清水混凝土在樂凱大街南延工程中的應(yīng)用

周亮，丁麗芳

（河北建設(shè)集團(tuán)股份有限公司混凝土分公司，河北 保定 071000）

保定市樂凱大街南延工程北起樂凱大街與三豐路交叉口北 400m 處，南至清苑和平大街，全長 11.93km。跨南站主橋?yàn)闃穭P大街南延工程控制性工程，橋型結(jié)構(gòu)為雙塔單索面預(yù)應(yīng)力斜拉橋，橋跨布置由北向南依次為 145m+240m+110m，全長為 495m，橋?qū)?39.7m，同時(shí)跨越京廣鐵路 21 股鐵路線及城市道路建國路，施工難度、技術(shù)含量全國第一。該工程墩身及箱梁要求清水混凝土，本文從水泥品種、脫模劑、外加劑及配合比等幾方面進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析總結(jié)，優(yōu)選原材料，配制出清水混凝土。

1 水泥

保定地區(qū)水泥有北京金隅水泥、京蘭水泥、石家莊曲寨水泥，對(duì)三種水泥顏色、混凝土性能分別進(jìn)行對(duì)比，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1。

表1 水泥數(shù)據(jù)對(duì)比

外加劑摻量對(duì)比金隅和曲寨較低；坍落度損失曲寨最好，金隅損失 20mm，京蘭出現(xiàn)后滯；28d 強(qiáng)度金隅最高，曲寨最低；從拌合物顏色外觀對(duì)比分析，曲寨水泥與金隅水泥顏色接近，但是表面泛金色，京蘭水泥顏色不穩(wěn)定，有的批次顏色發(fā)青，有的批次顏色發(fā)黃。綜合對(duì)比最終選定金隅水泥。

2 脫模劑

對(duì)水性脫模劑、油性脫模劑、模板漆、色拉油和蠟質(zhì)脫模劑分別進(jìn)行對(duì)比（表2），通過排除法確定最佳脫模劑。試驗(yàn)用混凝土配合比為：水泥 : 砂 : 石 : 粉煤灰 : 礦粉 : 外加劑 : 水=1:2.68:3.43:0.17:0.26:0.03:0.61。

表2 不同脫模劑對(duì)混凝土的影響

氣泡數(shù)量對(duì)比：水性脫模劑＞油性脫模劑、色拉油、蠟質(zhì)＞模板漆

外觀光澤度對(duì)比：模板漆＞油性脫模劑、色拉油、蠟質(zhì)＞水性脫模劑

強(qiáng)度對(duì)比：水性脫模劑＞模板漆＞油性脫模劑＞色拉油＞蠟質(zhì)

綜合分析對(duì)比：雖然水性脫模劑強(qiáng)度最高，但是氣泡和光澤度最差。模板漆表面氣泡最少，光澤度最好，強(qiáng)度居中，選定模板漆作為脫模劑。

3 粉煤灰

生產(chǎn)清水混凝土使用的原材料除水泥廠家有三家外，其它原材料均為同一家，其中粉煤灰顏色深，礦粉發(fā)白，兩種色差較大，考慮對(duì)混凝土外觀影響大，從配合比調(diào)整方面，對(duì)雙摻和單摻配合比進(jìn)行了對(duì)比。試驗(yàn)用混凝土配合比及混凝土外觀情況見表3。

表3 混凝土配合比及外觀情況

通過對(duì)比試驗(yàn)柱發(fā)現(xiàn)，單摻粉煤灰顏色深青色，配合比中摻入礦粉后會(huì)影響拆模后外觀顏色，因?yàn)榈V粉本身顏色發(fā)白，摻入后會(huì)使拌合物整體顏色變淺。另外在選用粉煤灰時(shí)，應(yīng)避免選用脫硝灰和泛油灰。電廠采用脫硝工藝生產(chǎn)粉煤灰時(shí)，減少了 NOX氣體的排放時(shí)間，含有 NOX氣體的粉煤灰遇到堿性環(huán)境會(huì)產(chǎn)生氨氣（NH3），致使混凝土表面氣泡增多，影響混凝土外觀；電廠為了提高燃煤效率在燃煤過程中噴入油性物質(zhì)作為助燃劑，這些油性助燃劑如果沒有完全燃燒，會(huì)在粉煤灰中殘留油分，油性助燃劑不溶于水，在混凝土中造成油分上浮形成色差。

4 外加劑

4.1 拌合物對(duì)比

從混凝土拌合物性能、成型過程振搗及拆模后外觀對(duì)北京建工、天津雙龍、江蘇蘇博特、保定慕湖外加劑進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果見表4。

試驗(yàn)用配合比為：水泥 : 砂 : 石 : 粉煤灰 : 礦粉 : 外加劑 : 水 = 1:2.03:3.32:0.26:0:0.03:0.49。

表4 不同外加劑對(duì)混凝土拌合物的影響

表5 不同外加劑對(duì)混凝土性能的影響

本次以 C40 配合比拌制混凝土拌合物，檢測指標(biāo)有坍落度損失，用倒排空來判斷拌合物粘聚性。1.5h 后粘聚性對(duì)比：蘇博特最好，其次保定慕湖，天津雙龍稍差，北京建工最差。1.5h 坍落度損失：北京建工損失最大，天津雙龍出現(xiàn)后滯，排除北京建工和天津雙龍兩種外加劑，用蘇博特和保定慕湖兩種外加劑做試驗(yàn)柱對(duì)比試驗(yàn)。

4.2 試驗(yàn)柱對(duì)比試驗(yàn)

用上述 C40 配合比拌制混凝土做試驗(yàn)柱對(duì)比試驗(yàn)，從混凝土拌合物粘聚性、含氣量、振搗氣泡排出情況、拆模后外觀及強(qiáng)度綜合對(duì)比（結(jié)果見表5），優(yōu)選外加劑。

通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，蘇博特外加劑雖然混凝土拌合物粘聚性好，但是振搗過程中氣泡大，不容易排出，并且拆模后外觀不如保定慕湖；蘇博特外加劑強(qiáng)度在設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 110%～120%，保定慕湖外加劑強(qiáng)度在 120%～130%，綜合對(duì)比，實(shí)際生產(chǎn)選用保定慕湖外加劑。

5 結(jié)論

配制清水混凝土，在滿足強(qiáng)度要求前提下外觀顏色與氣泡控制是關(guān)鍵。原材料選用時(shí)盡量避免使用與外觀顏色差別較大的原材料，拌合物粘聚性由配合比和外加劑來進(jìn)行調(diào)整，降低拌合物粘聚性有利于氣泡排出。確定原材料后生產(chǎn)清水混凝土使用同一廠家原材料，生產(chǎn)過程中不得隨意更改原材料廠家，并且在澆筑振搗、拆模養(yǎng)護(hù)過程中與工地共同配合控制清水混凝土外觀質(zhì)量。