S1标高性混凝土混凝土配合比及施工总结.doc

高性混凝土混凝土配合比及施工总结

北京城建道桥建设集团有限公司
西柏坡高速公路二环路至霍寨段S1标工地试验室
2011年7月22日

高性混凝土混凝土配合比及施工总结
（西柏坡高速公路二环路至霍寨段S1标）
一、 工程简要概况
西柏坡高速公路重点立交工程西三庄互通立交，位于西柏坡高速公路起点，是西柏坡高速公路与石家庄市区二环路的交叉枢纽立交，交叉点西柏坡高速公路主线桩号为K0+000，二环路桩号为K1+580。二环路于2009年新改造完成，为双向6车道快速路标准，两侧设置辅道。
该互通立交于石家庄市新华区内，工程范围为：南起西柏坡高速公路K0+000，北至景源街段高架桥起点处，桩号为K0+577.146，长577.146米，共设主线及A、B线、F线，2座小桥，1座人行天桥及相关市政配套设施。主线桥左右幅分别与西二环连接，匝道桥与北二环连接，桥梁上跨二环路及民心河。
该桥梁设计为摩擦桩，全线上部结构采用现浇箱梁，桥梁桩基工程为1200mm和1500mm钻孔灌注桩，桩长为27m和29m，Z0#-Z18轴桩基共78颗，本工程桩基施工选用旋挖钻机成孔。
二、 高性能混凝土配合比设计
1、设计依据
1.1西柏坡高速公路设计文件及图纸；
1.2《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）；

1.3《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2000）；
1.4《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）；
1.5《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）；
1.6西柏坡高速（三期）管理处、石家庄铁道大学、河北铁园科技有限公司起草的《西柏坡高速（三期）高性能混凝土施工指导意见》。
2、设计要求
2.1 混凝土强度等级为C25，拟用于桩基、承台等部位；
2.2 根据施工工艺要求坍落度选用为200±20mm，扩展度为400~600mm，流出时间不大于20s；
2.3 混凝土的抗冻等级为F200，28d电通量不超过2000c；
2.4 混凝土的最大水胶比不超过0.50，每方胶凝材料总量不大于450kg，不小于280kg；
2.5 矿物微细粉在胶凝材料总量中的最大比例应符合下列要求：粉煤灰≤30%，磨细矿渣粉≤40%，复合微细粉≤40%；
2.6 氯离子含量不应超过胶凝材料总重的0.06％，碱含量以其中的可溶性碱计算不宜超过3.0kg/m3；
2.7 混凝土用水量不宜超过175 kg/m3，否则应通过调整外加剂掺量、换用质量更好的粗细骨料等措施加以解决。
根据以上高性能配比的设计依据和要求由筹建处组织及石家庄铁道大学和河北铁圆科技有限公司的具体主导下，工地试验室及监理驻地试验室共同参与完成了各标号的高性能混凝土配合比的设计。
三、高性能混凝土配比的验证
我项目部工地试验室全体试验人员，自入场以来在筹建处组织的多次学习培训中，对高性能混凝土从原材料的使用到配合比的配制提高了

认识。普片认为高性能混凝土与普通混凝土相比有较强的优势性，不仅强度高、和易性好，而且有很好的施工性和工作性。
我项目部工地试验室还对筹建处下发的高性能混凝土指导性配合比文件，进行了认真的学习和理解。在我项目部拌合站现有原材料的基础上，分别对C25(C30)、C40、C50（P.O42.5）、C50(P.O52.5)高性能混凝土配合比进行了细微的调整和成型验证试验。现将上述高性能混凝土配合比所使用的原材料检验结果、高性能混凝土配比的选定及强度验证结果进行汇报：
1、原材料及外委试验
1.1 水泥：采用曲寨P.O 42.5水泥；（见表一）
1.2细骨料：采用河北正定砂场生产的中砂，细度模数为2.89；
（见表二）
1.3 粗骨料：采用石家庄市鹿泉碎石场5mm-25mm连续级配的碎石（掺配比例：5-10mm 20%，10-20mm 80%，）；（见表三）
1.4 掺合料：采用华能电厂I级粉煤灰；（见表四）
1.5 外加剂：采用河北铁园科技有限公司生产的TY-6型聚羧酸系复合型高性能减水剂；（见表六）
1.6 水：采用当地饮用水。（见表五）

表1水泥外委试验结果
序号
项目
技术要求
试验结果
1
比表面积
≤350m2/kg
372m2/kg
2
游离氧化钙含量
≤1.0%
0.8%
3
碱含量（Na2O+0.658K2O）
≤0.80%
0.85%
4
C3A含量
≤8%
7.78%
5
氯离子含量
≤0.10%（钢筋混凝土）；
≤0.06%（预应力混凝土）
0.05%

表2 砂中有害物质限值
项 目
质量指标
试验结果
含泥量，%
≤3.0
0.2
泥块含量，%
≤0.5
0.2
云母含量，%
≤0.5
0.79
轻物质含量，%
≤0.5
0.2
硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3）
≤0.5
0.04
有机物含量（用比色法试验）
合格
合格
表3 粗骨料中的有害杂质限量
项 目
质量指标
＜C30
C30～C45
≥C50
含泥量，%
≤1.0
≤1.0
≤0.5
实测
0.4
0.4
0.4
泥块含量，%
≤0.25
实测
0.3
针、片状颗粒总含量，%
≤10
≤10
≤8
实测
1.2
1.2
1.2
硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3），%
≤0.5
实测
0.04
压碎值
≤12
实测
10.3
表4 粉煤灰的补充要求
序号
项目
技术要求
试验结果
1
细 度

≤25
7.5
2
需水量比
≤105
94
3
烧失量
≤5%
3.8
4
SO3含量
≤3%
1.1
5
氯离子含量
≤0.10%（钢筋混凝土）；
≤0.06%（预应力混凝土）

0.03%
表5 试验用水外委试验
序号
项目
技术要求
试验结果
1
PH值
≥5.0
7.1
2
不容物（mg/L）
≤2000
113
3
可溶物（mg/L）
≤2000
116
4
硫酸盐（mg/L）
≤600
213
5
碱含量（mg/L）
≤1500
50.1

氯离子含量（mg/L）
≤500
52

表6外加剂技术要求
序号
项 目
指标
试验结果
1
水泥净浆流动度，mm
≥240
245
2
硫酸钠含量，%
≤5.0
合格
3
Cl-含量，%
≤0.2
0.06
4
碱含量(Na2O+0.658K2O),%
≤10.0
/
5
减水率，%
≥23
29
6
含气量，%
≥3.0
6
7
坍落度保留值（用于泵送混凝土时），mm
30min
≥180
合格
60min
≥150
合格
8
常压泌水率比，%
≤20
12
9
压力泌水率比（用于泵送混凝土时），%
≤90
40
10
抗压强度比，%
3d
≥130
145
7d
≥125
136
28d
≥120
/
11
对钢筋锈蚀作用
无锈蚀
/
12
收缩率比，%
≤135
/
13
相对耐久性，%，200次
≥80
/
2.配合比的微调及选定
我项目部工地试验室，根据拌合站现有原材料的基本情况，对筹建处下发的高性能混凝土配合比原样进行了微调。微调后混凝土的强度及各项技术指标均达到了性配比的要求，微调后的配比其详细情况见表7：
表7配合比的微调及选定
C25高性能配合比材料计算表
胶材总量(kg)
取代后水泥(kg)
砂 (kg)
碎石(kg)
水 (kg)
外加剂(kg)（1.2%）
粉煤灰(kg)
水灰比
灰水比
砂率
容重
5-10cmm（20%）
10-25mm (80%)
碎石
378
302
743
223
891
1114
155
4.5
76
0.41
2.44
40%
2390
C30高性能配合比材料计算表
胶材总量(kg)
取代后水泥(kg)
砂 (kg)
碎石(kg)
水 (kg)
外加剂(kg)（1.2%）
粉煤灰(kg)
水灰比
灰水比
砂率
容重
5-10cmm（20%）
10-25mm (80%)
碎石
378

302
743
223
891
1114
155
4.5
76
0.41
2.44
40%
2390
C40高性能配合比材料计算表
胶材总量(kg)
取代后水泥(kg)
砂 (kg)
碎石(kg)
水 (kg)
外加剂(kg)（1.4%）
粉煤灰(kg)
水灰比
灰水比
砂率
容重
5-10cmm（20%）
10-25mm (80%)
碎石
443
354
688
225
899
1123
155
6.2
89
0.35
2.86
38%
2410
C50高性能配合比材料计算表

胶材总量(kg)
取代后水泥(kg)
砂 (kg)
碎石(kg)
水 (kg)
外加剂(kg)（1.7%）
粉煤灰(kg)
水灰比
灰水比
砂率
容重
5-10cmm（20%）
10-25mm (80%)
碎石
516
465
652
222
888
1110
152
8.8
51
0.31
3.40
37%
2430
C50高性能配合比材料计算表
胶材总量(kg)
取代后水泥(kg)
砂 (kg)
碎石(kg)
水 (kg)
外加剂(kg)（1.5%）
粉煤灰(kg)
水灰比
灰水比
砂率
容重
5-10cmm（20%）
10-25mm (80%)
碎石
484
436
663
226
903
1128
155
7.3
48
0.34
3.12
37%
2430
3、高性能混凝土配比强度验证结果见表8
砼强度等级
C25
C30
C40
C50(42.5)
C50(52.5)
检测项目
成型日期
2011-5-29
2011-5-29
2011-5-29
2011-5-29
2011-5-29
3d强度
30.9
30.9
42.2
51.8
54.3
7d强度
34.9
34.9

46.7
57.0
58.0
28d强度
40.4
40.4
52.5
62.0
62.9
电通量

冻融损失

表8高性能混凝土强度验证结果
四、拌合站的运转情况
对于高性能混凝土的技术要求，我项目部派专人负责拌合站管理。严格控制各种原材料的用量及计量的误差：胶凝材料、外加剂及拌合用水要求±1%，骨料要求±2%；拌合站场地全部硬化处理。配备水洗设备，保证骨料的品质和各项技术数据符合工地施工要求。为保混凝土供应及时，搅拌站特备罐车15辆、泵车2台。
高性能混凝土的推广和应用，能够更好的促进搅拌站的标准化建设和施工的精细化管理。同时更加能够有力于业主和监理单位的有效管理。
五、运送及浇筑过程中混凝的各项性能指标情况
为更好的发现高性能混凝土各项性能指标，掌握其施工工艺，我项目部派专人负责检测混凝土在运送和浇筑过程中各项指标。具体的指标如表9：
表9高性能混凝土运输及浇筑时的性能检测
测试项目
初始
30min
初始
30min
实测坍落度（mm）
180
170
175
160
实测扩展度 （φmm）
550
500
450
450
含气量
合格
和易性
良好、无泌水
六、高性能混凝土施工工艺
截止目前为止，我项目部墩柱采用了C30高性能混凝土施工。在施工过程中根据现场施工情况，高性能混凝土的和易性和流动性优于普通混凝土。现场墩柱施工我项目部从以下方面控制：
1.混凝土的拌合
首先混凝土拌制前，核对好使用原材的产地和规格，并调试拌合设备看其是否运行正常。其次，准确的测定骨料的含水率并调整配合比。在调整配合比时要严格控制用水量，在确保混凝土不离析的情况下，保证混凝土的流动性、粘聚性、保水性符合施工规范要求。
混凝土搅拌时要采用二投料的方法，使搅拌完成的混凝土质量均匀。搅拌的时间不得少于3分钟。在混凝土拌合过程中，要按照要求对混凝土的质量进行检测，使其满足工艺和设计的要求。
2、混凝土浇筑
混凝土浇筑时，坍落度按16mm-20mm控制，具体情况视配筋、最小截面情况适当的降低入模坍落度。同时每个墩柱制作混凝土试块6组，其中同条件试件2组。浇筑时采用吊车配合料斗吊装入模，振捣则采用插入式振捣。振捣过程中设有专人负责，重点加强对钢筋较密处振捣。做到不漏震、不过震。
3、模板拆除及养生
模板拆除过程中由专人负责指挥，避免混凝土表面因拆模而受损，影响外观质量。拆除后及时做好覆盖养生工作。
七、结束
高性能混凝土在现场实际使用过程中表现出了其良好的稳定性。通过试验和检测，发现高性能混凝土各项性能明显高于普通混凝土。更能直观的表现混凝土的密实度。我项目部决定仍会继续探索高性能混凝土的施工规律，完善并总结高性能混凝土的施工工艺，把高性能混凝土推广应用好。