支井河大桥C50钢管微膨胀混凝土配合比试验(1)

C50钢管微膨胀混凝土配合比试验

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文章编号:1003-4722(2009)04-0032-03

桥梁建设 2009年第4期

支井河大桥C50钢管微膨胀混凝土配合比试验

谢功元1,2,彭 劲3,袁长春4,刘 军2

(1.长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室,陕西西安710064;2.湖北省交通厅

工程质量监督局,湖北武汉440030;3.湖北沪蓉西高速公路建设指挥部,湖北恩施445000;4.中铁十三局集团有限公司,吉林长春116033)

摘 要:支井河大桥为主跨430m的上承式钢管混凝土拱桥,拱圈填充C50微膨胀混凝土,采用泵送施工。根据钢管微膨胀混凝土配合比的原理及设计思路,通过对不同水灰比、含砂率以及不同用量粉煤灰、膨胀剂的配合比试验研究,得出符合工程需要的施工配合比。工程应用表明,钢管内混凝土自密性稳定,混凝土与钢管接触较好,混凝土强度满足要求。

关键词:上承式桥;拱桥;钢管混凝土结构;微膨胀混凝土;配合比;试验中图分类号:U448.22;TU528.062 文献标志码:A

TestsforMixProportioningofC50Micro Expansion

ConcreteUsedinSteelTubesofZhijingRiverBridge

XIEGong yuan

1,2

,PENGJing,YUANChang chun,LIUJun

342

(1.KeyLaboratoryforBridgesandTunnelsofShanxiProvince,Chang anUniversity,Xi an710064,China;2.AdministrationofEngineeringQualitySupervision,DepartmentofCommunications,HubeiProvince,

Wuhan440030,China;3.ConstructionHeadquartersofWestSectionofShanghai Chengdu

ExpresswayinHubeiProvince,Enshi445000,China;4.ChinaRailwayTieshisanju

CivilEngineeringGroupCo.,Ltd.,Changchun116003,China)

Abstract:ZhijingRiverBridgeisaconcrete filledsteeltubedeckarchbridgewithamainspan430mandthearchringsoftheBridgewerefilledwiththeC50micro expansionconcretebypumping.Inaccordancewiththeprincipleanddesignconsiderationsofthemicro expansioncon creteusedinthesteeltubes,theconcretemixproportioningwithdifferentwater/cementratios,sandcontent,differentusageamountsofflyashandexpansionagentwastestedandstudiedandthemixproportioningapplicabletotheconstructionoftheBridgewasobtained.Theapplicationofthemixproportioningintheconstructionshowsthattheself densityperformanceofthecon creteinthesteeltubesisstable,theconcretehasgoodcontactwiththesteeltubesandthecon cretestrengthsatisfiestherequirements.

Keywords:deckbridge;archbridge;concrete filledsteeltubestructure;micro expansionconcrete;mixproportioning;test

1 工程概况

支井河大桥位于湖北沪蓉西高速公路宜昌至恩

施段,横跨野三关支井河峡谷。桥址区属构造剥蚀的V形河谷地貌单元,呈现出山体边坡较陡、河谷

收稿日期:2009-04-13

作者简介:谢功元(1974-),男,工程师,1998年毕业于西安公路交通大学桥梁与隧道专业,工学学士,2004年毕业于长安大学桥梁与隧道专业,工学硕士,现为长安大学桥梁与隧道专业博士研究生(xgywl@)。

C50钢管微膨胀混凝土配合比试验

支井河大桥C50钢管微膨胀混凝土配合比试验 谢功元,彭 劲,袁长春,刘 军

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切割深度大的地貌特征。桥梁全长545.54m,主桥为跨度430m的上承式钢管混凝土拱桥。拱轴线采用悬链线,矢跨比1 5.5,拱轴系数1.756。拱肋采用钢管混凝土主弦管和箱形钢腹杆组成的空间桁架结构,截面高度从拱顶6.5m变化到拱脚13m,拱肋宽度为4m,两肋间距13m,以20道 米 字横撑相连。主拱圈钢管外径1200mm,管壁厚度拱脚下弦1/8跨为35mm,1/4跨为30mm,其余下、上弦均为24mm。钢管内为C50微膨胀混凝土,全桥总量达4000m。

2 钢管微膨胀混凝土配合比的原理及设计思路2.1 配合比的原理分析

微膨胀混凝土是一种适度膨胀混凝土,是用膨胀来抵消混凝土的全部或部分收缩,从而避免或大大减轻混凝土的开裂

[1]

3

(4)外加剂:选择武汉浩源FDN-9000A萘系高效超缓凝型减水剂。

(5)膨胀剂:选择武汉磊珂低碱高效UEA膨胀剂。

(6)粉煤灰:采用阳逻电厂 级粉煤灰。4 C50微膨胀混凝土试配

C50微膨胀混凝土配合比的主要技术性能:具有良好的工作性能,泌水率小,流动性大,便于混凝土自动扩展填充;具有较强的自密性,灌注时不捣固,凝结硬化后有良好的密实性;具有收缩补偿性;能正常凝结硬化,不开裂。部分设计指标见表2。

表2 C50混凝土部分设计指标

强度

等级C50

坍落度/cm20~25

初凝时间/h 24

终凝时间/h 48

粉煤灰掺量/%10~20

膨胀剂掺量/%8~12

。钢管混凝土必须具有良好

的工作性能,较大的坍落度、扩展度,不泌水,稳定性好,不离析。一般通过增大用水量来增大坍落度和扩展度,但是,用水量大易导致混凝土强度难以达到要求,混凝土的收缩变形大;且要相应地增加水泥用量,混凝土的水化热大。为达到高强混凝土的要求,必须掺加减水剂等外加剂来提高混凝土的工作性。2.2 配合比的设计思路

钢管微膨胀混凝土由于其高强、微膨胀等物理力学性能的要求,配合比设计较为复杂,还没有形成一套较为完整的、切实可行的设计方法[2]。参照现有工程实践,选择合适的参数,可以有效地减少试验试配的工作量[3]。本次配合比试验的工作流程为:进行原材料试验,选择合适的原材料 确定水灰比及含砂率 确定粉煤灰的用量 确定膨胀剂用量 确定最佳配合比 各项指标试验 施工配合比微调。3 原材料的选择

(1)水泥:采用华新水泥厂52.5普通硅酸盐水泥,其物理力学性能试验结果见表1。

表1 水泥物理力学性能试验结果

细度/%

标准稠度用水量/%

安定性

凝结时间/min初凝

终凝

抗折强度/MPa3d

28d

抗压强度/MPa3d

28d

4.1 水灰比与含砂率的确定及对混凝土性能的影响结合已建钢管拱桥的工程实践,试验综合考虑水灰比与含砂率2个因素,结果见表3。

表3 水灰比及含砂率试验结果

试块编号12345678

水灰比0.280.280.300.300.320.320.340.34

含砂率%3638363836383638

坍落度cm10.110.616.516.821.321.924.824.1

3d强度MPa46.445.343.143.639.840.634.235.1

28d强度MPa79.476.772.471.669.067.763.163.4

[4~6]

由表3可知,坍落度、混凝土强度与水灰比有直接的线性关系,水灰比越大,坍落度越大,混凝土强度越小,综合考虑,水灰比取0.32;含砂率对坍落度和混凝土强度有一定影响,但较水灰比小,综合考虑坍落度和混凝土强度,砂率取38%。4.2 粉煤灰用量的确定

根据 粉煤灰混凝土应用技术规范 [7]及 钢管混凝土结构设计与施工规程

[5]

的要求及建议,综合

考虑各种物理力学性能,粉煤灰的掺量最宜在10%~20%。选定粉煤灰掺量为10%、15%、20%进行配合比优化试验。试验结果见表4。

表4 粉煤灰掺量试验结果

试块编号12粉煤灰%1015坍落度cm23.624.1扩展度cm63.764.93d强度MPa40.337.728d强度MPa66.863.40.827.8合格1922377.11032.066.4

(2)细骨料:采用洞庭湖黄砂,细度模数2.6,表观密度2686kg/m,堆积密度1540kg/m,空隙率42.7%,含泥量1.6%,泥块含量0.4%。(3)粗骨料:采用当地石场碎石,级配为5~ …… 此处隐藏：3695字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……