王婭鴻

（貴州黔水科研試驗測試檢測工程有限公司，貴州 貴陽 550000）

1 工程概況

黔中水利工程共有高大跨渡槽12座，其中草地坡（180 m）、徐家灣（180 m）、河溝頭（150 m）、焦家渡槽（180 m）四座剛構(gòu)式渡槽及龍場拱式渡槽（200 m）槽身設(shè)計為C55混凝土；蔡子沖渡槽（28×50 m）50 m槽身設(shè)計為C50混凝土。該六座渡槽跨徑大，槽墩高，混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級相對其它渡槽較高。由于此工程的特殊性，對工程工地現(xiàn)場生產(chǎn)的機(jī)制砂和廣西合浦出產(chǎn)的天然河砂進(jìn)行混凝土配合比對比試驗。

2 高大跨度渡槽混凝土配合比試驗研究簡述

2.1 試驗任務(wù)

河溝頭、焦家連續(xù)剛構(gòu)渡槽50 m 預(yù)應(yīng)力簡支箱梁C50W8F200、河溝頭、焦家連續(xù)剛構(gòu)渡槽主槽箱梁C55W8F200泵送混凝土配合比試驗，細(xì)骨料分別采用總干21#料場生產(chǎn)的機(jī)制砂和廣西合浦刁山坡料場天然河砂，粗骨料采用總干21#料場生產(chǎn)的碎石，粒徑為5～25 mm。

2.2 試驗用原材料

試驗水泥采用六礦瑞安水泥廠暢達(dá)牌P·052.5水泥；外加劑為江蘇博特新材料有限公司生產(chǎn)的聚羧酸高性能緩凝型減水劑，初凝時間8-10 h，減水率大于28%；礦粉為貴州鑫鑫源建材有限公司S95級磨細(xì)礦渣粉；細(xì)骨料為廣西合浦刁山坡料場的天然河砂，細(xì)度模數(shù)3.1，總干21#料場機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)3.4；粗骨料總干21#料場生產(chǎn)的碎石5～20 mm連續(xù)級配碎石。

2.3 混凝土配制強(qiáng)度確定

按《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》，C50、C55二級配混凝土設(shè)計配制強(qiáng)度為：C50：fcu，0≥fcu，k+tσ=50+1.645×6=59.9 MPa、C55：fcu，0≥fcu，k+tσ=55+1.645×6=64.9 MPa。

2.4 混凝土配合比最佳用水量及砂率確定

砂率是影響混凝土和易性和強(qiáng)度的主要因素，其大小變化直接關(guān)系到水泥用量多少，選擇最佳砂率是混凝土配合比設(shè)計關(guān)鍵。試驗采用固定水膠比，調(diào)整用水量及砂率拌制混凝土，觀察混凝土的和易性及測定其坍落度。和易性和坍落度都滿足要求的砂率及用水量為最佳砂率及最佳用水量。對比180～190 mm坍落度標(biāo)準(zhǔn)確定最佳砂率及最佳用水量。從具體試驗結(jié)果中選出最佳砂率及用水量的配合比列入表格（此略）。

3 混凝土配合比試配試驗中機(jī)制砂與天然河砂對比分析

3.1 計算混凝土配合比的各種材料用量

按規(guī)范《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》進(jìn)行混凝土配合比試配試驗。質(zhì)量法計算混凝土配合比時，各種材料用量：①每立方米混凝土膠凝材料量（mb0）按公式：mb0＝mw0/｛W/B｝計算。②每立方米混凝土的礦物摻合料量（mf0）按公式：mf0＝mb0βf計算。③每立方米混凝土水泥量（mc0）按公式：mc0=mb0- mf0計算。④質(zhì)量法計算配合比時，粗、細(xì)骨料量按公式：mf0+mc0+mg0+ms0+mw0=mcp計算；砂率按公式計算。

據(jù)試配配合比，按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》上下調(diào)動0.02的水膠比，砂率依次增減1%，水量不變，進(jìn)行配合比試驗。

3.2 C50W8F200、C55W8F200配合比及其性能試驗結(jié)果

河溝頭、焦家連續(xù)剛構(gòu)渡槽50 m 預(yù)應(yīng)力簡支箱梁C50W8F200與主槽箱梁C55W8F200泵送混凝土采用六礦瑞安水泥有限公司生產(chǎn)的暢達(dá)牌P·052.5水泥、貴州鑫鑫源建材有限公司生產(chǎn)的磨細(xì)礦渣粉、江蘇博特新材料有限公司生產(chǎn)的聚羧酸高性能緩凝型減水劑試配試驗。

C50W8F200、C55W8F200 泵送混凝土分別采用廣西合浦刁山坡料場天然河砂和總干21#料場機(jī)制砂和粗骨料進(jìn)行以下三種不同磨細(xì)礦渣粉摻量的試配試驗，粗骨料5～25 mm 連續(xù)級配。①方案一：水泥+減水劑+天然河砂+粗骨料。配合比試配試驗及其性能試驗結(jié)果表（此略）；②方案二：水泥+10%磨細(xì)礦渣粉+減水劑+天然河砂+粗骨料。配合比試配試驗及其性能試驗結(jié)果表（此略）；③方案三：水泥+15%磨細(xì)礦渣粉+減水劑+天然河砂+粗骨料。配合比試配試驗及其性能試驗結(jié)果表（略）；④方案四：水泥+減水劑+機(jī)制砂+粗骨料。配合比試配試驗及其性能試驗結(jié)果表（略）；⑤方案五：水泥+10%磨細(xì)礦渣粉+減水劑+機(jī)制砂+粗骨料。配合比試配試驗及其性能試驗結(jié)果表（此略）；⑥方案六：水泥+15%磨細(xì)礦渣粉+減水劑+機(jī)制砂+粗骨料。配合比試配試驗及其性能試驗結(jié)果表（此略）。

3.3 混凝土試配試驗抗壓強(qiáng)度與膠水比曲線關(guān)系

混凝土7 d 抗壓強(qiáng)度達(dá)到28 d 配制強(qiáng)度的90%，根據(jù)以上試配試驗結(jié)果，按7 d抗壓強(qiáng)度與膠水比關(guān)系，確定7 d抗壓強(qiáng)度與膠水比的關(guān)系曲線；經(jīng)線性相關(guān)計算，C50W8F200、C55W8F200 泵送混凝土的膠水比強(qiáng)度曲線：①細(xì)骨料為廣西合浦刁山坡料場天然河砂混凝土試配試驗的抗壓強(qiáng)度與膠水比關(guān)系式及關(guān)系圖（略）。②細(xì)骨料為總干21#料場機(jī)制砂混凝土試配試驗的抗壓強(qiáng)度與膠水比關(guān)系式及關(guān)系圖（略）。

3.4 泵送混凝土配合比

C50W8F200泵送混凝土28 d配制強(qiáng)度為59.90 MPa，7 d配制強(qiáng)度為53.90 MPa；C55W8F200 泵送混凝土28 d 配制強(qiáng)度為64.90 MPa，7 d配制強(qiáng)度為58.40 MPa；采用總干21#料場生產(chǎn)的機(jī)制砂與廣西合浦刁山坡料場天然河砂進(jìn)行C50W8F200、C55W8F200泵送混凝土試配試驗，得配合比結(jié)果表（此略）。

4 總干21#料場泵送混凝土復(fù)核配合比試驗

4.1 總干21#料場泵送混凝土復(fù)核配合比試驗結(jié)果

河溝頭、焦家連續(xù)剛構(gòu)渡槽50 m 預(yù)應(yīng)力簡支箱梁C50W8F200泵送混凝土、河溝頭、焦家連續(xù)剛構(gòu)渡槽主槽箱梁C55W8F200 泵送混凝土復(fù)核試驗，按混凝土膠水比與抗壓強(qiáng)度的線性關(guān)系，確定磨細(xì)礦渣粉摻量為10%。C50W8F200、C55W8F200混凝土復(fù)核配合比及性能表（此略）。

4.2 試驗結(jié)果分析

試驗對總干21#料場砂石骨料和廣西合浦刁山坡料場天然河砂進(jìn)行了配合比及原材料試驗，在整個混凝土配合比試配過程中，分別采用礦粉摻量為0%，10%和15%三個摻量進(jìn)行試配試驗，得出天然河砂和機(jī)制砂作為細(xì)骨料混凝土推薦配合比。

在強(qiáng)度等級基本相同的情況下：天然河砂的用水量少；天然河砂用量比機(jī)制砂稍少；機(jī)制砂拌制的混凝土抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、極限拉伸值高；機(jī)制砂拌制的混凝土水泥用量稍少，線膨脹系數(shù)較小，抗凍性能好，干縮值較小，但其自生體積變形縮小值較大；機(jī)制砂拌制的混凝土更為經(jīng)濟(jì)。見表1。

表1 推薦混凝土配合比表

5 結(jié)語

綜上可知，高大跨度渡槽混凝土配合比試驗研究中機(jī)制砂與天然河砂對比分析，得到滿足設(shè)計及施工要求的推薦配合比。熟悉工程概況，簡述高大跨度渡槽混凝土配合比試驗，重點完成混凝土配合比試配試驗中機(jī)制砂與天然河砂對比分析，進(jìn)而做好總干21#料場泵送混凝土復(fù)核配合比試驗。