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1、高流动性低温升抗裂大体积混凝土配合比优化 二、优化的目的 1.原材料产地 2.配合比验证情况三、大体积混凝土配合比优化的试验过程和结果 四、国内同类型大体积混凝土配合比成功示例 一、工程概况 六、总结 五、大体积混凝土的实际应用与施工控制 1.配合比优化 2.冷却水管布置 3.配合比优化成果 3.配合比专家论证 二、优化的目的1、常规配合比施工出现裂纹可能性比较大。2、采用内置循环散热水管能解决一部分问题，但不能从根本上解决问题。3、对温差型水化热的降低，应从根本上分析并处理，降低水泥掺量，同时加大粉煤灰掺量就目前而言是较为行之有效的根本方法，因为：混凝土中水泥十公斤掺量可导致混凝土温度增减1
2、。4、优化后的配合比如果在主桥承台大体积混凝土浇筑中，收到较好的效果，必然为后续的薄壁空心墩的配合比优化取得可靠的数据支撑，必然进一步提高后续薄壁空心墩实体混凝土质量，并为施工质量控制提供可靠保证。5、高流动性低水化热大体积混凝土配合比优化，符合国家提倡的“创新”要求：针对当前规范对粉煤灰掺量的要求“政出多门”，甚至部分规范在提法上相互矛盾的现状，对高流动性低水化热大体积混凝土配合比进行优化，已经是大势所趋。三、大体积混凝土配合比优化的试验过程和结果 为保证承台大体积混凝土和后续薄壁空心墩的施工质量，我公司结合以往大型桥梁的施工经验，并特邀武汉理工大学材料学院产学首席教授丁庆军先生，来我项目部
3、对高流动性低水化热混凝土配合比优化的试配工作进行了多次现场指导，试配的配合比经过多次验证完全符合国家规范要求，具体情况如下： 1.原材料产地配合比试拌采用盐池县和顺矿业有限公司生产的碎石，乾县海螺P.O42.5水泥，陕西武功县锦石砂厂河砂，大唐彬长发电有限责任公司的粉煤灰，江苏超力建材科技有限公司高性能CPA-R缓凝减水剂。 2.配合比验证情况委托西安长大公路工程检测中心对丁教授配合比验证的结果委托西安长大公路工程检测中心对丁教授配合比验证的结果序号部位水泥：粉煤灰：砂：碎石：水：外加剂粉煤灰掺量（%）设计坍落度(mm)实测坍落度(mm)制件日期28天强度平均值（Mpa）28天强度标准值（Mp
4、a）1C30承台263:112:810:1076:146:3.753030180-2202202017/7/2551.151.138.238.22C30承台225:150:810:1076:146:3.764040180-2202202017/7/2541.441.438.238.23C40承台280:120:779:1076:145:4.03030180-2202202017/7/2548.748.748.248.24C40承台240:160:779:1076:145:4.04040180-2002202017/7/2548.648.648.248.2从上表可看出，C30承台混凝土粉煤灰掺量
5、40%和30%相比，实测塌落度相同，但28天强度30%掺量的比40%掺量的高出了近23%，高出标准值38.2Mpa的33.8%），说明30%掺量的配比虽然保守，但是较为浪费。而C40的承台混凝土粉煤灰掺量40和30相比，实测坍落度相同，28天强度也基本相同。序号部位水泥：粉煤灰：砂：碎石：水：外加剂砂率（)水胶比（%）外加剂掺量（%）粉煤灰掺量（%）设计坍落度(mm) 实测坍落度(mm）制件日期7天强度平均值(MPa)28天强度平均值(MPa)备注1C30承台225:150:810:1076:146:3.76430.391.040 40 180-2202202017/7/2530.541.4
6、2C40承台240:160:779:1076:145:4.0420.361.0 40 40 180-2002202017/7/2535.648.6 3C30承台263:112:810:1076:146:3.75430.391.03030180-2202202017/7/2534.751.1 4C40承台280:120:779:1076:145:4.0420.361.03030180-2202202017/7/2537.348.7委托西安长大公路工程检测中心对丁教授配合比的验证委托西安长大公路工程检测中心对丁教授配合比的验证 3.配合比专家论证 四、国内同类型大体积混凝土配合比成功示例武汉理工大
7、学产学首席教授丁庆军老师为项目部和监理处人员讲课合江二桥强度强度等级等级水泥水泥(kg/m3)粉煤灰粉煤灰(kg/m3)砂砂(kg/m3)碎石碎石(kg/m3)水水(kg/m3)减水剂减水剂(kg/m3)坍落度坍落度(cm)抗压强度抗压强度(MPa) 7d28dC4024018077411151403.802040.854.0 合江二桥2号墩承台长37.620.16米，一次性浇注C40混凝土。入模温度为28，在取消冷却水管情况下内部最高温度为61.8，内外最大温差23.5；塔柱实心段26.514.73米，一次性浇注。入模温度为30，内部最高温度为58.9，内外最大温差19.7。施工完毕后均未见
8、温度裂缝的产生，施工效果优良。43%42%44%36%56%46% 五、大体积混凝土的实际应用与施工控制 1.配合比优化 2.冷却水管布置 2.冷却水管布置试验结果分析和总结承台C40 混凝土标准配合比单 该砼设计坍落度 180220mm，以低热，并错开砼发热高峰为办法，保证砼内外温差在 25允许范围内，大掺量粉煤灰掺量（掺比 40%），且后期强度增长空间更大，高抗裂、易于施工是其特点。 本次施工采用的配合比粉煤灰掺量 39%，较设计水泥掺量多 10kg/m3，其试件强度及回弹强度数据如下： 3.配合比优化成果3.1配合比方面26#26#墩墩C40C40承台同条试件强度汇总表承台同条试件强度汇
9、总表施工日期2017/10/28-10/30第一层第二层第三层第四层第五层3天强度平均值（MPa)20.4 18.0 21.0 20.8 19.5 7天强度平均值（MPa)31.8 31.8 29.5 30.8 31.2 28天强度平均值（MPa)46.1 44.8 50.5 49.6 44.0 43.8 51.9 46.3 49.0 50.1 60天强度平均值（MPa)56.9 56.1 60.1 62.0 55.9 56.7 57.4 56.2 61.1 59.9 1、现场分成 3 个区间，分别为溜槽区、地泵区、天泵区，分别由溜槽、地泵和天泵等主要机械施工。2、做好保温棚和附属温控、保温设
10、施的到位。时序冬日，陇东地区昼夜温差大，对大体积混凝土温度控制造成的危害性很大。为此，我们采取了混凝土模板裹覆阶段的外包棉被和塑料布，和脱模后的承台外围覆土分层碾压填筑后的地热保护，顶层用多层棉被和塑料布覆盖，保证外围混凝土热量散失的可控。3、混凝土按浇筑量分层布置，按 30cm 松铺厚度为一层，实际过程 5 米承台高度分 5 个层次，进行混凝土取样，做取试件，分区分现场、标养室试件两种， 分别做取了 3d、7d、28d、60d试件。 砼试件强度和回弹强度测定，均满足设计要求。26#26#墩墩C40C40承台回弹强度汇总表承台回弹强度汇总表标号龄期结构混凝土强度推定代表值(MPa)C406天2
11、6.6 19天31.9 26天47.5 3.2温控检测方面 以上资料来源于温控单位的马莲河特大桥 26 号主墩温控报告。混凝土入模温度在14.617.4之间，平均入模温度16，满足规范要求528之间。值得说明的是实际最高温度为 50.8，远低于理论允许温升最高值 75，且高温时段的持续时间比理论持续时间长得多，说明，通过高掺粉煤灰（达 40%）形成的高性能低温升、防裂混凝土，技术上的水化热“削峰填谷”已经明显成效，如果考虑到实际操作过程中，按相关单位要求，考虑配合比水泥胶凝材料用量低的情况，适当的每立方米混凝土增加了 10Kg 水泥，从而引起的最高温度按 1考虑， 实际体内最高温度不到 50，
12、远远低于规范内部最高温不超过 75的规定，两者差值达 25，远远超出了冷却水管预埋通水方式 6至 8的调控范围的近 3 倍， 明确地显示了采用高性能低温升抗裂混凝土的强大技术优势。根据理论测算的结论，由上表数据可以证明：现项目所使用的粉煤灰掺量 39%的双掺材料砼配合比已经达到目标要求的性能，可进行粉煤灰掺量 40%的推广使用。 经“一桥五方”（项目办、驻地办、设计院、中心试验室、监控组）现场检验，混凝土标准养护试件强度和现场同养试件强度、结构断面回弹强度均满足设计要求。且经肉眼和仪器辅助观测，承台混凝土四周及顶面，混凝土未产生温度裂缝和收缩裂缝。模板外侧保温防护措施拆模后的外观质量承台四面拆模回填土后 六、总结主桥承台采用优化后的配合比，不仅预防了大体积混凝土裂纹的产生，而且能够较好的保证承台施工质量，同时也为后续的高墩薄壁空心墩及悬臂浇筑的施工摸索经验。谢谢！
