高性能混凝土配合比设计

高性能混凝土配合比设计1.工程概况中建二局土木公司哈大铁路客运专线TJ-2标段项目经理部管段，位于铁岭市铁岭县境内，桩号为D1K460+700～D1K476+088间，线路全长15.388Km，包括铁岭西车站、辽河一号特大桥及两段区间路基，设计混凝土45万m3，除路基的地基处理桩（CFG桩）、防护工程的混凝土为普通混凝土外，桥梁和涵洞的混凝土，均为高性能耐久性混凝土，共15万m3。本工程设计的使用年限为100年2.高性能砼的基本要求拌合物的工作性：流动性加大、和易性改善、经时损失减少、凝结时间延长、泵送性改善、泌水性改善。强度方面：强度提高，满足设计要求。在大体积混凝土方面:尽量降低水化热使水化热慢慢释放出来,消除温度裂缝2.高性能砼的基本要求混凝土的碳化：空气中的CO2与砼中的Ca（OH）2在水的作用下反应后造成孔隙中液体pH下降，从而可能造成砼收缩，也可能造成钢筋锈蚀。混凝土的收缩与徐变:混凝土的收缩有干缩、冷缩、碳化收缩等，他们的影响时间长，且很小。高性能混凝土早期对收缩敏感，不均匀的收缩将在砼中产生内应力，甚至发生裂缝。2.高性能砼的基本要求耐久性方面：主要包括：抗冻性、抗渗性、抗氯离子渗透性（电通量）、护筋性、抗裂性、耐腐蚀性和预防碱骨料反应。这是高性能砼与普通砼的主要区别。在本合同段连续梁的耐久性指标主要有：碳化环境作用等级T2，56天混凝土电通量<1000，56天抗渗等级为≥P20，抗冻等级≥F200，最大碱含量为3.0kg/m3，氯离子总含量不超过胶凝材料总量的0.06%。3.高性能砼配合比设计原则高性能混凝土配合比设计参照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》及《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》的要求进行。混凝土配合比应根据原材料品质、强度等级、耐久性要求、及施工工艺对工作性要求，通过计算、试配、调整等步骤选定。保证配制的混凝土拌合物性能满足施工工艺及设计强度、耐久性等质量要求。即：满足混凝土的各种工作性要求，同时保证混凝土性能符合设计要求，在经济性上经济合理。

4.高性能砼配合设计步骤配合比的选择混凝土要达到高性能最重要的技术手段就是采用高效减水剂和超细矿物掺合料。高效减水剂能降低混凝土水灰比、增大坍落度、使混凝土有更高的密实度和流动性。超细粉能填充水泥颗粒之间的空隙，参与胶凝材料的水化反应，也可提高混凝土密实度、改善界面结构。水泥的选择，采用辽宁抚顺大伙房生产的PO42.5低碱水泥，根据经验，C50混凝土胶凝材料用量450kg-490kg能够满足强度要求，我们按胶凝材料为490kg进行试配。粉煤灰的选择，粉煤灰在混凝土中的作用机理：①填充作用：掺合料比水泥更细，可填充在水泥颗粒间隙内，使混凝土更加密实。②增强作用：掺合料具有活性，能与水化产物氢氧化钙发生二次水化反应，两次水化反应生成物为强度高而且稳定的物质，对混凝土后期强度和耐久性有利。③润滑作用：粉煤灰是经高温烧结的呈现微珠状空心硅酸盐玻璃体，容重轻对流动性有利。④掺合料含碱量低有利于降低混凝土中的总碱量。⑤替代了部分水泥降低了混凝土的水化热。我们选择使用铁岭电厂生产的F类Ⅰ级粉煤灰，掺量25%左右。外加剂的选择，采用山东菏泽联强生产的LQ-Ⅱ型聚羧酸系高性能减水剂，掺量为1.0%。外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定的产品。外加剂与水泥之间应有良好的相容性。外加剂掺量对流动性的影响：粗骨料采用铁岭经济开发区宏顺石料场生产的5～10mm与10～20mm两级碎石进行掺配。碎石的强度用岩石抗压强度表示，连续梁的岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于2.0。坍落度的控制连续梁混凝土入模坍落度应不小于120mm。为确保其可泵性，考虑到环境温度和输送距离及混凝土在输送管内的坍落度损失，混凝土出机坍落度应该控制在180±20mm，30min经时损失不大于30mm。4.高性能砼配合设计步骤4.1.7含气量的控制含气量的提高，改善了混凝土内部的孔结构，大大提高混凝土的抗冻耐久性，但对外观质量影响较大。混凝土出机含气量控制在2-4%。4.高性能砼配合设计步骤4.2根据以上方案原则，我们将选定的原材料分三批进行配制：

编号水泥细骨料粗骨料水粉煤灰外加剂水胶比砂率0800136770310551521234.900.31400800236770510581471235.140.30400800337168510721481244.950.3039

拌合物性能试验试验采用60L的搅拌机，搅拌采用二次搅拌工艺，其投料顺序为：砂→胶凝材料→预拌30s→液态材料→继续搅拌30s→粗骨料继续搅拌120s→出机。出机后立即进行初始坍落度和含气量测试，静置30min，再做坍落度和泌水率试验。混凝土工作性能的测试所配制的C50高性能混凝土的工作性能

与力学性能：

编号实测密度含气量初始坍落度45min坍落度泌水率3d强度7d强度28d强度0800124002.8200180无35.746.360.50800224103.2210190无35.347.361.40800324003.0205190无37.647.863.64.高性藏能砼韵配合脱设计花步骤通过夺对三宰批配吧制混然凝土搜进行船性能质与强颗度结环果比驻较，丧并进住行经侵济分某析，谅确定班基准嘉配合汇比如餐下：编号水泥细骨料粗骨料水粉煤灰外加剂水胶比砂率0800136770310551521234.90.3140根据牧三组途配合脸比28扬d混凝贴土抗参压强果度、拼混凝稻土抗镰裂性侧能试躲验结喝果及弄委托培铁道嘴部产郑品质象量监恭督检炊验中个心铁泛道建栗筑检聚验站赛对混找凝土霞配合纠比作办了耐稿久性底指标怜试验讨（抗腊冻试舅验、救抗渗夸试验忍、电蓝通量械试验障），愿其各袜项指廊标均慢符合《客运染专线袍高性邪能混糕凝土铃暂行蒸技术势条件》规定斥。5.高性天能混宝凝土稼环保岸优点高性牲能混傻凝土报掺加委掺合笨料与勿高性秀能的阴外加启剂，匹可减念少水副泥用蚊量、挥节约欢水资联源，兔同时北利用凤了工茅业废扎料，冻达到稠了变寻废为兵宝的荣目的雁。改善梦了混孩凝土绪的技肤术性魄能和志使用冬性能予，使听混凝堤土具教有耐爹久性幕，延如长了啄工程胀的使偷用寿源命，袋更大洗程度字地节阻约水刻泥和省砂石油料。是实蚀现可拒持续籍发展依，保护护生彩态环耽境，东发展价绿色筋工程号的有枣效途捕径之状一，雾有着幻玉重要眯的社何会意代义和才经济机意义6.结束抓语配合夜比设会计时李注意辱事项桌：设计泥时原牵材料拉的选称择必建须符疗合《铁路色混凝锻土工甜程施录工质罢量验晓收补斯充标茶准》，防叉止因命材料娱的原栋因造河成试锦验结任果的摄偏差宋，对盲相同源的混霸凝土陷配合各比，厘不同四的原弹材料灾及其俯参量沸对混注凝土轿的强咐度、垂工作航性能涨等有帆较大须的影栗响，精外加示剂的驼影响干尤为倦突出获。配合税比设乡丰计时促注意搜事项啦：高性构能混汗凝土策的设桃计应巴遵循读选用埋高效肺减水离剂、手掺入法活性狡掺和宾料、析优化殊配合女比参够数等医基本锦原则勇。通数过降窗低水梦胶比乞、强万化水玻泥石械与集窜料的身界面拢、改鸣善水药泥水激化产灶物、叔降低烂孔隙魔比、春提高城密实礼度来夺实现厉高耐肆久、廊高强校度、浑高性复能。有待鹅改进喷的方辱面：矿物腥外掺态料粉绸煤灰可和矿娘粉为西混凝艺土的猴耐久项性提磨供了效保证飞，但照在施研工中滨各有厦优缺咸点。腊粉煤圆灰由乒于珠涝形玻窝璃体半的作检用，畅流动趣性稍些好于狮矿粉锋，但渠矿粉死减水番效果唐强于言粉煤座灰，圈对强输度的熔增长挡作用需优于惠粉煤慰灰，肉且矿岗粉具骗有良叼好的嗓粘聚斤性，拿泌水顿性小递，