摘 要:本文采用聚羧酸鹽高性能外加劑配制C60高性能混凝土,混凝土已經應用到法門寺合十舍利塔工程中。
關鍵詞:高性能混凝土;耐久性;法門寺合十舍利塔
1 工程概況:
法門寺合十舍利塔工程位于法門鎮新鎮區的東側。工程設計基準期為50年,結構設計使用年限(耐久性)為100年。基礎底板為C35,地下室外墻C60,舍利塔主塔體墻、柱C60, ±0. 000、- 6. 050 夾層樓板、梁C35。主樓±0. 00以下混凝土25, 600立方米。
2 原材料的選擇:
2. 1 水泥:選用冀東水泥廠生產的盾石牌P. O42. 5級低堿水泥,性能指標見表2. 1
2. 2 細骨料:采用渭河中砂,細度模數2. 6,含泥量為0. 6% ,氯離子含量為0。
2. 3 粗骨料:采用5 - 20mm石灰石碎石(雙級配) ,壓碎指標值為6%,氯離子含量為0。
2. 4 拌和水:拌和用水中氯離子含量: 0. 0111%;堿含量: 0. 0223%
2. 5 摻合料:寶雞二電廠Ⅱ級粉煤灰,氯離子含量:0. 007%;堿含量: 2. 6%
2. 6 外加劑:
2. 6. 1 陜西建筑高新技術開發公司生產的XC聚羧酸高性能減水劑,氯離子含量: 0. 002%; 堿含量: 0.62%。
2. 6. 2 HEA膨脹劑,氯離子含量: 0. 01%;堿含量: 0.73%。
3 配合比設計:
3. 1 配合比設計依據:《鐵路砼結構耐久性設計暫行規定》(鐵建設[ 2005 ] 157號) ;《普通砼配合比設計規程》( JGJ55 - 2000) ;《高性能混凝土應用技術規程》(CECS207: 2006) ;《混凝土結構耐久性設計與施工指南》(CCES01 - 2004) ;《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》(GBJ82 - 85)
3. 2 配合比設計技術條件
3. 2. 1 使用部位:墻、柱
3. 2. 2 拌合方法:機械
3. 2. 3 工地搗實方法:自密實(可以局部振搗)
3. 2. 4 要求塌落度: 200 - 240mm; 擴展度: 大于500mm
3. 2. 5 設計強度等級: C60
3. 2. 6 抗滲等級: P6
3. 2. 7 標準差: 6. 0MPa
3. 2. 8 試配強度: 69. 9MPa
3. 2. 9 外加劑摻量:占膠凝材料的1. 2%
3. 2. 10 粉煤灰摻量: 30%
3. 2. 11 拌合物停放1. 0h后塌落度損失小于15mm
3. 2. 12 混凝土凝結時間:初凝> 8h;終凝> 12h
3. 2. 13 混凝土耐久性指標:
①抗凍等級: F300;
②含氣量> 2. 0% ,小于3. 5%;
③電通量: < 1200 (C)
④最大水膠比: ≤0. 45
⑤混凝土總堿含量: ≤3. 0kg/m3
⑥混凝土氯離子含量: ≤0. 10%
3. 3 初步理論配合比設計:經大量選配試驗后確定的初步理論配合比為( kg/m3 )
4. 1 耐久性指標復核(計算值)
4. 1. 1 水膠比≤0. 45,實際水膠比為0. 27,符合要求
4. 1. 2 混凝土總堿含量計算: 每方總堿含量= 0.0048 ×382 + 0. 026 ×128 ×(20%) + 0. 0062 ×6. 42 +0. 0073 ×25 + 0. 000223 ×25 = 2. 72kg/m3該含量小于3. 0kg/m3 ,符合要求
4. 1. 3 每方混凝土中氯離子含量占膠凝材料百分數: (0. 00028 ×382 + 0. 00007 ×128 + 0. 00002 ×6. 42+ 0. 00001 ×25 + 0. 000111 ×145) ÷535 = 0. 02%該含量小于0. 1% ,符合要求
5 拌合物性能試驗
拌合物性能試驗結果如下:
混凝土拌合物塌落度: 240mm;擴展度: 580mm;1h混凝土拌合物塌落度損失: 0mm;混凝土含氣量: 2.8%;混凝土初凝時間: 8h50min; 混凝土終凝時間:12h20min;混凝土拌合物表觀密度: 2550kg/m3 ;
6 混凝土性能試驗
6. 1 抗壓強度
R3 = 45. 8Mpa達試配強度76% , 達設計強度等級66%
R7 = 60. 3MPa達試配強度86% ,達設計強度等級100%
R28 = 71. 6MPa達試配強度102%, 達設計強度等級119%
R56 = 75. 5MPa 達試配強度108% ,達設計強度等級126%;
6. 2 56d電通量: 402C;
6. 3 抗滲試件:達到P6級抗滲等級;
6. 4 抗裂試件:無裂紋;
6. 5 抗凍試件: 300次凍融循環無質量損失,相對動彈性模量為97%。
7 結論:
(1)用大量的粉煤灰替代水泥,不僅不會影響混凝土的強度而且會提高混凝土的強度;
(2)采用聚羧酸鹽高性能外加劑可以大幅度提高混凝土的耐久性。