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威海建设集团混泥土公司陈永钧丁吉臣董杰LOGO主要内容

摘要1

前言2

试验研究部分3

工程应用及效果检查5

研究结果分析4

结语61摘要

根据高等级道路桥梁水泥混凝土路面施工实际情况及要求,文章综合阐述了，通过混凝土原材料的选择及配合比的确定.解决了威海双岛海湾大桥的施工难题,为高等级公路桥面混凝土的施工提供了参考。路桥工程实际情况确定研究方向正交试验结论2前言近年来在水泥路面中使用高强混凝土的现象十分普遍,随着混凝土市场的不断发展，高强度、高性能的混凝土在威海地区不断得到应用。高性能路面混凝土必须具备优良的工作性、高耐久性、经济性等,在满足所有路面混凝土工程性能条件下，尽可能就地取材、经济实用,特别要考虑外加剂的最优掺量。在施工规范中，高性能路面混凝土必须确保有足够的耐久性,由于影响耐久性因素较多,很难用一个统一的指标来反映。因此,本论文通过原材料的择优选择以及混凝土配合比设计,解决施工中各项具体的技术要求。

2.1工程应用简介威海市双岛海湾公路大桥是连接烟威高速公路和威海市区的重要通道，该桥始建于1995年，因受海潮及周边环境的影响，经省市公路部门的有关专家进行鉴定，需对该桥进行维修加固工程施工。我公司于2009年8月13日承接了工程的桥面及护栏加固的混凝土供应。项目采用混凝土强度等级为C50，要求所供应的混凝土，必须有良好的和易性，同时具有抗渗、防冻、耐磨等耐久性能，为防止表层耐磨性能偏低影响使用年限，配合比中不允许掺加粉煤灰。3原材料的选择三菱P.O42.5R

2009年2008年2009年100Mpa70Mpa50Mpa山水P.O42.5R

2008年

初步确定选用烟台三菱水泥和烟台山水水泥，两种水泥性能对比.

28d抗压强度平均值（Mpa）

3.1水泥的选择50.2Mpa48.1Mpa45.3Mpa45.8Mpa2009年2008年2008年山水P.O42.5R

三菱P.O42.5R

2%4%变异系数Cv（%）

6%3.3%4.9%3.5%3.9%三菱水泥需水量比山水水泥需水量少10～20kg/m3

通过对比分析，三菱水泥较山水水泥性能均匀稳定，质量控制较好，最终确定烟台三菱水泥厂家为被选对象。粗骨料石子的选择

石子是混凝土骨架的主要组成，其质量对混凝土强度及耐久性等有直接影响。粗骨料对混凝土的影响主要取决于它颗粒形状、针片状含量、压碎指标值等,粗骨料对混凝土耐久性的影响主要取决于它的坚固性。1.粒径偏大

3.2石子的选择3.合格石子2.石子面子含量偏高威海各厂家石子性能试验情况统计表

序号厂家检测单位压碎指标值（%）针片状含量（%）最大粒径（mm）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永光建材采石场建新实验室12.215204文登汪疃采石场建新实验室10.410255文登孙家西山采石场建新实验室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10.710203.3细骨料的选择砂的比面取决于于砂的粗细程度度（用细度模数数μf表示）,其空隙率则与级级配有关。μf愈大,砂子愈粗,砂的比面面愈小,使混凝土土中的水水泥浆用用量就相相应减少少从而使使混凝土土的强度度提高,因此路面面混凝土土应选用用μf大于2.5(即相当于于粗砂和和较粗的的中砂)的砂子。。砂在混混凝土中中不仅填填充粗骨骨料的空空隙,而且对混混凝土的的耐磨性性起着非非常重要要的作用用,若砂的耐耐磨性差差,路面的抗抗滑性也也就相应应的降低低。因此此路面混混凝土应应选用耐耐磨性较较好的质质地坚硬硬的硅质质砂。我我们考察察了文登登和乳山山砂性能能指标情情况。对对比如下下表：序号产地检测单位含泥量（%）级配细度模数（μf）1乳山建新实验室2.0Ⅱ区2.92文登建新实验室2.2Ⅱ区2.73.4外加剂的的选择在路面混混凝土中中掺入适适量的外外加剂,对改善混混凝土的的密实性性、抗冻冻性和抗抗渗性,减小混凝凝土的收收缩等具具有很好好的作用用。目前前我公司司配制高高性能混混凝土外外加剂主主要为萘萘系超早早强外加加剂NC-4，为了确确保混凝凝土的性性能要求求，我们们引入了了省建科科院聚羧羧酸型外外加剂NC-J作为参比比对象.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很好通过表三三分析，，NC-J的减水率率、技术术经济效效果、增增强效果果都较NC-4好，最终终确定使使用羧酸酸型外加加剂。4配合合比设计计4.1配合比的的主要基基本参数数要求4.1.1计算配合合比C50混凝土配配制强度度要求≥≥59.87MPa,计算如下下:fcu,0=fcu,k+1.645δ其中，fcu,0----混凝土的的配制强强度，MPafcu,k----混凝土的的设计强强度，MPaδ----混凝土强强度标准准差，取取6MPa4.1.2水灰比的的范围确确定公路技术等级高速公路、一级公路二级公路最大水灰比0.440.46抗冻要求最大水灰比0.420.44抗盐冻要求最大水灰比0.400.42为了保证证混凝土土强度、、耐久性性、和易易性要求求，在总总结了大大量的研研究成果果基础上上，满足足路面高高性能混混凝土耐耐久性的的最大水水灰比要要求如上上表，，结合上上表，依依据以往往的高性性能混凝凝土试验验数据，，以及原原材料的的实际情情况，我我们初步步确定0.29≤W/C≤0.31。4.1.3砂率的选选择从工作性性能方面面考虑，，对硬化化混凝土土的密度度、强度度、耐久久性产生生不利影响响，依据据以往的的经验以以及规范范要求，，我们初初步确定定砂率在在38%～40%之间，并并通过实实验确定定最佳值值。4.1.4外加剂掺掺量的选选择外加剂的的使用，，主要是是减少用用水量、、改善混混凝土的的工作性性能、提提高早期强强度以及及节约胶胶凝材料料的用量量，达到到质量和和经济的的双丰收收。根据据厂家的使使用说明明，我们们选择了了1%、1.2%、1.4%三种掺量量，择优优确定外加剂剂的掺加加值。4.1.5水泥用量量的选择择水泥用量量的大小小直接决决定混凝凝土的强强度、工工作性、、耐久性性及工程程成本。。根据以以往的配配比研究究发现，，水灰比比不变，，水泥的的用量达达到一定定数量时时，强度度并未随随水泥用用量的增增加而增增大，只只是工作作性能有有了明显显的改善善。主要原因因有两点点：一是是，水泥泥量增加加，用水水量也会会提高，，硬化后后内部细细微裂纹纹增多；；二是水水泥量增增加，富富裕的水水泥浆增增多，在在表面形形成一条条水泥浆浆带，由由于没有有与粗集集料的机机械咬合合作用，，降低了了整体的的抗破坏坏能力。。综合各方方面因素素考虑，，我们初初步确定定水泥用用量范围围为450～500kg/m3。4.2正交试验验设计通过原材材料的优优化选择择，以及及配合比比各个参参数的初初步确定定，对水水灰比（（W/C）、砂率率、外加加剂掺量量、水泥泥用量进进行三水水平因素素分析，，采用正正交方法法进行配配比设计计。水灰比、、砂率、、外加剂剂掺量、、水泥用用量如右右表所示示：配合比参数试验数据编号水泥用量（kg/m3）450A1475A2500A3NC-J掺量（%）1.0B11.2B21.4B3水灰比0.29C10.30C20.31C3砂率（%）38D139D240D3采用L9（34），正交交设计试试验如下下表所示示：列号试验组别1234组合水平ABCD11111A1B1C1D121222A1B2C2D231333A1B3C3D342123A2B1C2D352231A2B2C3D162312A2B3C1D273132A3B1C3D283213A3B2C1D393321A3B3C2D1试验原材材料的具具体材料料参数：：规格产地掺量系列NC-J山东省建科院1.0～1.5%羧酸规格产地掺量UEA-D寿光利飞10%名称产地规格含泥量压碎指标石子威海宏利10~20mm0.3%5%河砂乳山M=2.92.0%-----表一外外加剂指指标表二膨膨胀剂指指标表三骨料料指标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实验结果果如表所所示：坍落度曲曲线对比比图扩展度对对比图各龄期强强度变化化对比图图对实验数数据的对对比分析析，我们们发现第第五组试试验的工工作性能能、抗压压强度值值均能满满足施工工要求，，因此确确定施工工配合比比：水泥NC-J膨胀剂水胶比/%砂率/%3dMpa7dMpa28dMpa4756.347.5313852.558.066.15工程应用用效果检检查双岛大桥桥如期投投入使用用，作为为大桥施施工的重重点大桥桥桥面，，在工程程结束后的的回放过过程中，，我们对对桥面容容易出现现的裂纹纹，蜂窝窝，麻面面的常见见工程情况况进行回回放勘察察，以上上情况均均未发生生，强度度以及桥桥面性能能达到了了良好的指指标。5.1留置试块块的强度度统计2009年9月9日至2009年9月30日，我们们对双岛岛海湾大大桥桥面面高性能能混凝土土进行供供应，混混凝土方方量共计计1000立方米，，搅拌站站留置试试块通养养条件下下抗压强强度值如如下图所所示：5.2后期回访访北京公科科集团给给予我公公司高