1、1预制箱梁高性能混凝土的质量控制摘要: 铁路客运专线工程相继开工，高性能混凝土预制箱梁大量用于客运专线，桥梁在线路工程总量中的比例越来越大，地位也愈加显得重要。预制箱梁高性能混凝土质量好坏不仅影响桥梁施工质量，也影响整条客运专线建设的成败，必须对预制箱梁高性能混凝土的质量加强控制。施工单位要在高性能混凝土质量控制过程中，全面掌握技术要求和控制要点，关键是从原材料、配合比、耐久性、混凝土拌和、浇筑养护、温度控制等方面全过程把好关。 关键词：预制箱梁；高性能混凝土；质量控制 中图分类号：U656.31+3 文献标识码：A 文章编号： 引言： 近几年我国高速客运铁路建设快速发展, 高速铁路与客运专线
2、都采用预制箱梁技术,并采用高性能混凝土替代普通混凝土。高性能混凝土的使用可满足桥梁的高耐久性、安全使用期长、减少维修费、综合效益高、安全系数高的要求。高性能混凝土的高工作性能,使箱梁的生产技术简便,提高生产效率,加快施工进度。但箱梁的体积较大,截面为闭口薄壁截面,混凝土连续整体浇筑,施工不当易发生质量问题。 1.箱梁高性能混凝土配合比控制 梁体高性能混凝土配合比是保证混凝土质量的关键,高性能混凝土的2配制采用正交试验法进行配合比的优化设计试验。依据原材料性质配制多个配合比,以坍落度、含气量、泌水率、强度、弹性模量等作为优化指标,从中选出能满足设计要求的最佳配合比。再进行抗渗性、抗氯离子渗透性能
3、、抗碱-骨料反应、抗冻性、抗裂性、抗钢筋锈蚀、电通量、耐磨性及胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性检验,确定最终的混凝土配合比。 混凝土拌合物中各种原材料引入的氯离子总质量应不超过胶凝材料总量的 0.1%。针对高性能混凝土的高流动性,对于梁体混凝土要高度重视体积收缩和徐变特性,通过优化混凝土的配合比,尽量减小混凝土的收缩和徐变终极值。 混凝土配合比按客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术规定和(TB10210-2001)标准的要求进行设计、计算、试配和调整,选用较为理想的满足施工要求的配合比。配合比计算步骤如下: 1.1 核对水泥熟料中的化学成分和矿物组成、混合材料种类和数量,根据设计要求,初步选定水泥、矿物掺
4、合料、骨料、外加剂品种,以及水胶比和胶凝材料总用量范围。 1.2 计算混凝土各原材料用量,并核算单方混凝土的总碱含量和氯离子含量是否满足要求。 1.3 试配和调整,调配出坍落度、含气量、泌水率符合要求的混凝土配合比,作为基准配合比。 1.4 改变基准配合比的水胶比,并调整胶凝材料用量、矿物掺合料的掺量、外加剂掺量及砂率参数,调配出拌合物性能与要求基本接近的配合比 35 个。 31.5 按上述配合比制作力学性能和抗裂性能试件,养护至规定龄期进行试验。其中,标准抗压强度试件每种配合比制作 5 组,标准养护至1d、3d、10d、28d、56d 时试压。 1.6 从上述配合比中优选出拌合物性能和抗裂性
5、优良、抗压强度适宜的一个或多个配合比各成型一组或多组进行耐久性试验。 1.7 根据上述不同配合比对应混凝土拌合物的性能、抗压强度、抗裂性以及耐久性能试验结果,按照工作性能优良、强度和耐久性能满足要求、经济合理的原则,优选出最佳配合比。 2.原材料控制 由于高性能混凝土的高性能要求和配制特点，原材料中原来对普通混凝土影响不明显的因素，对高性能混凝土就可能有显著的影响，因此，必须对高性能混凝土原材料的选取引起足够的重视。 2.1 水泥 与一般混凝土相比，高性能混凝土对于水泥的要求更高，在选择水泥品牌时必须要考虑到水泥的强度与流变性，还要看所选品牌的水泥品质是否稳定。其次，所选用的水泥与减水剂的相容
6、性要比较好，不宜使用早强水泥或者掺混有其他材质的水泥，矿物掺和物应该是磨细的矿渣粉或者高质量的粉煤灰。 2.2 骨料 含泥量、泥块含量是影响高性能混凝土各项技术指标的重要原因之一，含泥量、泥块含量过高，不仅能降低混凝土强度，同时易造成内部结构的毛细通道不能有效的阻止有害物质的侵蚀。因此要严格按照检测4项目标准和配合比设计的要求，对细骨料的各项技术指标进行及时检验。粗骨料主要是保证级配连续，特别是控制大粒径含量不超标，大粒径超标将直接影响保护层外侧混凝土的质量，会导致混凝土的表而干裂纹，影响表观质量。良好的级配能增加混凝土强度，因此，宜选用二级配、三级配碎石。 2.3 粉煤灰 粉煤灰的大量使用，
7、对混凝土具有减水、致密、活化、润滑、填充的作用，它能延缓水泥水化过程中水化粒子的凝聚，减轻坍落度损失。因此它的各项技术指标也是影响混凝土质量的主要原因之一。烧失量过大，会吸附大量的外加剂，将直接影响混凝土的坍落度和流动度;采用二次加水搅拌时，就会出现混凝土离析、泌水等现象，造成大量的游离水，影响混凝土的外观质量;粉煤灰质量不稳定，需水比较大，都能够导致混凝土在施工过程中有泌水现象发生，引起粉煤灰的分布不均，造成混凝土的颜色差异。因此在选用粉煤灰厂家时，一定要准确试验以上指标，并在过程中及时检查检验。 2.4 外加剂 施工单位在配置高性能混凝土时会遇到外加剂不相适应的情况。虽然目前还不能从理论上
8、来解释这一现象，尤其是目前大量使用的聚羧酸外加剂对材料中的因素相当敏感。在工程实践中，由于受地理条件等因素的限制，改变混凝土中的原材料比较困难，因此外加剂厂家就应从改变有效成分，掺量，复合成分等方面着手调配出符合高性能混凝土拌合物要求性能的指标。施工单位也应从材料着手，比如砂石含泥量，碎石5级配，胶凝材料的技术要求，水的技术指标等是否符合规范要求，在材料符合规范的基础上，适当调整混凝土配合比，减小聚羧酸减水剂的不适应性，使其在高性能混凝土中发挥它的优势作用。 预应力预制箱梁采用高性能混凝土，对耐久性及施工性能提出了更高的要求。因此，在选择好原材料之后，还应对混凝土配合比进行设计。预制箱梁混凝土
9、配合比设计及审核应严格控制，以保证高性能混凝土的质量与强度。 3.养护工程 混凝土养护,主要目的是保持适宜的温度和湿度,以便控制混凝土的内外温差,促进混凝土强度的正常发展及防止裂缝的产生和发展。 箱梁属于大体积混凝土,必须考虑水化热的不利影响。并且顶板和底板面积较大,若不加强养护,易出现裂缝。养护方法分为自然养护和蒸汽养护两种,当昼夜平均气温未高于 30,梁场仍然采用蒸汽养护的措施。梁场灌注完毕后,立即覆盖养护罩。梁体养护主要分为四个阶段: 3.1 静停:混凝土灌注完毕后静停 46 小时(环境气温在 5以下,静停时间适当延长)。在冬季,当环境温度低于+5时,灌注完毕后进行低温预养,预养温度为
10、510。 3.2 升温:升温速度每小时不超过 10。 3.3 恒温:2648 小时,恒温养护期间蒸汽温度不超过 45,梁体芯部混凝土温度不超过 60,个别部位最大不超过 65。 3.4 降温:降温速度不大于 10/h,从恒温温度降至与自然的气温相差不大于 15。 6为了精确测量养护过程中梁体各部温度情况,适时调整蒸汽量,保证梁体温差符合技术条件要求。每孔箱梁共设 16 个测温点,分布在顶板表面和芯部、翼缘、底板芯部和表层,底腹板交接处、腹板芯部和表面、箱内环境。 4.加强施工管理 高性能混凝土的施工需要更严格的管理,应实行定岗定责。从混凝土的搅拌、运输、泵送到浇灌振捣,每个岗位都有专门管理人员
11、进行监督和指导,并事先对每个施工人员进行培训和技术交底。对重要环节如混凝土搅拌、泵送点,均安排实验人员 24 小时值班,及时通报、调整。经过在工程中的多次应用实践证明,采取以上混凝土质量控制措施,使箱梁用高性能混凝土工程质量得到保证,产生了良好的社会经济效益。 5.结束语 高速铁路和客运专线的大力建设给高性能混凝土带来了发展机遇，其应用已经越来越普及，但是其生产技术和质量控制措施和手段仍然有待完善，相关方面的研究也需加强。 参考文献： 1吕晨梅.客运专线高性能混凝土有关问题的探讨J.中国科技信息,2008,(19). 2朱凯,朱忠叶.配制高性能混凝土对原材料的要求J.中国科技信息,2005,(13). 3尹长敦.浅谈大桥预制箱梁外观质量控制J.中国高新技术企业,2008,(8). 7
