清水高性能混凝土在郑州市立交桥工程中的应用.pdf
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1、文章编号:1 0 0 7 0 4 6 X ( 2 0 1 0 ) 0 卜0 0 3 0 0 3 应用研究、 清水高性能混凝土在郑州市立交桥工程中的应用 A p p l i c a t i o n o f H i g h P e r f o r ma n c e A s - C a s t - F i n i s h C o n c r e t e i n O v e r p a s s E n g i n e e r i n g i n Z h e n g z h o u 王顺强,王俊杰 ,杨卫忠 ( 河南省第一建筑工程集 团有 限责任公司商品混凝 土供应站 , 河 南 郑州 4 5 0 0
2、0 9 ) 摘 要:研究了清水高性能混凝土的性能特征、质量要求以及在原材料选择、配合比设计、施工控制等方面采取的质量控制措 施 ,并将其 成功应 用 于郑 州市立交桥 工程 。 关键 词 :清 水混凝 土 ;高性 能混凝 土 ;配合比设 计 ;质 量控制 中图分类号 :T U 5 2 8 5 文献标识码 :A Abs t r a c t :The q ua l i t y c ont r ol l e d me a s u r e s of hi g h pe r f or ma nc e a s c a s t f i n i s h c onc r e t e a r e ex po un
3、de d i n as pe c t s of t h e c h a r a c t e r i s t i c a n d q ua l i t y r e q ui r e me nt ,ma t e r i a l s s e l e c t i o n, m i x p r op o r t i o n i n g d e s i g n a n d c o n s t r uc t i on c on t r o l s H i g h p e r f o r m a n c e a s c a s t f i n i s h c o n c r e t e a r e s u c
4、 c e s s f u l l y d e s i g n e d a n d a p p l i e d f o r o v e r p a s s p r o j e c t i n Z h e n g z h o u Ke y wor ds :a s c a s t fini s h c o nc r e t e;hi g h p e r f o r ma n ce c o n c r e t e ; mi x p r op o r t i o n d e s i gn;qu a l i t y c on t r o l 0前 言 性满足设计要求。 清水混凝土产生于2 0 世纪二十年代
5、,随着混凝土广泛 应用于建筑施工领域,建筑师们逐渐把目光从混凝土作为 一 种结构材料转移到材料本身所拥有的质感上,开始用混 凝土与生俱来的装饰特性来表达建筑传递的情感。本文就 清水混凝土从原材料选择、配合比设计、施工控制等方面 以及在郑州市嵩山路一 黄郭路一 南三环路立交工程中的应用 情况进行阐述。 1工程概况 该工程位于郑州市西南部, 南三环与嵩山路、黄郭路、 郑密公路交汇处,其中嵩山路为郑石高速的连接线,由中 国公路工程咨询集团有限公司设计。共四个标段,我站负 责供应第一标段混凝土,第一标段有四个匝道,共 1 2 1 6 m 。 本桥处于圆曲线及缓和曲线上,其桥孔是按路线中心线径 向分孔布
6、置的,桥跨布置的上部结构采用等载面应力混凝 土预制箱梁,梁高分别为 1 4 、1 6 m,下部结构桥墩采用 圆柱式桥墩,墩径为 1 5 、1 6 、1 8 m 三种,混凝土强度 等级为C 3 0 。根据建设指挥部的要求 C 3 0墩柱全部采用清 水高性能混凝土。工程技术难点在于:这是郑州市首次在 立交桥工程中使用清水高性能混凝土技术,因此我们必须 保质保量完成任务:保证混凝土色泽一致;防止混凝土表 面有气孑 L 、麻面、蜂窝、水线、裂缝的产生;混凝土耐久 3 o CoAL ASH 1 2 01 0 2试验用原材料选择 ( 1 ) 水泥: 采用辉县孟电水泥有限公司生产的p 0 4 2 5 级水泥
7、,其物理性能见表 1 。 表 1 水泥胶砂物理性能指标 比 表 面 积标 准 稠 度 用 塑 塑 ! 苎 堡度 P a 压 竖 M P a ( m k g ) 水里, o】石 初凝 终凝 3 d 2 8 d 3 d 2 8 d ( 2 )粉煤灰: 采用郑州裕中热电厂 F类 I I 级粉煤灰, 其主要性能指标见表 2 。 表 2 F类 I I级粉煤灰主要性能指标 ( 3 )矿粉: 采用焦作鹏远水泥有限公司生产的$ 9 5 级 矿粉, 其主要性能指标见表 3 。 表 3$ 9 5矿粉的主要性能指标 ( 4) 减水剂: 采用北京罗拉化学科技有限公司的P C L 1 0 0聚羧酸高效减水剂,其主要性能
8、指标见表 4 。 表 4 高效减水剂的主要性能指标 ( 5 )河砂: 采用鲁山中砂,主要性能指标见表 5 。 表 5 河砂主要性能指标 ( 6 ) 碎石: 采用贾峪 5 2 0 m m碎石,主要性能指标见 表 6 。 表 6 碎石主要性能指标 3混凝土配合比设计 3 1设计指标 根据工程设计及建设指挥部的要求,确定混凝土的设 计性能指标,见表 7 。 表 7 混凝土设计指标 c , o 蜘 良 好 1 0 0 0 3 2 正 交设计 试验 为使清水高性能混凝土各项指标均满足设计要求,确 定影响混凝土各项性能的各因素之间的最佳组合,减少试 验次数,并做到经济合理,采用正交设计试验方法。影响 清水
9、高性能混凝土指标的因素很多,在施工工艺、养护条 件相同的条件下,在试配时我们选择四个主要的影响因子: 水胶比、矿粉掺量、减水剂掺量、砂率。各因子在可能的 取值范围内取三个不同水平,见表 8 。采用 L ( 3 ) 正交 表 8 混凝土影响因子水平表 表 9 混凝土影响因子及试验结果 表安排试验。配合比设计按照 J G J 5 5 2 0 0 0 普通混凝土 配合比设计规程 及 C E C S 2 0 7 2 0 0 6 高性能混凝土应 用技术规程进行设计,试配方案及结果见表 9 。 从试验结果分析看出5号配比除外观质量不能直接 肯定是否能达到设计效果外,其它指标均符合设计要求, 因清水混凝土最
10、重要的外观性能未能实际体现,为了更好 地验证 5号配比,与施工单位协商后,决定在施工现场 利用工程实际用的钢模板及脱模剂现场模拟浇筑两根直 径 1 5 m高 2 m的试验柱。拆除模板后观看,混凝土外观 完全达到工程设计要求。经工程总指挥部专家组的鉴定认 为试验完全满足工程设计要求,同意 5号配合比为生产 基准配合比。 4 质量控制 4 1原材料的选择 清水高性能混凝土要求新拌混凝土必须具有极好的工 作性和黏聚性,所以使用的原材料产地必须统一,水泥、 掺合料、砂、石的色泽和颗粒级配要均匀,尽量保证所有 原材料为同一批购置,这样有利于改善混凝土拌合物的和 易性,减少了离析、泌水,有利于提高混凝土硬
11、化后的视 觉效果。 4 1 1水泥 大量的试验数据显示,孟电集团 P 0 4 2 5水泥具有 产量大、强度稳定、C , A含量低、水泥色泽一致、与外加 剂适应性良好、保水性好、碱含量小等优点。在生产开始 前三天,一次性购置了1 0 0 0 t P 0 4 2 5水泥该水泥储存于 本站 2 4 0 号搅拌楼旁的两个 5 0 0 t 的水泥仓内,待水泥冷 却致常温后使用。 4 1 2集料 1 2 0 1 0 粉煤灰 3 1 清水混凝土用的砂石质量同样有着严格的要求,色泽 一 致、颗粒均匀、级配连续、含泥量要小、针片状颗粒含 量要少。为此我们专门让石子厂家,按要求生产一批 5 2 5 m m碎石,并
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