C60高強(qiáng)混凝土協(xié)同比設(shè)計(jì)

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建筑工程

C60高強(qiáng)混凝土協(xié)同比設(shè)計(jì)

寧伯湘1李建雄2

1．廣西浦北馬路管理局廣西浦北5353002．廣西桂林馬路管理局廣西桂林541001

本文結(jié)合工程實(shí)際，介紹C60混凝土協(xié)同比設(shè)計(jì)。C60混凝土協(xié)同比設(shè)計(jì)

高強(qiáng)混凝土具有強(qiáng)度高、變形小、耐久性優(yōu)良等特點(diǎn)，它的應(yīng)用，可減少梁、柱斷面，減少自重，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)物的使用壽命，因此廣泛應(yīng)用于大跨徑的鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)。

本文介紹南寧市葫蘆頂大橋主橋箱梁C60混凝土協(xié)同比設(shè)計(jì)。南寧市葫蘆頂大橋主線橋梁長(zhǎng)度1127.8m，其中主橋長(zhǎng)480m，橋型為125m+230m+125m的連續(xù)剛構(gòu)梁橋，主橋橫橋向分為左右兩幅布置，每幅橋采用單箱單室截面，箱形主梁為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，箱梁頂板寬19.6米，底板寬11米，外翼板懸臂長(zhǎng)4.3m，主橋箱梁混凝土采用C60混凝土。

1、配制C60高強(qiáng)混凝土的技術(shù)要點(diǎn)1.1采用低水膠比

混凝土的水膠比與強(qiáng)度成反比，為了獲得高強(qiáng)度，在滿足工作性要求的前提下，盡量降低水膠比，但又不能為了降低水膠比而過分地提高膠結(jié)料的用量。膠結(jié)料過多不但成本高，而且將導(dǎo)致混凝土體積不穩(wěn)定（如出現(xiàn)收縮裂縫、水化熱裂縫等），成本也高，不能保證高的強(qiáng)度，還簡(jiǎn)單使混凝土變得粘稠，不利于泵送。因此，需通過采用高效減水劑降低用水量來降低水膠比。

1.2采用高效減水劑

普通減水劑在正常摻量下減水率約8～12%，用量過大（木鈣型減水劑）又會(huì)導(dǎo)致過度緩凝。高效減水劑尋常減水率約達(dá)20～40%，使用較低的用水量就能夠獲得較大的工作性能，而且不會(huì)過度緩凝。為獲得低水膠比和低用水量，并考慮到夏季高溫施工的特點(diǎn)，選用的高效減水劑除具有均質(zhì)性外，還應(yīng)具有配制的混凝土坍落度、滾動(dòng)性損失小，粘度適合，早期強(qiáng)度（3d、4d、5d）高等性能，經(jīng)對(duì)幾種高效減水劑進(jìn)行試配，選用了南寧能博公司生產(chǎn)的AF-2緩凝高效減水劑。

1.3水泥品種的選擇

在使用的原材料中，水泥對(duì)外加劑的影響最大，水泥品種不同，將影響減水劑的減水、加強(qiáng)效果，特別對(duì)減水效果影響更明顯。由于不同水泥，其礦物組成、摻和料、堿含量、細(xì)度等都不盡一致，因此對(duì)減水劑的影響效果也不同。而高效減水劑對(duì)水泥的要求更有選擇性，如摻硬石膏的水泥，對(duì)某些摻減水劑的混凝土?xí)a(chǎn)生速硬或使混凝土初凝時(shí)間大大縮短，其中奈系減水劑影響較小，木鈣型減水劑會(huì)使初凝時(shí)間延長(zhǎng)。同一種減水劑即使在一致?lián)搅肯拢捎谒嗟钠贩N不同，使用效果也明顯不同。而同一種減水劑，用在不同水泥中，為達(dá)到一致的減水、加強(qiáng)效果，其摻量也有明顯不同。在水泥礦物中，C3A吸附外加劑量最大，依次為C4AF、C3S、C2S。水泥膠結(jié)材料對(duì)外加劑的吸附量多少與滾動(dòng)性及強(qiáng)度增長(zhǎng)有很大的影響。高性能混凝土中最好使用C3A含量低的水泥，這樣配制的混凝土滾動(dòng)性大，滾動(dòng)度的經(jīng)時(shí)損失少。這是由于C3A水化較快，早期水化熱集中，對(duì)于體積較大的混凝土，在保證早期強(qiáng)度要求的狀況下，盡量選用C3A含量較低的水泥來配制混凝土，而C3S對(duì)混凝土的徐變影響較大，隨著C3S的增加，混凝土的徐變減小，對(duì)于大跨徑的橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)選用C3S較大的水泥。

1.4砂、石的控制

細(xì)集料常采用自然河砂，細(xì)度模數(shù)在2.6～3.0之間（中粗砂），細(xì)度模數(shù)過小，比表面積增大，需要較多的膠結(jié)料來包裹，相對(duì)而言，減少了膠結(jié)料，強(qiáng)度就會(huì)降低。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)混凝土的強(qiáng)度高達(dá)C60時(shí)，試塊的破壞不是沿石子粘結(jié)面破壞，而是石子直接被壓碎破壞，因此，石子的強(qiáng)度對(duì)混凝土的強(qiáng)度起著至關(guān)重要的作用。

粗集料的粒徑不宜超過20mm，經(jīng)試驗(yàn)配制混凝土，在滿足其它指標(biāo)的前提下，最大粒徑可放寬到25mm，對(duì)高強(qiáng)混凝土來說，最大粒徑對(duì)大小對(duì)其強(qiáng)度的影響較大，加大粗集料的粒徑會(huì)使混凝土強(qiáng)度下降，且強(qiáng)度等級(jí)愈高愈明顯，主要原因是骨料尺寸愈大，膠—石粘結(jié)面愈小，造成混凝土的不連續(xù)的不利影響愈大。

1.5摻入活性礦物材料

工程上常用的活性礦物材料有硅粉、礦渣、粉煤灰、火山灰等。

從經(jīng)濟(jì)上分析，硅粉的價(jià)格是礦渣的幾倍。經(jīng)試驗(yàn)，使用礦渣試配混凝土的強(qiáng)度能滿足高強(qiáng)混凝土C60的要求。礦渣是煉鐵過程中排出的工業(yè)廢料，其主要化學(xué)成分是SiO2等。經(jīng)水淬急冷后的礦渣，其中玻璃體含量多，結(jié)構(gòu)處于高能量不穩(wěn)定狀態(tài)，潛在的活性大，但須經(jīng)磨細(xì)才能使其潛在的活性發(fā)揮出來。當(dāng)超細(xì)礦渣的細(xì)度達(dá)到比表面積

2

為420m/Kg以上時(shí)，具有較好的活性及加強(qiáng)作用。摻超細(xì)礦渣高強(qiáng)的主要原因是水泥水化過程中所析出Ca(OH)2大量地被超細(xì)礦渣所作用，是水泥水化產(chǎn)物的相組成得到了改善；而且水泥漿體的空隙率明顯下降。摻入活性礦物材料將得到大量重要的技術(shù)效果：①活性礦粉材料取代了部分水泥可以降低水化熱，減少溫差裂縫；②改善新拌混凝土的工作性，且減少新拌混凝土用水量，改善混凝土耐久性等作用。本工程在滿足混凝土性能要求的前提下，考慮了經(jīng)濟(jì)合理性，選用柳州生產(chǎn)的磨細(xì)礦渣（S95）

2、協(xié)同比設(shè)計(jì)

2.1原材料：柳州魚峰牌P.042.5水泥，富足強(qiáng)度3～8Mpa，C3A、C4AF含量較低，而C3S與C2S含量較高。

表1水泥物理性能

標(biāo)準(zhǔn)

凝結(jié)時(shí)間安定性抗折（Mpa）稠度

初凝2h40min沸煮法3d5.63d28.9

25.6%

終凝3h合格28d8.728d48.82.2細(xì)集料：細(xì)度模數(shù)為2.6；中砂，含泥量：0.3%。

2.3碎石：5mm～25mm連續(xù)級(jí)配碎石，壓碎值7%，針片狀含量2.0%，含泥量0.5%，泥塊含量0.05%，孔隙率38%。

表2碎石主要指標(biāo)

累計(jì)篩余

結(jié)論項(xiàng)目檢驗(yàn)值（%）

堆積密度

157031.5003

（kg/m）表觀密度

2580254.953

（kg/m）

5～

空隙率（%）382020.025

25mm連

含泥量（%）0.51624.950

續(xù)粒級(jí)

0.051021.071針片狀含量

2.0524.095

（%）壓碎值（%）7.12.54.8100

①能博緩凝高效減水劑：摻量為水泥用量的1.8%。

表3能博緩凝高效減水劑摻量（%）1.8初凝時(shí)間（h:min）8：20終凝時(shí)間（h:min）10：20

3、C60高強(qiáng)混凝土協(xié)同比

參照普通混凝土協(xié)同比設(shè)計(jì)規(guī)程，只采用水泥、砂、碎石、摻和一定數(shù)量及粒徑的輕集料和水，按絕對(duì)體積法計(jì)算：W/C=0.261,Sp=33.9%,出機(jī)坍落度為23cm，協(xié)同比見下表4。

表4C60高強(qiáng)混凝土協(xié)同比每m3材料用量

水膠坍落度

緩凝高效

比（cm）水泥砂碎石水礦粉

減水劑

470574112023212018.533.923

膠結(jié)材料總量為590Kg/m；

礦粉/膠結(jié)材料總量為120590=20.3%；

高效減水劑/膠結(jié)材料總量為18.5590=3%；砂率為5741694=33.9%。

（下轉(zhuǎn)第87頁(yè)）

1262023．8

科學(xué)技術(shù)

10KV架空線路常見事故及其防范措施

陳營(yíng)甫

電白縣恒源電氣工程有限公司廣東電白525400

10KV架空線路的特點(diǎn)是供電半徑長(zhǎng)、絕大部分為放射式供電線路。經(jīng)過近年來農(nóng)網(wǎng)改造，抗臺(tái)風(fēng)及防雷能力得到加強(qiáng)。本人從事10KV架空線路安裝與維護(hù)多年，試從10kv架空線路的常發(fā)生事故分類進(jìn)行分析，并對(duì)10KV架空線路的反事故措施與大家進(jìn)行探討，以求提高10KV架空線路的安全運(yùn)行水平。

1、防雷擊事故措施

一是更換、安裝支柱式絕緣子或瓷橫擔(dān)。雷擊10KV架空線路針式絕緣子事故，是最多見的設(shè)備事故，造成這類事故的原因除了該地區(qū)雷暴日多之外，針式絕緣子質(zhì)量不過關(guān)也是主要原因。二是安裝氧化鋅避雷器。在空曠的地區(qū)，由于沒有高大建筑物引雷，雷直擊線路是常有的事，所以宜在空曠的10KV架空線路上安裝線路型氧化鋅避雷器，新安裝的配網(wǎng)設(shè)備如配變、柱上開關(guān)、電纜頭等也必需安裝氧化鋅避雷器，以加強(qiáng)對(duì)10KV線路及設(shè)備的防雷保護(hù)；三是選用安普線夾。在今后的10KV線路改造和檢修中，逐步淘汰并溝線夾作導(dǎo)線連接器，并嚴(yán)禁不用線夾而纏繞接線，應(yīng)選用連接性能好的安普線夾；四是檢查、整改接地裝置。定期檢查測(cè)量10KV架空線路上接地裝置的接地電阻，不合格的予以更換，保證接地電阻值不大于１０歐。新安裝的10KV架空線路接地裝置接地電阻也不宜大于１０歐，與１KV以下設(shè)備共用的接地裝置接地電阻不大于４阻。

２、防止臺(tái)風(fēng)所造成的事故

一是對(duì)10KV架空線路桿塔應(yīng)定期進(jìn)行檢查，制定完善的檢查制度，對(duì)不夠穩(wěn)固的桿塔及時(shí)進(jìn)行加固基礎(chǔ)或增加接線。新立桿塔應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工；二是適當(dāng)提高最大設(shè)計(jì)風(fēng)速，廣東地區(qū)可以按３０米／秒最大的風(fēng)速設(shè)計(jì)。

３、防外力破壞措施

根據(jù)上面提到的10KV架空線路外力破壞事故類型及原因，可采用如下措施：一是為杜絕或減少車輛碰撞桿塔事故，可以在交通道路邊的桿塔上涂上醒目的紅、白相間的警示油漆，以引起駕駛員的注意；二是加強(qiáng)對(duì)中小學(xué)生的宣傳教育，在10KV架空線路旁設(shè)置醒目的阻止警示牌，阻止在10KV架空線路兩旁３００米范圍內(nèi)放風(fēng)箏；三是加強(qiáng)打擊破壞盜竊塔材及金具的力度，力求得到當(dāng)?shù)毓膊块T的協(xié)同，制定有效的措施和具體防范方案，設(shè)置專門部門負(fù)責(zé)實(shí)施，對(duì)破壞、盜竊電力設(shè)施的破壞分子進(jìn)行嚴(yán)肅的打擊；四是運(yùn)行部門定期巡查檢查10KV架空線路的桿塔基礎(chǔ)、接線基礎(chǔ)和聲音施工，對(duì)掏空的桿塔、接線基礎(chǔ)進(jìn)行及時(shí)維修，對(duì)存在缺陷的設(shè)備及時(shí)處理和檢修，對(duì)違章施工進(jìn)行清理整頓。

４、技術(shù)運(yùn)行部門應(yīng)密切注意各10KV饋線的負(fù)荷狀況，及時(shí)調(diào)整割接各饋線負(fù)荷，嚴(yán)禁線路超載運(yùn)行。

５、在負(fù)荷高峰期運(yùn)用紅處線測(cè)溫儀測(cè)量導(dǎo)線連接的溫度，一旦溫度異常，馬上進(jìn)行處理，避免高溫熔斷導(dǎo)線。

６、對(duì)電桿駁接口、鐵塔、配變臺(tái)架進(jìn)行周期除銹上油，加強(qiáng)桿塔及金具的防護(hù)，提高10KV架空線路的安全運(yùn)行水平。

10KV架空線路的安全運(yùn)行水平直接影響電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，與用電客戶也有密切的關(guān)系。電力企業(yè)除采取相應(yīng)的技術(shù)和管理措施防止事故發(fā)生和及時(shí)消除缺陷外，還應(yīng)積極發(fā)揮當(dāng)?shù)卣髅胶蛷V大群眾的作用，加大宣傳、查處和打擊力度，減少事故的發(fā)生，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行，更好地為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。

一、10KV架空線路的常見事故及原因分析

根據(jù)本人平日對(duì)10KV架空線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，10KV架空線路的常見事故有如下幾種：

1、雷擊事故

雷擊10KV架空線路事故多種，有絕緣子穿或爆裂、斷線、配變燒毀等。雷擊事故，縱然與雷擊線路有很大的關(guān)系，但與設(shè)備缺陷也有關(guān)連，分析其原因主要如下：

一是絕緣子質(zhì)量不過關(guān)。某些絕緣子假使存在質(zhì)量問題或缺陷，很簡(jiǎn)單發(fā)生絕緣子爆裂事故主，引起10KV架空線路接地或相間短路。

二是10KV架空線路防雷措施不足。因配電變壓器更換氧氣鋅避雷器，而10KV架空線路卻長(zhǎng)時(shí)間沒有安裝線路型氧氣鋅避雷器也會(huì)造成雷擊現(xiàn)象。

三是導(dǎo)線連接器接觸不良。有些地區(qū)以前都習(xí)慣使用并溝線夾，力矩線夾作為10KV架空線路的連接器，甚至連并溝夾都不用而纏繞接線，導(dǎo)致連接不良，會(huì)經(jīng)受不住強(qiáng)大雷擊電流的沖擊。

四是避雷器接地裝置不合格。不合格的接地裝置，接地電阻大于10歐，卸流能力低，雷擊電流不能迅速導(dǎo)入大地。

2、臺(tái)風(fēng)吹倒桿塔事故

按最大設(shè)計(jì)風(fēng)速25米/秒設(shè)計(jì)的桿塔，刮10級(jí)以下臺(tái)風(fēng)，桿塔一般狀況下沒有倒桿的危險(xiǎn)，但有些桿塔在以上狀況下卻出現(xiàn)了倒桿現(xiàn)象，其主要原因不外兩種：

一是10KV架空線路及桿塔沒有按設(shè)計(jì)要求施工，桿塔基礎(chǔ)不牢或埋設(shè)不夠深度造成；二是臺(tái)風(fēng)風(fēng)速超過最大設(shè)計(jì)風(fēng)速。

3、外力破壞事故

外力破壞也是10KV架空線路的多發(fā)事故之一，根據(jù)破壞形式可分為：

一是車輛碰撞引起的10KV架空線路倒桿塔；二是風(fēng)箏碰觸引起10KV架空線路相間短路速斷跳閘；三是鐵塔的塔材、金具被盜引起的桿塔傾斜或倒桿塔；四是基礎(chǔ)或拉線基礎(chǔ)被掏空、破壞，引起倒桿；五是線路保護(hù)區(qū)內(nèi)違章施工，作業(yè)的工具或材料碰觸導(dǎo)線引起相間短路速斷跳閘。

4、線路過載運(yùn)行或?qū)Ь€連接器接觸不良引引起發(fā)熱、斷線事故。5、線路設(shè)備殘舊，使用年限長(zhǎng)，設(shè)備存在缺陷，引發(fā)相關(guān)事故。以上分析的是一些常見的10KV架空線路事故。這些事故危害極大，會(huì)造成較大的損失，值得引起注意和采取相應(yīng)的反事故措施予以防止。

二、反事故措施（上接第126頁(yè)）

4、C60高強(qiáng)混凝土試配試驗(yàn)結(jié)果

按上述協(xié)同比配置出的混凝土試塊7d、28d抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果滿足規(guī)范規(guī)定，詳見表5：

表5試塊7d、28d抗壓強(qiáng)度

坍落度（cm）擴(kuò)展度（cm）凝結(jié)時(shí)間（h）抗壓強(qiáng)度（MPa）Oh23Oh62Oh227d60.83h193h553h2428d70.2

由于高強(qiáng)混凝土的水膠比對(duì)強(qiáng)度有直接影響，一旦水膠比增大，混凝土強(qiáng)度將大幅度下降。

5.2