后張法孔道壓漿配合比設(shè)計(jì)

摘要：后張法孔道壓漿配合比設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照交通部混凝土行業(yè)規(guī)范要求進(jìn)行試配，并進(jìn)行新舊規(guī)范對(duì)比，在符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的情況下，成本節(jié)約，效果顯著。

關(guān)鍵詞：孔道壓漿 配合比 設(shè)計(jì)

1 配合比設(shè)計(jì)過程

1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

①《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JIG/T F50-2011。②《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55-2011。③《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》JTG E30-2005。④《通用硅酸鹽水泥》GB 175-2007。⑤《混凝土膨脹劑》GB 23439-

2009。⑥《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63-2006。

1.2 配合比技術(shù)要求

在試配的過程中要求減水劑，必須采用高效減水劑，減水率必須≥25%，減水劑摻量不能大于3.0%，一旦大于3.0%對(duì)鋼筋及砼有腐蝕作用及其它化學(xué)成分的反應(yīng)，終凝后表面出現(xiàn)像石膏一樣的物質(zhì)呈現(xiàn)在表面，并伴有干縮裂縫現(xiàn)象。據(jù)初步分析表面出現(xiàn)白色像石膏一樣的物質(zhì)都是減水劑摻量過大，導(dǎo)致氯離子引出水泥成分中的石膏外溢產(chǎn)生。同時(shí)要求外加劑必須與水泥具有良好的相容

性。

攪拌時(shí)，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速必須達(dá)到1000r/min，從加水到攪拌結(jié)束共計(jì)15分鐘，測(cè)試初始流動(dòng)度10-17之間，30分鐘流動(dòng)度10-20之間，初凝≥5h，終凝≤24h。抗壓強(qiáng)度28天≥50MPa，抗折強(qiáng)度28天≥10MPa等。

1.3 材料選擇

水泥：中材甘肅水泥有限責(zé)任公司P.O52.5賽馬牌

膨脹劑：江蘇特密斯混凝土外加劑有限公司TMS砼低堿膨脹劑。

減水劑：江蘇特密斯混凝土外加劑有限公司TMS-YJ（PC-1）聚羧酸高效減水劑（摻量0.8%）。

水：工地飲用水。

1.4 配合比計(jì)算

①確定水灰比：根據(jù)招標(biāo)文件及技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì)要求，取水灰比W/C=0.26-0.28符合設(shè)計(jì)要求。②膨脹劑摻量按水泥的10%摻加。③減水劑摻量按水泥+膨脹劑的1.5%-2.5%摻加。④水的摻量按水泥+膨脹劑的水灰比0.26-0.28范圍內(nèi)。⑤計(jì)算公式：（采用體積法）C/水泥密度+膨脹劑*C/膨脹劑密度+減水劑*（水泥+膨脹劑）/減水劑密度+W=1000。W/C=0.28C/3.1+C*0.1/2.801+0.02*C/1.004+0.28C=1000C=1520kg，p=152kg，J=33kg，W=468kg水泥：膨脹劑：減水劑：水1520：152：33：4681：0.1：0.02：0.28

1.5 漿液性能指標(biāo)要求及特點(diǎn)（表1）

1.5.1 漿液的水膠比限制在0.26-0.28，初始流動(dòng)度要求在10-17s。

當(dāng)水泥強(qiáng)度等級(jí)相同時(shí)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)和耐久性主要決定于水膠比。通過理論計(jì)算可知，水泥完全水化在0.237。由于不同類型水泥的生產(chǎn)工藝和礦物組分不盡相同，水泥的理論水膠比在0.24-0.28之間，壓漿材料的主要成分是強(qiáng)度等級(jí)較高的水泥，其理論水膠比也在0.24-0.28之間。對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)相同的水泥，在滿足水泥水化用水量的情況下，水化愈小，水泥石結(jié)構(gòu)越完整，強(qiáng)度越高，其與預(yù)應(yīng)力筋的黏結(jié)力愈大，耐久性愈好。

《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2011）的實(shí)施，特別是對(duì)水膠比的限制，將水膠比限制在0.26-0.28之間，這樣既能滿足壓漿施工工藝的需求，又保證了工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

在以往的后張法預(yù)應(yīng)力孔道壓漿過程中，還存在著壓漿不飽滿、斷漿、孔道高點(diǎn)處無漿等一些問題，這除了與壓漿所采用的工藝有關(guān)外，其實(shí)與壓漿材料的流動(dòng)度也有密切的關(guān)系，即流動(dòng)度越好施工越容易，壓漿效果越好。因此，JTG/TF50-2011對(duì)壓漿材料的流動(dòng)度做出了嚴(yán)格的規(guī)定，規(guī)定初始流動(dòng)度在10～17s之間，30min在10-20s之間，60min在10-25s之間。這樣的流動(dòng)度要求，對(duì)提高復(fù)雜的預(yù)應(yīng)力孔道設(shè)計(jì)，以及大型梁體中孔道波形高差多大的壓漿提供充實(shí)的保障。

1.5.2 規(guī)定了采用壓漿材料配置漿液應(yīng)達(dá)到零泌水的要求

實(shí)際上，壓漿漿液的泌水問題亦與水膠比的大小密切相關(guān)，泌水對(duì)預(yù)應(yīng)力混泥土結(jié)構(gòu)的危害是非常嚴(yán)重的.孔道壓漿完成后，漿液中泌出的水會(huì)集中在孔道上部，對(duì)于彎曲孔道則可能導(dǎo)致斷漿。一旦泌出的水蒸發(fā)后形成空隙或空洞，腐蝕性介質(zhì)如氯離子等會(huì)滲入壓漿不密實(shí)的孔道內(nèi)，將使預(yù)應(yīng)力筋失去了應(yīng)用的保護(hù)而遭受嚴(yán)重的腐蝕甚至斷裂，當(dāng)受損的預(yù)應(yīng)力筋所能承載的荷載減小到無法承受外加荷載時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)橋梁的突然坍塌。

基于上述原因，規(guī)定了壓漿漿液的24h自由泌水和3h鋼絲間泌水率應(yīng)為零，壓力泌水率不大于2.0。

1.5.3 規(guī)定了壓漿漿液在塑性階段和硬化后應(yīng)有微膨脹性

在孔道壓漿的過程中，預(yù)應(yīng)力筋之間的縫隙是很難被漿液填充的，又由于水泥漿漿液完全水化后體積減縮量非常大，導(dǎo)致硬化后的漿體內(nèi)部產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力，一旦應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度，則會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫，加速預(yù)應(yīng)力的銹蝕。因此，如果漿液在塑性階段存在膨脹，則其在應(yīng)力的作用下更容易進(jìn)入鋼絲間，保證漿液可以完全充填整個(gè)孔道，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的更有效的保護(hù)，壓漿漿液在硬化后的適度膨脹可以抵消水泥后期自身收縮產(chǎn)生的收縮力，從而不至于產(chǎn)生裂縫。所以該規(guī)范規(guī)定壓漿漿液3h的膨脹率為0～2%，24h膨脹率為0～3%。

1.5.4 其它規(guī)定

對(duì)于壓漿漿液除了對(duì)水膠比、流動(dòng)度、泌水率非常關(guān)鍵的3項(xiàng)性能技術(shù)指標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)低水膠比，高流動(dòng)度，零泌水的目標(biāo)，以達(dá)到全面提高后張預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的質(zhì)量、可靠性、耐久性，從根本上解決孔道壓漿漿中存在的壓漿不飽滿，不密實(shí)等問題外，還對(duì)孔道壓漿漿液的凝結(jié)時(shí)間，漿體強(qiáng)度，壓漿的充盈度等做出了較嚴(yán)格的規(guī)定。

2 專用壓漿劑與自己試配壓漿劑成本對(duì)比

①專用壓漿劑2400-2800元/噸。②試配壓漿劑成分：水泥P.O52.5 570元/噸，膨脹劑2100元/噸，減水劑6500元/噸，自己試配壓漿劑804元/噸。③從專用壓漿劑與試配壓漿劑成本的對(duì)比，自己試配壓漿劑是專用壓漿劑三倍的價(jià)格。④質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來說自己試配壓漿劑的強(qiáng)度比專用壓漿劑的強(qiáng)度高兩倍，其它指標(biāo)都符合規(guī)范要求。