嘉紹大體積混凝土研究報(bào)告

1、嘉紹跨江大橋大體積混凝土研究報(bào)告武 漢 理 工 大 學(xué) 2010年6月摘要 嘉紹跨江大橋工程概況1 大體積混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)2 總結(jié)分析4 大體積混凝土配合比的性能研究3嘉紹跨江大橋工程概況嘉紹跨江大橋標(biāo)，即北側(cè)主橋下部（Z1-Z5基礎(chǔ)、承臺(tái)），索塔及鋼箱梁安裝施工 。索塔采用獨(dú)柱型索塔，索塔總高度為169.964173.174 m。索塔承臺(tái)直徑為40.6m，厚6.0m，在塔柱與承臺(tái)之間設(shè)置了2.5m厚的棱臺(tái)形塔座。索塔承臺(tái)直徑為39.040.6m，厚6.0m，塔座與實(shí)心段塔柱結(jié)構(gòu)斷面尺寸與實(shí)體尺寸均超過(guò)1m，混凝土一次澆注量大，屬于典型的海工大體積混凝土。為了避免混凝土出現(xiàn)裂縫，提高混凝土

2、耐久性，保證工程質(zhì)量，必須對(duì)混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和采取溫控養(yǎng)護(hù)措施。 嘉紹跨江大橋大體積混凝土配合比的性能研究承臺(tái)、塔座及塔柱大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)抗裂性能試驗(yàn)抗碳化試驗(yàn)抗?jié)B性能試驗(yàn)抗凍性能試驗(yàn)抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)使用原材料如下：水泥：海螺牌P.042.5水泥；粉煤灰：浙江長(zhǎng)興電廠級(jí)粉煤灰，需水量比92%；礦粉：浙江拓翔建材S95級(jí)灰；砂：江西贛江河中砂，細(xì)度模數(shù)2.63.0；石：德清下柏石場(chǎng)526.5mm碎石，壓碎值16%；減水劑：浙江五龍ZWL-A-型緩凝高效減水劑，減水率28%。編號(hào)原材料用量（kg/m3）坍落度(mm)強(qiáng)度(MPa)水泥粉煤灰礦粉砂碎石外加劑水0

3、h1h7d28dC309615916379510553.814222020032.545.8C4014014015078010604.7314522020037.952.1C5023013012077010505.2815021019547.659.3抗裂性能試驗(yàn)大體積混凝土要求較好的抗裂性能，對(duì)承臺(tái)、塔座及塔柱混凝土做抗裂試驗(yàn)，我國(guó)最新的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南中推薦了笠井芳夫提出的混凝土(砂漿)早期抗裂性測(cè)試方法，本課題采用了此方法。其試件尺寸為600mm600mm63mm其結(jié)果如下表所示：通過(guò)平板開(kāi)裂試驗(yàn)得出，所設(shè)計(jì)的C30C50混凝土抗裂等級(jí)為級(jí)。編號(hào)初裂時(shí)間/h裂縫最大寬度/m

4、m裂縫平均開(kāi)裂面積/mm2單位面積裂縫數(shù)目/根m-2單位面積的總開(kāi)裂面積/mm2評(píng)定等級(jí)C305.70.171.61136186.2C406.00.151.55114137.6C506.70.141.57102121.8抗碳化試驗(yàn)試驗(yàn)采用GBJ82-85快速碳化法，使用標(biāo)準(zhǔn)碳化箱，100mm100mm100mm規(guī)格的混凝土試塊在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)26天完畢后，60干燥48小時(shí)，移入二氧化碳濃度為20%3%，溫度205，濕度70%5%的碳化箱中碳化，經(jīng)3、7、14、28天碳化齡期后再取出試件測(cè)定其碳化深度。結(jié)果如圖所示：結(jié)果表明，混凝土的碳化深度隨碳化齡期的延長(zhǎng)而增長(zhǎng)，由于礦物摻合料的加入提高了混凝土的密

5、實(shí)度，有效地減小了二氧化碳進(jìn)入混凝土的通道，所以28天碳化深度最大為7.3mm，遠(yuǎn)小于鋼筋保護(hù)層厚度，可以滿足設(shè)計(jì)和施工要求?？箖鲂阅茉囼?yàn)本試驗(yàn)參照普通混凝土抗凍性能試驗(yàn)，采用慢凍法，以混凝土試件所經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)指標(biāo)的抗凍標(biāo)號(hào)。試件尺寸100mm100mm100mm，試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d齡期時(shí)進(jìn)行凍融循環(huán)， 經(jīng)過(guò)300次凍融循環(huán)后混凝土質(zhì)量損失與強(qiáng)度損失如表所示：承臺(tái)、塔座及塔柱混凝土的抗凍等級(jí)均達(dá)到F300，有優(yōu)良的抗凍性能。編號(hào)300次循環(huán)質(zhì)量損失（%）強(qiáng)度損失（%）C303.518.8C403.317.8C502.615.0抗?jié)B性能試驗(yàn)分別采用水壓力試驗(yàn)和快速氯離子滲透試驗(yàn)對(duì)承臺(tái)大體積

6、混凝土進(jìn)行抗?jié)B性評(píng)價(jià)：C30混凝土抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P18，C40混凝土抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P20，C50混凝土抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P25以上。56d抗氯離子滲透系數(shù)均達(dá)到海工混凝土的要求。配合比等級(jí)滲水壓力/MPa抗?jié)B等級(jí)C301.9P18C402.1P20C50未滲水P25配合比等級(jí)Cl擴(kuò)散系數(shù)（1012m2/s） 28d56dC303.12.0C402.81.5C502.31.0抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)本試驗(yàn)采用混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法(GBJ82-85)，將l00mm100mml00mm尺寸的試件成型30h拆模，放入溫度為202，相對(duì)濕度為605的養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)至7d齡期，再將試件分別置于8硫酸鹽溶液中侵蝕，

7、同時(shí)將對(duì)比試件仍置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中，在28d后將侵蝕試件和標(biāo)準(zhǔn)試件同時(shí)進(jìn)行試壓，檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度， 結(jié)果如下表試驗(yàn)結(jié)果表明，摻入礦物摻合料減少了混凝土表面的裂縫，改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，提高了混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性能。 總結(jié)分析一、承臺(tái)C30大體積混凝土采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的配合比，混凝土抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P18，56d抗氯離子滲透系數(shù)為2.010-12m2/s，抗凍等級(jí)大于等于F300，28d碳化深度為7.3mm。二、塔座C40大體積混凝土采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的配合比，混凝土抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P20，56d抗氯離子滲透系數(shù)為1.510-12m2/s，抗凍等級(jí)大于等于F300，28d碳化深度為6.1mm。三、塔柱C50大體積混凝土采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的配合比，混凝土抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P25，