c50预制箱梁混凝土配合比设计及生产控制

1、C50预制箱梁混凝土配合比设计及生产控制王博1，包立志2，胡利俊3，戴会生1（1 天津港保税区航保商品砼供应有限公司 天津 塘沽 3004512 中交一航局总承包工程分公司 天津 开发区 3004573 中交一航局第四工程有限公司 天津 塘沽 300456）摘要：滨海新区海滨大道工程C50预制箱梁采用预拌混凝土公司供应的高性能混凝土，对混凝土各项性能指标要求高，除强度、施工性能外，还必须满足高性能混凝土耐久性能指标，包括抗渗、氯离子扩散系数、弹性模量等。结合工程要求及混凝土公司实际情况，设计配合比时采用了两种类型的外加剂，通过过程中的严格控制，取得了较好效果。关键词： 高性能混凝土；耐久性；预

2、拌混凝土；交替使用；生产控制1 工程概况滨海新区重点基础设施工程海滨大道是天津市的沿海高速公路、滨海新区南北交通主干线，也是天津港货物运输的集疏港通道。海滨大道北段二期工程项目起自永定新河河口南侧海滨大道疏港三线立交（K21+386.208），向北先后跨越疏港四线（规划港岛客运专线）和规划的永定新河主河道。沿线以高架桥的形式在海滩滩涂地向北延伸，在规划的海滨休闲旅游区内先后与规划路相交（京港高速、规划路五），在约K24+200处跨越泰达控股填海造陆的入海路，在K27处避让开贝壳堤缓冲区。最终在蛏头沽村东北侧（K30+506.808）接海滨大道北段高速公路主线收费站。利用海滨大道北段高速公路与河

3、北省沿海高速相接。本段路线全长9.12公里，其中桥梁长8.6公里，建成后将成为我国北方最长的跨海大桥。工程大部分处于现状海挡以外的沿海滩地之中。桥梁采用50m简支T梁结构，主线桥标准段采用35m先简支后连续小箱梁结构，主线桥异形段采用预应力现浇连续箱梁结构。2 技术要求1.1 使用环境及要求：D级环境，设计年限为100年；1.2 C50箱梁混凝土胶凝材料总量不宜超过500kg/m3，水灰比不大于0.35；1.3 耐久性能：氯离子扩散系数7d7、28d4（DRCM10-12m2/S）；各种材料带入的碱含量和不大于3.0 kg/m3，最大氯离子总量不超过总胶材0.06%；1.4 力学性能：弹性模量

4、3.45×104MPa，预应张力及抗压强度45d达到设计标准值的100%。1.5 工作性能：砼浇筑入模坍落度为170±20mm，砼出机后2h坍落度不小于120mm，砼初凝时间大于10h，含气量3%。3 原材料为保证工程质量需要，并充分利用地方资源，兼顾技术经济性合理等因素，选定混凝土所用原材料1，质量情况见各表。3.1水泥 水泥采用天津振兴水泥有限公司生产的正通牌P.O42.5级水泥，低碱型。表1 正通水泥性能指标 指标品种凝结时间强度(MPa)比表面积m2/kg安定性碱含量(%)氯离子(%)氧化镁(%)三氧化硫(%)烧失量(%)初凝(min)终凝(min)抗压强度(MPa

5、)抗折强度(MPa)3d28d3d28d345合格0.440.0122.202.143.52正通16829623.651.85.99.53.2细集料细集料采用福建闽江产洁净中砂，依据JTGE42-2005、CECS48:93标准检验，属于区类中砂，其它性能指标见表2。表2 闽江砂性能指标品种细度模数表观密度(kg/m3)堆积密度(kg/m3)含泥量(%)泥块含量(%)坚固性，天然砂质量损失率(%)轻物质以重量百分比计(%)云母含量(%)氯离子含量(%)有机物比色法碱集料反应：膨胀率(%)硫酸盐及硫化物含量(%)砂2.7259015500.50.020.00.00.003合格0.080.003.

6、3粗集料粗集料采用河北三河产碎石,依据JTGE42-2005、CECS48:93标准，性能指标见表3。表3 石子性能指标品种颗粒级配含泥量(%)泥块含量(%)片状颗粒含量(%)表观密度 (kg/m3)堆积密度(kg/m3)坚固性质量损失量(%)压碎指标有机物碱集料反应:膨胀率(%)空隙率(%)氯离子含量(%)吸水率硫化物及硫酸盐(%)碎石5-20mm0.10.012790152006合格合格380.000.700.003.4掺合料河北唐山产粒化高炉矿渣粉，依据GB/T18046-2008标准，其性能指标见表4。表4 矿粉性能指标品种级别活性指数(%)密度(g/cm3)比表面积(m2/kg)三氧

7、化硫(%)流动度比(%)烧失量(%)含水量(%)氯离子(%)碱含量(%)7d28d矿粉S9580992.954630.12990.820.30.0120.683.5外加剂天津市诺德建筑材料有限公司生产的萘系高效减水剂。依据JC473-2001标准，其性能指标见表5。表5 诺德(NDB)外加剂性能指标型号固含量(%)减水率(%)泌水率(%)含气量(%)水泥净浆流动度（mm）坍落度保留值(mm)抗压强度比(%)氯离子含量(%)碱含量(%)密度(g/ml)硫酸钠含量(%)钢筋锈蚀30min60nim3d7d28dNDB4020.564.03.42082081921031071050.143.341.

8、1902.72无锈蚀广州富斯乐有限公司生产的缓凝高效减水剂Structuro300D1，依据GB8076-1997标准，其性能指标见表6。表6 富斯乐(structuro300D1)外加剂性能指标型号固含量(%)减水率(%)泌水率(%)含气量(%)收缩率比(%)凝结时间差min抗压强度比(%)氯离子含量(%)碱含量(%)密度(g/ml)PH值钢筋锈蚀初凝终凝3d7d28dStructuro300D11823.535.82.4103+143-1531481400.010.811.0395.37无锈蚀天津市鑫永强混凝土外加剂有限公司生产的TM30型防腐阻锈剂。依据Q/12XJ4842-2006标准

9、，其性能指标见表7。表7 防腐阻锈剂(TM30)性能指标名称氯离子含量(%)碱含量(%)细度(%)PH值凝结时间差(min)抗压强度比(%)钢钢筋锈蚀初凝终凝3d7d28dTM300.180.357.88.0117-103无锈蚀4 混凝土配合比设计由于该工程工期紧，混凝土强度及弹性模量要求45d达到设计值的100%。因此，掺合料取代量就适当降低，对比二级粉煤灰及S95级矿粉的性能，矿粉减水效果强于粉煤灰，对强度的增长作用优于粉煤灰，且矿粉具有良好的粘聚性，泌水小，保水性好，选择矿粉作为掺合料2。箱梁的布筋较密，钢筋间距为5-10cm，与波纹管之间间距为2.5-12.5cm，因此要求混凝土的流动

10、性要好，粗骨料粒径要小，故选择粒径5-20mm的连续级配碎石，粒形饱满圆润，针片状颗粒少。考虑到该工程其它部位（灌注桩、承台、系梁、墩柱、盖梁）采用萘系外加剂，且混凝土搅拌站同时供应其它工程项目，因此在试配时选用聚羧酸及萘系两种外加剂做配合比。根据原材料情况及技术要求，经过大量试配3 4，根据施工和易性要求和混凝土各性能测试结果得到如下配合比用于施工。4.1 混凝土配合比见表8。表8 预制箱梁C50高耐久混凝土配合比（Kg/m3）及拌合物性能编号水水泥矿粉砂石泵送剂防腐阻锈剂含气量(%)凝结时间(h:min)坍落度(mm)扩展度(mm)初凝终凝出机2 h出机2 h50-116043748684

11、107112.139.72.113:0514:3022015552038050-216038897684107112.139.71.913:3015:1023016553041050-31604374868410715.829.71.712:5514:3021016050040050-41603889768410715.829.71.613:1014:452201755204204.2 混凝土物理力学性能见表9。表9 混凝土物理力学性能项目编号抗压强度(MPa)轴心抗压强度(MPa)弹性模量(×104MPa)氯离子扩散系数DRCM10-12m2/S抗渗情况（水压1.0MPa）3d5d

12、7d28d5d28d5d28d7d28d50-140.052.555.068.048.756.34.034.806.693.46无渗漏50-237.851.954.371.346.557.83.865.156.713.40无渗漏50-341.053.256.269.853.161.64.585.366.483.28无渗漏50-440.252.855.772.550.362.94.385.446.313.02无渗漏5 生产应用及质量控制本工程供应的难点在于本公司聚羧酸系减水剂实际应用经验较萘系外加剂少，生产过程的细节缺少预控，这也是本次设计配合比采用两种不同类型外加剂的原因之一。通过实际供应发现

13、了一些问题，经及时采取措施，保障了混凝土的供应进度及工程质量，也在总结经验的过程中制定了专项生产技术方案。在生产中遇到的情况、处理及进一步的控制措施如下：5.1避免两种类型外加剂的混用本公司设立一条生产线（HZS180型）作为海滨大道工程专用，由于同时供应的其它部位高性能混凝土（灌注桩、承台、系梁等）采用萘系外加剂，若供应箱梁时采用聚羧酸外加剂配合比生产时，应将搅拌机、罐车彻底洗刷干净。否则与残留萘系减水剂混合后，将导致混凝土工作性能极差。初始采用聚羧酸供应时，出机混凝土坍落度均在210mm左右，但和易性及流动性差，到达施工现场后只有100-120mm，而且几乎没有流动性，振捣时振动棒拔出后孔

14、洞不易弥合。原因：1、搅拌机及罐车洗刷不彻底；2、聚羧酸与萘系为两种截然不同的外加剂，对比其性能不难发现萘系PH值在9.5左右，属碱性，而聚羧酸外加剂PH值为5.5左右，属弱酸性，易发生反应。处理措施：1、将状态异常混凝土降级作临建使用；2、再次生产时，两种外加剂严格分开使用，生产时固定生产线、固定搅拌运输车及泵车，清洗干净；3、由于聚羧酸外加剂的弱酸性，与铁制容器长期接触会发生反应，影响其质量，必须采用单独的聚乙烯塑料罐盛装，另需单独的PVC管道和计量装置；4、若生产任务较为繁重时，为提高生产效率，全部采用萘系外加剂。5.2坍落度控制预制箱梁对于外观的要求较高，因此，对于混凝土质量的稳定，尤

15、其是坍落度的稳定和均匀性，对于减少水纹、云斑、色差甚至孔洞、浮浆过厚等缺陷起到重要作用。现象1: 聚羧酸外加剂掺量少、减水率高，生产时对用水量极为敏感。当用水量有波动，增减3-5Kg时，坍落度变化显著，轻微泌水或无扩展度。应对措施：1.增加骨料含水率的检测频次，保证生产用水量准确，针对砂子含水建议每个工作班或连续供应过程中每两小时测一次，增加频率，保障用水量的准确度；石子方面，最好是直接干筛。本站在供应前期，为保证石子质量，采用水洗2-3遍，存放一周晾干，但在实际生产过程中，大堆石子外部干燥但内部仍然较湿，且不同层面含水也不均匀，对坍落度的稳定性影响较大。后改为直接干筛，效果较好。2.不授予机

16、操人员调整用水量权限。现象2:计量有误差，出现超掺情况，出机混凝土坍落度偏大，经过搅拌和运输，到施工现场时有轻微离析状，检测其基本性能时，有泌水及板结等现象。作为试验用混凝土，浇筑时不易振捣，上部板结严重。拆模时有粘模现象，试验箱梁底部有明显水纹，内部侧面则有蜂窝现象，外观较差。应对措施：1、延长搅拌时间，保证搅拌均匀性；2、与外加剂厂家沟通协调，将外加剂掺量由设计的1.2%提高至2.0%，减小相对误差，降低计量敏感度；3、升级生产控制系统的管理软件，更换传感器，保障计量精度1。5.3浇筑施工控制天津地区夏季平均温度超过25，最高气温超过38，白天供应混凝土坍落度损失较大，导致施工操作时间变短

17、，影响施工效果，外观差。原因分析：1、气温高，砂石等集料经暴晒后温度更高，出机混凝土温度达到30-35，加速了水化反应；2、工人高温作业影响施工效率，偶尔有箱梁混凝土浇筑收尾时，上部混凝土因失水过快，己无法振捣，造成蜂窝、麻面以及面层开裂等质量问题。应对措施：1、针对混凝土夏季施工特点和诸多不利因素，与施工方沟通后，调整夏季预制箱梁混凝土浇筑时间，于每天早晨6点前和下午8点钟以后时段施工，以此控制混凝土温度，保证质量；2、施工工艺的改进，在箱梁外模侧面设置附着式振捣器，采用插入式振捣器与附着式振捣器相结合振捣方法，提高工作效率和振捣效果；3、提高外加剂的调试频率，考虑外加剂与水泥等主要胶凝材料

18、及气温变化等因素的匹配，及时调整外加剂的配方，以满足施工性能为标准。通过总结前期供应出现的问题并及时采取措施，保障了后续供应的箱梁混凝土良好的和易性及施工性能。拆模未出现任何型式的裂缝，无泌水而造成的砂线，云斑也很少，外观良好，得到相关各方一致好评。6 结论及期望（1）高性能预制构件的混凝土供应宜在施工现场建立搅拌站。由预拌混凝土公司供应，由于考虑运距、交通及气温等因素，技术难度较大，成本增加，对质量控制和经济效果均不利。（2）不宜以坍落度为控制指标，扩展度更能体现高性能混凝土的流变性能。（3）聚羧酸系外加剂与胶凝材料的适应性好、泌水率低、保坍性能优异、构件外观光亮、致密、气泡少，氯离子含量及

19、碱含量低，适合配制耐久性混凝土，尤其适合用于有早强要求的高强度混凝土。但对原材料的品质要求较高，萘系则不然。聚羧酸系减水剂引入我国的时间不长，不宜盲目从众，应用时应严格控制各生产环节，必要时编制专项生产技术方案。尤其在与萘系交替生产时，应注意相关机械、设备、管路、储罐等的清洗。（4）对于C50预制箱梁，应用聚羧酸系和萘系外加剂均可生产出质量较好的混凝土。但生产过程中的控制重点不同，并且需要从施工角度采取必要的措施。（5）对初次采用聚羧酸系外加剂生产或计划代替萘系外加剂的搅拌站，建议初期同时采用两种外加剂的配合比，有多条生产线时可选择其一作为试点，生产时要严格控制两种外加剂的混合。聚羧酸系外加剂

20、的售价降低将利于其在行业的推广应用。参 考 文 献1       戴会生,王博,谢振生.高性能混凝土在海滨大道工程中的应用.全国混凝土质量控制及标准化新进展学术交流会论文集,20092       JGJ55-2000，普通混凝土配合比设计规程【S】3       孙树,孙袓平,欧阳华林,孙海华. 聚羧酸系外加剂在杭州湾跨海大桥工程海工高耐久砼中的应用.江苏建材,2005,1,21:234  &#

21、160;    薛军鹏.聚羧酸盐高效减水剂在清水高性能混凝土的应用. 混凝土, 2009,4:90-92作者简介：王博，男，1983年生，助理工程师，2007年毕业于济南大学材料学院。现为天津港保税区航保商品砼供应有限公司试验室主管，从事混凝土技术研发、生产及质量管理工作。下面是赠送的团队管理名言学习，不需要的朋友可以编辑删除！谢谢！1、沟通是管理的浓缩。2、管理被人们称之为是一门综合艺术-“综合”是因为管理涉及基本原理、自我认知、智慧和领导力；“艺术”是因为管理是实践和应用。3、管理得好的工厂，总是单调乏味，没有任何激动人心的事件发生。4、管理工作中最重要的是：

22、人正确的事，而不是正确的做事。5、管理就是沟通、沟通再沟通。6、管理就是界定企业的使命，并激励和组织人力资源去实现这个使命。界定使命是企业家的任务，而激励与组织人力资源是领导力的范畴，二者的结合就是管理。7、管理是一种实践，其本质不在于“知”而在于“行”；其验证不在于逻辑，而在于成果；其唯一权威就是成就。8、管理者的最基本能力：有效沟通。9、合作是一切团队繁荣的根本。10、将合适的人请上车，不合适的人请下车。11、领导不是某个人坐在马上指挥他的部队，而是通过别人的成功来获得自己的成功。12、企业的成功靠团队，而不是靠个人。13、企业管理过去是沟通，现在是沟通，未来还是沟通。14、赏善而不罚恶，

23、则乱。罚恶而不赏善，亦乱。15、赏识导致成功，抱怨导致失败。16、世界上没有两个人是完全相同的，但是我们期待每个人工作时，都拥有许多相同的特质。17、首先是管好自己，对自己言行的管理，对自己形象的管理，然后再去影响别人，用言行带动别人。18、首先要说的是，CEO要承担责任，而不是“权力”。你不能用工作所具有的权力来界定工作，而只能用你对这项工作所产生的结果来界定。CEO要对组织的使命和行动以及价值观和结果负责。19、团队精神是从生活和教育中不断地培养规范出来的。研究发现，从小没有培养好团队精神，长大以后即使天天培训，效果并不是很理想。因为人的思想是从小造就的，小时候如果没有注意到，长大以后再重

24、新培养团队精神其实是很困难的。20、团队精神要从经理人自身做起，经理人更要带头遵守企业规定，让技术及素质较高的指导较差的，以团队的荣誉就是个人的骄傲启能启智，互利共生，互惠成长，不断地逐渐培养员工的团队意识和集体观念。21、一家企业如果真的像一个团队，从领导开始就要严格地遵守这家企业的规章。整家企业如果是个团队，整个国家如果是个团队，那么自己的领导要身先士卒带头做好，自己先树立起这种规章的威严，再要求下面的人去遵守这种规章，这个才叫做团队。22、已所不欲，勿施于人。23、卓有成效的管理者善于用人之长。24、做企业没有奇迹而言的，凡是创造奇迹的，一定会被超过。企业不能跳跃，就一定是（循着）一个规

25、律，一步一个脚印地走。25、大成功靠团队，小成功靠个人。26、不善于倾听不同的声音，是管理者最大的疏忽。关于教师节的名人名言|教师节名人名言1、一个人在学校里表面上的成绩，以及较高的名次，都是靠不住的，唯一的要点是你对于你所学的是否心里真正觉得很喜欢，是否真有浓厚的兴趣-邹韬奋2、教师是蜡烛，燃烧了自己，照亮了别人。-佚名3、使学生对教师尊敬的惟一源泉在于教师的德和才。-爱因斯坦4、三人行必有我师焉；择其善者而从之，其不善者而改之。-孔子5、在我们的教育中，往往只是为着实用和实际的目的，过分强调单纯智育的态度，已经直接导致对伦理教育的损害。-爱因斯坦6、举世不师，故道益离。-柳宗元7、古之学者

26、必严其师，师严然后道尊。-欧阳修8、教师要以父母般的感情对待学生。-昆体良9、机会对于不能利用它的人又有什么用呢？正如风只对于能利用它的人才是动力。-西蒙10、一日为师，终身为父。-关汉卿11、要尊重儿童，不要急于对他作出或好或坏的评判。-卢梭12、捧着一颗心来，不带半根草去。-陶行知13、君子藏器于身，待时而动。-佚名14、教师不仅是知识的传播者，而且是模范。-布鲁纳15、教师是人类灵魂的工程师。-斯大林16、学者必求师，从师不可不谨也。-程颐17、假定美德既知识，那么无可怀疑美德是由教育而来的。-苏格拉底18、好花盛开，就该尽先摘，慎莫待美景难再，否则一瞬间，它就要凋零萎谢，落在尘埃。-莎士比亚19、养体开智以外，又以德育为重。-康有为20、无贵无贱，无长无少，道之所存，师之所存也。-韩愈21、谁若是有一刹那的胆怯，也许就放走了幸运在这一刹那间对他伸出来的香饵。-大仲马22、学贵得师，亦贵