水利工程論文-高性能砼在樟洋渡槽的研制與應(yīng)用.docVIP

水利工程論文-高性能砼在樟洋渡槽的研制與應(yīng)用摘要：樟洋渡槽槽身采用現(xiàn)澆U形薄殼后張預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)，砼強(qiáng)度標(biāo)號(hào)高，槽身壁薄，對(duì)砼的性能要求很高，為了保證渡槽的施工質(zhì)量，工程項(xiàng)目部聘請(qǐng)了國(guó)內(nèi)砼專(zhuān)家對(duì)高性能砼進(jìn)行了專(zhuān)題的技術(shù)攻關(guān)，最后選定砼的最佳配合比。關(guān)鍵詞：樟洋渡槽砼外觀砼的流動(dòng)性初凝時(shí)間配合比質(zhì)量控制1引言廣東省東深供水改造工程樟洋渡槽采用現(xiàn)澆U形薄殼后張預(yù)應(yīng)力砼槽身結(jié)構(gòu)，渡槽槽身砼強(qiáng)度等級(jí)為C40，槽身壁厚僅30cm，對(duì)砼的流動(dòng)性、初凝時(shí)間等都要求很高。為了保證渡槽的施工質(zhì)量，首先要配制出既滿足設(shè)計(jì)要求又和現(xiàn)場(chǎng)施工工藝相應(yīng)的性能優(yōu)異的砼。施工項(xiàng)目部聘請(qǐng)了幾位砼專(zhuān)家，從原材料、拌制工藝等進(jìn)行了多組對(duì)比，以選定砼最佳配合比。2優(yōu)選原材料，配制高性能砼1）優(yōu)選原材料a）水泥可供應(yīng)水泥有三種，分別是亨達(dá)利水泥廠生產(chǎn)的銀羊牌水泥，英德南華牌水泥和廣州金羊牌水泥。根據(jù)資料分析和專(zhuān)家討論，應(yīng)采用對(duì)砼收縮影響小，防裂性能好的水泥，即水泥組份中C3A含量小，C4AF含量大。根據(jù)對(duì)上述各家水泥廠進(jìn)行抽樣和統(tǒng)計(jì)資料分析，廣州金羊牌P425普硅水泥對(duì)砼收縮和砼抗裂比較理想。b）骨料砂采用東江河砂，砂子含泥量小，細(xì)度模數(shù)在2.23.0之間；由于含有少量泥團(tuán)和貝殼，使用前用中10mm篩子篩去泥團(tuán)和貝殼。碎石采用郎洲石場(chǎng)生產(chǎn)的花崗巖骨料，石子粒徑為520mm，碎石性能指標(biāo)滿足規(guī)范要求。c）粉煤灰在槽身砼中摻入粉煤灰，可以減少單位水泥用量，降低水化熱，同時(shí)改善砼的和易性和可泵性。在試驗(yàn)時(shí)，采用了1級(jí)粉煤灰。在東莞地區(qū)，粉煤灰供應(yīng)商主要是虎門(mén)電廠、黃埔電廠、汕頭華能電廠等，均滿足1級(jí)灰的要求。其中黃埔電廠粉煤灰拌制砼時(shí)，砼顏色較深、發(fā)黑，對(duì)砼外觀質(zhì)量有影響；汕頭華能電廠的粉煤灰需水量較大；所以采用了虎門(mén)電廠的1級(jí)粉煤灰，其需水量比小于97%。d）外加劑渡槽砼外加劑選擇的原則是：可泵性能好，砼坍落度損失小(保證砼高溫條件下120min仍能滿足泵送)，砼初凝時(shí)間應(yīng)大于llh(高溫350時(shí))，減水率大，強(qiáng)度增長(zhǎng)快，3d強(qiáng)度應(yīng)超過(guò)80。通過(guò)對(duì)廣州西卡SNNR，云南PA，珠海紅墻CSP一2，溫州Eh，珠海頂峰SP406對(duì)比試驗(yàn)，珠海頂峰SP406防水劑能同時(shí)滿足上述要求。2）配合比的優(yōu)選a）配合比試驗(yàn)為滿足槽身施工需要，4月份開(kāi)始了槽身配合比設(shè)計(jì)工作，同年8月份完成了試驗(yàn)工作。試驗(yàn)的內(nèi)容主要是：外加劑的摻量多少；最佳砂率及最小用水量；不同部位采用不同的坍落度；粉煤灰的摻量多少；試配出無(wú)泌水、振搗性能好、適合槽身施工的砼。為了提高砼的抗裂性，用微膨脹UEA代替了一部份水泥，砼配制強(qiáng)度保證率采用98。具體配合比見(jiàn)表1。表1樟洋渡槽砼配合比部位水膠比用水量(kg/m3)粉煤灰(kg/m3)砂率()膠凝材料(km3)坍落度(mm)外加劑摻量(km3)反弧段0.3816886434391806.58底板0.3816283434261606.39高性能砼配合比試驗(yàn)完畢后，在樟洋渡槽試驗(yàn)槽身首次使用；發(fā)現(xiàn)在反弧段加入微膨脹UEA后，內(nèi)腔窗口局部出現(xiàn)了砼起殼現(xiàn)象，因此在配合比中取消了UEA。在底板和反弧段采用不同的坍落度，不易于施工，在配合比中坍落度統(tǒng)一采用160mm。粉煤灰摻量采用15，超量系數(shù)=1.31.4是合理的，砼和易性及保水性、可泵性十分良好，無(wú)泌水現(xiàn)象發(fā)生。b）配合比的優(yōu)化隨著配合比在試驗(yàn)段槽身的使用，施工進(jìn)程的推進(jìn)，試驗(yàn)資料不斷完善，試驗(yàn)室開(kāi)始進(jìn)行配合比的優(yōu)化。隨著拌和站系統(tǒng)各方面條件不斷完善，砼生產(chǎn)趨于穩(wěn)定，砼強(qiáng)度保證率從98%降低到95。隨著溫度的升高，外加劑的摻量也進(jìn)行了調(diào)整。優(yōu)化后的配比見(jiàn)表2。表2優(yōu)化后的砼配合比水膠比砂率()坍落度(cm)粉煤灰取代量()粉煤灰超量系數(shù)0.394318151.4每m3砼原材料用量(kg)抗壓強(qiáng)度(MPa)水泥粉煤灰砂石外加劑水3d7d28d3408472610427.2116532.545.259.83、砼施工性能1）新拌砼的性能a)流動(dòng)性在槽身施工中新拌砼經(jīng)過(guò)了50次檢測(cè)，流動(dòng)度均在400500mm，平均為450mm。30min后，坍落度損失20mm；在60min后損失4050mm；經(jīng)過(guò)2h，流動(dòng)度損失80mm。b)可泵性新拌砼的可泵性能較好，泵送200m之后，砼較均勻，沒(méi)有離析現(xiàn)象。砼在350的高溫下，2h之后，均滿足泵送要求。c)凝結(jié)時(shí)間冬季時(shí)，初凝在1214h，終凝1416h；夏季，將外加劑摻量提高到18時(shí)，初凝時(shí)間為10-12h，終凝在1214h。2）硬化砼的性能a)抗壓強(qiáng)度共抽樣232組，平均抗壓強(qiáng)度值為56.2MPa。b)砼靜力彈性模量7d為301104MPa，28d為398104MPa。c)砼極限拉伸試驗(yàn)值(28d)極限拉伸試驗(yàn)值P=1.2410-4MPa，極限抗拉強(qiáng)度RP=3.32MPa，抗拉彈性模量E0.5=4.29104MPa。d)砼的干縮試驗(yàn)值從砼的干縮試驗(yàn)曲線來(lái)看，齡期到了18d后，砼干縮率基本穩(wěn)定在一210-4。e)砼抗?jié)B共抽樣69組，試驗(yàn)值均大于W6。4槽身砼施工工藝與質(zhì)量控制1）原材料質(zhì)量控制各原材料現(xiàn)場(chǎng)必須進(jìn)行檢驗(yàn)，禁止不合格原材料進(jìn)入下道工序。2）砼拌和工藝的控制拌和樓稱(chēng)量裝置自動(dòng)精確，試驗(yàn)員應(yīng)定期對(duì)拌和站的稱(chēng)量系統(tǒng)進(jìn)行校正，稱(chēng)量誤差應(yīng)小于1。高性能砼膠凝材料用量多，必須采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，拌和時(shí)間控制在90120S。夏天應(yīng)控制拌和出機(jī)口溫度，對(duì)砼骨料采取降溫措施。主要措施為：在骨料堆上搭涼棚，接水管?chē)婌F等。3）砼入倉(cāng)選用砼攪拌車(chē)運(yùn)輸，以保證砼的和易性。為了避免因氣候炎熱導(dǎo)致砼坍落度損失過(guò)快，在攪拌車(chē)外灑水降溫。砼采用泵車(chē)人倉(cāng)，泵管上捆綁麻袋灑水降溫。入倉(cāng)分為底板砼入倉(cāng)和側(cè)墻砼入倉(cāng)。底板砼采用泵車(chē)泵送人倉(cāng)，泵管出料口用軟管，并在軟管上綁上布袋，砼入倉(cāng)的速度不能太快。側(cè)墻砼人倉(cāng)采用泵送到內(nèi)模頂平臺(tái)上集料斗，用人工推斗車(chē)到喇叭口，經(jīng)過(guò)溜筒入倉(cāng)。為了保證U形槽身在澆筑砼時(shí)內(nèi)實(shí)外光，防止出現(xiàn)架空，氣泡以及振搗死角，根據(jù)鋼筋的密度，在內(nèi)模上開(kāi)設(shè)振搗窗或活動(dòng)下料窗口。4）砼振搗槽身砼澆筑主要采用50mm軟管振搗器，澆筑時(shí)配制了4條，兩條軟管振搗器用來(lái)平倉(cāng)，兩條用來(lái)振搗。當(dāng)槽身底板澆筑完畢后，用散裝模板將預(yù)留下料口全部封堵，再澆筑反弧段；砼接近初凝時(shí)，拆除模板抹面。槽身反弧段振搗主要解決砼排氣問(wèn)題。為保證砼澆筑質(zhì)量，在內(nèi)模適當(dāng)布置下料窗口，每次下料不超過(guò)40cm。5）砼養(yǎng)護(hù)高性能砼水膠比小，早期水化熱大，養(yǎng)護(hù)比普通砼更為重要。早期養(yǎng)護(hù)采用了流水噴霧養(yǎng)護(hù)；拆摸之后，采用槽身內(nèi)壁履蓋麻袋，外層流水噴霧養(yǎng)護(hù)。5工程質(zhì)量樟洋渡槽槽身主體工程已全部完工，槽身外觀質(zhì)量?jī)?yōu)良，槽身內(nèi)壁未出現(xiàn)溫度裂縫，達(dá)到外光、內(nèi)實(shí)的要求。高性能砼共澆筑8742m3，抽樣232組，達(dá)到28d設(shè)計(jì)齡期有232組，按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行評(píng)定，全部合格，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表3。表3綜合評(píng)定指標(biāo)平均強(qiáng)度最大值最小值標(biāo)準(zhǔn)差離差系數(shù)綜合評(píng)定56.2MPa71.2MPa43.3MP