大体积验收修改

大体积混凝土低温升梯度设计与综合抗裂技术课题验收汇报完成单位:汇报人:

2013年11月21日汇报提纲一、立项背景二、研究内容与完成情况三、取得的创新性成果四、国内外同类技术对比分析五、获得的知识产权六、工程应用我国大体积混凝土施工规范GB50496-2009中定义：“实体最小尺寸大于或等于1m，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土”一、立项背景承台塔柱实心段锚碇封底结构厚，体积大，钢筋密，一次浇筑量大。大体积混凝土工程一次性连续浇注混凝土几百方至几千方，施工时间长，工程条件复杂，施工工艺要求高,受环境影响大，要求混凝土具有良好的工作性（流动性好，塌落度经时损失小，凝结时间长，不离析、泌水）.水化热高，温度场梯度大，极易产生裂缝。大体积混凝土硬化期间，由于水泥水化过程释放的水化热所产生的温度变化和混凝土的收缩共同作用，由此而产生的温度应力和外约束拉应力，往往导致混凝土结构出现有害裂缝。采取合理措施降低水化热，控制混凝土内外温差防止过大收缩是施工和管理质量控制工作的重点.大体积混凝土特点大体积混凝土温度裂缝控制技术措施大体积混凝土温度应力控制施工控制相变储能大体积混凝土通过降低绝热温升减小△T控制温度裂缝的产生配合比设计外加剂（缓凝）使用优质矿物掺和料优选水泥品种（低、中热）控制混凝土入仓温度（加冰）预埋冷却水管、保温（控制温升、温差）分层浇筑（控制混凝土浇筑质量）温度及应力监测石蜡相变体系膨润土+癸酸相变集料烷酸类相变微胶囊材料相变材料造价高制备工艺复杂力学性能大幅降低施工控制不易大体积混凝土存在的问题根据施工规范（设计规范不统一），水泥用量较高，水化温升高，里表温差大，产生温度应力导致混凝土开裂；混凝土浇注后的保温和降温技术没有很好掌握，通常采用预埋冷却水管通水来降低大体积混凝土的升温峰值，减小内表温差，进行温控。但是这种方式在实际施工中控制不当（温峰后降温速率过快）也会产生温度裂缝降低耐久性能；冷却水管存在压浆不实的问题，水、有害离子的渗入，导致冷却水管锈蚀，影响桥梁结构安全性，冷却水管用量较大，增大工程成本；

封底混凝土工作性能不良，遇水易分散，导致导管布置间距大，混凝土不密实，引起混凝土渗水。

索塔部位实心段大体积混凝土超高、超远距离泵送且标号较高（C50）、水化温升比较高易造成内外温差较大、自收缩比较大、易开裂；混凝土养护不到位，脱模时间过早，造成大体积混凝土表面出现微裂纹；承台裂缝塔柱裂缝二、研究内容及完成情况1、低温升抗裂大体积混凝土配合比优化设计及其温控技术研究2、抗水分散、自密实、低温升抗裂混凝土的制备及其施工技术3、索塔抗裂高性能混凝土的设计及其泵送施工技术研究内容完成情况对照任务书，全面完成了课题研究任务，申请国家发明专利6项，发表论文8篇。

三、取得的创新性成果大体积混凝土裂缝控制技术低温升抗裂大体积混凝土配合比设计（材料设计）通过开发新材料、配合比优化设计，降低水化升温和收缩，提高混凝土的抗拉强度内部-低温升抗裂大体积混凝土边部-高韧性抗裂大体积混凝土减小△T提高混凝土降低增强大体积结构抗裂性能大体积混凝土梯度抗裂结构设计（结构设计）研究思路（1）混凝土裂缝驱动力影响因素研究了胶凝材料组成、温湿度环境条件、限制因素等对1）微裂纹起裂条件；2）断裂面三维构造；3）收缩率；4）内部相对湿度；5）开裂敏感性等，确定了关键影响因素条件。薄膜养护IRH值室内养护IRH值水养护IRH值IRH与收缩值的关系可用公式y=ax+b表示自收缩率和开裂面积及抗拉强度三者之间关系：抗拉强度和开裂面积为自变量x和y，AS作为因变量ξs,ξs可以用含有常数项、X和Y的多项式表示，其中,X=1/(x-2)和Y=1/y,R2

超过了0.852常数项和自变量项系数常数项55740.68136X1790.729Y-1190830.729X*Y-227542.5151X2956.8542741Y28224359.842X2*Y-4258.586697X*Y2657491.4132X31.07279099Y3-17920949.92SamplesFittedequationsCorrelationcoefficient:R2A1-A6ξs=390.52x-45.118y-349.4240.9472B1-B6ξs=-3.204x+15.066y+113.2090.8818(2)基于微观测试技术，研究了水泥基材料微观结构的开裂敏感性微观观察1——环境扫描电镜观察环境相对湿度降低，砂浆集料刚性体与凝胶体之间的界面裂隙增大相对湿度为80%相对湿度为40%相对湿度为10%凝胶凝胶凝胶刚性体刚性体刚性体相对湿度从85%到50%，相对湿度从85%到20%微观观察2——DMP方法微观观察收缩（3）混凝土开裂敏感性试验与评价方法A、圆环法B、平板法编号水(kg/m3)水泥(kg/m3)粉煤灰(kg/m3)纤维(kg/m3)砂(kg/m3)石(kg/m3)减水剂(Wb%)基准14540080081110180.9PP145400801.081110180.9PPF145400800.881110180.9SF145400806080310020.9试件编号抗裂性指标初裂时间/h裂缝最大宽度/mm平均开裂面积a/mm2单位面积的裂缝数目b/根·m-2单位面积上的总开裂面积c/mm2·m-2评定等级基准3.90.352.3692217.1ⅡPP17.00.050.803024.0ⅤPPF20.10.050.25123.0ⅤSF6.30.151.297394.2ⅣC、

采用自主研发的WTST-150约束可调式单轴温度－应力开裂试验机试验机由温湿度调节装置、步进电机、滚珠丝杆、力传感器等组成，底座上设有环境箱。通过测试最高温升、最高温度、降至室温时的最大拉应力、混凝土的抗拉强度、应力储备值、安全系数等参数进行混凝土的开裂敏感性评价。温湿度调节装置进气管道出气管道步进电机滚珠丝杆力传感器活动端固定端碳纤维棒.位移传感器双层模板底座试件环境箱连杆温度传感器图2-16新型试验机的主机结构组成示意图图2温度－应力开裂试验试验特征参数数值时间入模温度250第一次收缩最大拉应力/Mpa-0.01212第一零应力温度/℃29.124最大压应力/Mpa0.23972最大压应力时的温度/℃49.6最高温度/℃49.672温升/℃24.6第二零应力温度/℃46.381温度降至室温时拉应力/Mpa1.40265抗拉强度/Mpa1.90应力储备/％35.7合江一桥拱座C30大体积混凝土绝热温升28℃，取消冷却水管后混凝土最高水化温升50℃左右，内外温差小于25℃，应力储备值达35.7%，且各龄期混凝土的最大温度主拉应力均小于相同龄期的抗拉强度，有较大的安全系数，在施工中可有效避免温度裂缝的产生。

编号水水泥粉煤灰砂石减水剂317226013071510739.4416523016072810952.6拱座C30大体积混凝土配合比(kg/m3)

17基本原理——钢筋混凝土结构中均存在不同层次的核心限制收缩：钢筋限制水泥砂浆；粗骨料限制水泥砂浆；细骨料限制水泥净浆；未水化水泥颗粒限制凝胶。温度湿度变化会对受限制体产生附加应变，设为：建立受力模型及为计算见图为：图1受力模型图2计算简图（3）提出了微裂缝驱动力产生原因及计算方法，建立了刚性体限制下水泥浆体的开裂驱动力公式。18192、低温升抗裂大体积混凝土配合比设计混凝土密实骨架设计原理大体积混凝土胶凝材料体系优化大体积混凝土缓凝保塑减水剂、减缩增韧剂开发低温升抗裂大体积混凝土配比设计方法最大幅度减少胶凝材料用量，抑制水化升温的同时，兼顾混凝土力学性能和耐久性能（1）密实骨架堆积设计（2）补偿收缩材料（低水泥用量，低温升、低收缩）减少收缩减小水化峰值延迟水化峰值出现时间②方法密实堆休积设计排是通过泳矿物掺把和料填食充细集堡料空隙昼、矿物桃掺和料消和细集洁料的混惰合物填怕充粗集阅料之间景的空隙休来实现倚最小空拆隙率Vv，再利叨用Vv控制混孟凝土中掩的水泥朋浆体用律量Vp，从而底达到减毛少混凝崭土中水体泥用量谢和单位掉用水量毒。浆量Vp与空隙Vv、集料谷表面积s（含粉煤狠灰）和浆路量厚度t之间的关侵系为：Vp=Vv+s×t凶=N×Vv，依据澡强度和售耐久性栋要求设弄定水胶停比，借知鉴普通培混凝土熊的水胶搬比取值服，C30混凝土的胃水胶比可深在0.3理6～0.4愧0之间选取级，C40混凝土的痰水胶比在0.3爷2~0睛.36之间选取质，C50混凝土元的水胶赛比在0.2四8~0妄.32之间选涌取；最详后再求被出拌和迎水量。①原理粉煤灰等援矿物掺合否料的密度隆和细度均把比砂小，铸从材料堆涛积理论上羞讲，密度谣小的材料也填充密度阻大的材料屑，其曲线改会表现为占具有峰值朱的抛物线护形式。按凳四分法取作料，进行印最大容重市测定，将删实验数据用通过曲线旦拟合得出钓致密堆积贵系数α、β，获得最牌大堆积密咳度Uw。不同强度血等级低温汗升抗裂大碎体积混凝铜土配合比教优化设计聪（密实骨险架堆积法膛）1)确定粉澡煤灰填雄充砂的庄比例2)以α比例的鼓细集料(含粉煤拨灰与砂)填充粗涛集料得倒最大堆萄积因子a.配合比计泰算步骤3)由此得出汇最大单位淘重为Uw，(其中wf、ws、wa分别表块示粉煤溉灰、砂镰、石子敲的单位性重量；潜不同级狗配的粗胜、细骨剖料对应析不同的α、β）4)最大单位川质量中的启粗集料质忧量：；5)最大单鬼位重中哄的砂的猛重：6)最大单位涛重中的粉置煤灰重：7)最小空隙烈率：8)混凝土疯中所需倦填塞和但润滑的押水泥浆赏量：式中：N—水泥浆量墓的放大倍叔数；s—为骨料击表面积侄；t—为包裹于碗骨料表面扭的润浆厚匠度。9)骨料的用凑量：10)由于水泥敞浆量需要程放大，则答集料质量闪作如下调诱整：注：ws’为调整后鸭砂的质量耕，wa’调整后粗堵骨料的质驴量，wf’为调整后猫粉煤灰的射质量，WC、WW分别为挡水泥、班水的质菠量，λ为水胶比鸦。1)最大容重罩试验要求①取若干敢砂样，择放入烘暮箱，待扯烘干后拨用于试来验。②称取一定兔量的干砂沾，进行筛斜分分析，余得出细度扔模数，属艳于中砂即姐可。③称取一叫定量（枕足以填协满3L容重桶）危的干砂，眉按2%的比例东往砂中驼添加粉讨煤灰，问加到8%左右后垂，按1%的比例减林慢添加粉衔煤灰。在炼最大单位忙重附近，怠多做几次丝式求取平均鞭值。④对求得的湾数据进行呈曲线拟合郑，得出二偿次曲线方想程，对方洒程进行求棍一阶导数术，并令其埋为0。将求得德的α值代回方雷程，即可各求得粉煤芹灰与砂的故最大堆积视密度Uw。⑤求β的方法急与求α的方法鸭一样，骗只不过胸用含粉洁煤灰比尘例为α的砂、粉蕉煤灰混合稼物取代砂归。由此通凝过曲线拟额合同样可求得β、Uw（三者的烟最大单位绘重）。b.配合比设喷计系数的扇确定2）α、β以及Uw的确定以细度屑模数为2.8的中砂席、5-2冻5mm连续级配熄的碎石、近需水比为96%的Ⅱ级粉煤弯灰为例哨，根据早以上试酬验方法涝、得到懂的粉煤敢灰充填亿单位重忧数据见景下表。αUw/(kg/m3)βUw/(kg/m3)0.041826.70.301993.30.101913.30.442133.30.091853.30.502060.0以堆积系丹数为横坐相标，以堆撤积密度为必纵坐标，脆作出抛物朵线图，拟密合的二次畏曲线的方庸程为：Y=–2桶4068磨X2+47绍75.讯5X+胸167检6.2粉煤灰秀充填单纤位重致密堆惭积因子α图对上式求妙一阶导，抵并令其为0，可得α=10%时，Uw=19刘13.蒸1kg蝴/m3，即粉戒煤灰与荐砂的最填大单位授重为191性3.1英kg/呈m3。当α=10救%时，将粉孙煤灰加入僻中砂与碎开石的最佳妈混合物中鸟，可以得偏到抛物线佩如图，其讲曲线方程葱为：Y=–2倍897.之2X2+25虏03.报5X+嘱158练4.5。对上式伐求一阶冲导，并备令其为0，可得β＝43％，此时恶，Uw＝212衰5.3黎kg/桶m3，即粉思煤灰、隔砂、石齐子三者遇的最大慨单位重互为2125甚.3kg徐/m3。致密堆地积因子β图3）n值的确却定在致密酿系数α、β以及最大没单位重Uw确定的前蒜提下，从煮表6.3.错3-2可得：如脱果同一水翻胶比时，n降低，盯则Vp=忘Vv础+s×妥t=n预×Vv随之下宾降，水帝泥浆量把相应减钱小，而诊骨料用图量相应碍增加；型反之，刻则水泥蔬浆量增介加，骨忍料减少可；然而嘱，n值过于易减小，故虽然保观证了水搜泥的用锤量减少唐，但降块低了混委凝土的耳工作性厚和强度款；如若n值过大，刘则会达不弃到降低水舞泥用量的献目的，从领而经济性班和耐久性耕也体现不颈出来。通桥过多次试役验找到的咐合理的n值为1.2，既保证道了强度，眼又使得经荣济性和耐掏久性体现饿出来。n值混凝土工作性能1.1浆料包裹不住砂、石，坍落度小，且损失大，基本无流动性，扩展度小，不适宜泵送1.2浆料能包裹住砂石集料，坍落度满足设计要求，损失小，且适宜于泵送1.4浆料用量过多，虽然有较大的坍落度和扩展度，但胶凝材料用量过多，不满足经济性和耐久性的要求n值与混凝售土工作性像能4)骨料用量瞎的校正由于水泥抛浆量需要朗放大（步地骤10计算式樱），对快骨料用克量进行萌调整后柜得出每遣立方米恋混凝土惊中砂、究石、粉都煤灰的时用量分垂别为796k裤g、109例9kg和160胜kg，砂率摔为42%。5）胶凝材料劣的用量的陪计算浆料体箭积率，设水纱胶比为λ，则由上式可奴得故有依据强兔度和耐虹久性要必求设定骄水胶比抛，借鉴获普通混亦凝土的赤水胶比逆取值，胳铺装水燥泥混凝超土的水阁胶比可切在0.34～0.40之间选取阳，最后根斥据以上公降式求出拌姻合用水量斩。通过上算述计算过衬程，可得粉出水泥、抬粉煤灰、夫水、砂及仁石的用量烤。减水剂惹的掺量可缓根据水泥溪与减水剂贤的适应性幻玉分析和施良工和易性纽奉来确定。6）配合比试链验验证通过密实偶骨架堆积捧理论设计恩出混凝土风的配合比熊后，还需椅对其进行雾试验的验溪证：①对密实骨曾架堆积法盗所得配合腰比的工作尺性能与抗呈压强度进专行试验，旱检验其是订否能够满抓足桥梁工己程混凝土骄的技术指趁标；②验证密实令骨架堆积蜘配合比是砖否达到了奥减少胶凝钉材料用量原、提高工宴作性能和匀耐久性能对的目的。（1）进行混涛凝土配合袜比试配时织，应采用奶工程中实诞际使用的记原材料，皆混凝土的删搅拌方法羞，宜与生虎产时使用忘的方法相燃同。（2）混添凝土配隔合比试骆配时，种每盘混岛凝土的古最小搅来拌量应米大于15升；当采缘瑞用机械搅音拌时，其粪搅拌量不家应小于搅爷拌机额定驴搅拌量的1/4。（3）按计醋算的配瓜合比进昌行试配挂时，首猴先应进担行试拌愉，以检傅查拌合拾物的性锦能。当晃试拌得买出的拌甚合物工伪作性能辽不能满坛足要求焦时，应物调整用枕水量、勤砂率、农外加剂蹄掺量、筹掺加方阅法等；曾当其仍你然不能柏满足要络求时，狐应调整流水泥、宇矿物掺拉合料、挎外加剂散等材料搬种类，料直到符瞒合要求哲为止。c.试配、城调整与呆确定（4）混凝土证工作性能剖评价指标宣有：坍落舒度、坍落客度经时损袖失、压力冶泌水、扩盏展度、倒家坍落筒流产出时间等练，初始坍艺落度一般夕宜控制在180mm～220mm，2h后坍落眉度宜在160mm以上，结现场浇精注时混督凝土坍以落度应很大于160mm；对于循弯、斜培、坡桥观等特殊敢段落，竞可根据宴具体情碌况控制亏现场水腾泥混凝抄土浇注筹时的坍萍落度大森于160mm。（5）制作小混凝土俱强度试滩验试件防前，应忆检验混浑凝土拌属合物的我坍落度朋或扩展名度、粘蔽聚性、禽保水性踢及拌合烤物的表彻观密度许，并以岂此结果苦作为代霞表相应季配合比仰的混凝肺土拌合我物的性水能。（6）进两行混凝滤土强度俱试验时举，一般柄宜试拌拦三种不胡同混凝缓土配合特比，每追种配合绍比至少躲应制作价一组（葬每组三趋块）试尸件，标哀准养护扮到28d时试压；天需要时可汽同时制作止几组试件洞供3d、7d试压，颠提供参渴考配合纱比，满乞足施工非急用，赌但应以拜标准养海护28d强度或按件现行国家交标准（粉罚煤灰混凝苹土应用技闭术规程）(DG/猫JT08厅-230垮-200薄6)、现行行汪业标准《粉煤灰旋在混凝掉土和砂吩浆中应虎用技术束规程》(JG之J28)等规定的工龄期强度贯的检验结朱果为依据蜡调整配合移比。（1）对混凝活土性能指按标有特殊市要求时；（2）水泥建、外加园剂或矿券物掺合得料品种娘、质量咱有显著浇变化时桑；（3）该配毒合比的怜混凝土趴生产间高断半年苦以上时榆；（4）施工环挥境条件和绩天然原材角料发生较鹊大变化时袖。d.当遇有下霜列情况之情一时，应锡重新进行鱼配合比设谁计：以合江单一桥C30大体积拱繁座混凝土伟、合江二弦桥塔座C40实心段混碍凝土、塔立实心段C50混凝土为拔例。该工爽程的相关常原材料物魄理性能参椅数如下：水泥：重恩庆腾辉P·O樱42.扶5水泥，表刺观密度3100料kg/m3；粉煤灰系：重庆绝华珞Ⅰ级粉煤肌灰，表镰观密度牙为225素0k快g/m3，Ⅱ级粉煤灰粘，表观密葬度2200已kg/尘m3；砂：合脉江当地切的河砂兵，表观搬密度为276表0k梨g/m3；卵石：各合江当眼地的卵刊石碎石泉，表观肾密度为270再0kg村/m3。密实骨喝架堆积俭法设计锅法算例第一步：醉针对工程拒提供的砂闷、石集料帅以及粉煤衡灰等原材宽料，进行乒密实填充咐试验，具足体方法为僚：称取一躺定量（吓足以填株满3L容重桶阔即可）觉的干砂便，按2%的比例王往砂中升添加粉忘煤灰，森加到8%左右，流加粉煤攻灰比例贴减慢，缸按1%的比例往冷砂中添加鸡粉煤灰。降在最大单绸位重附近烤，多做几来次求取平纠均值。同络理，将最明密实填充饲的粉煤灰注和砂的混珍合物作为骡细集料，逆进行与碎美石的最大锐密实填充歉试验，得小到下表所设示的数据浇。水泥（两华新）密纹度为310任0kg友/m3，粉煤灰控（Ⅱ级）的密警度为220遮0kg猾/m3，河卵石扇的密度为2700士kg/m3，砂的夺密度为2760嫁kg/m3，水的密与度为1000毕kg/本m3。αUw/(kg/m3)βUw/(kg/m3)0.051676.70.3520530.081712.20.3820910.101746.70.4021200.121769.40.4221490.151783.30.4521660.201756.50.502140密实填客充数据对所得筝的数据余进行曲迅线拟合联，所得复的抛物扒线图见驳下图：从上图看伞出，拟合摘的二次曲组线的方程纽奉为：Y=–9搞637.饭7X2+29探99X轧+15类44.搜8，对其旷进行求访一阶导咬，并令郑其为0，可得α=15炕%时，Uw=罩178烦3.8戒kg/厦m3，即粉油煤灰与芳砂的最林大单位手重为178灵3.8缘瑞kg/释m3。当α=1待5%时，将莲粉煤灰桌加入中要砂与碎宁石的最卫佳混合践物中，艇同样可忙以得到激抛物线篮如上图隙，其曲芽线方程屠为：Y=–9听444.京6X2+86轿72.僵5X+坏168览.24，求一阶相导，并躺令其为0，可得β＝45％，此时食，Uw＝2166演kg/m3，即粉款煤灰、告砂、石沟子三者寺的最大糊单位重悲为2166亮kg/m3。粉煤灰+砂密实矛填充曲造线图粉煤灰+砂+碎石密匙实填充详曲线图第二步：概进行相关栋参数设定饥，并按照增公式计算职混凝土配羡合比。强度等级试验参数设定/计算参数密实堆积配合比（kg/m3）UwGSFAλNVvVpWsWaWfWcWwC30216611918281460.381.100.190.217921145150226140C400.331.200.190.237891134139282139C500.311.300.190.257691105135331144密实堆积孔相关参数厌计算结果根据上严述试验哨和计算往，获得分的密实兼骨架堆伴积法混盖凝土配经合比，残并进行香了工作逗性能和她力学性钉能测试考，试验语结果如差下表：强度等级水泥(kg/m3)粉煤灰(kg/m3)砂(kg/m3)碎石(kg/m3)水(kg/m3)减水剂(kg/m3)坍落度(cm)抗压强度(MPa)7d28dC3022615079211451403.382030.141.6C4028214978911341393.802039.752.5C50*33113576911051444.602150.263.6注：(1)聚羧酸辨减水剂给的掺量拿根据具沉体施工届时对混况凝土工羽作性能畜要求以草及减水搂剂的减弃水率、免保塑性电能、含其气量、俭缓凝时河间来确钱定；(2)予C50混凝土配狠合比采用纵的是Ⅰ级粉煤础灰。密实骨架听堆积法混代凝土配合虫比及性能实际施登工配合盈比在密禾实骨架蹦堆积法腹设计确页定的配亿合比基甩础上进览行了微吐调，也姥能满足《普通混舟凝土配击合比设所计规程》JGJ众55-2蔑000，确定宝混凝土翠的实际匙施工配紫合比及趴性能如笛下表：强度等级水泥(kg/m3)粉煤灰(kg/m3)砂(kg/m3)碎石(kg/m3)水(kg/m3)减水剂(kg/m3)坍落度(cm)抗压强度(MPa)7d28dC3022515079211301453.382128.040.1C4024018077411151403.802040.854.0C5032913175411211384.702148.362.7通过对致现场混劣凝土的兽温度监命控，测撇得的C30大体积银塔座混昂凝土实嚼际温升泡为29℃，采用Ⅰ级粉煤灰案制进行C40承台大体俱积混凝土草的配制时名，以50k色g的粉煤臂灰等量负取代水喉泥，混鹅凝土绝剖热温升谅为32℃，在不项通冷却敏水管的棕情况下县，混凝峡土内外捡温差均住小于25℃。实际施工桶配合比及痕性能合江一间桥拱座读、二桥际承台和渣塔实心区段混凝墨土施工饱配合比(kg音/m3)合江二桥2号墩承销台长37.6悦×20.风1×6米，一次锤性浇注。红入模温度护为28摄氏度虏，最高访温度为61.8猪℃，内外最戒大温差23.5覆℃。90天强度乔达到63MP疲a，PH值12.宇6。合江二非桥塔柱沙实心段26.紫5×1晋4.7演×3米，一次护性浇注。糟入模温度周为30℃，最高嫂温度为58.9菠℃，内外最瞒大温差19.吊7℃。合江一谷桥拱座C30大体积混忆凝土，总拼方量为1100与0方，28天强度38~4鹅1MPa，90天强度53~斜57M苗Pa，新拌蛙混凝土PH值12.耻4。入模温误度25℃，混凝慨土最高隔温度53~5屑5℃，内外咏温差19℃，未出栽现裂缝A、高活谢性补偿诱收缩矿惯物掺合凶料RA研发了由钢渣、露矿渣、央硫铝酸陵盐水泥统熟料和洽石膏混合而窗成的具棍有高活盒性和补鸣偿收缩烛功能的缴干粉状窃高活性溪补偿收华缩矿物欣掺合料(RA)，该体系释中四种相成分相闭互作用狱、协调污发展，胆利用硫财铝酸盐若水泥熟开料和石企膏的早逗期反应反生成钙货钒石，骂提供强喷度和发傅挥其补搞偿收缩棉功能，创钢渣中克的f-C删aO、f-M胀gO中后期棵水化生谷成Ca(扩OH)2、Mg（OH）2体积膨起胀，补冲偿混凝耽土的收估缩。同阻时，体脆系中的携磨细高去炉矿渣踢粉、钢充渣粉与闸水泥匹挽配发挥婶其高活届性，使茶得该矿我物掺合蚁料既具漫有高活五性也具志有持续帆膨胀补斗偿收缩灭的功能铲。38为了进一榆步降低混霞凝土温升穷，减少收脖缩，开发涉了以下功淡能材料39编号水泥kg/m3粉煤灰kg/m3RAkg/m3抗压强度/MPa膨胀率×10-428d84d氯离子扩散系数/m2/s28d碳化深度/mm抗裂等级28d90dC3010015014042.453.40.5~1.02.5×10-125.0ⅤC4014014014056.569.10.3~0.81.8×10-123.5ⅤC5023013012064.774.8-0.3~0.51.5×10-121.0Ⅴ表1高活性知补偿收堵缩矿物早掺合料失制备的芽混凝土都性能混凝土强度等级C30C40C50最高温度（取消冷却水管，℃）50~5557~6365~70水化温升（℃）20~2527~3335~40表2采用高套活性补腹偿收缩钩矿物掺这合料制贞备的混梢凝土的净最高温服度和水仓化温升(℃)注：入模米温度30℃武汉中北需路跨楚河剃桥各组分用量（kg/m3）坍落度（cm）抗压强度（MPa）水水泥粉煤灰RA砂石减水剂0h1h7d28d14514014014078511004.822.019.535.455.3入模温度奇为10℃，混凝土虾最高温度40.2舰℃，最大内握表温差均粉小于21℃，在分块浇筑+混凝土积配合比滋优化设压计的综合温右控措施温度控制效炸果效果明辈显，没有妨产生温度括裂缝。中北路跨签楚河桥桥急台长约66.勒80m，宽约7.7屠0m，高约3.20最m，属于抢大体积中混凝土呆结构。镰本工程潮综合采塌用设置潮后浇段眼分块浇统筑以及难配合比忠优化设版计减少僵水泥用妹量的方双法，降过低水化解热，达驴到取消秃冷却水僻管，抑斜制桥台储混凝土云结构温绑度裂缝必产生的诸目的。武汉东忙一路跨胜楚河桥各组分用量（kg/m3）坍落度（cm）抗压强度（MPa）水水泥粉煤灰RA砂石减水剂0h1h7d28d14514014014078511004.822.019.535.455.3入模温纸度为10℃，混凝土内搞部最高温铺度小于60.煤5℃，断面平杰均最高温侧度小于58.9汗℃，桥台大臂体积混凝抵土内表最幻玉大温差小罢于22.6秃℃，，没有偿产生温授度裂缝全。东一路跨炼楚河桥单虫个桥台基昏础采用6根φ2.伐5m钻孔灌注紧桩，其中0#桥台长舒约42.拆00m，宽约10.2歼0m，高约4.0澡0m，混凝土豆浇筑方量混约为1713谁.60m次3；1#桥台长却约47.3水0m，宽约10.2蜜0m，高约4.0诊0m，混凝氏土浇筑搏方量约滨为192挠9.8匆4m3，0#和1#桥台均属后于大体积希混凝土结姿构。复掺粉葛煤灰和鸦矿粉的韵大体积箭混凝土喜配合比蛙（kg/m3）复掺粉早煤灰和起矿粉的撤大体积租混凝土神的性能标号坍落度（mm）抗压强度（MPa）收缩（×10-6）0h1h3d7d28d3d7d28dC3022020019.832.545.8101168231C4022020023.537.952.1112188262C5021019529.647.665.3128204299标号水水泥粉煤灰矿粉砂石减水剂C301429615015079510553.8C4014514014014078010604.73C5015023013012077010505.28复掺矿粉尤和粉煤灰骂的大体积舞混凝土配左合比优化屋设计降低水化撞温升，但闯增大了混蜘凝土的自题收缩C、减缩增大韧剂的开株发以有机俗硅氧烷汉基团与叛聚醚基绍团进行耕修饰，饺优化氨甘基甲酸达酯嵌段祸共聚物吴结构，岔制备出靠具有减难缩与增分韧作用惠的外加定剂，探网明了以网络状骨辞架结构为特征的然减缩增韧裳机理。_____SidechainLongsidechain较低的技掺量、分散、减缩貌、增韧聚合物绢网络骨表架结构编号水泥粉煤灰水粗集料细集料减水剂减缩增韧剂%减缩剂：增韧剂135013015410537631.2%\\235013015410537631.2%1.0%1:1335013015410537631.2%1.0%1:2435013015410537631.2%1.0%1:328d抗折强度混凝土自太收缩率单掺粉煤造灰C50大体积混鄙凝土低温升抗疮裂混凝土被与普通混怀凝土收缩公对比结果标号水水泥粉煤灰矿粉砂石减水剂减缩增韧剂C30（抗裂）1429615916379510553.84.2C30（普通）158290100/79510553.8/C40（抗裂）14513014014079510554.14.4C40（普通）15533080/77010704.8/C50（抗裂）15023013012077010505.284.8C50（普通）15040080/75010705.8/标号3d*10-67d*10-628d*10-660d*10-6180d*10-6C30（抗裂）59113174203246C30（普通）101168231304382C40（抗裂）75129203233286C40（普通）112188262322412C50（抗裂）88143230263319C50（普通）128204299346458承台，友直径40.转6m，厚6m，C30塔座下部30*2芒6m，上部25*2吃1m厚2.5工m，C40塔柱下部招实心段24*1乡丰8m，厚9m，C50塔，中部冻实心段19*壤18m智,10虑.7厚,C5右0嘉绍斜拉群桥，塔高173m嘉绍大桥酷大体积混犁凝土推荐汤配合比（kg/m3）嘉绍大桥毛大体积混收凝土的性翁能标号坍落度（mm）抗压强度（MPa）28d碳化深度(mm)抗冻等级氯离子渗透系数（×10-12m2/s）0h1h3d7d28dC3022020019.832.545.85.0F3002.0C4022020023.537.952.13.5F3001.5C5021019529.647.665.32.0F3001.0标号水水泥粉煤灰矿粉砂石减水剂减缩增韧剂C301429615015079510553.84.0C4014514014014078010604.734.4C5015023013012077010505.284.8矿物掺合膏料对混凝策土孔溶液进离子碱度询的影响承台第篮一层第3天水化躺热温度挡云图承台第一笨层第7天水化热杯温度云图层号最高温度/℃最大温差/℃承台第一层56.821.5承台第二层60.323.8大体积仅混凝土裹温控计纹算——嘉绍大士桥（无葱冷却水吊管）承台第陕二层第3天水化热沉温度云图承台第二异层第7天水化熟热温度阳云图塔座第3天水化热庭温度云图塔座第7天水化芹热温度艘云图层号最高温度最大温差塔座68.123.1塔座混膨凝土温否度应力斗场

龄期第3天第7天第28天塔座0.4330.7461.028塔座混最凝土最殿大主应乳力表剪（MPa）塔座混陪凝土温元度分析浑结果（玩℃）下塔柱血第一层环第3天水化热执温度云图下塔柱颜第一层核第7天水化热希温度云图下塔柱它第二层晕第3天水化热痰温度云图下塔柱第遇二层第7天水化热均温度云层号最高温度/℃最大温差/℃下塔柱第一层68.123.7下塔柱第二层68.221.5下塔柱钥混凝土客温度应陡力场

龄期第3天第7天第28天下塔柱第一层0.421.081.59下塔柱第二层0.511.01.43下塔柱互混凝土宴最大主鼓应力表芬（Mpa）中下塔设柱第一河层第3天水化热州温度云图中下塔柱宜第一层第7天水化热兰温度云图中下塔筒柱第二劫层第3天水化热咏温度云图中下塔摔柱第二雹层第7天水化寻热温度丛云图中下塔柱叙第三层第3天水化锅热温度烧云图中下塔柱蝴第三层第7天水化热干温度云图层号最高温度/℃最大温差/℃中下塔柱第一层55.222.8中下塔柱第二层67.023.3中下塔柱第三层67.322.5中下塔柱嗽混凝土温伪度应力场

龄期第3天第7天第28天中下塔柱第一层0.410.901.41中下塔柱第一层0.521.031.59中下塔柱第一层0.500.901.50中下塔按柱混凝啄土最大厘主应力勉表（Mpa）中上塔柱何第一层第3天水化热煤温度云图中上塔柱死第一层第7天水化热帖温度云图中上塔柱刷第二层第3天水化传热温度筒云图中上塔剪柱第二刘层第7天水化热慎温度云图层号最高温度/℃最大温差/℃中下塔柱第一层50.022.5中下塔柱第二层56.823.9

龄期第3天第7天第28天下塔柱第一层0.410.781.39下塔柱第一层0.560.901.46中上塔柱恶混凝土温盾度应力场中上塔柱庭混凝土最潮大主应力拌表（Mpa）大体积混夕凝土劈裂赞抗拉强度惜（Mpa）龄期（d）3728C30混凝土1.192.683.42C40混凝土1.872.903.57C50混凝土1.933.213.95温控施菠工的现商场监测承台温轿度测点秧平面布响置图（皮单位：mm）根据承台视、塔座及租塔柱结构喂特点和温择度场计算字成果，拟缘瑞在各层埋哑设温度传袖感器，温懒度传感器砖为PN结温度传峡感器，温赤度检测仪悲采用PN-宜4C型数字蜜多路自天动巡回肥检测控网制仪。温度传感序器主要技认术性能：序测温范围-50℃畜~+15萄0℃；工作误茄差+0.矮5℃；分辨肆率0.1兽℃；平均灵滚敏度-2.统1（mv/上℃）。承台第厨一层混剑凝土测智温点剖刘面布置峡图（单办位：mm）承台混锁凝土第伶一层布搁置3层测温点梳，位于0.5逝m、1.2拖5m、2m的位置承台第二选层混凝土贩测温点剖菠面布置图绸（单位：mm）承台混凝乖土第二层滋布置3层测温点糊，位于0.5恩m、1.7尸5m、3m的位置杯。塔座温度正测点平面逮布置图（紫单位：mm）塔座混凝晌土测温点店剖面布置膜图(单位：mm)塔座混溪凝土布冰置三层姑测温点翠，位于0.5m、1.3m和2.1京m的位置下塔柱谊实心段舟温度测押点平面门布置图梁（单位帆：mm）下塔柱实芳心段混凝惨土测温点镰剖面布置方图（单位叔：mm）下塔柱各坡层布置测种温点，位棍于0.5泄m、1.5苹m和2.5当m的位置中下塔柱而连接段温津度测点平药面布置图烟（单位：mm）中下塔糖柱连接纤段混凝贯土测温剩点剖面缝布置图校（单位航：mm）中下塔匀柱各层赚布置测货温点，称位于0.5豆m、2.25肝m和4.0冲m的位置中上塔柱勤连接段温顾度测点平悔面布置图则（单位：mm）中上塔这柱连接讽段混凝跑土测温锦点剖面恶布置图董（单位也：mm）中上塔柱彻各层布置奇测温点，纯位于0.5裁m、2.1双5m和3.8m的位置谁。同时检三测大气外温度，病混凝土辛浇筑温托度。在混凝盾土浇筑烟前完成弦传感器胳的埋设爱及保护抗工作，穗并将电三缆接至捷测试房回，保护粥材料主怨要为角类钢和塑曲料泡沫大。各项烘测试应东在混凝筒土浇筑希后立即康进行，陡连续不翠断。混矿凝土的颤温度测悠试，峰维值以前仅每2小时观宵测一次淹，峰值方出现后态，每4小时观趣测一次塘，持续5天，转入遮每天测2次，直至熔基本稳定宝。每次检衣测完后及烟时填写混摇凝土测温立记录表。嘉绍大桥嫁承台大体张积混凝土贪温控结果Z3墩承台顷大体积原混凝土第一次浇筑厚度箱为2.5饱m，在预毙埋冷却攀水管未进行臣通冷却脉水降温碌的情况炉下，升温测阶段持射续3天，入模温度35℃，气温39℃，混凝土最给高温度为66.2谁℃，最大内外惩温差为19.8舱℃，其最高升拼温及最大捐内外温差遭均在第二挠层测点范悬围内出现症；承台大慈体积混凝膊土第二次浇筑厚度贫为3.5肆m，在未通冷呢却水进行零降温的情展况下，升温阶赶段持续3天，最启高温度俘为66.3周℃，断面锅最高平残均温度妈为64.9鞠℃，最大内嘱外温差滚为20.9逗℃，其最高杯升温及贷最大内乎外温差婶均在第蒙二层测法点范围离内出现锡。由有析限元分银析结果筑及力学烟试验结蛋果可知吴，承台悄混凝土7d劈裂抗胁拉强度蜓为2.1M见Pa，28d劈裂抗拉很强度为3.3，均大于蹲同龄期联下混凝蔬土温度纯应力，正且有较慈大安全描系数。主墩承独台及桩陵基础平洲面图主墩承台项布置立面奴图大榭二宣桥主墩讽基础位扛于水中铜，单墩紫基础采肢用22根φ3.朱0m～2.5棚m钻孔灌统注桩，讲桩基呈慎梅花形座布置。办从减少身承台阻属水面积泳及利于斑通航的竭角度考故虑，承锄台与主涌塔按斜舱交10°布置，酒承台两弊端采用辩圆端型鞭。承台别宽26.截4m、长38.2削2m、厚5.0姑m，封底却混凝土唉厚1.5台m。宁波大绘榭二桥编号水kg/m3水泥kg/m3粉煤灰kg/m3矿粉kg/m3砂kg/m3石kg/m3减水减缩增韧剂kg/m3初凝时间h坍落度(cm)抗压强度（MPa）0h1h7d28d113213517513080510008.81722184452213615517511080510008.81722194452配合比设布计项目抗裂等级抗冻标号抗蚀系数

Cl−扩散系数×10−12m2/s性能VF30098.5%

1.4性能指标1.温度场说分析大榭承台跨第一层3d温度云图未通冷却榴水通冷却水大榭承艘台第一爷层7d温度云疫图未通冷脱却水通冷却水大榭承台栋第一层28d温度云图未通冷遭却水通冷却水大榭承台培第二层3d温度云图未通冷摩却水通冷却水大榭承骄台第二达层7d温度云图未通冷却草水通冷却水大榭承台营第二层3d温度云盏图未通冷芳却水通冷却水大榭承珍台第二陡层28d温度云图未通冷却混水通冷却陵水温度效恋应对比遇分析层号不通水通水最高温度最大温差最高温度最大温差第一层43.5/51.620.7/22.537.2/47.719.6/20.3第二层46.8/54.722.6/23.942.8/50.920.8/20.9由分析结苦果可知，裤通冷却水效后第一层偿的最高温仅升降低了6.3℃，最大温厘差降低了1.1惯℃；第二层礼的最高温利升降低了4.0亩℃，最大温偿差降低了1.8毁℃。而取消丢冷却水冶管施工恩仍满足《大体积混搬凝土施工阀规范》中规定后温差不层宜大于25℃，浇筑体愿表面与大雄气温差满敬不宜大于20℃的要求滚。出于万经济及类施工进眼度等相理关考虑叉，建议客可取消循冷却水桂管施工太。2.应力场便分析大榭承台站第一层3d应力云图未通冷颤却水通冷却扇水大榭承台杂第一层7d应力云身图未通冷员却水通冷却水大榭承敌台第一咳层28d应力云图未通冷却唯水通冷却痛水大榭承台愤第二层3d应力云筝图未通冷却墨水通冷却水大榭承种台第二弹层7d应力云输图未通冷却狗水通冷却吊水大榭承齐台第二拥层28d温度云图未通冷却夸水通冷却抹水应力结敏果对比放分析层号通水最大拉应力(MPa)不通水最大拉应力(MPa)3d7d28d3d7d28d第一层0.370.690.990.440.710.98第二层0.450.751.110.510.751.01龄期(d)3728承台C40混凝土1.832.873.48应力分还析结果大榭承台C40混凝土劈王裂抗拉强屯度(MP凯a)分析结徐果可知调，取消暮冷却水残管进行队施工的草情况下馅，混凝狠土各龄等期下的拴劈裂抗蜡拉强度殿均大于该温度应订力。应力结驱果结果只分析由上述应筒力云图结如果可知，绩未通水时映最大拉应种力出现在忘混凝土外济表面，且戚分布较均巩匀；而锻通水时最妙大拉应力地出现在混族凝土与冷谈却水管的势接触部分赖，且分布专较为集中支，在冷却赌水管与内膛部混凝土有间较大的扣温度梯度劫下，即使栋大体积混士凝土表面握可能未见径裂缝，但扑两者的接堤触部分仍灵然可能产蒸生无法修泻复的温度赌裂缝，从汗而影响到遮大体积混洞凝土的长唇期耐久性唐能。出于经济连及工程质绑量等相关沙考虑，最后确壤定施工殿方案取鞭消冷却痕水管施老工。大榭二桥Ⅱ标，宁承台长金38.裹22m锦、宽2粒6.4孔m、厚著5.0注m，属宽大体积铺混凝土吼结构。诱根据本石工程承耗台大体并积混凝勾土结构桨的特点洲，综合宏采用低温升抗巩裂大体积妖混凝土的父配合比设过计方法和分层岗浇筑的搏施工方岔法，降麻低大体孝积混凝连土结构偶内部升似温，达阿到取消刑冷却水帅管，抑盲制桥台淡混凝土醒结构温辆度裂缝誓产生的秃目的。在未进行码预埋冷却垦水管施工您的情况下刻，第一层吨（1.5m）混凝距土最高座温度为34.6韵℃，最大洞内外温稻差为18.5解℃；第二层（3.5野m）混凝土略最高温己度为51.绞3℃，最大内膝外温差为21.1全℃。施工完醒毕后均未灿见温度裂丙缝的产生轻，施工效董果优良。5高标号鉴大体积订混凝土匹梯度结镜构设计塔，中部绞实心段19*1元8m,1夸0.7厚,C50塔柱下士部实心杆段24*承18m，厚9m，C50塔柱实心瞧段高标号杨大体积混劳凝土存在尿通水困难俭，取消冷饿却水管存透在开裂的象风险，安仇全系数低客！根据材显料复合蓬设计原晒理，设狱计采用店在大体猛积混凝哭土的边小部采用犬通过增雁韧增稳京技术制复备出纤弯维增强鸽高韧性斧混凝土杨，中部或采用低逢温升高搭抗裂混庄凝土，密形成连讽续（无惯冷缝）懒的高抗协裂大体胁积混凝鸭土梯度树结构。高韧性抗圈裂大体积碎混凝土配继合比设计编号水泥粉煤灰砂石水高强有机聚合物纤维矿粉减水剂A减缩增韧剂B-C3023016079510551454—0.90.8B-C4028014080210731494.5—1.10.8B-C5035013081510671555.2—1.20.8C-C30100150795105514541300.90.8C-C4014014080210731494.51401.20.8C-C5023013081510671555.2/1.01201.40.8编号抗压强度/MPa劈裂抗拉强度/MPa抗裂性能评定等级7d28d3d7d28dB-C3032.446.71.92.73.9VB-C4039.154.22.53.44.6VB-C5050.061.43.14.35.5VC-C3032.545.81.72.84.0VC-C4032.252.92.53.34.7VC-C5041.059.43.3/3.14.4/4.25.6/5.3V由于高蹦强有机妹聚合物被纤维的猛掺入，润混凝土屈的劈裂校抗拉强悄度出现驾了大幅短增长，驾加入减集缩增韧季剂后，匠C30钞、C40、C50高韧性抗毯裂大体积半混凝土的竟抗裂等级糕均达到V级，混凝土托的抗裂女性能优前良。嘉绍大示桥塔柱实钢心段梯稠度结构剧应用情卷况广东长大守集团承担涌的3塔的建设尸应用结果哄表明：塔丛柱上、中剃、下实心凉段C50大体积混盏凝土未出昌现温度裂丢缝。2、抗水分蒙散、自密垫实、低温位升抗裂混稿凝土A、由纤维美素类水溶给性聚合物它羟乙基纤姨维素作为卸抗水分散涝主剂，复选配无机增封粘保水组颗分和缓凝召组分，研庄制出适用嘉于水下抗葵分散大体巩积混凝土乎的专用外农加剂WHT-答1。B、通过对传抗水分散韵剂及胶凝奴材料用量念的影响分可析，设计园出适合施且工要求的测水下不分贺散、自密薄实、低温羽升、高抗狗裂性能的松混凝土配刊合比。抗水分散泄、自密实胜、低温升瞒抗裂混凝叶土配合比设渔计（1）抗水浸分散剂伏的掺量谱水下不抱分散混衣凝土性碗能的影峡响C20抗水分散栽、自密实贴、低温升喘抗裂混凝侮土性能C20抗水分令散、自哗密实、疯低温升胆抗裂混睛凝土配腰合比（Kg/蛋m3）配合比直用量不宫变的情眨况下，凤随着抗顿水分散痒剂掺量油的增加镰，水下锹不分散便混凝土杏的初始败坍落度混逐渐变役小，并扛且坍落巴度损失就快；另山外，随州着抗水筛分散剂资掺量的轿增加，执水下不郊分散混狐凝土的邀水陆强碰度比先勤增大，太掺量增期到0.6蒜%时，水哀陆强度躬比基本迹不变；趁所以，时综合水嫂下不分此散混凝貌土的工焦作状态味和经济养效益，乔优选抗状水分散猜剂最佳认掺量0.4%。编号CFUEA砂大石水PCWHT%12201303082010851553.80.222201303082010851553.80.432201303082010851553.80.6编号坍落度/mm扩展度/mm7d抗压强度水陆比28d抗压强度水陆比0h2h0h2h水中陆地水中陆地124022060060016.821.60.7828.136.00.78223022058057017.720.80.8530.335.20.86321021055053017.219.80.8730.133.80.89（2）C30抗水分锯散、自溜密实、龙低温升米抗裂混盘凝土C30抗水分尊散、自主密实、罗低温升给抗裂混裂凝土C30抗水分足散、自驶密实、顿低温升帖抗裂混包凝土配合比（Kg/m意3）胶凝材阳料总用揪量不变妨时，随靠着水泥忽用量增屈加和粉匹煤灰用歉量降低秃，需水辫量不断非增加才趟能保证栗水下不资分散混讽凝土工齐作状态名和经时捉工作状拾态保持季一致。缴由于抗鄙水分散瓶剂、高株效减水停保塑剂难和基本借配合比威没有变标化，7d、28d水陆强度腔比基本不落变，均满配足设计要帐求；在此径，考虑封坦底混凝土司为C30高性能混辨凝土，优亡选配合比4进行研字究。编号CFUEA砂碎石水PCWHT%12501403081010401604.20.222501403081010401604.20.432501403081010401604.20.6编号坍落度/mm扩展度/mm7d抗压强度水陆比28d抗压强度水陆比0h2h0h2h水中陆地水中陆地125022061060024.329.50.7836.344.80.81224023063057025.428.90.8539.244.50.88321021060053023.326.50.8837.641.80.90应用结元果表明伯：课题研角究的抗制水分散党自密实蜓低温升唯抗裂混堵凝土的凳性能均水达到设奏计要求研，封底光混凝土晌无裂缝悲、渗水匠，效果赛良好。嘉绍C20大榭C30编号水(kg/m3)水泥(kg/m3)粉煤灰(kg/m3)矿粉(kg/m3)粉煤灰微珠(kg/m3)聚丙烯腈纤维(kg/m3)砂(kg/m3)石(kg/m3)减水剂(Wb%)减缩剂(Wb%)114523013012000.881110180.90.82145230130100200.881110180.90.8314523013090300.881110180.90.8414523013070500.881110180.90.8坍落度(mm)抗压强度(MPa)劈裂抗拉强度扩展度（mm）T50U型箱填充高度(mm)V型漏斗通过时间0h2h7d28d7d28d22020545.361.14.45.