機制砂在公路橋梁中的應用

盛明宏

（安徽省公路橋梁工程公司，安徽 合肥 230031）

1 工程概況

貴州某高速公路的大跨度橋梁多為三跨預應力混凝土連續剛構橋，主跨為130～210m，墩高為28～120m，周圍環境較為惡劣，地形復雜、起伏較大且氣候多變，雨水酸性較強，容易對橋梁的整體結構造成影響，因此，在施工中采用經過高要求配制的高性能C55混凝土，能夠取得較好的效果。

機制砂C55主要是通過專業制砂機等設備加工出來的砂子，其成品比普通砂子更加規則，并能夠根據不同項目的設計要求加工成不同類型的砂子，以滿足施工的需要。機制砂C55高性能混凝土具有破碎效率高、顆粒形狀優異、污染小且噪音低等工作特點。

2 公路橋梁的機制砂高性能混凝土配合比設計

2.1 基本配合比要求

在機制砂的高性能混凝土混合比設計中，應保證其符合《公路橋梁施工技術規范》，促使其滿足設計及施工的規定要求，就拌合物性能、長期性能及力學性能等方面做出保證，并且按照規范方法使用水泥。對于機制砂高性能混凝土的基本配合比的要求，可從以表1進行探究。

表1 配合比的基本要求

機制砂混凝土最高堿含量不應高于3kg／m3，其次配合比應以每立方米混凝土內各原材料于干燥狀態下所呈現的質量予以表達。對于工程的配合比應經過試配做出調整，對于施工要求與設計要求的拌合物性能及耐久性能和力學性能做出試驗驗證之后，方能做出確定。同時對于工程配合比的確定及應用中的調整，必須做好混凝土配合比報告的填寫，以便適時進行修正。

2.2 配合比設計強度及參數的確定

機制砂混凝土施工配制的強度應確保不小于設計強度等級的1.20倍。機制砂混凝土的配合比設計參數可依據表2做出選擇。

表2 機制砂混凝土配合比的設計參數

3 單摻外摻料對混凝土性能的影響

3.1 硅粉的影響

當以硅粉替代等量水泥時，膠凝材料早期的水化速度較快，3d與7d水化放熱大大增加，因此，在使用時必須要加強對混凝土的養護工作，以預防和避免因混凝土早期水化放熱過大而引起開裂。某些工程的材料需要控制其早期水化放熱量，在對此類材料進行選擇時，更應該注意此方面問題，如大體積混凝土等。當硅粉過高則更應該注重混凝土的養護，及時發現問題。在使用高效減水劑時，可以將混凝土的水膠比降到0.13～0.18，水泥顆粒之間空隙率會被硅粉填充填補密實，混凝土的抗壓強度也隨之大幅度增加。但根據相關研究顯示，若硅粉摻量過高，混凝土的后期強度不但不會增加還會有下降的趨勢，因此，通過全面綜合的考慮得出，一般硅粉的摻量最好是控制在膠凝材料總量的10%以內。適量的摻入硅粉能夠有效地提高混凝土的密實性，并大大減少水泥石的空隙率，從整體上幫助混凝土增強抗滲性能、鋼筋耐腐蝕性以及抗化學腐蝕性。

3.2 粉煤灰的影響

在混凝土中摻入適量的粉煤灰，能夠在很大程度上改善混凝土后期的工作性能，并能夠有效地延長結構物的使用壽命。摻入粉煤灰的混凝土強度增長，主原因要是由于粉煤灰自身具有的火山灰效應，也就是粉煤灰中含有的玻璃態活性氧化硅及氧化鋁與水泥融合之后會與水泥水化產生Ca（OH），并生成堿度較小的二次水化硅酸鈣以及水化鋁酸鈣。高性能混凝土應選用質量較優的磨細粉煤灰。在新拌混凝土中摻入適量的優質粉煤灰能明顯的增加漿體的體積，并有效地填充集料之間的空隙，能很好的對集料顆粒產生潤滑作用，從而增強混凝土拌合物的可塑性及其黏聚性。粉煤灰越細，越有利于膠砂的流動性，其流動性比就越大。

4 高性能混凝土施工質量控制

在對高性能混凝土的質量進行控制時，必須首先確保其攪拌質量，使其真正滿足并達到設計的要求，呈現出最佳效果，必須對每一個環節都進行嚴格仔細的控制，從而配制出滿足設計要求的、科學、合理的施工配比。眾所周知，要衡量一座大型橋梁的施工質量是否良好，除了對其外觀上的檢驗之外，更重要的是嚴格控制其混凝土結構的強度以及其耐久性等，以確保該工程在建成后的使用效果。為了保證混凝土具有較高的力學性能與工作性能，主要應從以下幾個方面做好施工過程中的混凝土控制工作。

4.1 原材料的控制

原材料是構成高性能混凝土的基礎載體，對原材料質量的控制是影響高性能混凝土質量的關鍵因素。在施工過程中，必須嚴格對原材料進行控制和管理，建立起統一規范的原材料監管制度。對于某些需外購的原材料，例如水泥、減水劑等，更需加強對其質量的檢測。原材料在進場時必須持有相關廠家合格證和質量保證單，經過各種相關檢測合格之后才能運用到實際施工中。

4.2 施工過程中的工藝技術要求

在試驗室所配制出的符合設計、施工要求的高性能混凝土，必須在施工過程中保證其質量上的穩定性。要做到這一點需要嚴格控制水膠的比例，其次應該隨時監測混凝土拌合物的溫度，控制溫升速度，以保證工作進程。合理的安排投料的順序，以防減水劑投入以后拌和機直接將其吸附，從而失去原有的功效。合理、科學的安排施工工序，對各階段工序所使用的時間進行仔細的計算。對混凝土相關施工人員進行技術培訓，使他們了解自己的職責，完成好各項工作。

5 結語

綜上所述，混凝土施工是一項較為復雜的工程項目，不論是原材料準備、配料還是后期的攪拌、澆灌，其中的任何一個環節都有可能造成混凝土性能變異。因此，要拌制出高質量的高性能混凝土，必須對工程中的每一個環節，每一道工序都進行嚴格的把關。

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