高標號高摻量Ⅱ級粉煤灰在大橋中的應用

摘 要：本文主要介紹粉煤灰在六沖河特大橋大體積混凝土中的應用，從原材料、配合比材料技術指標、兩岸使用配合比的選取、使用后混凝土強度的數據分析和混凝土質量控制措施進行闡述。

關鍵詞：粉煤灰 最佳配合比 大體積混凝土 經濟效益

中圖分類號：TQ172.44 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0064-02

在節能增效環保的大環境中粉煤灰在大型混凝土中的應用極為廣泛值得深入研究和推廣。

目前全國高速公路的建設中，高標號高摻量Ⅱ級粉煤灰在大體積混凝土的施工中得到廣泛應用，本文列舉在六沖河特大橋中的應用。詳細介紹了原材料的選定、配合比試驗數據的比較確定最佳配合比、大體積承臺的施工的取樣步驟和施工中的控制措施。

1 工程概況

六沖河特大橋主塔承臺長35.2 m，寬23.2 m，高6 m，共計4899.84 m3，屬超大體積混凝土。設計混凝土強度等級為C40，在施工中原定計劃為二次澆筑，每層澆筑3 m，但由于工期緊，在排工期時必須一次性澆筑，對于一次性澆筑如此大體積的混凝土在貴州尚屬首次，在保證混凝土工作性及混凝土強度的同時如何降低混凝土水化熱，成為工地試驗室的研究重點，除采用冷卻水管散熱外，由于貴州的地質條件，決定采用Ⅱ級粉煤灰配制C40大體積混凝土，混凝土中加入一定的比例的粉煤灰不僅可以改善混凝土和易性的效能，而且減少了水泥用量、延長了混凝土的凝結時間，降低水化熱，從而提高混凝土的密實性和強度、抗裂性能。

2 混凝土配合比原材料：

水泥：采用貴陽海螺盤江P.O42.5水泥。

粉煤灰：采用黔西Ⅱ級粉煤灰。

細集料：白馬村、石丫口料場、機制砂，細度模數3.2，粉塵含量小于10%。

粗集料：白馬村、石丫口料場、機軋碎石（二級配，5～16 mm粒徑占30%，16～31.5 mm粒徑占70%）。

減水劑：山西黃騰化工有限公司UNF—3C緩凝高強減水劑（水劑）。

水：六沖河水。

選定的最佳配合比為：水泥：每方用量273～328 kg/m3，機制砂：804～790 kg/m3，5～16 mm，級配碎石：320～314 kg/m3，16～31.5 mm級配碎石：746～732 kg/m3，水：160 kg/m3，粉煤灰（Ⅱ級）：147～107 kg/m3，減水劑：8.2 kg/m3。

3 承臺配合比所選用的材料技術指標如表1～6

4 根據黔西岸和織金岸不同的地質條件、施工方法配制不同的混凝土配合比

（1）織金岸地勢較低，采用溜槽施工，配合比見表7（每m3材料用量）。

（2）黔西岸地勢較高，采用泵送施工，配合比見表8（每m3材料用量）。

5 大體積承臺混凝土施工

經過多方面的試驗后，確定粉煤灰混凝土各項技術指標均滿足設計要求，于2010年10月1日正式施工織金岸承臺混凝土，現場測得混凝土坍落度為185 mm、180 mm，170 mm，并取樣進行3天、7天、28天、60天、90天抗壓強度試驗，試驗結果3天平均抗壓強度為16.1 MPa、7天平均抗壓強度為37.7 MPa、28天平均抗壓強度為48.6 MPa，60天平均抗壓強度為53.9 MPa，90天平均強度達到55.8 MPa。2010年11月19日施工黔西岸承臺混凝土（泵送），現場測得坍落度為190 mm、 190 mm、195 mm，取樣進行3天、7天、28天、60天、90天抗壓強度試驗，測得3天平均抗壓強度達到22.3 MPa、7天平均抗壓強度達到40.1 MPa、28天平均抗壓強度達到51.5 MPa、60天平均抗壓強度達到52.7 MPa、90天平均抗壓強度達到54.3 MPa。

6 混凝土的控制措施

（1）原材料的選用必須嚴把質量關，橋梁規范要求混凝土表面密實，平整，無色差，所以嚴格控制混凝土原材料質量是關鍵的、必須的，應合理確定混凝土的設計配合比，以其高混凝土的內在質量來盡量減少瑕疵和色差。同一橋梁應選用同一產地，同一品牌的水泥，而且應盡量選用低中熱品種，在水泥用量的控制上，增加粉煤灰等外加劑來減少水泥用量，一為避免不同水泥引起色差，二為避免水化熱過大而造成的混凝土表面裂縫。

（2）在保證設計強度的前提下，用其高混凝土的和易性，流動性為標準。對初凝時間及坍落度應嚴格控制。

（3）要重點說到混凝土的振搗工藝控制，充分振搗是滿足混凝土強度和外觀的重要因素，是避免混凝土表面出現蜂窩、麻面、砂眼等現象的最直接有效手段，振搗時要控制以下幾個要點。

①分層澆筑最好是30～40 cm，人力足夠，振搗必須在混凝土初凝前完成。

②振搗棒的插入方法是快插慢拔，以使氣泡充分溢出。

③振搗時間不可過長，也不可過短，在30 s左右為宜，密實的標準是混凝土表面不再下沉，無氣泡冒出，表面出現平坦泛漿現象，如果振搗時間過短，則不利于氣泡充分冒出，太長，則粗石料下沉，引起離析。

④混凝土的自由下落高度不得超過2 m，為了避免混凝土離析，應嚴格控制串筒至混凝土面高度，不得超過1.5 m。最后，澆筑完成要加強混凝土的養護工作，不僅為了防止裂縫，也為了表面顏色統一，尤其應該注意養護用水應用自來水，才能保證混凝土外觀顏色一致，不可隨意用各種生活污水或工業廢水等養護。養護期內必須將墊石鋼筋覆蓋，注意外觀防護，防止墊石鋼筋遇水生銹，銹水流至承臺周邊影響外觀，保證混凝土外觀的清潔。另外，冬季施工澆筑完畢后，必須做好保溫防凍工作。

7 粉煤灰混凝土的發展前景

當前我國粉煤灰的年排量位居世界首位，在混凝土中摻用粉煤灰不僅可以改善混凝土的各項性能，延長混凝土結構的使用壽命，同時可以大幅度減少耗費能源，污染環境嚴重的硅酸鹽水泥用量，因此也是一種綠色混凝土。大力推廣粉煤灰混凝土在我國土木建筑工程中的應用，是節能環保利國利民的事業，有著強大的生命力和廣闊的發展前景。

參考文獻

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