生態(tài)自密實混凝土性能及其在橋梁工程中的應(yīng)用研究

李健

【摘? 要】論文介紹了生態(tài)自密實混凝土的性能，從兩個角度分析石粉摻量和粉煤灰摻量對其的影響，之后根據(jù)實際工程案例，對生態(tài)自密實混凝土在橋梁工程中的實際應(yīng)用進行分析介紹。

【Abstract】This article introduces the performance of ecological self-compacting concrete， analyzes the influence of the amount of stone powder and fly ash on it from two angles， and then according to the actual engineering case， the practical application of ecological self-compacting concrete in bridge engineering is analyzed and introduced.

【關(guān)鍵詞】生態(tài)自密實混凝土;石粉摻量;粉煤灰摻量

【Keywords】ecological self-compacting concrete; stone powder content; fly ash content

【中圖分類號】U444? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）06-0137-02

1 生態(tài)自密實混凝土性能

1.1 石粉摻量對生態(tài)自密實混凝土的影響

石粉主要是機制砂在加工過程中所產(chǎn)生的回收粉，產(chǎn)量充足，顆粒整齊圓滑。在橋梁工程中，將石粉適量的添加到自密實混凝土中，使得混凝土中的細粉產(chǎn)量得以提高，進而增強混凝土的整體性能，能夠有效避免混凝土的自主收縮變形。通過試驗分析不同摻量石粉對于自密實混凝土的影響，由于石粉屬于惰性材料，如果摻量過多，完全取代水泥的作用時，會使得漿體對于集料的裹附力明顯降低，受到性變差作用，會讓J環(huán)的擴展速度迅速降低。石粉含量提高，會降低混凝土的抗壓能力，如果含量較低，其影響作用可以忽略不計。根據(jù)試驗報告發(fā)現(xiàn)，如果石粉摻量超過5%，28d混凝土的抗壓強度下降明顯，表明過量的石粉對于整體強度非常不利。造成這種現(xiàn)象的原因可能是因為石粉顆粒比較小，在微集料填充方面有著良好的效果，合理的配置，能夠提高混凝土的密實度，也會強化水泥的水化[1]。除此之外，在活性方面，水泥要遠遠高于石粉，石粉基本沒有水化反應(yīng)，加入適當?shù)哪z凝材料會導致水泥成分逐漸減少，導致水化生成物明顯降低。因此，當同時發(fā)生兩種反應(yīng)，存在著摻量過低的現(xiàn)象，會直接體現(xiàn)出強度不明顯的情況。但是如果存在摻量過多的現(xiàn)象，基于石粉的填充效果無法消除由于 水化產(chǎn)物降低出現(xiàn)的孔隙，使得自密實混凝土的孔隙逐漸增多，整體強度降低。經(jīng)過多次實驗表明，在自密實混凝土中加入摻量為5%的石粉，能夠讓混凝土的性能實現(xiàn)最佳效果。

1.2 粉煤灰摻量對生態(tài)自密實混凝土的影響

在實際施工中，為了保證自密實混凝土的流動度，會采用比較多的漿體，所需的膠材量也比較大。如果只是添加水泥很容易導致在施工后期階段混凝土出現(xiàn)收縮變形，對于整體的穩(wěn)定性和耐久性有著不利影響，同時也不利于施工成本的控制，難以滿足現(xiàn)代化的生態(tài)化建筑建設(shè)目標。國內(nèi)煤電廠在日常工作中會產(chǎn)生大量的粉煤灰，顆粒整齊光滑，如果將粉煤灰適量加入混凝土中，取代一部分水泥的用量，能夠有效調(diào)節(jié)混凝土的流變性能，并且使得混凝土的穩(wěn)定性和耐久性大大增強。另外，要充分利用物理反應(yīng)、火山效應(yīng)和填充效應(yīng)，讓混凝土在硬結(jié)之后耐久性顯著提高。選擇五種不同劑量的粉煤灰，對其摻量對混凝土性能的影響程度進行研究。通過試驗表明，粉煤灰摻量增多，混凝土的整體擴展性明顯增加，并且J環(huán)擴展度、坍落擴展度等都會出現(xiàn)先提高再降低的現(xiàn)象。粉煤灰比較整齊、光滑，可以在骨料和水泥之間起到潤滑的作用，使得摩擦阻力降低。除此之外，水泥顆粒要大于粉煤灰顆粒，改變了原有的膠凝材料配置，對于混凝土的“絮凝結(jié)構(gòu)”起到良好的效果，可與其中的填充水進行置換，轉(zhuǎn)為自由水，進而使得拌合物的流動性得以提高。如果粉煤灰的摻量過多，因為其密度較低，所以需要添加用水，提高拌合物的阻滯力。同時，粉煤灰摻量的提高，會使得混凝土的抗壓能力逐漸降低。其原因就是水泥的活性高于粉煤灰，并且粉煤灰摻量提高，水泥用量也會隨著減少，其抗壓強度下降比較明顯。經(jīng)過多次實驗表明，當粉煤灰在混凝土中的摻量在25%時，其綜合性能為最佳。

2 生態(tài)自密實混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用

2.1 工程概況

本次工程由中交一公局集團公司承建，具體項目是北京張家口冬奧會期間北京市進入崇禮賽區(qū)的公路主通道，并且該通道也是北京前往張家口旅游的主要途徑，可以實現(xiàn)北京六環(huán)和張承高速的連接。本次項目工程的開展對于促進北京、天津和河北的共同發(fā)展，有利于河北省高速公路網(wǎng)的完善優(yōu)化，并且對于推動沿線附近地區(qū)的旅游發(fā)展以及國家經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)有著積極意義。在北京冬奧會測試賽開展之前，需要完成整體工程的建設(shè)，并為其提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，根據(jù)設(shè)計要求，確保該路線可以在2019年年底建成通車。延崇高速河北段項目工程的主體工段位置在張家口懷來縣內(nèi)，公路起點樁基標號為K15+870.085，終點標號為K22+700，整體長度為6.829km。主要干線采取雙向四車道高度公路標準，限定速度為100km/h每小時或者80km/h，設(shè)計高速公路荷載等級為I級。整體項目工期為兩年，由2017年7月到2019年7月。施工單位交工后開始計算日期，兩年為一周期，此期限為缺陷責任期。施工單位交工后五年時間內(nèi)都屬于保修期，具體的工程包括隧道、路基和橋梁等。

2.2 配合比選定

根據(jù)預(yù)制箱梁的施工標準，對室內(nèi)強度等級為C50的配合比進行選擇，分別開展混凝土的攪拌、振搗以及澆筑工作，最后通過對試驗的分析，得出最終的配合比。生態(tài)自密實混凝土配合比具體情況為：強度為C50，其中水泥為370kg，粉煤灰為132kg，石粉為26kg，砂737kg，石949kg，水169kg以及減水劑7.92kg?；诖?，可以分析出自密實混凝土各個施工階段的性能指標，其坍落擴展度要大于650mm，坍落度要明顯高于250mm，并且T500要控制在3～5s之間。

2.3 混凝土施工工藝

結(jié)合施工方案，在箱梁模板安裝過程中，需要將其放置在制梁臺座上。模板包括內(nèi)模、底模以及端頭模板等，在混凝土工程中應(yīng)用大塊組合鋼模板。在各項模板拼接過程中，每個板縫之間要密實封存，避免發(fā)生漏漿的情況，可以在其表明涂刷脫模劑，維持模板的整潔、干凈。在試驗時，所使用的材料要與實際工程中的自密實混凝土保持一致，因為實驗對于材料的穩(wěn)定性有著嚴格要求，為了避免誤差，因此在配置過程中需要把控材料的用量。出料后，需要及時對混凝土性能進行檢測，其分析結(jié)果可以為后續(xù)配合比提供便利參考?；炷翝仓耙惨獙ψ悦軐嵒炷恋男阅軝z驗，滿足相關(guān)標準要求后，方可進行施工。預(yù)制箱梁制造應(yīng)該從一端向另一側(cè)開展分層式布料，采取附著式的澆筑手段完成施工。因為自密實混凝土性能優(yōu)良，所以操作比較簡單，只需要一到兩個工人就可以完成工作，而且其效率要明顯高于傳統(tǒng)澆筑方式。澆筑完成后，要在12小時之后進行拆模工作，先對內(nèi)模進行拆除，其次是外模。嚴格把控時間，否則會導致脫皮或者開裂，影響到模板的壽命。融入粉煤灰，要及早進行混凝土養(yǎng)護工作，采取塑料布覆蓋的方式，可以保障混凝土表面一直處于濕潤的狀態(tài)。

2.4 質(zhì)量檢測

完成模塊拆除工作后，需要對構(gòu)件的外觀質(zhì)量進行檢測。分析檢測數(shù)據(jù)，得出Eco—SCC表面比較光滑整齊，其表面并沒有有害裂縫，通過澆筑后的預(yù)制箱梁性能良好。將普通混凝土和自密實混凝土所制作箱梁的外觀質(zhì)量進行對比，因為箱梁是橋梁工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不但需要良好的外觀，還要具備一定的強度。根據(jù)相關(guān)標準，并借鑒查閱數(shù)據(jù)，得出各測區(qū)的混凝土強度值，經(jīng)過計算，發(fā)生28d混凝土構(gòu)件的強度為55MPa。因為自密度混凝土回彈值比較低，而且監(jiān)理人員的標準仍然是不低于52MPa。所以，自密實混凝土所制造而成的箱梁強度能夠滿足項目工程的標準。

3 結(jié)語

自密實混凝土的工作性能非常關(guān)鍵，怎樣利用試驗方法來將其量化處理，并且確?；炷恋陌韬衔镆獫M足施工要求，因為混凝土施工是一項復雜的工程，也會對技術(shù)人員有著更高的要求。相比普通混凝土，應(yīng)用自密實混凝土所制作而成的預(yù)制箱梁的外觀質(zhì)量要明顯增強，而且石粉和粉煤灰的摻量也對混凝土的性能有著較大影響，通過C50生態(tài)自密實混凝土配合比進行箱梁的預(yù)制，不但可以充分發(fā)揮混凝土的性能，還可以滿足實際的工程需求，加速工程進度，推動建筑行業(yè)的發(fā)展。

【參考文獻】

【1】王松亮，吳翔，陳庭，等.鋼渣粉與石灰石粉作為自密實混凝土礦物摻合料的應(yīng)用研究[J].商品混凝土，2018（Z1）：96-97+108.