陶瓷抛光微粉超缓凝大体积水下混凝土在虎门二桥的应用.pdf

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1、材料研究与应用广东建材2016年第9期陶瓷抛光微粉超缓凝大体积水下混凝土在虎门二桥的应用黄康成(广州市盈坚混凝土有限公司)【摘要】广州市虎门二桥大沙水道主塔承台围堰封底水下混凝土通过掺入矿粉、粉煤灰和一定量的活性陶瓷抛光微粉，并对混凝土外加剂缓凝时间进行调整，在兼顾质量和成本的前提下成功配制了C30水下超缓凝自流平混凝土，并在该工程围堰封底大体积混凝土中得到了良好的应用，混凝土浇注完成后达到了预期的效果。【关键词】水下混凝土；大体积；超缓凝1工程概况广州虎I'1-大桥为主跨1200m双塔单跨悬索桥，桥跨布置为360m+1200m

2、+360m，技术标为双向六车道高速公路，其中大沙水道主塔承台围堰封底采用导管法水下混凝土封底，混凝土要求一次性浇筑成功，不能出现任何渗水现象，同时要求满足水下自流平施工性能，初凝时间22～24小时。工程项目现场自身虽然配置了搅拌站，但由于混凝土要求高，在综合分析了多家搅拌站的技术方案后，项目最后采纳了我们企业的方案。该项目承台钢板桩围堰平面尺寸为85．55m×28m，钢板桩长度为18m，底标高一14．0m，顶标高为+4．0，封底混凝土厚1．5m，标高一3．5～一2．0m。为保证封底混凝土浇筑质量，封底分左右幅承台两个浇筑区进行，

3、浇筑顺序为：左右幅承台至系梁，采用小料斗加垂直导管布料施工，导管内径为①300mm，每单根导管长8m，按混凝土流动半径6m进行布置，考虑边角处的流动，左右幅承台区各布置8根浇筑导管，由短节导管拼接而成。采用C30水下缓凝混凝土灌注，浇筑方量约为3146m。。2混凝土配合比优化设计2．1对混凝土的性能要求(1)初凝时间大于24小时，终凝时间小于30小时；(2)初始坍落度大于220mm，扩展度大于550mm，倒筒时间小于8秒；(3)3小时坍落度无损失，扩展度大于500mm；(4)混凝土和易性良好，保水性好。2．2设计难点——34——

4、(1)本次浇筑的围堰平面尺寸大，混凝土大体积一次性浇筑量3146ms，混凝土流动度要求较高，扩展度要求较大，抗渗性能要求高；(2)混凝土凝结时间长，混凝土连续浇筑自流平，不允许产生任何施工缝及产生渗水现象；(3)如何在降低混凝土水化热及保证后期强度的前提下一方面降低水泥用量，另一方面保证足够的胶材来达到自流平的施工性能，同时保证混凝土的耐久性满足设计要求；(4)通过掺入一定量的陶瓷抛光微粉，用二级粉煤灰取代一级灰配置自流平混凝土，技术方面的验证不只包括抗压强度，还要对其耐久性进行进一步检测，准备时间较长。2．3设计思路水下混凝土

5、两个最基本的要求：一是具有较大的流动性以保证其能够在白重作用下灌注不堵管以及自密实，所以设计出厂坍落度为220～240mm，扩展度为大于550mm；二是较小的泌水率。为了保证水下混凝土的强度和耐久性，我们选择采用粉煤灰、矿渣粉和陶瓷抛光微粉三掺的配合比设计方案，在保证胶凝材料总量不变的前提下，通过掺入其它活性材料来降低水泥用量，既可以降低混凝土水化热和早期强度，又可以改善混凝土的流动性，增加其密实性从而满足混凝土的耐久性。2．4原材料(1)水泥：选用高要市金岗水泥厂生产的P．042．5水泥，各项性能指标如表i。(2)粉煤灰：选用

6、南沙电厂生产的II级粉煤灰，各项广东建材2016年第9期材料研究与应用性能指标如表2。表1水泥性能(3)矿渣粉：选用番禺莲花山生产的$95级矿渣粉，其各项性能指标如表3。表3矿渣粉性能(4)陶瓷抛光微粉：选用佛山某粉磨公司生产的经加工筛分后的陶瓷抛光微粉，其化学成份和性能如表4。表4陶瓷抛光截嘴}化学组成及性能68．3220．650．711．331．300．301．141．250．405670(5)集料：碎石为广东云浮生产的花岗岩碎石，5～31．5m连续级配，砂子选用西江细度模数为2．6的河砂，其性能指标如表5。表5集料性能(6

7、)外加剂：选用中科院广州化学有限公司生产的超缓凝型减水剂，其性能指标如表6。表6外加剂性能2．5混凝土的试配(1)考虑外加剂的超缓凝性能，平时用的少没有充足的数据支持，在进行混凝土配合比设计前，为确定其对混凝土的强度影响，我们在掺粉煤灰的水泥胶砂中，按外加剂的不同掺量，观察强度的变化，找出最佳掺量范围为2．0％，试验情况如表7。(2)由于我们使用陶瓷抛光微粉时间相对比较长，本表7不同外加剂掺量水泥胶砂强度次水下混凝土配合比设计关于陶瓷抛光微粉的掺量我们综合了普通混凝土的使用时的掺量，即把取代水泥10％～30％，取代二级灰15％～

8、30％作为设计掺量，固定外加剂掺量2．0％，通过胶砂强度试验中的强度来寻找最佳的胶材搭配，试验情况如表8。表8不同掺量陶瓷抛光微粉胶砂强度从试验结果来分析，陶瓷抛光微粉的掺量以取代水泥15％，取代粉煤灰25％，占总胶材18％为最佳。(3)混凝土配合比配制根据表7