清水混凝土在滨大高速公路桥梁中的研究及应用_完整版.docVIP

清水混凝土在滨大高速公路桥梁中的研究及应用 摘要:通过对桥梁清水混凝土的研究,探讨了清水混凝土配制的措施,提出了利用振动粘度系数控制桥梁清水混凝土工作性的方法,并在滨大高速公路工程应用中取得了良好的效果。 关键词:清水混凝土;聚羧酸;振动粘度系数;工作性 中图分类号: U444 文献标识码: B 1　引言 　　近几年,随着国家投资重点向基础设施建设的转移,高速公路建设步伐加快,桥梁作为高速公路建设中的重要组成部分,其内实外美的要求越来越受到人们的关注。随着二十世纪九十年代以后优质大钢模板在桥梁工程中的应用,以及人们对路桥混凝土耐久性认识的提高,在桥梁建设过程中,现场能用眼睛确认的混凝土的外观质量受到格外的重视,要求混凝土达到免抹灰、免装饰、光洁如镜、高质清水的效果。笔者对近几年施工的桥梁混凝土的外观进行了调查,发现尽管多数施工单位在桥梁墩柱、盖梁、以及护栏等部位施工过程中采用了优质钢模板、好的脱模剂以及精益求精的施工工艺,但混凝土拆模后蜂窝麻面、水线、鱼鳞斑等缺陷仍很难避免。混凝土中的大气泡是产生蜂窝麻面的主要原因。因为即使是未掺外加剂的混凝土,也有0．5% —2%的含气量。而施工人员为了排出气泡往往会加大振捣力度,这样又容易形成“过振”,造成粘度小,易离析泌水的混凝土过振后固体颗粒急剧沉降、水分上浮,再加上模板密封性良好,就形成了水线、鱼鳞斑等,如果模板密封性不够好,则易出现“露骨”现象,从而严重影响混凝土的外观质量。 1　清水混凝土的配制研究 　　桥梁清水混凝土的配制路线思路:既要使混凝土自身具有良好的易密性和排气能力,又要有足够的抗离析泌水的能力。目前,国内已有桥梁清水混凝土施工成功的先例,但对清水混凝土试验方法的研究尚未发现成熟的报道,也没有发现指导性非常强的清水混凝土的室内试验评价方法,因此需要通过室内试验简单、快捷、经济的评价混凝土的性能。结合滨大高速公路滨州互通K5 + 168立交匝道桥墩柱混凝土的施工,参考以往桥梁墩柱施工配比,做了大量的室内试验及生产性试验验证。 1. 1　第一阶段试验 　　首先采取将新拌混凝土装入15 ×15 ×15cm的试模,放在标准震动台上,模拟高频振捣棒的振动能量,震动一定的时间,拆模后比较各种混凝土侧面上直径大于1mm气泡的个数,以检验其易密性和排气能力;同时通过标准试验方法检验各混凝土离析泌水的性能。先后对不掺外加剂、掺加萘系、氨基磺酸盐系、密胺系、改性木质素磺酸盐系、聚羧酸盐系不同类型和不同厂家生产的外加剂进行了一系列试验,并在施工现场作了生产性试验验证。结果发现:尽管尽量模仿施 　　工现场的情况,但用震动台和大试模的试验方法仍然难以模拟施工现场大钢模与高频振捣棒的情况,且室内单卧轴搅拌机与搅拌楼双卧轴搅拌机搅拌方式、时间和容量等都有较大差异,从而导致室内试验结果往往与工程实际效果差别很大,甚至大相径庭。 　　通过第一阶段的试验,得出了关于桥梁清水混凝土配制方面一些有重要意义的结论: ( 1)不掺外加剂的混凝土也有015% —2%的含气量,而且和易性较差,坍落度损失较快,不适宜桥梁墩身清水混凝土的施工。即使掺加了好的矿物掺和料,仍然达不到预期的效果;对于泵送施工的清水混凝土,不掺外加剂更是无法实现。( 2 )改性木质素磺酸盐系列外加剂减水率较低, 混凝土坍落度损失较快, 和易性较差,加入适当引气剂后试验效果仍不理想。( 3)氨基磺酸盐系和密胺系外加剂稳定性较差,混凝土容易泌水,也不适宜配制清水混凝土。( 4)萘系减水剂减水率高,性能稳定,工艺成熟,与水泥适应性好,采用不同厂家的萘系外加剂进行试验,找出了几种能使混凝土具有坍落度保持好, 拌和物和易性好, 无离析、泌水的外加剂。但生产性试验及以往的施工经验中发现:萘系减水剂抗离析能力差,混凝土拆模后经常发现水线、鱼鳞斑等现象,影响混凝土的外观质量。( 5)通过反复试验及对多棵试验墩柱的观察,聚羧酸系减水剂具有独特的优点: 该外加剂与水泥有相对更好的相容性,即使在掺量较低时也能使混凝土具有高流动性,同时还有相当的减水和增稠效果,混凝土分层和泌水现象得到较大改善,抗离析能力大大提高。同时,对于低水胶比具有低黏度和较好的坍落度保持性能,因此,非常适宜清水混凝土的配制。( 6)为提高混凝土的和易性,增加混凝土的光洁度,对C30墩柱等混凝土宜掺加Ⅱ级粉煤灰或细度在4000—5000cm2 / g的矿渣粉。Ⅰ级粉煤灰和超细矿渣粉对混凝土的排气不利。粉煤灰的掺量不宜过高,过高会影响混凝土表面强度。( 7)混凝土的配制宜采用普通硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土容易泌水。同时,砂率不宜过大。 1. 2　第二阶段的试验 　　我们引入公路水泥混凝土路面滑模施工中“混凝土拌和物振动黏度系数试验方法”,用于控制混凝土拌和物易密性和排气能力以及抗离析能力