内容发布更新时间 : 2024/4/27 16:38:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

C55后张法预应力简支T梁混凝土配合比设计

摘要：随着近年来我国铁路建设的快速发展，预应力简支T梁在铁路时速200公里客货共线铁路上得到了广泛运用，预应力梁预制生产技术有了很大提高。为满足不断提高的大跨度、大体积、设计使用年限要求，提高混凝土耐久性成为关键，铁路预应力混凝土梁结构耐久设计是采用高性能混凝土技术。高性能混凝土不仅要满足施工需求，还必须充分发挥自身的高性能，如抗裂、抗渗等性能，这就要求混凝土在制作过程中必须拥有高度的密实性和含气量。在输送方面高性能混凝土的坍落度控制也十分准确完全能满足现代工程设备的使用，本文就C55后张法预应力简支T梁高性能混凝土配合比的选用进行分析，供日后C55高性能混凝土施工参考借鉴。

关键词：配合比选择、注意事项、设计标准、选取

引言：预应力简支T梁广泛应用于桥梁工程中，这就要求C55高性能混凝土不光要满足强度需求，还要保证抗裂、抗渗等性能和外观质量。本文中就混凝土配合比设计进行分析，得出试验室混凝土配合比。

一、计算配合比

进行混凝土配合比设计计算时，其计算公式和有关参数表格中的数值均以干燥状态骨料为准。

1、根据混凝土强度标准差计算混凝土配制强度：

?cu,0=?cu,k+1.645δ 取 δ=6.0MPa ?cu,0=55+1.645*6.0=64.9MPa 式中?cu,0 ——混凝土施工配制强度 ?cu,k——设计的混凝土强度标准值 δ——混凝土强度标准差 1.645——保证率为95%时的概率度 2、根据鲍罗米公式计算水灰比 ： W/B??a?fb

fcu,0??a??b?fb查表αa =0.53，αb =0.20 ，水泥强度等级值的富余系数1.16 ,胶凝材料28天胶砂抗压强度值按下式计算：?b=0.80*42.5*1.16=39.4MPa

计算得：=0.53×0.8×42.5×1.16÷（64.9+0.53×0.20×0.8×42.5×1.16）=20.9÷69.08=0.30

耐久性复核，查表混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，碳化（T3）环境、无冻害使用的钢筋混凝土最大水灰比为0.45。

取水灰比为0.30。 二、配合比调整 1、原料的选择

①水泥：应采用强度等级不低于42.5级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥（水

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泥中掺合料限为粉煤灰或矿渣），起C3A含量不应大于8%，比表面积不超过350m/kg，游离氧化钙不超过1.5%，其余性能应符合GB175的规定。不应使用其他水泥。

②河砂。符合二区级配，理想细度模数为2.6～3.2，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应少于15%。含泥量不应大于2%，

③花岗岩，选采石场时，做立方体抗压强度试验，要求母岩立方体抗压强度于、与混凝土设计强度之比不应小于2。含泥量不应大于0.5%，针片状颗粒含量不应大于5%粒径宜为 5mm-20mm最大粒径不应超过25mm，且不应大于钢筋最小净距的3/4.

其余要求按国家规范。

④混凝土活性矿物掺合料采用粉煤灰和磨细矿渣粉。粉煤灰的氯离子含量不大于0.02%，碱含量以实测值的1/6计，其余性能应符合GB/T1596-2005中Ⅰ级粉煤灰的规定。

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磨细矿渣粉的烧失量不大于1%比表面积宜为400m/kg-500m/kg,流动度比不应小于100%，碱含量以实测值的1/2计，其余性能不应低于GB/T18046-2000中S95级的规定。

⑤聚羧酸系高性能减水剂,减水率应≧25%。 2、实验过程与结果--和易性测试与调整：

试配原则：采用工程中实际使用的原材料；搅拌方法宜与生产时使用的方法相同。 1.第一次试验

注：在计算水胶比的时候，把砂中含水的因素考虑了进去

试验后测量：坍落度

外观目测粘聚性和保水性：保水性好。有水泥砂浆流向外围。 结论：保水性可以，粘聚性差。

1h后测坍落度220mm，粘聚性、保水性好。 2h后测坍落度70㎜，粘聚性、保水性好。

结论：和易性合格，可以作为基准配合比。但2h后坍落度损失大。应采取一定措施。征求外加剂厂意见，采用二次加外加剂法，若实际发生延时太久，第二次加0.2%的外加剂。

结论、分析和措施可根据以下情况处理：

⑴测得的坍落度符合设计要求，且混凝土的粘聚性和保水性很好，则此配合比即可定为供检验强度用的基准配合比，该盘混凝土可用来浇制检验强度或其他性能指标用的试块。

⑵如果测得的坍落度符合设计要求，但混凝土的粘聚性和保水性不好，则应加大砂率，增加细集料用量，重新称料，搅拌并检验混凝土的和易性。该盘混凝土不能用来做检验强度的试块。

⑶如果测得的坍落度低于设计要求，即混凝土过干，则可把所有拌合物（包括做过试验以及散落在地的）重新收集入搅拌机，加上少量拌合水（事先必须计量）并同时加入使水灰比不变的水泥量。重新搅拌后再检验混凝土的和易性—坍落度、保水性、粘聚性。如一次添料后即能满足要求，则此调整后的配合比即可定为基准配合比。如果一次添料不能满足要求，则该盘混凝土作废。重新调整用水量（水灰比不变）或砂率，称料、搅拌、直到检验合格为止。

⑷如果测得的坍落度大于设计要求，即混凝土过稀，则此盘混凝土不能再继续其他试验。此时，应降低用水量，及水泥用量（水灰比不变），重新称料、搅拌、直到检验合格为止。

方法和原则：①水灰比不变的前提下，调整用水量；②增减减水剂用量；③调整砂率；④砂率不变，增加砂石用量。

倘若第一次试验不合格，按按以上步骤反复测试和调整，直到和易性符合要求为止，从而得到和易性合格的供混凝土强度试验用的基准配合比。 基准配合比：

三．混凝土的要求

混凝土有这自身的特殊性：掺和料的最大掺量不应超过水泥质量的25%，水胶比不应大于0.35，含气量应控制在3%-4%。当搅拌完成后及时测定混凝土坍落度，坍落度要大于160mm，放置一小时后坍落度要大于120mm，一般初凝时间控制在8小时左右，并且具备良好的和易性。梁混凝土对强度要求为养护室养护2天强度要达到45mpa，当养护时间达到10天的时候强度会大于58mpa，弹性模量大于36.0Gpa。为了进行多项混凝土检测试验还要制作抗渗、抗裂、冻融及电通量试块。

四．配合比方案的选择和优化

1.粉煤灰和矿粉双掺方案的选择

粉煤灰和矿粉作为C55高性能混凝土主要的拌和剂来使用，并对混凝土的耐久性提供保证，但为了更好发挥其在混凝土中的特小还要具备混合材颗粒粒径与水泥颗粒在微观上形成级配和珠形玻璃体含量两个条件。粉煤灰和矿粉以及水泥能形成良好的级配体系，并将混凝土的密实性进行提高。密实性的提高直接影响着混凝土的抗渗，电通量，抗冻融等关键性能。粉煤灰和矿粉对混凝土有着不同优点的影响，粉煤灰带有珠形玻璃作用，所以它比矿粉的流动性更好，但是矿粉的减水性要强于粉煤灰。对混凝土强度增长能起到良好的作用，并且矿粉有着粘聚性好、泌水性小、保水性好的特点，所以粉煤灰和矿粉在使用上要考虑同时加入，使其的良好特性能够叠加。提高混凝土质量

2.混合材料掺量的选择

为了缓解高性能混凝土的水化热和混凝土表面裂纹的产生，大体积混凝土都需要加入大量的混合材料。调配后的混凝土如出现粘度大，流动性不好的特性就必须加入大量减水剂，并调整砂的含量，来解决粘度过大的问题，如果在实际施工中有特殊需要还要加入早强剂，在冬天和夏天对混凝土进行调配时要对不同温度条件下的混凝土配合比进行调解，通常如果水泥用量较多混合材料较少混凝土的早强度就会高一些，掺和料的最大掺量不应超过水泥质量的25%

3．胶凝材料用量的选择

根据混凝土设计规范要求，胶凝材料的用量不得超过500kg，并且C55混凝土胶凝材料的适用范围在450kg-500kg之间，折中选择采用480kg进行试验，并在前期对配合比以较大强度进行保证，并在施工中根据强度评定进行适当调整。

4.混凝土含气量的选择

在混凝土中的含气量直接影响到桥梁的耐久性，可以说是对混凝土质量影响比较严重的因素之一，为更好的控制含气量就要对混凝土出机和入模前的含气量进行控制，混凝土振捣工序对混凝土的含气量起到关键作用，所以混凝土振捣工作必须认真细致。

5.外加剂的选择

聚羧酸作为高效减水剂在高性能混凝土中广泛应用，其优点在于不含有害成分，减水效果好，受温度影响小，且对混凝土的坍落度和凝结时间的控制效果好。聚羧酸掺量小，成本低，是高性能混凝高效减水剂首选。

6.碎石级配的选择

梁施工中对混凝土碎石的选择分两个级别，其作用时为了保证混凝土的碎石中的空隙率和密实度而设计。通过不同级配碎石的掺拌比例对碎石的最小空隙率进行控制，最后选用空隙率最小的掺配比例。

7．砂率的选择

混凝土中砂的含量决定混凝土的易和性和密实性，影响混凝土质量。根据以往施工经验混凝土的含砂率在38%-42%之间为最佳标准。为了保证混凝土达到最佳质量标准，建议将混凝土含砂率设置在40%左右，当加入其他添加剂后再对含砂率进行调整，以满足最佳状态。

结束语

C55高性能混凝土目前广泛应用于现代桥梁的施工中，通过本文对C55混凝土配合比的分析得知，影响C55混凝土质量的主要原因在于细骨料、粗骨料、拌合料和减水剂等几个方面，然后通过实验得出混凝土混合材料和胶凝材料的参数比，进行选择。C55混凝土在配合比选择上要注意如下几个方面：

1.掺量混合材对混凝土和易性和混凝土强度的影响。 2.减水剂对混凝土拌和性能的影响。 3.不同砂率对混凝土和易性的影响。