摻和料雙摻技術(shù)在鐵路預(yù)制T梁C60泵送混凝土中的應(yīng)用

朱茂勝

【摘要】結(jié)合本梁場的施工特點(diǎn)，闡述了粉煤灰和礦渣粉雙摻技術(shù)在預(yù)制T梁C60泵送混凝土中的應(yīng)用。通過在混凝土中摻入一定量的粉煤灰和礦渣粉，提高混凝土的工作性能、耐久性能和強(qiáng)度的同時(shí)也避免了由于水化熱過高帶來的梁體開裂問題。

【關(guān)鍵詞】雙摻；泵送混凝土；鐵路預(yù)制T梁

1.工程概況

山西中南部鐵路通道是我國第一條一次建成1600公里以上的大能力運(yùn)煤鐵路通道，30噸軸重開啟了我國重載鐵路的先河，在總結(jié)了以往運(yùn)煤鐵路建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，首次采用“中-活載ZH標(biāo)準(zhǔn)”（Z=1.2）。對鐵路預(yù)制T梁也提出了新的挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度為C60，使用年限100年。

2.原材料基本情況

2.1原材料

2.1.1 水泥

水泥采用平陰山水水泥有限公司P.O52.5水泥。

表1 水泥物理及力學(xué)性能檢測情況

2.1.2 礦渣粉

礦渣粉采用濟(jì)南魯新新型建材有限公司S95礦渣粉。

2.1.3 粉煤灰

粉煤灰采用山東鄒縣發(fā)電廠C50及以上粉煤灰。

2.1.4 砂

砂子采用山東省寧陽縣蔣集鎮(zhèn)鄭龍壩上砂場汶河河沙（中砂）。

2.1.5 石子

石子采用山東省泰安市岱岳區(qū)夏張鎮(zhèn)泰豐石料廠5-20mm連續(xù)級碎石。

2.1.6 外加劑

外加劑采用山東華偉銀凱建材有限公司聚羧酸高性能減水劑。

3.配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)TB3043-2005《預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支T梁技術(shù)條件》和JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》對混凝土配合比的要求，結(jié)合我場T梁施工的一些特點(diǎn)（如泵送、附著式振搗器為主插入式振搗器為輔的振搗方式等）及高強(qiáng)度、高耐久性的要求，經(jīng)過驗(yàn)算將水膠比確定為0.30及采用粉煤灰和礦渣粉雙摻技術(shù)。

3.1 基準(zhǔn)配合比

根據(jù)JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》的要求，基準(zhǔn)配合比確定為：

水泥：砂：石子：水：外加劑=472：708：1106：142：5.66 （單位：kg）

3.2 雙摻配合比

保持水膠比不變，在保證能滿足拆模及初張拉時(shí)間的前提下，采用超量取代水泥法用粉煤灰和礦渣粉取代一定量的水泥，超量系數(shù)為：1.2，取代后的配合比為：

水泥：礦粉：粉煤灰：砂：石子：水：外加劑=405：30：50：708：1106：145：5.82 （單位：kg）

4.混凝土工作性能及力學(xué)性能對比

根據(jù)以上確定的配合比分別進(jìn)行工作性能、力學(xué)性能及耐久性能的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下：

5.結(jié)果分析

5.1提高混凝土工作性能

粉煤灰多為玻璃體微珠，表面光滑，能起到潤滑作用，而且微珠具有吸附分散作用更利于水泥包裹的水分子的釋放，有效改善混凝土的流動(dòng)性，更利于施工。經(jīng)過磨細(xì)的礦渣粉比水泥顆粒更細(xì)，更利于填補(bǔ)其它材料無法填補(bǔ)的空隙，使混凝土更加密實(shí)，也有效的減少了泵送混凝土的壓力泌水率，更利于現(xiàn)場施工。

5.2減少水化熱和提高混凝土強(qiáng)度

粉煤灰和礦渣粉的摻入有效的降低了水泥顆粒與水分子的接觸幾率，減少了單位時(shí)間內(nèi)水泥與水的反應(yīng)數(shù)量，從而有效的降低了水化熱的產(chǎn)生，減少了梁體因水化熱產(chǎn)生收縮裂縫的概率。摻入的粉煤灰和礦渣粉中的SiO2與水泥水化產(chǎn)生的Ca（OH）2發(fā)生二次水化反應(yīng)，減少了Ca（OH）2與空氣中CO2反應(yīng)對混凝土產(chǎn)生的不良影響，改善了混凝土的微結(jié)構(gòu)，從而提高了混凝土強(qiáng)度。

5.3提高混凝土的耐久性能

礦渣粉和粉煤灰的微集料效應(yīng)和火山灰效應(yīng)使混凝土的結(jié)構(gòu)更致密，降低了有害離子侵入的幾率，改善了混凝土的抗?jié)B性和電通量。粉煤灰中含有許多疏松多孔的玻璃體，為混凝土提供了一定的密閉有益氣泡，混凝土受凍收縮時(shí)能提供一定的收縮空間，對混凝土的抗凍性能有一定的改善。

6.結(jié)束語

通過在預(yù)制T梁混凝土中引入礦渣粉和粉煤灰雙摻技術(shù)，能有效改善混凝土的工作性能，提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性能。礦渣粉和粉煤灰都是工業(yè)廢料，二者經(jīng)加工用于工程施工，可以變廢為寶，減少了對環(huán)境的污染，摻入的同時(shí)也減少了水泥的用量，從而取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。