后张法预应力工程C50混凝土配合比设计.docVIP

预应力工程C50混凝土配合比设计 顾钧 （无锡市交通工程有限公司 江苏 无锡 214000） 【摘要】本文通过工程实例，介绍预应力工程C50混凝土配合比的设计过程，并提出相应的施工质量控制措施和注意事项。 【关键词】预应力C50混凝土 配合比设计 工程概况 宁常高速公路白鹿分离式立交省道340跨主线桥上部结构采用现浇预应力混凝土连续箱梁。跨径组合为30+4×38+30m，共二联，桥宽2×12.5m，桥长219.8m；采用单箱双室截面，梁高200cm。下部结构采用柱式墩，柱式台；基础为桩基础。箱梁混凝土设计强度等级为C50，混凝土共3437.3m3。箱梁全联分段现浇，先施工第三，四跨及0.25L第二，第五跨箱梁，后分别施工两边剩下的箱梁。 混凝土原材料的选择及配合比设计 一般认为，强度等级不低于C50的混凝土即为高强混凝土。它是用优质集料，强度等级不低于42.5级的 水泥，较低的水灰比，在强烈振动密实作用下制取的。 原材料选择 （1）水泥：采用江苏金峰水泥有限公司“金峰”牌普硅42.5强度等级水泥，水泥物理性能试验见表1 表1 标准稠度用水量（%） 初凝时间（min） 终凝时间 （min） 3天抗压强度（MPa） 28天抗压强度（MPa） 29.8 210 245 30.7 54.4 各项指标均符合GB175-1999标准规定要求； （2）砂：采用长江中砂，细度模数MX≥2.6，含泥量1.7%，各项指标均符合GB/T14684-2001标准规定要求； （3）碎石：采用溧阳小茅山5-25mm连续级配石灰碎石，采用5-16mm碎石20%，10-25mm碎石80%进行掺配（表2）， 筛号（mm） 遗留各筛上的质量（g） 分计筛余（%) 累计筛余(%) 通过 (%) 累计筛余 规范范围（%） 1 2 平均 31.5 0 / / 0.0 0 100 0 26.5 140 / / 2.2 2 98 0-5 19.0 1641 / / 25.8 28 72 / 16.0 2174 / / 34.2 62 38 30-70 9.5 1292 / / 20.3 83 18 / 4.75 794 / / 12.5 95 5 90-100 2.36 296 / / 4.7 101 0 95-100 底 23 / / / / / / 表2 其他碎石试验结果见表3 表3 压碎植（%） 针片状含量（%） 含泥量（%） 岩石抗压强度（MPa） 8 7 0.6 78 各项指标均符合GB/T14685-2001标准规定要求； （4）减水剂：采用淮南市中凯合成材料有限公司的NF-1HO型缓凝高效减水剂，减水率19%，用同步掺法加入。掺量为水泥用量的1.3%； （5）水：可饮用水。 配合比设计 2.2.1配合比计算 （1）确定试配强度 C50混凝土施工强度配制要求，其计算公式如下： fcu,o= fcu,k+1.645σ 式中：fcu,o—混凝土的施工配制强度（MPa）； fcu,k—混凝土的设计强度（MPa）； σ—施工单位混凝土强度的标准差，如无近期同一品种混凝土强度的统计资料σ取6MPa。 经计算结果为59.9MPa。 （2）确定水灰比 根据JGJ55-2000普通混凝土配合比设计规程，采用碎石的回归系数αa、αb,计算出配合比的水灰比为0.41。考虑到该配合比设计中掺入减水剂及混凝土的耐久性要求，取0.35为基准配合比的水灰比。同时在设计2个验证配合比，其水灰比在基准配合比的基础上分别增加或减少0.02。 （3）确定用水量 根据碎石最大粒径；水泥的标准稠度用水量；减水剂的减水率及掺量来确定。坍落度在170mm—200mm时，用水量控制在160kg/m3—170 kg/m3。该立交桥箱梁断面较好，钢筋断面较密集，混凝土采用商品混凝土供应方式，混凝土拌和场离该立交桥2公里，运输条件较便利，混凝土坍落度选用140mm—160mm较适合。因此我们采用173 kg/m3的用水量为基准配合比的用水量，其他2个配合比用水量与基准配合比相同。 （4）确定砂率 由于选用的砂细度模数为2.6，根据以往配合比的设计经验，坍落度在170mm—200mm时砂率宜取37%—40%。我们确定采用0.37为基准配合比的砂率，其他2个配合比的砂率分别增加或减少1%。 （5）确定砂，石的用量 用绝对体积法进行计算。 （6）外加剂的选用 因C50混凝土的水泥用量较大，水灰比较低，混凝土拌和物较粘稠，不易于施工。同时因水泥用量较大，产生的水化热也大，容易使混凝土产生裂缝。为满足混凝土施工的性能和施工要求，减低水泥用量