高标号混凝土预制件配合比耐久性设计探讨.pdf
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1、 第8 期 2 0 0 8 年8 月 广东 土木与 建筑 GUANGDONG ARC HI TE C T URE C I VI L ENGI NE ERI NG No 8 A U G 2 O o 8 高标号混凝土预制件配合比耐久性设计探讨 蔡 惠华 ( 广 州铁 路 集 团广 州新客 站 工程 建设指 挥部 广 州 5 1 0 6 0 0 ) 摘 要 : 对于高标号混凝 土预制件 , 其配合比耐久性设 计如 何在保证质量 的前提下 满足规 范和 生产周期要 求 并 提 高生产效 率, 文 中就 这一 问题进行探讨 。 关 键 词 : 混凝 土 ;预 制 件 ; 配合 比 ;耐 久 性 1 前
2、言 在铁路轨道板的试验生产制作中 混凝 土设计 强度为 C 6 0 , 设计使用年限为 6 0年 , 根据 铁路混凝 土结构耐久性设计暂行规定 的要求 , 其 电通量应小 于 1 5 0 0 C 同时为提高模板周转率 要求 1 5 h龄期的 混凝土脱模强度要达到 C 4 0 要 同时满足以上要求 就要研究解决其配合 比设计 中存在的一些 问题 2 铁 路 规范对 耐 久性设 计 的要 求 根据 铁路混凝 土结构耐久性设计暂行规定 , 对混凝土耐久性设计要求如下 : ( 1 )根据混凝土结构所处的环境类别和设计使 用年限 , 对其 电通量、 抗裂性对 比, 钢筋保护层厚度 和抗碱一 骨料反应性能
3、作出要求 但主要还是对电通 量根据不同环境和使用年限有不同限值 ( 2 )对混凝 土使用的材料 和配合 比作 了基本要 求, 例如水泥比表面积小于3 5 0 m 2 k g : 矿物掺和料 的掺量宜在 2 0 以上等 根据结构所处的环境类别 表 1 轨道板 C 6 0混凝土配合 比及强度特性值 和使用年限 。对其最大水胶 比和最小胶凝材料用量 进行了限制。 3 轨道板混凝土配合比设计 为满足轨道板混凝土设计强度要求 并保证生 产时 1 5 h脱模强度达到 C 4 0 对两种配合比设计的混 凝土进行强度、 电通量试验 , 其 结果见表 1 2 可知 配 比 1的抗压强度满足设计和脱模强度要求 但
4、电 通量 1 8 3 4 C大于 1 5 0 0 C 。 水泥比表面积 3 9 8 m Z k g 超 过3 5 0 m z k g , 且未掺矿物掺和料 不满足铁路暂行 规范的要求。虽然采用了较小的水胶 比, 但电通量仍 较大 其原因可能是未掺入掺和料所导致 配比 2除 1 5 h脱模强度达不到要求外 其余均 满足铁路暂行规范的要求但模板周转率和生产效 率将会大幅降低接近 5 0 4 耐 久性 设计 的验 证探 讨 4 1 中国铁路暂行规范对耐久性设计的验证 ( 1 )暂行规 范主要按照不 同设计使用年限和混 注 )砂率为体积 比。 表 2混凝土 耐久性设计的验证结果 水泥比 表面积( m
5、2 k g ) I t ( k g m ) 矿物掺量( ) 水胶比 电通量 限值 测定值 限值 测定值 限值测定值 限值测定值 限值测定值 配 比 1 3 9 8 4 1 8 O 0 3 4 1 5 0 0 1 8 3 4 配 比 2 3 0 0 3 5 0 3 3 5 2 8 0 5 0 0 2 0 0 5 5 4 9 5 2 5 0 2 9 1 5 0 0 5 6 0 2 9 2 0 0 8 年8 月 第8 期 蔡 惠华: 高 标号 混凝土 预制 件配 合比耐 久 性设计 探讨 A U G 2 0 0 8 N o 8 凝 土 设 计 强 度 等级 给出了电 通量 的限值 见 表 3 。 电
6、 通 量 是 表 3混凝 土 电 通 量 设计使用年 限( Y) 1 0 0 6 0 3 0 C 3 0以 F 2 0 O 0 2 5 0 0 电通 量 C 3 0 C 4 5 1 5 0 0 2 0 0 0 ( 5 6 d) C C 5 0以 上 1 O 0 0 1 5 0 0 通过测定混凝土在直流恒电压作用下通过电量值 的 大小 来评价其原材料和配合 比对混凝土抗渗透性 能 的影响 也 可 间接评 价混凝 土 的密实性 , 从而 确定 混凝 土 内钢筋 防锈蚀 年 限 是一种 定性 的性能规 定 。 ( 2 )暂行规范要求不宜使用早强型水泥 , 且其比 表面积应不大于 3 5 0 m 2
7、k g 由于水泥越细则混凝土 早期强度越高 短时间内水化热较大。 容易出现表面 裂纹 影响其耐久性 为了满足轨道板生产时 1 5 h自 然养护 条件 下脱模强度 4 0 MP a 和混凝 土 内部 温度低 于 6 0 的要求 以达到每套模板每天生产一块板的 生产能力 选用比表面积 3 9 8 m 2 k g的水泥, 虽超过 暂行规范的要求 但满足 G B 1 7 5 2 0 0 7 ( 通用硅酸盐 水泥 不小于3 0 0 m 2 k g 的要求, 且日 本和欧洲规范均 较大, 分别为4 5 0 m 2 k g 和5 0 0 m 2 k g 。施工过程中可 通过控制混凝土入模温度 加强对混凝土工
8、作性能 和表面收浆等的严格管理来控制其表面裂纹 4 2 日本铁路结构物设计标准对耐久性设计的验证 ( 1 )耐久性设计方法 E l 本铁路结构物设计标准 的耐久性设计采用 的是定量的验证方法 分别对钢材的腐蚀性 与混凝 土的劣化程度进行验证 对钢材腐蚀的耐久性设计 包括对混凝土的裂缝宽度 、 碳化以及氯离子浓度等 的验 证 : 对混 凝土 劣化 的耐 久性 设 计 包括 对混 凝 土 的抗冻融破坏 化学侵蚀以及碱骨料反应等的验证 根据轨道板所处广州地区的碳化 T 2环境条件可省 略对混凝土劣化的耐久性设计验证 只对钢材腐蚀的 耐久性设计进行验证 ( 2 )对氯离子引起钢材腐蚀的耐久性设计验证
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