C50高性砼试验及应用.docVIP

C50级高性能混凝土的配制及试验研究 李培安 中铁二十局中心试验室 咸阳 712000 [摘要]：本文介绍了C50高性能混凝土的配制、试验研究、原材料的选择、外加剂对比试验以及该混凝土配合比在秦沈客运专线24m箱梁上的应用。 [关健词]：高性能混凝土、配制、外加剂、耐久性。 1、概述 秦沈客运专线是秦皇岛至沈阳，全长406.64km，客运专线双线间距4.6m，设计时速160km／h，设计荷载为JK标准荷载，全线桥梁较多，其中我局承担的锦州段178榀24m箱形预应力混凝土梁的制架任务。 客运专线采用箱形梁，在我国铁路建设上尚属首次，其制造工艺技术含量高，难度大，工序复杂，在国内无任何制造经验可取，而梁体混凝土又是箱梁制造的关键。为此，我们对箱梁C50级高性能混凝土的配制进行了试验研究，并经秦沈24m箱梁应用取得了良好的效果。 2、原材料 根据当地原材料质量、供应能力和《秦沈客运专线预制后张法预应力混凝土简支梁技术条件》要求；优选了以下几种原材料进行C50级混凝土的配制。 2.1 水泥 选用质量稳定，活性较高的河北冀东水泥股分公司生产的低碱普通硅酸盐525R水泥，水泥出厂碱含量均控制在0.6%以内，其物理力学性能见表1 水泥物理力学性能 表1 项 目 细度 标准稠度用水量 凝结时间 强 度 （MPa） 安 定 性 初 凝 终 凝 抗 折 抗 压 3天 28天 3天 28天 标 准 ≤10 － ≥45min ≤10h ≥5.0 ≥7.0 ≥26.0 ≥52.5 必须合格 实测值 3．1 25．8 2h18min 3h45min 7．8 9．6 44．5 64．3 合 格 2．2 粗、细骨料 2.2.1 砂：通过试验选用级配良好的锦州市四方台砂厂的中、粗砂，碱活性试验为碱硅酸活性骨料,其它技术指标见表２ 砂技术指标 表2 细度模数 含 泥 量 （％） 泥 块 含 量 （％） 3．1 1．7 0．1 2.2.2 石子：通过试验选用质地坚硬，表面粗糙，级配良好的锦州太平石料厂的5－20mm石灰岩碎石，母材抗压强度大于110MPa，碱活性试验为碱硅酸活性，其它技术指标见表3 石子技术指标 表3 颗粒级配（mm） 含泥量（％） 泥块含量（％） 针片状（％） 压碎值（％） 5－20 0．6 0．2 6．1 7．8 2．3 加外剂选择 通过市场调研及初步试验选定了四种高性能外加剂,其品 种与基本性能见表4 加外剂品种与性能 表4 名 称 掺 量 减 水 率 （％） FDN 0．8 22 NJ－5 0．9 21 SP420 0．8 20 ST泵送剂 1．0 19 在初步试验基础上，采用四种外加剂，在原材料相同和等坍落度条件下进行对比试验，其结果列于表5 外加剂对比试验强度值 表5 编 号 外加剂 品 种 用水量 ㎏/m3 外加剂掺量 (㎏/m3) 坍落度 (mm) 抗 压 强 度 (MPa) 3天 7天 28天 1 FDN 148 3.74 210 41.2 58.7 64.7 2 NJ－5 148 4.21 205 34.5 52.1 65.2 3 SP420 155 3.74 205 37.2 54.3 61.0 4 ST泵送剂 154 4.68 210 33.8 50.8 60.5 从试验得出1#、3＃所配制混凝土早期强度高；2＃后期强度增长大，但配制混凝土过粘；4＃配制的混凝土流动性差；因此，工地选择了FDN和SP420两种外加剂作备用。 3、主要仪器及相关技术要求 3．1 主要试验仪器设备 搅拌机：HJB－30型混凝土搅拌机； 天 平：500g 、0.05g； 3．2 相关技术要求 搅拌时间：160s－210s； 养护条件：标准养护（温度20±3℃、湿度＞90％）； 4、配合比 混凝土配合比设计一般是通过计算和试配调整后确定。 4．1 配制强度 C50级混凝土配合比设计依据JGJ／T55－96《普通混凝土配合比设计规程》和TB10210－97《铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范》、TB10425－94《铁路混凝土强度检验评定标准》要求进行。由于工程应用时的生产条件与试验室条件存在着差异，而试验条件对高强混凝土的强度影响又特别敏感。因此，在配制中充分考虑上述因素，按选定的原材料配制了40组C50级混凝土，其28天平均强度为64.5MPa。 留有比较强的富余量以弥补生产施工条件不同所产生的影响。 4．2 水胶比与坍落度 为保证混凝土施工的可行性，考虑坍落度损失情况和施工工艺要求，混凝土出机坍落度需挖制在200mm