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海工耐久性混凝土 在杭州湾70m后张法预应力箱梁中的应用 李传勇 李永强 张兵 (铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081) 提要：本文针对C50海工耐久性混凝土在杭州湾跨海大桥70m预应力混凝土箱梁中的应用情况，介绍了海工混凝土原材料的选择和质量控制、配合比的试验结果、海工混凝土的搅拌、 浇筑及养护特点，根据70m箱梁的工程实践，提出了海工混凝土质量控制的技术要点。 关键词：海工耐久性混凝土 70m箱梁 原材料 养护剂 养护 引言 混凝土用于工程结构至今已有150多年历史了全世界每年混凝土用量达到90亿吨。纵观混凝土技术的发展进程，主要遵循复合化、高强化、高性能化三大技术路线丹麦大贝尔特海峡工程香港青马大桥加拿大联盟大桥丹麦―瑞典厄勒海峡工程我国正值道建设的高峰期，现代桥梁向大跨度、高技术、超优化方向发展(如配筋密集、形体复杂、薄壁、大体积等)，处于海洋性等特殊气候环境中特大型桥梁层出不穷，上海东海大桥和杭州湾跨海大桥工程，设计使用寿命为100年。应用于桥梁工程中的混凝土对耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性提出了更高的要求。高性能混凝土技术的创新也有力地促进了桥梁技术的发展。≯30℃ 450 160~200 ≮3.45GPa 2 70m箱梁C50海工混凝土原材料和配合比试验 2.1 C50海工混凝土原材料 《杭州湾跨海大桥专项施工技术规范》对用于海工混凝土的各项原材料提出了具体要求，经过对各种原材料的生产厂家考察，在原材料检测合格，经投标后选用的厂家是水泥为安徽宁国水泥厂生产的海螺牌P·Ⅱ42.5型水泥，细集料为闽江中砂，粗集料为宁波北仑青峙产5～25mm连续级配碎石，掺合料为江苏镇江谏壁电厂生产的Ⅰ级粉煤灰和安徽朱家桥S95矿粉，外加剂为江苏博特材料有限公司JM-PCA(Ⅰ)型超塑化剂。表2～表7列出了各种原材料的验证试验的检测结果。 表2 闽江中砂试验结果 检 测项 目 细度 模数 含泥量(%) 泥块含量(%) 氯离子含量(%) SO3含量 (%) 碱骨料反应膨胀值(%) 表观密度 (kg/m3) 堆积密度 (kg/m3) 试验结果 2.77 0.3 0.1 0.001 0.15 0.09 2560 1550 表3 北仑碎石试验结果 检 测项 目 压碎值(%) 含泥量 (%) 泥块含量(%) 针片状含量(%) SO3 含量 (%) 碱骨料反应膨胀值(%) 表观密度 (kg/m3) 堆积密度 (kg/m3) 试验结果 5.5 0.4 0.1 9.5 0.08 0.078 2590 1400 表4 海螺P·Ⅱ水泥试验结果 检测 项目 比表面积 (m2/kg) 凝结时间 安定性 氯离子含量(%) C3A 含量(%) 标准稠度用水量 (%) 抗压强度(MPa) 初凝min 终凝 h:min 3d 28d 试验 结果 360 145 3:20 合格 0.008 7.39 26.4 33.5 57.3 表5 朱家桥S95矿粉试验结果 检 测项 目 比表面积 (m2/kg) 需水量比 (%) 烧失量(%) SO3 含量 (%) 氯离子含量(%) 活性指数(%) 3d 7d 28d 试验结果 423 96 1.3 0.08 0.012 57 83 100 表6 镇江谏壁粉煤灰试验结果 检 测项 目 比表面积 (m2/kg) 需水量比 (%) 烧失量 (%) SO3含量 (%) 含水量 (％) 试验结果 703 88 0.1 0.7 0.2 表7 南京波特 JM-PCA(Ⅰ)外加剂试验结果 检 测项 目 减水率 (%) 泌水率比 (%) 含气量(%) 总碱 含量 (%) 凝结时间差(min) 氯离子含量(%) 抗压强度比(%) 初凝 终凝 3d 7d 28d 试验结果 29 6.9 2.4 1.71 40 50 0.01 168 159 141 2.2 C50海工混凝土配合比试验 在开工前对混凝土配合比进行了试配，进行了物理力学性能、抗裂性能、耐久性能的对比试验。从中优选出了实际采用的配合比，监理工程师对配合比进行了平行试验，各项结果符合《杭州湾跨海大桥专项技术规范的要求》。根据工程的需要在冬季对配合比进行了局部调整，在保持胶凝材料总量基本不动的前提下适当增加了水泥用量，减少了矿粉用量，调整了外加剂的掺量,以期能提高早期强度，加快施工进度，防止混凝土开裂。 表8 70m箱梁理论配合比(kg/m3) 编号 水胶比 水泥 矿粉 粉煤灰 砂 石子 水 外加剂 砂率 Hpc-5 0.318 212 212 47 724 1041 150 4.72 41 表9 C50海工混凝土配合比拌合物性能 坍落度/扩展度(mm) 密度Kg