《后张法预应力工程c50混凝土配合比设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《后张法预应力工程c50混凝土配合比设计（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、预应力工程 C50 混凝土配合比设计顾钧（无锡市交通工程有限公司 江苏 无锡 214000）【摘要 】本文通过工程实例，介绍预应力工程C50 混凝 土配合比的设计过程，并提出相应的施工质量控制措施和注 意事项。 【关键词 】预应力 C50 混凝土 配合比设计 1. 工程概况 宁常高速公路白鹿分离式立交省道340 跨主线桥上部 结构采用现浇预应力混凝土连续箱梁。跨径组合为 30+438+30m，共二联 ，桥宽 212.5m，桥长 219.8m； 采用单箱双室截面，梁高200cm。下部结构采用柱式墩， 柱式台；基础为桩基础。箱梁混凝土设计强度等级为 C50，混凝土共 3437.3m3。箱梁全联分段
2、现浇，先施工第 三，四跨及 0.25L 第二 ，第五跨箱梁，后分别施工两边剩 下的箱梁。2. 混凝土原材料的选择及配合比设计 一般认为，强度等级不低于C50 的混凝土即为高强 混凝土。它是用优质集料，强度等级不低于42.5 级 的 水泥，较低的水灰比，在强烈振动密实作用下制取的。2.1原材料选择 （1）水泥：采用江苏 金峰水泥有限公司 “金峰 ”牌普 硅 42.5 强度等级水泥 ，水泥物理性能试验见表1表 1标准稠度用水量（ %）初凝时间（ min）终凝时间 （ min）3 天抗压强度（ MPa）28 天抗压强度（ MPa） 29.8 21024530.754.4 各项指标均符合GB175-1
3、999 标准规定要求 ； （2）砂 ：采用长江中砂，细度模数MX2.6，含泥量 1.7%，各项指标均符合GB/T14684-2001 标准规定要 求；（3）碎石：采用溧阳小茅山5-25mm 连续级配石灰 碎石， 采用 5-16mm 碎石 20%，10-25mm 碎石 80%进行掺配 （表 2） ，表 2其他 碎石 试验结果见表3 表 3压碎植（ %）针片状含量（ %）含泥量（ %）岩石抗压强度（ MPa） 870.678 各项指标均符合GB/T14685-2001 标准规定要求 ； （4）减水剂：采用 淮南市中凯合成材料有限公司的 NF-1HO 型缓凝高效减水剂，减水 率 19%，用同步掺 法
4、加入。掺量为水泥用量的1.3%； （5）水：可饮用水 。2.2配合比设计 2.2.1 配合比计算 （1）确定试配强度 C50 混凝土施工强度配制要求，其计算公式如下：fcu,o= fcu,k+1.645式中： fcu,o混凝土的施工配制强度（MPa） ；fcu,k混凝土的设计强度（MPa） ；遗留各筛上的质量（g）筛号（mm）12平均分计筛余（%)累计筛余(%)通过 (%)累计筛余 规范范围（%）31.50 /0.0 0 100 026.5140/2.2 2 98 0-519.01641 /25.8 28 72 /16.02174/34.2 62 38 30-709.51292 /20.3 8
5、3 18/4.75794 /12.5 955 90-1002.36296 /4.7101 095-100底 23/ / / / /施工单位混凝土强度的标准差，如无近期同一 品种混凝土强度的统计资料 取 6MPa。 经计算结果为59.9MPa。 （2）确定水灰比 根据 JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程，采用 碎石的 回归系数 a、b,计算出配合比的水灰比为 0.41。考虑到该 配合比设计中掺入 减水剂及混凝土的耐久 性要求，取 0.35 为基准 配合比的 水灰比。同时 在设计 2 个验证 配合比，其水灰比在基准配合比的基础上分别增加 或减少 0.02。 （3）确定用水量根据碎石最大
6、粒径 ；水泥的标准稠度用水量；减水 剂的减水率及掺量来确定。坍落度在170mm200mm 时， 用水量控制在160kg/m3170 kg/m3。该立交桥箱梁断面 较好，钢筋断面较密集，混凝土采用商品混凝土供应方式， 混凝土 拌和 场离该立交桥2 公里，运输条件较便利，混凝 土坍落度选用 140mm160mm 较适合。 因此我们采用173 kg/m3的用水量为基准配合比的用水量，其他2 个配合比 用水量与基准配合比相同。 （4）确定砂率 由于 选用的砂细度模数为2.6，根据以往配合比的设计 经验，坍落度在170mm200mm 时砂率宜取 37%40%。 我们确定采用0.37 为基准配合比的 砂率
7、， 其他 2 个配合 比的砂率分别增加或减少1%。 （5）确定砂，石的用量用绝对体积法进行计算。 （6）外加剂的选用因 C50 混凝土的水泥用量较大，水灰比较低，混凝土拌 和物较粘稠，不易于施工。同时因水泥 用量较大，产生 的水化热 也大，容易使混凝土 产生裂缝。为满足混凝土施 工的性能和施工要求，减低水泥用量，减少施工成本。所以 掺加了 缓凝高效减水剂 ，来延缓混凝土初凝时间；延缓 水泥 水化热出现 ；降低混凝土的粘度 ；减少混凝土收缩， 避免混凝土产生裂缝；提高混凝土早期强度，增加后期强 度，提高混凝土静力受压弹性模量，满足预应力 张拉的 要求。 这次 采用 的淮南市中凯合成材料有限公司的
8、NF- 1HO 型缓凝高效减水剂 为粉剂用 同步掺法 掺入。2.2.2 配合比试拌和确定依据上述配合比原材料的确定和配合比的计算结果，进 行试拌 。试拌前用与试配时混凝土相同水灰比及灰砂比进行 刷膛，避免正式试拌时水泥砂浆粘附筒壁影响试拌 混凝 土性能。 其试拌 结果见表 4 所示：表 4 C50 混凝土配合比试验结果编号水灰比砂率水 （ kg/m3）水泥 （ kg/m3）砂 （ kg/m3）碎石 （ kg/m3）减水剂 （ kg/m3）坍落度 (mm)28天抗压 强度 (MPa)A0.343617350962911186.6214064.6 B0.353717349565111086.441
9、6060.5 C0.373817346867711056.0816058.5根据上述三组配合比的抗压强度所示，B 组基准配合 比的结果与设计试配强度相符。采用此配合比再进行 四 次试拌，试验结果 见表 5 所示： 表 512347 天强度 (MPa)53.154.352.354.828 天强度 (MPa)60.162.461.563.1坍落度(mm)180150160150 工作性能 均符合设计要求， 最终确定试验室配合比： 水泥：砂：碎石：水：减水剂 =495：651：1108：173：6.44= 1：1.32：2.24：0.35：0.013。3.混凝土施工质量控制 （1）原材料的控制原材料
10、的质量直接影响到混凝土的质量，因此原材料的 控制是最基本的也是最重要的控制。对于砂、石、水泥应 严格按批次按频率进行抽样检查，符合要求的才能进场使用。 到场的 砂、 石应洁净 含泥 量少 ，碎石表面粗糙且多棱角， 最大 粒径 不超过 31.5mm。碎石的抗压强度应大于混凝土 强度的 1.5 倍，到场碎石中不应夹杂风化石及其他杂质。本 地区 集料的级配 一般由二种规格的碎石进行掺配组成。 碎石 应按级配 中下限掺配两种碎石 ，碎石级配过小直接影次数项目响到混凝土的强度及后期混凝土强度回弹法检测的结果。 对到场水泥应立即进行水泥各项物理性能试验。水泥应 选用旋窑生产的普通硅酸盐水泥，旋窑生产的水泥
11、质量较稳 定，强度波动较小。在注意水泥抗压强度 及安定性 的同 时应注意水泥的标准稠度用水量，标准稠度用水量的变化对 混凝土 坍落度 影响很大 ，应及时 对混凝土配合比进行调整 以满足混凝土 坍落度 及工作性能 。当标准稠度用水量增大 时混凝土单位用水量不变，增加减水剂 的用量；标准稠 度用水量减小时， 减水剂 用量不变，减少混凝土单位用水 量。根据实际拌合情况看标准稠度用水量增加 或减小 1%时 减水剂 的用量相应要 增加 或减小 2左右 。 减水剂在使用过程中应多对减水剂的减水率及缓凝时间 进行验证和检查， 根据使用情况及施工气候及时与厂家 联系进行调整。 （2）混凝土拌和质量控制根据设计
12、配合比，在施工前对影响混凝土水灰比的砂、 石材料进行含水量试验，由试验室出具施工配合比。对减 水剂在使用前进行准确称量分袋包装。在拌合混凝土前 应对拌合楼的衡器进行计量检定，配料误差应在规定范围以 内。 在称量好砂、石材料后均匀的在其表面洒上减水剂，进 入拌缸后与水泥进行不少于10 秒的干拌以保证混合料的 均匀，混凝土拌合时间控制在120 秒。试验室 应经常检 查混凝土的和易性和坍落 度，保证 出场 混凝土满足施工 要求。 （3）混凝土的运输 及浇筑质量控制混凝土在运输 过程中，应尽量缩短时间，采用混凝土 运输搅拌车，运输过程中应进行慢速搅拌。保证混凝土的连 续供应，避免出现浇筑现场混凝土运输
13、车长时间等待或混凝 土供应不上的情况。混凝土到现场后出现离析、泌水或坍落度不符合要求时， 可进行二次拌合。 二次拌合时不得任意加水，必要时，加 入水、水泥及减水剂保持原水灰比不变。二次拌合仍不符合 要求时则 不得使用 。混凝土施工应控制在38以下，宜在一天温度较低的 时间进行。使用插入式振捣器时，应控制振捣间距，不得超 过振捣器作用半径的1.5 倍；与侧模应保持50 mm-100 mm 的距离 。振捣时应边振边徐徐提起振捣棒，振动时间 宜控制在 20-30S，振捣至不冒气泡， 表面呈现平坦、泛浆为宜，避免过振。振捣应尽量避免触到底版及直接触动波 纹管，确保底面浇筑效果和不破坏波纹管。对箱梁的腹
14、板与 底版及 顶板连接处的承拖，预应力 筋锚固区，以及其 他 钢筋密集处宜特别注意振捣。 （4）混凝土养护质量控制混凝土在浇筑完成后，应及时对混凝土裸露面进行修整 抹平，待定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。尽快在表面予以 覆盖和洒水养护。使混凝土表面始终处于湿润状态。对裸露 面积大的部位更应注意养护，防止表面产生收缩裂缝， 箱梁腹板也应进行喷水养护。混凝土养护时间不应小于 10 天。 混凝土强度达到2.5MPa 前，不得使其承受行人、 运输工具、模板、支架及脚手架等菏载。4.结语对该立交桥的C50 预应力 混凝土施工进行了60 多组 试件检查， 7 天强度在 48-52MPa，静力受压弹性模量在3
15、.81044.0104MPa；28 天强度 在 58-61MPa，静力受压弹性模量在4.21044.5104MPa，达到了 预应力 张拉要求。 施工 28 天后对梁体进行混凝土强度回弹法检测 评定 强度达到 56-60MPa。至此说明 通过优选原材料配制， 采用 NF-1HO 型缓凝高效减水剂 ，加强施工质量控制， 所设计的 C50 预应力混凝土配合比在该立交桥上使用是 成功的 ，是完全满足设计和施工要求的。参考文献 （1） 普通混凝土配合比设计规程.JGJ55-2000 （2） 公路桥涵施工技术规范.JTJ041-2000作者 :顾钧 工作单位 : 无锡市交通工程有限公司 联系地址 :无锡市太湖东大道888 号 联系电话 :13851655905
