機(jī)制砂在公路橋梁中的應(yīng)用

盛明宏

（安徽省公路橋梁工程公司，安徽 合肥 230031）

1 工程概況

貴州某高速公路的大跨度橋梁多為三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，主跨為130～210m，墩高為28～120m，周圍環(huán)境較為惡劣，地形復(fù)雜、起伏較大且氣候多變，雨水酸性較強(qiáng)，容易對橋梁的整體結(jié)構(gòu)造成影響，因此，在施工中采用經(jīng)過高要求配制的高性能C55混凝土，能夠取得較好的效果。

機(jī)制砂C55主要是通過專業(yè)制砂機(jī)等設(shè)備加工出來的砂子，其成品比普通砂子更加規(guī)則，并能夠根據(jù)不同項目的設(shè)計要求加工成不同類型的砂子，以滿足施工的需要。機(jī)制砂C55高性能混凝土具有破碎效率高、顆粒形狀優(yōu)異、污染小且噪音低等工作特點。

2 公路橋梁的機(jī)制砂高性能混凝土配合比設(shè)計

2.1 基本配合比要求

在機(jī)制砂的高性能混凝土混合比設(shè)計中，應(yīng)保證其符合《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》，促使其滿足設(shè)計及施工的規(guī)定要求，就拌合物性能、長期性能及力學(xué)性能等方面做出保證，并且按照規(guī)范方法使用水泥。對于機(jī)制砂高性能混凝土的基本配合比的要求，可從以表1進(jìn)行探究。

表1 配合比的基本要求

機(jī)制砂混凝土最高堿含量不應(yīng)高于3kg／m3，其次配合比應(yīng)以每立方米混凝土內(nèi)各原材料于干燥狀態(tài)下所呈現(xiàn)的質(zhì)量予以表達(dá)。對于工程的配合比應(yīng)經(jīng)過試配做出調(diào)整，對于施工要求與設(shè)計要求的拌合物性能及耐久性能和力學(xué)性能做出試驗驗證之后，方能做出確定。同時對于工程配合比的確定及應(yīng)用中的調(diào)整，必須做好混凝土配合比報告的填寫，以便適時進(jìn)行修正。

2.2 配合比設(shè)計強(qiáng)度及參數(shù)的確定

機(jī)制砂混凝土施工配制的強(qiáng)度應(yīng)確保不小于設(shè)計強(qiáng)度等級的1.20倍。機(jī)制砂混凝土的配合比設(shè)計參數(shù)可依據(jù)表2做出選擇。

表2 機(jī)制砂混凝土配合比的設(shè)計參數(shù)

3 單摻外摻料對混凝土性能的影響

3.1 硅粉的影響

當(dāng)以硅粉替代等量水泥時，膠凝材料早期的水化速度較快，3d與7d水化放熱大大增加，因此，在使用時必須要加強(qiáng)對混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，以預(yù)防和避免因混凝土早期水化放熱過大而引起開裂。某些工程的材料需要控制其早期水化放熱量，在對此類材料進(jìn)行選擇時，更應(yīng)該注意此方面問題，如大體積混凝土等。當(dāng)硅粉過高則更應(yīng)該注重混凝土的養(yǎng)護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)問題。在使用高效減水劑時，可以將混凝土的水膠比降到0.13～0.18，水泥顆粒之間空隙率會被硅粉填充填補(bǔ)密實，混凝土的抗壓強(qiáng)度也隨之大幅度增加。但根據(jù)相關(guān)研究顯示，若硅粉摻量過高，混凝土的后期強(qiáng)度不但不會增加還會有下降的趨勢，因此，通過全面綜合的考慮得出，一般硅粉的摻量最好是控制在膠凝材料總量的10%以內(nèi)。適量的摻入硅粉能夠有效地提高混凝土的密實性，并大大減少水泥石的空隙率，從整體上幫助混凝土增強(qiáng)抗?jié)B性能、鋼筋耐腐蝕性以及抗化學(xué)腐蝕性。

3.2 粉煤灰的影響

在混凝土中摻入適量的粉煤灰，能夠在很大程度上改善混凝土后期的工作性能，并能夠有效地延長結(jié)構(gòu)物的使用壽命。摻入粉煤灰的混凝土強(qiáng)度增長，主原因要是由于粉煤灰自身具有的火山灰效應(yīng)，也就是粉煤灰中含有的玻璃態(tài)活性氧化硅及氧化鋁與水泥融合之后會與水泥水化產(chǎn)生Ca（OH），并生成堿度較小的二次水化硅酸鈣以及水化鋁酸鈣。高性能混凝土應(yīng)選用質(zhì)量較優(yōu)的磨細(xì)粉煤灰。在新拌混凝土中摻入適量的優(yōu)質(zhì)粉煤灰能明顯的增加漿體的體積，并有效地填充集料之間的空隙，能很好的對集料顆粒產(chǎn)生潤滑作用，從而增強(qiáng)混凝土拌合物的可塑性及其黏聚性。粉煤灰越細(xì)，越有利于膠砂的流動性，其流動性比就越大。

4 高性能混凝土施工質(zhì)量控制

在對高性能混凝土的質(zhì)量進(jìn)行控制時，必須首先確保其攪拌質(zhì)量，使其真正滿足并達(dá)到設(shè)計的要求，呈現(xiàn)出最佳效果，必須對每一個環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格仔細(xì)的控制，從而配制出滿足設(shè)計要求的、科學(xué)、合理的施工配比。眾所周知，要衡量一座大型橋梁的施工質(zhì)量是否良好，除了對其外觀上的檢驗之外，更重要的是嚴(yán)格控制其混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及其耐久性等，以確保該工程在建成后的使用效果。為了保證混凝土具有較高的力學(xué)性能與工作性能，主要應(yīng)從以下幾個方面做好施工過程中的混凝土控制工作。

4.1 原材料的控制

原材料是構(gòu)成高性能混凝土的基礎(chǔ)載體，對原材料質(zhì)量的控制是影響高性能混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在施工過程中，必須嚴(yán)格對原材料進(jìn)行控制和管理，建立起統(tǒng)一規(guī)范的原材料監(jiān)管制度。對于某些需外購的原材料，例如水泥、減水劑等，更需加強(qiáng)對其質(zhì)量的檢測。原材料在進(jìn)場時必須持有相關(guān)廠家合格證和質(zhì)量保證單，經(jīng)過各種相關(guān)檢測合格之后才能運(yùn)用到實際施工中。

4.2 施工過程中的工藝技術(shù)要求

在試驗室所配制出的符合設(shè)計、施工要求的高性能混凝土，必須在施工過程中保證其質(zhì)量上的穩(wěn)定性。要做到這一點需要嚴(yán)格控制水膠的比例，其次應(yīng)該隨時監(jiān)測混凝土拌合物的溫度，控制溫升速度，以保證工作進(jìn)程。合理的安排投料的順序，以防減水劑投入以后拌和機(jī)直接將其吸附，從而失去原有的功效。合理、科學(xué)的安排施工工序，對各階段工序所使用的時間進(jìn)行仔細(xì)的計算。對混凝土相關(guān)施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使他們了解自己的職責(zé)，完成好各項工作。

5 結(jié)語

綜上所述，混凝土施工是一項較為復(fù)雜的工程項目，不論是原材料準(zhǔn)備、配料還是后期的攪拌、澆灌，其中的任何一個環(huán)節(jié)都有可能造成混凝土性能變異。因此，要拌制出高質(zhì)量的高性能混凝土，必須對工程中的每一個環(huán)節(jié)，每一道工序都進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。

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