文档介绍：机制砂高性能混凝土在
贵广高铁的应用实践

摘要:就地取材用洞渣生产优质机制砂,碎石,用25% 95级矿微粉,25%Ⅱ级粉煤灰50% ,掺聚羧酸减水剂,配制C20-C40等级混凝土,用水量为150-160 kg/m3,,-,总胶凝材料为300-408,设计选定配合比,加上强有力的施工管理,使混凝土结构高性能化,满足100年耐久性技术标准要求。
关键词:技术条件、机制砂、水洗、配合比成分、耐久性
引言
混凝土是工程建设最主要、用量最多的工程材料,混凝土的耐久性直接关系到工程结构物的使用寿命,是关系着国家建设千秋功业的大事。
近代混凝土应用技术经历着许多挫折和变革,挫折反应在不少混凝土结构是不耐久的,设计使用寿命为50年,而在严酷的条件下经20年、10余年或更短的时间就劣化、破坏,需要维修、加固,甚至拆除重建,造成巨大的浪费和环境压力,挫折促使混凝土工作者、建造师们在普通混凝土基础上研究、发展高性能混凝土技术,使之成为混凝土技术发展的主要方向。
铁道部从80年代末立项研究混凝土劣化,历经高强混凝土研究阶段,高性能混凝土研究和应用阶段,特别是经过青藏铁路的工程实践,对高性能混凝土的推广应用有较为明确的认识。强调高性能是与耐久性相关的,高铁混凝土工程必须将耐久性放在首位,无论混凝土强度等级高低,都应满足高性能混凝土技术条件,达到耐久性指标。
工程概况
贵广高铁设计行车速度250km/h(预留进一步提速条件),设计使用年限100年。, 共有桥梁工程9301m/37座,,隧道21017m/15座,其中平寨隧道7. 1km,太阳庄隧道4. 5km,且为一级风险隧道。该管段桥、隧相连工程艰巨,混凝土数量大,仅高性能砼一项就达105万方。管段内分设八个施工队,建9个搅拌站利用隧道出碴或就近建砂石场制备砂、碎石,配制机制砂高性能混凝土。
混凝土技术条件及基本要求
混凝土强度满足设计要求
最大水胶比:≤
最小胶凝材料用量:≥300 kg/m3
抗渗性:≥P8
电通量:<C30时,≤1500C;C30~C45≤1200C
混凝土碱含量:≤ kg/m3
氯离子含量:≤ %
抗蚀系数:≥
抗裂性:良好
10、含气量:≥2%
为有效控制混凝土的耐久性,项目部新投入200余万元购置试验检测设备,充实了试验人员对混凝土耐久性指标进行测试。
混凝土配合比设计
1、配合比的设计思路
混凝土作为一种多孔材料,其耐久性与渗透性密切相关,我们以提高混凝土耐久性为设计原则,进行选材及优化确定配合比,配制路线如下:
(1)低水胶比、低用水量是保证混凝土耐久性所需要的抗渗性与力学性能的重要技术参数,因此选择的外加剂必须具有高减水率、缓凝、保塑效果、尽量减少水泥用量。
(2)矿物掺合料是改善混凝土的抗渗性能特别是混凝土的抗氯离子渗透性能的主要措施之一,因此选择掺入适当比例的磨细矿渣粉和粉煤灰。
(3)以电通量(ASTMC 1202直流电量法测定)、抗渗性、强度为主要控制指标,兼顾经济合理、方便施工。
2、原材料的选用
所选材料的性能均满足《铁路混凝土结构耐久性设计规范的要求》,其具体选用的原材料品种及规格如下:
(1), Mpa,比表面积336 m2 / kg;
(2)矿渣微粉选用S95级矿渣微粉,比表面积 450 m2/ kg,28天活性指数98;
(3)粉煤灰选用Ⅱ级粉煤灰,细度(筛余量) %,烧失量度 %,%;
(4)外加剂选用聚羧酸高性能减水剂,%;
(5)细骨料选用水洗机制砂(石灰岩), ,;
(6)粗集料选用级配为5-25mm石灰岩碎石,由5-10mm与10-25mm二级级配合成,,%。
3、确定矿物掺合料的掺入比例
在配合比试配前,利用标准砂,在相同水胶比的情况下,我们对矿物掺合料的不同掺量进行了对比试验,比较其需水量的大小及强度情况,详见下表。
同水胶比矿物掺合料不同掺量的砂浆对比试验
编号
胶凝材料比例
扩展度(mm)
3天强度(MPa)
28天强度(MPa)
56天强度(MPa)
水泥(%)
矿粉(%)
粉煤灰(%)
抗折
抗压
抗折
抗压
抗折
抗压
1
65
10
25
155
159
159

2
60
10
30
173
172