[摘要] 本文通过实例较为详细地介绍了C60倒灌顶升泵送混凝土的有关性能测定和理论配合比的配制过程，进一步提高对高性能、高标号、大坍落度、大坍扩度的混凝土的认识。
[关键词] 包西铁路倒灌顶升泵送混凝土 配合比
引言
钢管混凝土桥拱的拱内混凝土，它的施工工艺主要是利用混凝土输送泵，将混凝土从钢管拱下部预留的圆孔连续不断地自下而上顶入钢管拱内。钢管混凝土拱桥的施工难度非常大，且拌合物一旦在塑性阶段产生泌水离析，很容易在钢管拱上部和两侧都形成大量空隙；由于拱的两侧混凝土受自重影响，对拱顶部混凝土产生拉应力，如果混凝土浇注不密实，收缩补偿效果不佳，很易在顶部产生空隙源于：论文www.808so.com
，严重者在顶部混凝土中引发垂直裂缝。因此，在C60倒灌顶升泵送混凝土配合比设计过程中要要充分考虑混凝土的大坍落度、大坍扩度、低泌水率等特点和混凝土拌合物的塑性阶段流动性、流动性保持性、保水性、黏聚性、凝结硬化速度、水化热释放情况、抗压强度、弹性模量等性能，还要考虑混凝土硬化后的性能，如收缩性、膨胀性、收缩补偿效果等。综合以上混凝土性能的考虑，选择满足技术指标要求的配合比，并经过试拌合模拟试验，以确定最佳的混凝土配制方案和搅拌、运输、浇注方案。
以下，我们以包西铁路跨黄延高速大桥桥拱为实例介绍C60倒灌顶升泵送混凝土配合比设计过程。
1、工程概况：
包西铁路跨黄延高速大桥主跨为钢管拱混凝土构造。钢管拱跨径128m，拱管径1.3m。呈左右拱布置，每侧拱又分为上弦拱和下弦拱，上下弦拱之间钢性连结。钢管拱内混凝土设计采用C60自密实微膨胀混凝土压注，下弦拱需混凝土200 m3，上弦拱需混凝土210 m3。
2、时间要求：
由于该混凝土连续施作的特殊性，项目部自己的拌合站的拌合能力不能满足该拱桥的施工需要，考虑使用商品混凝土。从商品混凝土站到工地现场的运输时间为1.5h；混凝土罐车每车运输量为8 m3，罐车在拌合站和工地现场归位和搅拌一车混凝土综合考虑0.5h；施工时计划每次泵送一根弦拱，由2台固定式混凝土输送泵从两端拱底同时泵送顶升，一次顶升到位，先下弦后上弦的顺序施工。以每台泵泵送能力为80 m3/h计算，下弦拱最快4.5h完成，上弦拱最快4.7h完成（详见表1）。泵送连续时间长，技术难度大，混凝土标号高，对混凝土的要求高。
表1时间理论计算
3、C60倒灌顶升泵送混凝土配制要求：
在施工之前，项目部领导组织工程技术和试验力量，多次组织会议并查阅大量文献后，确定了适合本工程施工难度的基本技术指标，具体如下：
3.1初始坍落度大于等于24.0cm，坍落扩展度大于55cm；1h后落度大于23.0cm，坍落扩展度大于50cm；5h后落度大于22.0cm，坍落扩展度大于45cm。
3.2混凝土常压泌水率小于2.0%。
3.3混凝土抗压强度检测结果3d大于35Mpa、7d大于50Mpa、28d大于69Mpa。
3.4混凝土自由膨胀率大于100×10-6。
3.5混凝土倒灌顶升压力小于1.0 Mpa。
3.6混凝土流动性在6~8h内基本稳定。
4、C60倒灌顶升泵送混凝土配制：
4.1原材料
p.o52.5级低碱水泥；HTU膨胀剂；HPC高性能减水剂；细度模数2.6~2.8的河砂；5~25mm连续级配的碎石；自来水。
4.2配合比及新拌混凝土性能
混凝土配合比见表2
表2 C60倒灌顶升泵送混凝土配合比 单位：kg/ m3
表4混凝土在不同温度下的坍落度/坍扩度变化情况
表4 混凝土的力学性能
说明：（1）由于混凝土站到工地所需时间为1.5h，所以在表3中没有出现0.5h和1h的相关坍落度/坍扩度变化情况，具体的情况是在0.5h和1h时坍落度/坍扩度基本没有变化，甚至由于使用的是高性能减水剂，在0.5h时出现了实测坍落度比初始值大的情况。（2）在试验室测坍落度/坍扩度变化时，把拌制好的混凝土分别放置在编好号的带盖的塑料桶内，摆放在温度恒定的室内，到规定的停放时间后，取出搅拌均匀后测定，这样可以避免人为因素对测定结果的影响。（3）考虑到施工时的室外温度，所以加设了30℃时的各时间点上坍落度/坍扩度的变化。（4）为了能基本接近钢管拱中混凝土的实际情况，混凝土试件在拆模后用塑料袋子密封起来养护，所以增加了免振密封养护抗压强度的测定。
从试验数据分析：
4.2.1配制的自密实微膨胀混凝土，其初始坍落度为24.5cm，初始坍扩度为60.0cm，含气量为2.0%，泌水率为0，相对压力泌水率为28%，满足《混凝土泵送技术规程》中对泵送混凝土相对压力泌水率的要求（不宜超过40%）。
4.2.2 环境温度对该混凝土的坍落度/坍扩度的影响不是很大，分别在20℃和30℃时 ，且在停放5h后，其坍落度保持在大于22.0cm以上，坍扩度保持在50cm以上，仍然易于泵送。
4.2.3 免振抗压强度比为98.1%（28d），免振密封养护抗压强度为94.5%（28d），大于目标要求的90%的指标。
4.2.4 该混凝土的静压弹性模量为39.5×103 Mpa，满足混凝土结构设计规范要求。
另外，经过试验测定，该混凝土在密封状态下，14d的膨胀率大于150×10-6，能够保证混凝土和钢管壁之间的良好粘结。
综上，我们选取表2配合比为C60倒灌顶升泵送混凝土的理论配合比，即每方各材料的用量为：水泥498kg、砂694kg、石1133kg、水175kg、膨胀剂25kg、高性能减水剂4.98kg。
5、结语
在C60倒灌顶升泵送混凝土配合比设计过程中充分考虑了混凝土的大坍落度、大坍扩度、低泌水率等特点和混凝土拌合物的塑性阶段流动性、流动性保持性、保水性、黏聚性、凝结硬化速度、水化热释放情况、抗压强度、弹性模量等性能，还要考虑混凝土硬化后的性能，如收缩性、膨胀性、收缩补偿效果等。在包西铁路跨黄延高速大桥施工实际应用中，该配合比的施工效果优良，为以后此类倒灌顶升泵送混凝土的施工积累了经验。
参考文献：
《混凝土泵送技术规程》（JGJ/T10-95）
《特殊混凝土配合比设计实例》
《外加剂在特殊混凝土中的应用》
分析灌顶包西铁路跨黄延高速大桥桥拱C60倒灌顶升泵送混凝土配合比设计征文
更新时间：2024-02-24
作者：用户投稿
本站原创
本站原创
点赞:37543 浏览:164901