機(jī)制砂C55泵送砼配合比設(shè)計(jì)及運(yùn)用

1、江門口特大橋C55現(xiàn)澆箱梁機(jī)制砂高泵送砼配合比設(shè)計(jì)及現(xiàn)場運(yùn)用驗(yàn)證-陳書平（中交第二航務(wù)工程局有限公司昆明分公司）摘要：針對機(jī)制砂泵送C55混泥土配合比設(shè)計(jì)，運(yùn)用于橋垮為（90+170+90）+2×30米的預(yù)應(yīng)力混泥土現(xiàn)澆連續(xù)鋼構(gòu)箱梁，引橋?yàn)轭A(yù)制混泥土T梁的特大橋上。兩主墩分別高：1#墩高77m，2#墩高93.5m，0#塊高11m，承臺(tái)高4.5m。泵送最大垂直高度為104m，地面水平管距離承臺(tái)的水平距離為82m。首先對整個(gè)目標(biāo)工程進(jìn)行了簡要說明。其次，對施工所用的原材料-水泥，砂，粗集料，外加劑-一一進(jìn)行了具體試驗(yàn)結(jié)果的各種指標(biāo)的分析。再根據(jù)各種原材料的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行大量試配，確定最佳施

2、工配合比。關(guān)鍵字：機(jī)制砂 高泵送 配合比設(shè)計(jì) C55混泥土 一、工程簡介：江門口特大橋位于云南省蘭坪縣石登鄉(xiāng)以南約6公里的江門口北側(cè)，橫跨瀾滄江左岸支流江門口大河，橋址區(qū)海拔高度為15301700，場地交通及訊息極為不便。橋梁起點(diǎn)樁號(hào)K187+877.38，終點(diǎn)樁號(hào)K188+296.04，全長418.66m。由里程樁號(hào)起點(diǎn)往終點(diǎn)方向降坡1.5%，橫坡雙向2.0%。橋垮為（90+170+90）+2×30米，主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混泥土現(xiàn)澆連續(xù)鋼構(gòu)箱梁，引橋?yàn)轭A(yù)制混泥土T梁。兩主墩分別高：1#墩高72m，2#墩高88.5m，0#塊高11m，承臺(tái)高4.5m。主橋砼設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)要求為C55泵送砼，設(shè)計(jì)坍落

3、度180mm220mm。泵送最大垂直高度為104m。由于地理位置特殊，地面水平管到承臺(tái)的水平距離為82m。江門口特大大橋?yàn)楸緲?biāo)段控制性工程。由于當(dāng)?shù)貙儆谏絽^(qū)運(yùn)輸不便，如使用江砂成本十分高昂，因此本標(biāo)段所使用的砂都是機(jī)制砂。無奈又受限于當(dāng)?shù)厥馁|(zhì)量，風(fēng)化石的含量高，粗骨料的強(qiáng)度不特別理想，打出的機(jī)制砂的強(qiáng)度也較低，這無疑增加了配制高標(biāo)號(hào)砼的難度。再者運(yùn)輸條件限制，不方便摻用粉煤灰，這更增加了泵送的困難。二、原材料指標(biāo)1. 水 泥：采用紅塔滇西P.O52.5R。水泥檢測指標(biāo)見下表比表面積Kg/凝結(jié)時(shí)間（min）安定性標(biāo)稠%抗折強(qiáng)度（MPa）抗壓強(qiáng)度（MPa）初凝終凝3d28d3d28d340115

4、188合格28.07.09.237.561.2依據(jù)JTGE30-2005公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程，該批水泥各項(xiàng)指標(biāo)符合GB175-2007通用硅酸鹽水泥要求，合格。2. 粗級(jí)料：選用5 25cm連續(xù)級(jí)配碎石。碎石技術(shù)指標(biāo)見下表篩孔尺寸（mm）31.526.519169.54.752.36規(guī)定級(jí)配005-3070-9010095100實(shí)測級(jí)配03.941.654.779.696.599.7堆積密度（kg/m3）表觀密度（kg/m3）含泥量（%）壓碎值（%）針片狀（%）規(guī)定值實(shí)測值規(guī)定值實(shí)測值規(guī)定值實(shí)測值規(guī)定值實(shí)測值規(guī)定值實(shí)測值15001630250026701.00.8129.8154.

5、9各項(xiàng)指標(biāo)符合JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范要求。 3. 機(jī)制砂技術(shù)指標(biāo)：機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)Mx=3.0，中砂，區(qū)砂。機(jī)制砂技術(shù)指標(biāo)見下表篩孔尺寸（mm）9.54.752.361.180.600.300.150.075區(qū)砂0-010-040-565-3585-7195-75100-8595-100實(shí)測值0.05.223.247.066.579.991.299.6堆積密度（kg/m3）表觀密度（kg/m3）含泥量（%）石粉含量（%）單級(jí)最大壓碎指標(biāo)（%）規(guī)定值實(shí)測值規(guī)定值實(shí)測值規(guī)定值實(shí)測值規(guī)定值實(shí)測值規(guī)定值實(shí)測值13501630250026701.00.875.32516 通過現(xiàn)場

6、進(jìn)行大量篩分試驗(yàn)，不斷調(diào)整砂場篩網(wǎng)尺寸規(guī)格，最終出廠的機(jī)制砂級(jí)配良好。各項(xiàng)指標(biāo)符合JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范，JTG E42-2005公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程、JGJ/T 241-2011人工砂混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程、機(jī)制砂在砼中應(yīng)用技術(shù)指南要求。符合配置泵送砼的要求。4. 外加劑：武漢辰龍新材料技術(shù)有限公司生產(chǎn)的P-C-2000-型 聚羧酸高效減水劑。試 驗(yàn) 次 數(shù)基準(zhǔn)混凝土摻外加劑的混凝土減水率 (%)檢測結(jié)果坍落度 (mm)用水量 (kg/m3)坍落度 (mm)用水量 (kg/m3)用水量 (kg/m3)減水率為38.0%121025021015538.0221525022

7、015538.0平均值21525021515538.0各項(xiàng)指標(biāo)符合：GB8076-2008混凝土外加劑；JG/T223-2007聚羧酸系高性能減水劑5. 水：攪拌水使用江門口大河的河水，水經(jīng)檢測各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求。PH值不溶物mg/1可溶物mg/1氯化物(以C1-1計(jì))硫酸鹽(以SO4-2計(jì))堿含量mg/18.3250.0400.023.261.763.3結(jié)果評(píng)定被檢水樣符合混凝土拌合用水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求三、配合比設(shè)計(jì)1.根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況同時(shí)在保證施工工藝質(zhì)量的前提下，試配出最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠配合比，在試驗(yàn)室進(jìn)行大量試拌配合比，最終選定基準(zhǔn)配合比：配合比水泥：砂：碎石：水：粉煤灰：外加劑(單位：kg/

8、m3)=519：779：991：161：0.571=1:1.50:1.91:0.31:0.011砂率=44%，W/C=0.31,外加劑摻量=1.1%,該配合比試拌結(jié)果砼和易性、保水性、流動(dòng)度狀態(tài)良好，坍落度損失滿足現(xiàn)場施工要求。砼初凝時(shí)間380min，終凝時(shí)間430min。為了進(jìn)一步驗(yàn)證優(yōu)化，在此配合比基礎(chǔ)上調(diào)整水灰比和水泥用量，另外試配了兩個(gè)配合比進(jìn)行對比。配合比水泥：砂：碎石：水：粉煤灰：外加劑(單位：kg/m3)=555：746：988：161：0.611=1:1.34:1.78:0.29:0.011砂率=43%，W/C=0.29,外加劑摻量=1.1%,配合比水泥：砂：碎石：水：粉煤灰：

9、外加劑(單位：kg/m3)=488：810：991：161：5.37：0.571=1:1.66:2.03:0.33:0.011砂率=45%，W/C=0.33,外加劑摻量=1.1%,各水膠比砼拌合物性能指標(biāo)見下表1 配合比 水泥：砂：碎石：水：外加劑=519：779：991：161：5.37：0.571出機(jī)坍落度（mm）2101小時(shí)坍落度（mm）2052小時(shí)機(jī)坍落度（mm）185無泌水?dāng)U展度（mm）520、5301小時(shí)擴(kuò)展度（mm）480、4901小時(shí)擴(kuò)展度（mm）440、4502配合比 水泥：砂：碎石：水：外加劑=555：746：988：161：0.611出機(jī)坍落度（mm）1951小時(shí)坍落度（

10、mm）1852小時(shí)坍落度（mm）160無泌水?dāng)U展度（mm）500、4901小時(shí)擴(kuò)展度（mm）475、4602小時(shí)擴(kuò)展度（mm）420、4303配合比 水泥：砂：碎石：水：外加劑=488：810：991：161：5.37出機(jī)坍落度（mm）2151小時(shí)坍落度（mm）2102小時(shí)機(jī)坍落度（mm）195無泌水?dāng)U展度（mm）515、5301小時(shí)擴(kuò)展度（mm）500、4901小時(shí)擴(kuò)展度（mm）450、4352.對以上三個(gè)配合比留樣測試力學(xué)性能指標(biāo)砼力學(xué)性能指標(biāo)對比見下表序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度（MPa）彈性模量（MPa）3d5d7d28d3d5d7d28d配合比51.259.767.575.33.65*1043.

11、89*1044.26*1044.63*104配合比53.661.369.477.93.77*1043.95*1044.45*1044.87*104配合比50.656.359.463.93.23*1043.45*1043.68*1043.98*1043.現(xiàn)場試用 從以上兩表的數(shù)據(jù)對比看出，三組配合比拌合物性能指標(biāo)都能滿足要求，但配合比配合比彈性模量滿足要求，力學(xué)性能指標(biāo)未滿足配制強(qiáng)度要求，配合比各項(xiàng)指標(biāo)都符合要求，但從經(jīng)濟(jì)性角度和配合比配合比相比較它不是最佳配合比，所以選擇配合比為現(xiàn)場施工配合比。為了進(jìn)一步驗(yàn)證該配合比現(xiàn)場使用情況，進(jìn)行了現(xiàn)場大樣試拌，試用?，F(xiàn)場試拌砼各項(xiàng)指標(biāo)見下表物理性能出機(jī)坍落度（mm）2101小時(shí)坍落度（mm）2052小時(shí)坍落度（mm）190無泌水?dāng)U展度（mm）515、5301小時(shí)擴(kuò)展度（mm）500、4902小時(shí)擴(kuò)展度（mm）450、440力學(xué)性能3d強(qiáng)度（MPa）5d強(qiáng)度（MPa）7d強(qiáng)度（MPa）28d強(qiáng)度（MPa）3d彈模（MPa）5d彈模（MPa）7d彈模（MPa）28d彈模（MPa）49.256.366.775.13.34*1043.56*1043.73*1044.28*104經(jīng)過現(xiàn)場施工實(shí)踐證明，配合比混凝土拌合物各項(xiàng)指標(biāo)性能符合要求