雙摻技術(shù)在現(xiàn)澆箱梁中的應(yīng)用

　　在工程施工中，泵送混凝土特有的性能要求混凝土的可泵性，雙摻技術(shù)就是在普通混凝土技術(shù)上摻加適量粉煤灰和高效減水劑用于提高其可泵性能。粉煤灰摻加到混凝土中取代部分水泥，由于“形態(tài)效應(yīng)”和“微粒效應(yīng)”的作用，可以提高混凝土的流動(dòng)性，在外加劑的共同作用下，可以配制出大流動(dòng)度的泵送混凝土。
　　某高速公路跨線橋?yàn)殇摻罨炷�土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋，各為3跨普通鋼筋混凝土連續(xù)結(jié)構(gòu)，最大跨徑25米，現(xiàn)澆箱梁施工高度7~15米，單箱混凝土方量400余方，混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C40。綜合考慮現(xiàn)場條件及施工要求，擬采用混凝土泵輸送技術(shù)。根據(jù)這一施工特點(diǎn)，現(xiàn)澆混凝土采用了粉煤灰及高效減水劑雙摻技術(shù)。
　　一、原材料的選擇
　　根據(jù)工程設(shè)計(jì)及施工特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧腺Y源，優(yōu)選以下幾種原材料進(jìn)行C40泵送混凝土的配制。
　　1.水泥。選用普硅42.5R水泥，細(xì)度為0.08mm方孔篩篩余2.2%，體積安定性合格，標(biāo)準(zhǔn)稠度25.2%，初凝時(shí)間2:10，終凝時(shí)間3:20，28天抗壓強(qiáng)度為48.1MPa，抗折強(qiáng)度為9.7Mpa。
　　2.粗細(xì)骨料。（1）砂：選用質(zhì)地潔凈、級(jí)配良好的當(dāng)?shù)禺a(chǎn)中砂，細(xì)度模數(shù)2.73，表觀密度2609Kg/m3，含泥量1.7%。（2）粗骨料：選用當(dāng)?shù)厣�產(chǎn)的5～16mm及10～25mm兩級(jí)配碎石。表觀密度2825Kg/m3，含泥量0.51%，針片狀含量3.9%，壓碎指標(biāo)5.2%，級(jí)配合理。
　　二、外加劑的選擇
　　影響混凝土坍落度的主要因素是單位用水量，一般選用減水率20%左右的高效減水劑，摻量為膠凝材料總量的1.0～1.5%。高性能混凝土的特點(diǎn)是低水膠比、高流動(dòng)性，選用減水劑應(yīng)考慮與水泥、粉煤灰的適應(yīng)性，通常用試驗(yàn)來選擇減水劑。高效減水劑不僅能提高混凝土早期強(qiáng)度，而且可節(jié)約水泥用量，提高混凝土的流動(dòng)性。
　　根據(jù)以上原則選用了某建材廠生產(chǎn)的GK-5A高效減水劑，減水率22.7%。
　　三、粉煤灰的選擇
　　用高質(zhì)量的粉煤灰部分取代水泥可改善混凝土的和易性，這是由于粉煤灰的形態(tài)效應(yīng)和微集料效應(yīng)對(duì)混凝土微觀性能的改變，使混凝土拌和物具有良好的流變特性，不泌水、不離析，并且粉煤灰的火山灰活性效應(yīng)還提高了混凝土的后期強(qiáng)度。
　　我們選用的是某粉煤灰公司生產(chǎn)的磨細(xì)粉煤灰。其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果如下：
　　細(xì)度為０.４５mm篩篩余（１８％）≤２０％ ；燒失量（４.１％）≤８％；需水量比（９８％）≤１０５％；二氧化硫含量（０.４５％）≤３％；含水量（０.３％）≤１％（注：括號(hào)內(nèi)為實(shí)測數(shù)據(jù)）。檢測結(jié)果顯示，該粉煤灰為II級(jí)灰。
　　四、混凝土配合比的確定
　　C40泵送混凝土是參照GBJ146-90【粉煤灰應(yīng)用技術(shù)規(guī)范】要求進(jìn)行的，考慮到泵送施工及粉煤灰高性能混凝土的特性，混凝土的坍落度控制在16cm左右，粉煤灰超代系數(shù)取1.33。
　　從比較來看，粉煤灰混凝土比基準(zhǔn)混凝土單方水泥用量節(jié)省94Kg, 單方用水量僅160Kg，水膠比為0.32，具備粉煤灰高性能混凝土的特點(diǎn)；其7天強(qiáng)度基本達(dá)到試配強(qiáng)度（95%保證率）的要求，其早期強(qiáng)度比基準(zhǔn)混凝土低的很少，由于粉煤灰部分超量取代砂，砂率從數(shù)據(jù)看偏小，但能滿足泵送的要求。雙摻技術(shù)的應(yīng)用，基本解決了粉煤灰混凝土早期強(qiáng)度偏低的缺點(diǎn)，其試配成果能滿足施工要求。
　　五、C40粉煤灰泵送混凝土的施工
　　由于混凝土組分增加，施工時(shí)必須采用強(qiáng)制式拌和機(jī)，攪拌時(shí)間比普通混凝土延長10～30s，各種原材料按配比嚴(yán)格計(jì)量，用混凝土攪拌車運(yùn)至混凝土泵車。
　　雙摻技術(shù)的應(yīng)用，從混凝土拌和物結(jié)果來看，在如此大坍落度的情況下，其流動(dòng)性、粘聚性好，無離析泌水現(xiàn)象，可泵性良好且坍落度損失優(yōu)于普通混凝土，施工時(shí)沒有出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。混凝土現(xiàn)場取芯外觀均勻密實(shí)，抽檢強(qiáng)度遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)要求（水泥用量還有進(jìn)一步降低的潛力），混凝土表面未出現(xiàn)裂縫，其干縮性能優(yōu)于普通泵送混凝土。
　　粉煤灰的火山灰效應(yīng)可使混凝土的后期強(qiáng)度繼續(xù)增長，因此必須保持濕熱條件，要求養(yǎng)生期至少為14天。從施工情況看，由于混凝土的和易性好，易振搗，大大減低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。從效果上看，使泵送混凝土在單方用水量160Kg，砂率34%的條件下，坍落度可達(dá)到16cm，而且混凝土的性能得到改善，易于泵送，模板易充實(shí)，內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量都得到保證。
　　綜上所述，粉煤灰與高效減水劑雙摻技術(shù)，可使粉煤灰的摻入降低單方水泥用量，不僅節(jié)約成本（單方混凝土可節(jié)省32元），而且變廢為寶，具有明顯的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。