掺合料对混凝土体积稳定性的影响

１ 工 程 背 景
楚溪 大 桥位 于全 长约 ６０ｋ 的 “ ０ ｍ 向塘一 莆 田” 路线 上 ， 长 ４ ８０ 中心 里程 Ｄ ２ １ ７ ５６５ 铁 桥 ０ ．７ｍ， Ｋ ４ ＋ ３ ．８ 。
桥孔 跨 布置 为 ５— ２ｍ＋（ Ｏ＋ ６＋ ０ ｍ连 续梁 ＋３— ２ ｍ简 支 Ｔ梁 ， 台采用 双线 矩形 空心 台 ， 号 、０ ３ ４ ５ ４） ３ 桥 １ １
收 稿 日期 ：０２— １ １ ２ １ ０ ＿０
作者简介 ： 闫广天
男
１７ 年 出生 ９１
高级 工程 师
９ ０
石 家庄铁 道 大 学学报 （自然科 学版 ）
第２ ５卷
号桥 墩 采用 圆端 形实 体桥 墩 ， 其余 桥 墩 采用 圆端 形 空 心 墩 ， 础 均 采 用 钻 孔 桩 基 础 ， 径 为 １０１、．５ 基 桩 ． Ｉ１２ Ｔ ｎ、． １２ ０ｍ 四种 。简 支 Ｔ梁 固定 支 座设 在每 孔梁 的向塘 端 ， 续梁 固定 支 座设 在 ６墩 。以其 中 的 ５ ｌ１５１、． １ 连 墩 为例 ， 圆端 空心 墩 的外侧 坡 比 ３ ： １ 内侧 坡 比 ７ ： １基础 采 用 １ 其 ５ ， ０ ； ０根 ２０１ 的钻 孔 桩 ， 岩最 小 深 ． Ｉ Ｔ 人
掺 合 料对 混 凝 土 体 积 稳 定 性 的影 响
闫广 天
（ 中铁 十八 局 集 团 第 四工 程 公 司 ， 津 天 ３０８ ） ０ ４ Ｏ
摘 要 ： 实际铁 路 大桥 工程 为 背景 ， 以 以解 决 大体 积 混凝 土 开裂 问题 为 目的 ， 过 试 验 分析 了 通
矿粉、 粉煤 灰 对水 泥化 学收 缩和 干燥 收缩 的影 响 ， 结果 显 示 ： 内掺 ５ ％ 的矿粉 能够 大 幅度 降低 早 ０ 期 塑性 阶段 的化 学收 缩 ， 减 少后 期 的化 学收 缩也 有 一定作 用 ， 粉 与粉 煤灰 复 合后 对 降低 ７ｄ 对 矿 以 内的化 学收 缩都 有显 著作 用 ， 煤 灰 比例 越 高 ， 用越 明显 ； 粉 作 单掺 加 矿粉 会 增 加 干 燥 收 缩值 ，
而采 用矿粉 与粉 煤 灰 复掺 的方 法 则能 够 有 效提 高体 积 稳 定性 。根 据 掺 合料 对 混凝 土强 度 影 响 的试验 分析 ， 并结合 工程要 求和化 学收缩 、 干燥 收 缩试 验 结果 与 分析 ， 出 了优 化 大桥 原 设 计 混 提
凝 土 配合 比 的方案 ， 经过 实际施 工检验 ， 效避 免 了大体 积 混凝 土开 裂 的 出现 。 有
工中面临严峻的大体积混凝土开裂风险。关 于大体积混凝 土的开裂性 ， 国内外开展了大量研究。侍 刚、 唐细彪 研究认为， 施工时分层浇筑 引起的收缩差 、 支座沉降 、 温差等是混凝 土开裂 的主要原因， 而预应 力张 拉 和水 化热 则对 其影 响较 小 。孙 家 瑛 分 析 了混 凝 土 设计 对 开 裂 性 的影 响 后 认 为 ， 利措 施 包 括 ， 有
第２卷 第１ ５ 期
石 家庄铁 道 大 学 学报 （自然科 学版 ）
ｖ ．５ 。 。２ ． １ Ｎ １
２１年３ Ｊ Ｒ Ａ Ｆ Ｈ ＩＺＵ Ｎ ＥＡ ＮＶＲＩ ＮＴＲＬ Ｃ ＮＥ Ｍ ．０ ０ ２ 月 Ｏ Ｎ Ｌ ＩＡＨ ＡＧＴ Ｄ ０ Ｉ Ｓ Ｙ（ＡＵ Ａ Ｉ Ｃ ） ２１ Ｕ ＯＳＪ Ｉ Ｕ Ｅ Ｔ ＳＥ ２
并根 据水 泥 品种 调整 膨胀 缝 间距 ， 屠水泥 的颗 粒级 配调 整 细集 料 的 用量 和 颗粒 级 配 等 。黄运 林 通 过 根：
有 限元 分析 了某 高速 路桥 台台身 的受 力 状 况 ， 为混 凝 土 的 内外 温 差 使 横 向拉 应 力 急剧 增 加 ， 导 致 裂 认 易 缝 。龚 辉忠 则通 过实 际 工程 调研 证实 ， 高强 混凝 土更 易 开裂 。等 等 。 从 实 际工程 情况 和相 关研 究重 点 可 以看 出 ， 大体 积 混凝 土 开 裂 问题仍 未 得 到彻 底 解 决 。混凝 土 的开 裂 主要 可 以分 为早 期 的化 学收 缩和 中后 期 的干燥 收缩 ， 过试 验研 究 了混凝 土 配合 比变化 对两 者 的影 通 响规 律 ， 并根 据研 究结 果 ， 指导 实 际施工 ， 得 了有益 效果 。 获
关 键词 ： 混凝 土 ； 学收 缩 ； 化 干燥 收缩 ； 体积 稳 定性
中图分 类 号 ： Ｕ ７ ． 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编号 ： ０ ５— ３ ３ ２ １ ） １ ０ ８ ０ Ｔ ３ ５６ ２ ９ ０ ７ （０ ２ Ｏ — ０ ９— ６
０ 引言
近 年来 ， 国 交通 基础 设 施 建设 发 展 迅速 ， 止 ２ １ 底 ， 国铁 路 和 高速 公 路 总里程 分 别 达到 １ 我 截 ０ １年 我 ０
化 温升 引起 的开 裂有 益 。陈美 祝 、 明凯 综 述 了水泥 水 化产 物对 体积稳 定 性 的影 响 ， 周 总结 出 “ 晶 Ｃ 粗 Ｈ、
合理胶晶比的 Ａ ｔ高比例的高密度或低钙／ 比的 Ｃ Ｈ凝胶等” Ｆ、 硅 Ｓ 对体积稳定性有利的结论。胡如进 通 过试 验认 为 ， 泥水化 热 对混凝 土 的 早期开 裂影 响很 大 ， 议根 据 工 程需 要 选用 合 适 的水 泥 品种 和 用量 ， 水 建
掺加 粉 煤灰 、 低砂 率 、 纯硅 酸盐 水 泥改 用 普 通 硅 酸盐 水 泥 、 用 纤 维 等 ； 不 利 因 素包 括 ， 加硅 灰 、 降 将 采 而 掺
采用高标号水泥等 ； 矿渣对开裂性影响不大。唐明等 通过实验证 明采用聚丙烯纤维对 提高抗 裂性有 利。施惠生 、 黄小亚 研究认为 ， 硅灰 、 磨细矿渣 、 粉煤灰等矿物外加剂可 以大幅度降低水化热， 对减少பைடு நூலகம்
万 ｋ 和 ８ ５万 ｋ 均 在 美 国之 后 排 名 世 界 第 二 ， 中仅 在 ２ １ 就 分 别 新 增 ０ ９万 ｋ 和 １ １万 ｍ ． ｍ， 其 ０ １年 ． ｍ ．
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在这 些交 通项 目中 ， 量采 用 了高架 、 大 桥梁 、 隧道 等工程 设计 ， 含 了较多 大型 混凝 土 结构 ， 际施 包 实