摻和料雙摻技術在鐵路預制T梁C60泵送混凝土中的應用

朱茂勝

【摘要】結合本梁場的施工特點，闡述了粉煤灰和礦渣粉雙摻技術在預制T梁C60泵送混凝土中的應用。通過在混凝土中摻入一定量的粉煤灰和礦渣粉，提高混凝土的工作性能、耐久性能和強度的同時也避免了由于水化熱過高帶來的梁體開裂問題。

【關鍵詞】雙摻；泵送混凝土；鐵路預制T梁

1.工程概況

山西中南部鐵路通道是我國第一條一次建成1600公里以上的大能力運煤鐵路通道，30噸軸重開啟了我國重載鐵路的先河，在總結了以往運煤鐵路建設的經驗基礎上，首次采用“中-活載ZH標準”（Z=1.2）。對鐵路預制T梁也提出了新的挑戰，設計混凝土強度為C60，使用年限100年。

2.原材料基本情況

2.1原材料

2.1.1 水泥

水泥采用平陰山水水泥有限公司P.O52.5水泥。

表1 水泥物理及力學性能檢測情況

2.1.2 礦渣粉

礦渣粉采用濟南魯新新型建材有限公司S95礦渣粉。

2.1.3 粉煤灰

粉煤灰采用山東鄒縣發電廠C50及以上粉煤灰。

2.1.4 砂

砂子采用山東省寧陽縣蔣集鎮鄭龍壩上砂場汶河河沙（中砂）。

2.1.5 石子

石子采用山東省泰安市岱岳區夏張鎮泰豐石料廠5-20mm連續級碎石。

2.1.6 外加劑

外加劑采用山東華偉銀凱建材有限公司聚羧酸高性能減水劑。

3.配合比設計

根據TB3043-2005《預制后張法預應力混凝土鐵路橋簡支T梁技術條件》和JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》對混凝土配合比的要求，結合我場T梁施工的一些特點（如泵送、附著式振搗器為主插入式振搗器為輔的振搗方式等）及高強度、高耐久性的要求，經過驗算將水膠比確定為0.30及采用粉煤灰和礦渣粉雙摻技術。

3.1 基準配合比

根據JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》的要求，基準配合比確定為：

水泥：砂：石子：水：外加劑=472：708：1106：142：5.66 （單位：kg）

3.2 雙摻配合比

保持水膠比不變，在保證能滿足拆模及初張拉時間的前提下，采用超量取代水泥法用粉煤灰和礦渣粉取代一定量的水泥，超量系數為：1.2，取代后的配合比為：

水泥：礦粉：粉煤灰：砂：石子：水：外加劑=405：30：50：708：1106：145：5.82 （單位：kg）

4.混凝土工作性能及力學性能對比

根據以上確定的配合比分別進行工作性能、力學性能及耐久性能的試驗，試驗結果如下：

5.結果分析

5.1提高混凝土工作性能

粉煤灰多為玻璃體微珠，表面光滑，能起到潤滑作用，而且微珠具有吸附分散作用更利于水泥包裹的水分子的釋放，有效改善混凝土的流動性，更利于施工。經過磨細的礦渣粉比水泥顆粒更細，更利于填補其它材料無法填補的空隙，使混凝土更加密實，也有效的減少了泵送混凝土的壓力泌水率，更利于現場施工。

5.2減少水化熱和提高混凝土強度

粉煤灰和礦渣粉的摻入有效的降低了水泥顆粒與水分子的接觸幾率，減少了單位時間內水泥與水的反應數量，從而有效的降低了水化熱的產生，減少了梁體因水化熱產生收縮裂縫的概率。摻入的粉煤灰和礦渣粉中的SiO2與水泥水化產生的Ca（OH）2發生二次水化反應，減少了Ca（OH）2與空氣中CO2反應對混凝土產生的不良影響，改善了混凝土的微結構，從而提高了混凝土強度。

5.3提高混凝土的耐久性能

礦渣粉和粉煤灰的微集料效應和火山灰效應使混凝土的結構更致密，降低了有害離子侵入的幾率，改善了混凝土的抗滲性和電通量。粉煤灰中含有許多疏松多孔的玻璃體，為混凝土提供了一定的密閉有益氣泡，混凝土受凍收縮時能提供一定的收縮空間，對混凝土的抗凍性能有一定的改善。

6.結束語

通過在預制T梁混凝土中引入礦渣粉和粉煤灰雙摻技術，能有效改善混凝土的工作性能，提高混凝土的強度和耐久性能。礦渣粉和粉煤灰都是工業廢料，二者經加工用于工程施工，可以變廢為寶，減少了對環境的污染，摻入的同時也減少了水泥的用量，從而取得良好的經濟效益和社會效益。