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C50
泵送混凝土配合比及性能试验成果报告
一、概述南水北调中线干线漕河渡槽段是南水北调中线京石段应急供水工程的关键控制性工程。工程位
于河北省保定满城县镜内,距保定市30公里。跨越漕河的巨型渡槽长1230m,宽22m,最大跨度30m,加大输水流量为150m3/s,是我国目前最大的输水渡槽。渡槽属预应力钢筋混凝土薄壁结构,要求混凝土具备高工作性(低坍落度损失、高流态、泵送稳定)、高抗渗性、高体积稳定性和高耐久性的特征。试验方法按照DL/T5150-2001《水工混凝土试验规程》和DL/T5151-2001《水工混凝土砂石骨料试验规程》执行。试验结果还应满足DL/T5144-2001《水工混凝土施工规范》的要求。
二、 设计指标及要求
混凝土设计指标:C50W6F200
强度保证率:95%
弹性模量:》
粉煤灰掺量:10%—25%
水泥用量:w450Kg(,要求水泥具有低碱性)
胶凝材料总量:w550Kg
砂率:34%-44%
初凝时间:》6h
终凝时间:w24h
三、 试验原材料
1、水泥
。
依照GB175—1999《硅酸水泥、普通硅酸盐水泥》对该水泥的品质进行了检验,检验结果见表
(一)。经检测,该水泥所检各项性能指标均符合GB175—1999规定的技术要求
表(一)
水泥品质指标检验结果
性能
细度
(%)
上比表面积
(cm2/g)
标准稠
度(%)
密度
(g/cm3)
凝结时间
心宀安定性
抗压强度(Mpa)
抗折强度(Mpa)
初凝
终凝
3d
7d
28d
3d
7d
28d
GB175
-1999
—
—
—
>45min
<10h
合格
—
—
太行山
水泥
—
2: 37
3:31
合格
2、粉煤灰试验采用河北衡水衡丰发电衡冠实业有限公司生产的粉煤灰。粉煤灰品质检测执行
GB/T1596—91《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》和DL/T5055—1996《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》,其检验成果见表匚)。根据GB/T1596—91和DL/T5055—1996的要求,衡丰电厂的粉煤灰符合I级粉煤灰的标准,属于I级粉煤灰。
表(二) 粉煤灰品质指标检验结果
表观密度
(g/cm3)
细度
(%)
需水量
(%)
烧失量
(%)
SO3
(%)
含水率
(%)
标准
I
—
<12
<95
<5
<3
<1
要求
n
—
<20
<105
<8
<3
<1
衡丰电厂粉煤灰
—
95
3、 高效减水剂
通过试验对比普通萘系黄酸盐减水剂采用北京冶建特种材料公司生产的 JG-2H聚羧
酸高效减水剂,检测结果见海质检字「2005J第67号。
4、 引气剂
采用北京中水科海利工程技术有限公司生产的 SK-H引气剂,检测结果见海质检字
「2005J第67号。
5、骨料
试验采用漕河岭东料场的天然砂和永胜料场的石灰石人工碎石。 按《水工砂石骨料试
表(一)
水泥品质指标检验结果
验规程》DL/T5151—2001进行检验,其主要性能检验结果见下表(三)。由试验结果可
见,砂、石骨料所检测的性能指标均满足DL/T5144—2001《水工混凝土施工规范》要求。表(三)砂、石骨料检验结果
原材料种类
砂
DL/T5144-2001
小石
5~20mm
中石
20~40mm
DL/5144-2001
饱和面干表
观密度kg/m3
2640
>2500
2690
—
>2500
纟细度模数
—
吸水率(%)
—
<
压碎指标(%)
—
含泥量(%)
<3
—
<1
泥块含量
0
不允许
0
—
不允许
有机质含量
浅于标准色
浅于标准色
—
浅于标准色
云母含量(%)
<2
—
针片状含量
(%)
—
<15
松散堆积密
度kg/m3
1560
1450
—
紧密堆积密
度kg/m3
1730
1650
—
四、凝土配合比试验
设计指标
保证率
标准差(T
配制强度Mpa
C50W6F200
>95%
选定粉煤灰掺量20%,水胶比0・27,,0・33,。试验
采用100L强制式搅拌机。混凝土配合比计算采用绝对体积法,含气量按 4%计算,粗骨
料级配采用一级配10~25mm:5~10mm=70:30。
不同水灰比试验结果见下表(四),根据混凝土配合比优化试验及28天抗压强度试验结果,对编号0532的配合比进行相关混凝土性能试验。
试件
编号
水胶比
粉煤灰
2日掺量
(%)
砂率
(%)
JG-2H聚
羧酸掺量
(%)
引气剂
2日掺量
(/万)
单位材料用量(kg/m3)
水泥
粉煤
灰
水
砂
5~10
(mm)
10-25
(mm)
0531
20
42
430
107
145
697
292
682
0532
20
42
387
97
145
717
301
701
0533
20
42
351
89
145
735
308
719
0534
20
42
322
81
145
750
314
733
表(四)
混凝土配合比室内试验结果
续表(四)
试试件编号
水胶比
坍落度
(mm)
含气量
(%)
抗压强度(Mpa)
7天
14天
28天
0531
220
0532
230
0533
220
0534
210
五、混凝土性能试验
(1)混凝土拌和物凝结时间试验结果如表(五)满足设计要求
强度等级
试验结果
设计要求
初凝h:min
终凝h:min
初凝h:min
终凝h:min
C50W6F200
10:25
12:10
>6h
<24h
表(五) 混凝土凝结时间试验结果
(2)混凝
抗冻试验按DL/T5150-2001中快冻法进行,试件龄期为28天。试验在DR-2A全自动冻融试验机上
完成。-17±2C6±2C,—个冻融循环过程耗时3-4小时。混凝土冻融破坏的判断指标由相对动弹模量
和质量损失率。每25次循环测试一次,当相对动弹模量降
至60%或质量损失率达5%时,认为混凝土已破坏,试验结束。 C50混凝土抗冻设计等
级为F200,试验成果见表(六)。试验结果表明,混凝土抗冻性能能够满足设计要求。
表(六) 混凝土试验结果
冻融次数
25
50
75
100
125
150
175
200
相对动弹模量(%)
95・1
93・2
91・7
90・4
89・8
88・6
C500532失重率
0・00
0・03
0・03
0・07
0・28
0・29
0・29
六、混凝土抗渗性
C50混凝土抗渗设计等级为W6,试验龄期为28天。抗渗试验按DL/T5150-2001中规定的逐级加压法进行。,以后每隔8小时增加水压0・1Mpa,试验水压达到0・7Mpa后稳压8小时,卸下试件劈开,测量渗水高度,取6个试件渗水高度的平均值。
混凝土抗渗性试验结果见下表(七)。试验结果表明,混凝土的抗渗性满足设计要求
等级,且渗水高度较低,抗渗性能有较大的富裕量,能够保障输水建筑物的抗渗能力。
表(七) 混凝土抗渗性能试验结果
强度等级
试件编号
设计抗渗等级
抗渗试验结果
C50
C500532
>W6
平均渗水高度(mm)
抗渗等级
21
>6
七、混凝土轴压弹性模量与轴拉弹性模量
试验结果见下表(八),满足设计》
表(八) 混凝土弹性模量试验结果
强度等级
试件编号
轴压弹性模量(10Mpa)
C50
C500532
7d
14d
28d
八、推荐施工混凝土配合比见表(九)
表(九) 施工混凝土配合比
试件编号
水胶比比
粉煤灰掺量%
砂率%
聚羧酸高效减水剂掺量%
引曰剂
单位原材料用量(kg/m3)
水泥
粉煤灰
水
砂
小石
中石
C50
0532
0・30
20
42
JG-2H
1・0%
387
97
145
717
301
701
续表(九)
试件编号
坍落度(mm)
含气量(%)
抗压强度(Mpa)
7天
14天
28天
C500532
230
60・8
九、其他
水泥、粉煤灰、减水剂、引气剂碱含量已委托水利部海河委员会基本建设工程质量
检测中心进行检验,水泥、粉煤灰、减水剂、引气剂碱含量均满足设计要求。