双掺粉煤灰和矿粉高性能混凝土在高寒干燥地区的应用.pdf
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1、R O A D C O N S T R U C T I O N A N D MA C H I N E R Y I 暄固圈圄固圃圈 文章 编 号 : 1 0 0 0 0 3 3 X( 2 0 1 4 ) 0 2 0 0 5 7 0 5 双掺粉煤灰和矿粉高性能混凝土在 高寒干燥地区的应用 杨 海 峰 ( 陕西省交通建设集 团公 司, 陕西 西安 7 1 0 0 7 5 ) 摘 要 : 结合 粉煤 灰和 矿粉 双掺 混凝 土在 神府 高速 窟 野 河特 大桥 上 的应 用 , 研 究 了粉 煤灰 、 矿 粉 复 合掺合料对混凝土工作性能、 力学性能的影响 , 探讨 了其影响机理 , 可为同类工程提供
2、参考 。 关键 词 : 粉 煤 灰 ; 矿 粉 ; 高性 能混 凝土 ; 影响 机理 中 图分类 号 : U4 1 4 1 文献标 志 码 : B App l i c a t i o n o f Hi g h Pe r f o r ma nc e Co n c r e t e M i x e d wi t h Fl y As h a nd M i ne r a l Po wd e r i n Co l d a n d Dr y Ar e a YANG Ha i f e ng ( S h a a n x i Pr o v i n c i a l Co mmu n i c a t i o n C
3、o n s t r u c t i o n Gr o u p ,Xi a n 7 1 0 0 7 5 ,S h a a n x i ,Ch i n a ) Ab s t r a c t :Co mb i n e d wi t h t h e a p p l i c a t i o n o f c o n c r e t e mi x e d wi t h f l y a s h a n d mi n e r a l p o wd e r i n H uy e h e Gr a nd Br i d ge o f S he nf u Ex pr e s s wa y, t he i n f l u
4、e nc e on t he wo r ki n g pe r f o r m a n c e a n d me c ha ni c a l pr o pe r t i e s o f t he c o nc r e t e mi x e d wi t h f l y a s h an d mi n e r a l po wd e r we r e s t ud i e d a s we l l a s t h e i n f l u e n c e me c h a n i s mTh e r e s u l t s c a n p r o v i d e r e f e r e n c e
5、 f o r t h e s i mi l a r p r o j e c t s Ke y wo r d s:f l y a s h;mi n e r a l p o wde r;hi g h p e r f o r ma nc e c o nc r e t e;i nf l u e n c e me c ha n i s m 0 引 言 高性能混凝土是近年来发展起来的一种新型混 凝土 , 是混凝土技术进入高科技 时代 的里程碑。一 般认为 , 高性能混凝土具有 良好的工作性能 、 高强度 和极佳 的耐久性 。与普通混凝土相 比, 高性能混凝 土 能更 好地 满足 结 构 功 能要 求 和施
6、 工 工 艺要 求 , 能 最大限度地延长混凝土结构的使用年限。在配制高 性 能混 凝土 时采 用低 水胶 比 , 选 用优 质原 材料 , 还要 掺加一定数量的高性能外加剂和活性矿物掺合料 。 利用活性矿物掺合料配制高性能混凝土是近年 来该领域研究的热点之一 , 目前 , 应用的矿物掺合料 主要有粉煤灰 、 矿粉和硅灰等。矿物掺料可以提高 混凝 土 的耐久 性 、 体积稳 定性 以及 后 期强度 , 降低水 化热 , 提高抗酸碱腐蚀 , 防止碱骨料反应的能力 。但 单一的矿物掺合料对于混凝土的性能会产生不 良影 响, 例如混凝土拌和物的泌水量较大、 早期强度较低 等 , 使得它在工程 中的应
7、用受到一些限制。如果将 收稿 日期 : 2 0 1 3 0 8 0 5 两种或多种矿物掺合料复合使用 , 就可能产生复合 交互效应 , 成为改善混凝土综合性能 的一条最有效 途 径 。 目前在陕西省高速公路建设施工领域 , 混凝土 配合比中重点将水泥作为胶凝材料, 只有部分项 目 利用粉煤灰 , 而采用粉煤灰和矿粉双掺的研究及应 用极少 。本文主要研究双掺粉煤灰和矿粉掺合料对 混凝 土 工作性 能 、 力学 性能 和耐久 性 的影 响 , 以便在 陕 西省 内外类 似 工程 中更好 地推 广应 用 。 1 项 目概况 陕西省省级高速公路榆商线神木至府谷高速公 路窟野河特大桥为 变截 面预应力
8、混凝土连续 刚构 桥 , 其 跨径 布 置 为 ( 8 8 +41 6 5 +8 8 ) m+ ( 6 9 +4 1 3 O +7 9 5 +3 9 5 ) m+ ( 7 6 + 4 l 4 0 + 7 6 ) m, 采 用 悬臂浇筑施工 , 主梁混凝土数量为 6 8万 m 。该桥 地处毛乌素沙漠东南边缘 , 属高寒干燥地区 ; 主梁施 工历经一年 , 期间温差极大 ; 主梁有效施 工工期较 5 7 R0AD C0NS TRUCT1 0N AND M ACHI NERY 短 , 要求 昼夜 不 问 断施 工 ; 主 梁 混 凝 土 采 用 泵 送 运 输 , 其 中垂直 输送 高 度 超 过
9、9 0 m, 水 平输 送 距 离 超 过 1 2 0 r i 1 ; 主 梁断 面 尺 寸较 大 , 属 大体 积 混 凝 土 ; 悬 臂浇筑工艺复杂 , 混凝土技术指标要求较高 。综上 所 述 , 该 桥 主梁混凝 土 必须具 有优异 的工 作性 能 , 高 强 、 早 强 , 以及较低 的水 化 热 、 极佳 的抗 裂 性 和极 高 的耐 久性 , 否 则工程 质量 无法 满足 。 2 原材料及配合 比设计 2 1 原 材料 ( 1 )水 泥 采 用冀 东水 泥 厂 生 产 的 DP 05 2 5 R ( 低碱 ) 水泥 , 物理 性能 指标如 表 1所示 。 表 l水 泥 物 理 性
10、能 比表面积, 凝结时间 ra i n 抗折强度,MP a 抗压强度 MP a 安定性 ( k g m 。 ) 初凝 终凝 R 3 R 2 8 R 3 R 2 8 ( 雷氏央法) 3 8 3 l 5 q 21 4 6 1 8 8 3 2 8 6 l 2 2 5 ( 2 )细集料选用府谷黄河 区 】 砂 , 技 术指标 如表 2所示 。 表 2 细集料技术指标 泥块含量 堆积密度, 表观密度 细度模数 含泥量, ( g C 171 ) ( g C Ut ) 2 7 0 6 0 3 5 9 5 2 6 1 6 ( 3 )粗 集 料 采 用 包 头 大 青 山产 的 5 1 0 mm、 1 0 2
11、O F i l m 单 粒级 碎 , 按 照 3: 7比例 掺 配 , 技术 指标 如表 3所示 。 ( 4 )粉煤灰 采 用 神木 县 若 阳 粉煤 灰 类 I级 , 技 术指 标如 表 4所 示 。 ( 5 )矿 粉 采 用 包 头 明 峰 建 材 有 限公 司 生 产 的 $ 7 5 矿 粉 , 技 术指 标如 表 5所示 。 表 3 粗集料技术指标 颗粒级 含泥量, 泥块含 钳片状 压碎指标 堆积密度 表观密度 配 m m 量。 禽量 值 ( g c n 1 ) ( g ( 、n 1 ) 5 2 0 0 2 0 2 l 7 7 1 j 6 2 8 1 8 表 4粉 煤 灰 技 术 指
12、标 细度 需 水量 比 烧失量 9 6 ) 3 “ 2 2 3 表 5矿粉技术指标 比表而积, 活性指 数, 流动度 比 烧失量 ( k gn 1 ) 7 d 2 8 d : 5 583 j O4 l 【 ) 5 1 : 4 ( 6 )外加剂 采用 山两 黄河 化【有 限公 司生产 的 “ 红浪 ” 牌 UN F 一 1 B聚 羧酸 高 校减 水剂 , 技 术 指标 如 表 6所示 。 表 6外加剂技术指标 减水率, 泌水率比 凝结时 间差, 抗压强度 比, 7( 1 28( 21 1 6 7 5 2 2 】 : : 1 2 6 2 2配合 比 在水 胶 比 、 集料 和外加 剂一 定 的情
13、况下 , 采 用小 同掺 量 粉 煤 肤 和 矿 粉 代 替 水 泥 , 设 计 的 配 合 比 如 表 7所示 。 3试验结果及分析 3 1 试验 结果 混凝 土 的性 能指 标试 验结 果如表 8所尔 。 表 7混凝土配合 比设计 编号 水胶 比 水泥 ( k g lq 。 ) 粉煤灰 矿渣 砂 ( k gin ) 碎石 ( k g m ) 水 ( k g n 1 ) 外加剂, ( k gn 1。 ) Al 0 2 8 j 1 8 0 () ( ) 7 3 5 1 l () 2 1 1 5 6 2 2 I 3 l 0 2 8 4 6 6 2 l 0 0 7 3 5 1 l 0 2 1 1
14、5 6 2 2 B 0 2 8 4 4 0 3 1 5 O 7 3 j l 1 ( ) 2 1 4 5 6 2 2 l _ 0 2 8 4 1 41 2 O O 7 5 l 2 l 5 6 2 2 I j , () 2 8 : 8 8 5 2 5 O 7 3 5 l 1 0 2 l 4 5 6 2 2 0 2 8 4 6 6 2 0 l O 7 3 5 1 1 0 2 1 1 5 6 2 2 ( 、 。 ( ) 2 8 4 4 ( ) 3 O l 5 7 3 5 1 【 O 2 1 4 5 6 2 2 一 L _ 0 2 8 4 i 1 O 2 0 7 3 l 1 0 2 1 4 5 6 2
15、2 ( l ( ) 2 8 3 8 8 O 25 7 3 5 1 1 O 2 l 4 5 6 2 2 1 ) l 0 2 8 1 6 6 2 2 O 1 O 7 3 5 l l 0 2 l 4 5 () 2 2 I ) 0 2 8 4 4 0 3 l j 1 5 7 3 5 1 l 0 2 1 5 6 2 2 一 I ) 0 2 8 4I 4 4 1 0 2 O 7 3 5 1 1 0 2 1 4 j 6 2 2 5 8 R O A D C O N S T R U C T I O N A N D MA C H I N E R Y l 匿固固亘国圃圈 表 8 混凝土的性能指标试验结果 坍落度 r
16、am 坍落度损失 抗压强度 MP a 编号 抗渗等级 抗冻等级 初始 3 0 rai n R3 R7 R 2 8 A1 l 8 0 l 5 5 2 5 4 9 6 5 7 4 6 8 P 8 F 1 0 0合格 B l 1 8 5 1 8 O 5 4 7 7 5 3 2 6 8 1 P 8 F 5 0合格 B 2 2 0 5 2 0 0 5 4 6 3 5 1 3 6 7 6 P 1 0 F 5 0合格 B 3 2 l O 2 O O 1 O 4 5 8 4 9 7 6 6 4 P 1 2 F 5 0合格 B 4 2 1 5 2 0 0 1 5 4 5 3 4 8 8 6 7 6 P 1 2
17、F 5 0 合格 C 】 1 6 O 1 3 5 2 5 4 8 8 5 4 7 6 6 5 P 1 O F 1 0 0合格 C 2 1 6 O 1 4 0 2 O 4 7 5 5 4 6 6 9 P 1 2 F 1 【】 ( 合格 C 3 1 6 5 1 4 5 2 O 4 6 8 5 2 8 6 6 3 P 2 0不透水 F 1 5 O合格 C 4 1 5 5 1 4 0 1 5 4 3 8 5 2 4 6 6 6 P 2 0不透水 F1 5 O合格 D1 2 1 5 2 0 5 1 0 5 1 1 5 9 9 7 5 8 P 1 4 FI O 0合格 D 2 2 l O 2 0 5 5
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- 关 键 词:
- 粉煤 矿粉高 性能 混凝土 高寒 干燥 地区 应用
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