐久性是它的主要設(shè)計指標(biāo)。文章以鄭焦客運專線灌注樁所用的高性能混凝土為研究對象，通過采用高效減水劑和礦物細(xì)摻料，分析各配合比參數(shù)與混凝土性能的相關(guān)性，配制出高強度、高耐久性且體積穩(wěn)定性好的高性能混凝土，并提出了配合比優(yōu)化設(shè)計方案。

2 高性能混凝土原材料選取

按照《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收補充標(biāo)準(zhǔn)》（鐵建設(shè)[2005]160號）的要求，進行原材料各項性能指標(biāo)試驗，所選用的原材料均符合技術(shù)要求，具體檢測結(jié)果見表1。

3 高性能混凝土配合比設(shè)計

3.1 配合比參數(shù)確定

灌注樁混凝土設(shè)計強度等級為C30，設(shè)計使用年限為100年，采用導(dǎo)管法施工。結(jié)構(gòu)物所處環(huán)境類別為H1。根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ55-2011）、《客運專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》及相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，灌注樁配合比相關(guān)參數(shù)要求列于表2。

綜合考慮上述要求并結(jié)合前期科研課題研究成果，得出H1環(huán)境條件下的配合比膠材用量為360kg/m3、370kg/m3、380kg/m3，水膠比控制在為0.42-0.43，外加劑摻量和砂率大小根據(jù)拌合物性能確定。

3.2 灌注樁高性能混凝土配合比

根據(jù)JGJ55-2000《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》，結(jié)合所確定的配合比參數(shù)，初步確定灌注樁混凝土配合比。通過調(diào)整外加劑摻量和砂率大小并保證混凝土拌合物性能滿足要求，試驗共選用了6個配合比，具體配合比見表3。

根據(jù)《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50081-2002）測定試件3d、7d、28d、56d的抗壓強度及28d、56d的電通量，測試結(jié)果見表4。

根據(jù)表中結(jié)果可以得出，混凝土56d抗壓強度值在46.1MPa-56.1MPa之間，電通量值在702c-950c之間，外加劑用量在0.7%-1.2%之間，混凝土含氣量在3.5%-4.3%之間，均符合相關(guān)技術(shù)要求。

4 高性能混凝土配合比優(yōu)化

最佳的高性能混凝土配合比應(yīng)該不僅能滿足拌合物性能、強度和耐久性的要求，而且能夠使其經(jīng)濟性最優(yōu)。單方混凝土的價格主要取決于所用原材料的用量及單價。本試驗中所用水泥為300元/噸，礦渣粉為200元/噸，粉煤灰為180元/噸，砂為45元/噸，石為50元/噸，外加劑為7800元/噸。根據(jù)材料單價即可計算出6種配合比下混凝土的單方價格，具體分析過程見表5。

5 結(jié)束語

文章結(jié)合鄭焦客運專線項目，以試驗為基礎(chǔ)，對灌注樁混凝土的配合比進行了優(yōu)化設(shè)計，最終確定配合比方案c為指導(dǎo)性配合比。結(jié)合試驗數(shù)據(jù)及各因素對混凝土強度影響的分析，得出最優(yōu)配比參數(shù)為：水膠比為0.43，膠凝材料用量370kg/m3。

參考文獻

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作者簡介：黃娟（1986-），女，教師，講師，研究方向為材料工程的教學(xué)與科研。