桥面高性能混凝土配制的附演示文稿

桥面高性能混凝土配制的研究**【摘要】:根据高等级级道路桥梁水水泥混凝土路路面施工实际际情况及要求求,文章综合合阐述了，通通过混凝土原原材料的选择择及配合比的的确定，解决决了威海**大桥的施工工难题,为高等级公公路桥面混凝凝土的施工提提供了参考。【关键词】:道路桥梁混混凝土;配合比;原材料;控制前言近年来在水泥路路面中使用高高强混凝土的的现象十分普普遍,随着混凝土土市场的不断断发展，高强强度、高性能能的混凝土在在威海地区不不断得到应用用。高性能路路面混凝土必必须具备优良良的工作性、高高耐久性、经经济性等,在满足所有有路面混凝土土工程性能条条件下，尽可可能就地取材材、经济实用用,特别要考虑虑外加剂的最最优掺量。在施工规范中，高高性能路面混混凝土必须确确保有足够的的耐久性,由于影响耐耐久性因素较较多,很难用一个个统一的指标标来反映。因因此,本论文通过过原材料的择择优选择以及及混凝土配合合比设计,解决施工中中各项具体的的技术要求。2、工程应用简简介威海市**公路路大桥是连接接烟威高速公公路和威海市市区的重要通通道，该桥始始建于1995年，因受海海潮及周边环环境的影响，经经省市公路部部门的有关专专家进行鉴定定，需对该桥桥进行维修加加固工程施工工。我公司于20009年8月13日承接了本本次工程的桥桥面及护栏加加固的混凝土土供应。该项项目采用混凝凝土强度等级级为C50，要求所供供应的混凝土土，必须有良良好的和易性性，同时具有有抗渗、防冻冻、耐磨等耐耐久性能，为为防止表层耐耐磨性能偏低低影响使用年年限，配合比比中不允许掺掺加粉煤灰。3原材料的择优优选择我们对对本次所供的的各种原材料料进行了综合合分析及考察察，确定对可可选资源水泥泥、石子、砂砂、外加剂进进行了对比试试验择优选择择。3.1水泥的的选择水泥是混凝土的的胶结材料,,混凝土性性能的好坏取取决于水泥质质量的高低。我我们对2008年和2009年第一季度度所使用的水水泥进行了择择优筛选，初初步确定选用用烟台三菱水水泥和烟台山山水水泥，两两种水泥性能能对比分析如如下表。表一水泥品种统计周期28d抗压强度度平均值（Mpa）变异系数Cv（%）保证系数（%）需水量对比2008年50.23.34.1三菱水泥需水量量比山水水泥泥需水量少10～20kg//m309年1～3月月份48.13.54.02008年45.34.93.509年1～3月月份45.83.93.7通过对比分析，三三菱水泥较山山水水泥性能能均匀稳定，质质量控制较好好，最终确定定烟台三菱水水泥厂家为被被选对象。粗骨料石子的选选择石子是混凝土骨骨架的主要组组成，其质量量对混凝土强强度及耐久性性等有直接影影响。粗骨料料对混凝土的的影响主要取取决于它颗粒粒形状、针片片状含量、压压碎指标值等等,粗骨料对对混凝土耐久久性的影响主主要取决于它它的坚固性。我我们对考察了了威海地区八八家石子厂家家的石子，性性能如下表：：威海各厂家石子子性能试验情情况统计表表表二序号厂家检测单位压碎指标值（%%）针片状含量（%%）最大粒径（mmm）1顺达采石场建新实验室15.320302世邦采石场建新实验室11.316273永光建材采石场场建新实验室12.215204文登汪疃采石场场建新实验室10.410255文登孙家西山采采石场建新实验室13.111256安金采石场建新实验室11.49307宏利采石场建新实验室85208福鑫采石场建新实验室10.71020根据上表石子的的性能对比分分析，最终确确定宏利采石石场为被选厂厂家。细骨料砂的选择择砂的选择，应在在满足施工和和易性、硬化化后混凝土有有足够的强度度和耐久性的的前提下,能最大限度度的节约水泥泥为原则。优优质的路面混混凝土用砂应应具有小的比比面和小的空空隙率。砂的比面取决于于砂的粗细程程度（用细度度模数μf表示）,其空隙率率则与级配有有关。μf愈大,砂子愈粗粗,砂的比面面愈小,使混凝土土中的水泥浆浆用量就相应应减少从而使使混凝土的强强度提高,因此路面混混凝土应选用用μf大于2.55(即相当当于粗砂和较较粗的中砂))的砂子。砂砂在混凝土中中不仅填充粗粗骨料的空隙隙,而且对混混凝土的耐磨磨性起着非常常重要的作用用,若砂的耐耐磨性差,路面的抗滑滑性也就相应应的降低。因因此路面混凝凝土应选用耐耐磨性较好的的质地坚硬的的硅质砂。我我们考察了文文登和乳山砂砂性能指标情情况。对比如如下表：表三序号产地检测单位含泥量（%）级配细度模数（μff）1乳山建新实验室2.0Ⅱ区2.92文登建新实验室2.2Ⅱ区2.7通过对比比分析，我们们确定选用乳乳山的中粗砂砂。外加剂的选择在路面混凝土中中掺入适量的的外加剂,对改善混凝凝土的密实性性、抗冻性和和抗渗性,减小混凝土土的收缩等具具有很好的作作用。目前我我公司配制高高性能混凝土土外加剂主要要为萘系超早早强外加剂NC-4，为了确保保混凝土的性性能要求，我我们引入了省省建科院聚羧羧酸型外加剂剂NC-J作为参比对对象，二者性性能对比如下下表：表四外加剂品种减水率（%）掺量（%）增强效果NC-418～202.5～3较好NC-J〉301～1.5很好通过表三分析，NC-J的减水率、技技术经济效果果、增强效果果都较NC-4好，最终确确定使用羧酸酸型外加剂。配合比分析4.1配合比比的主要基本本参数要求试配强度的确确定C50混凝土配配制强度要求求≥59.877MPa,计算如下:fcu,0==fcu,,k+1.6645δ其中，fcu,,0-----混凝土的配配制强度，MPaffcu,k----混凝土的设设计强度，MPaδ----混混凝土强度标标准差，取6MPa水灰比的范围围确定为了保证混凝土土强度、耐久久性、和易性性要求，在总总结了大量的的研究成果基基础上，满足足路面高性能能混凝土耐久久性的最大水水灰比要求如如表四满足耐久久性要求的最最大水灰比表五公路技术等级高速公路、一级级公路二级公路最大水灰比0.440.46抗冻要求最大水水灰比0.420.44抗盐冻要求最大大水灰比0.400.42结合上表，依据据以往的高性性能混凝土试试验数据，以以及原材料的的实际情况，我我们初步确定定0.29≤W/C≤0.31。砂率的选择砂率直接影响混混凝土的工作作性，对混凝凝土的强度也也有较大的影影响，同时也也影响混凝土土的泌水性能能。砂率过大大，集料的总总表面积和空空隙率都会增增大，在水泥泥浆含量不变变的情况下，混混凝土的流动动性能将减小小；同样，若若砂率过小，由由于不能保证证粗集料之间间有足够的砂砂浆层，也会会降低混凝土土的流动性能能。工作性能能的恶化，对对硬化混凝土土的密度、强强度、耐久性性产生不利影影响，依据以以往的经验以以及规范要求求，我们初步步确定砂率在在38%～40%之间，通过过实验确定最最佳值。外加剂掺量的选选择外加剂的使用，主主要是减少用用水量、改善善混凝土的工工作性能、提提高早期强度度以及节约胶胶凝材料的用用量，达到质质量和经济的的双丰收。根根据厂家的使使用说明，我我们选择了1%、1.2%、1.4%三种掺量，择择优确定外加加剂的掺加值值。水泥用量的选择择水泥用量的大小小直接决定混混凝土的强度度、工作性、耐耐久性及工程程成本。根据据以往的配比比研究发现，水水灰比不变，水水泥的用量达达到一定数量量时，强度并并未随水泥用用量的增加而而增大，只是是工作性能有有了明显的改改善。主要原因有两点点：一是，水水泥量增加，用用水量也会提提高，硬化后后内部细微裂裂纹增多；二二是水泥量增增加，富裕的的水泥浆增多多，在表面形形成一条水泥泥浆带，由于于没有与粗集集料的机械咬咬合作用，降降低了整体的的抗破坏能力力。综合各方面因素素考虑，我们们初步确定水水泥用量范围围为450～500kgg/m3。正交试验设计通过原材料的优优化选择，以以及配合比各各个参数的初初步确定，对对水灰比（W/C）、砂率、外外加剂掺量、水水泥用量进行行三水平因素素分析，采用用正交方法进进行配比设计计。水灰比、砂率、外外加剂掺量、水水泥用量如下下表五所示：：表六配合比参数试验数据编号水泥用量（kgg/m3）450A1475A2500A3NC-J掺量（%）1.0B11.2B21.4B3水灰比0.29C10.30C20.31C3砂率（%）38D139D240D3采用L9（344），正交设设计试验如下下表七所示：：列号试验组别1234组合水平ABCD11111A1B1C1DD121222A1B2C2DD231333A1B3C3DD342123A2B1C2DD352231A2B2C3DD162312A2B3C1DD273132A3B1C3DD283213A3B2C1DD393321A3B3C2DD14.3配合比比试验具体材料参参数表1水泥参数数表4骨料参数规格产地3天强度28天强度三菱水泥厂27.7MPPa62.2MPaa名称产地规格含泥量压碎指标石子威海宏利10～20mmm0.3%5%河砂乳山M=2.92.0%-----规格产地掺量系列NC-J山东省建科院1.0～1.55%羧酸表2外加剂指标标表3膨胀剂参数数规格产地掺量UEA-D寿光利飞10%试验试配在试配试验中,,依据正交试试验设计，我我们进行了九九组试验，具具体结果如表表七所示。表八试配结果果序号水泥外加剂膨胀剂水胶比/%砂率/%初始状态1小时状态工作性3天7天28天品种数量坍落度扩展度坍落度扩展度1450NC-J5.0452938175375165355差49.855.358.32450NC-J5.9453039195455185435中48.855.359.73450NC-J6.9453140200495190480优47.355.760.34475NC-J5.247.53040180380175345中54.560.165.25475NC-J6.347.53138200450200445优52.558.066.16475NC-J7.347.52939205460200450优57.562.570.47500NC-J5.5503139190450185450优55.659.465.58500NC-J6.6502940210480205470优58.365.969.29500NC-J7.7503038210490205485优57.968.073.2坍落度、扩展度度、各龄期强强度的对比图图如下：坍落度曲线对比比图图一扩展度对比图图二各龄期强度度变化对比图图图三对实验数据的对对比分析，我我们发现第五五组试验的工工作性能、抗抗压强度值均均能满足施工工要求，因此此确定施工配配合比为第五五组。即水泥NC-J膨胀剂水胶比/%砂率/%3天7天28天4756.347.5313852.558.066.1工程应用效果检检查5.122009年9月9日至2009年9月30日，我们对**大桥桥面高高性能混凝土土进行供应，混混凝土方量共共计1000立方米，搅搅拌站留置试试块通养条件件下抗压强度度值如下图所所示：5.2浇注注完的混凝土土我们现场检检查表面无裂裂纹、蜂窝、麻麻面。5.3在威威海市“11·12”特大交通事