摘 要:本文采用聚羧酸盐高性能外加剂配制C60高性能混凝土,混凝土已经应用到法门寺合十舍利塔工程中。
关键词:高性能混凝土;耐久性;法门寺合十舍利塔
1 工程概况:
法门寺合十舍利塔工程位于法门镇新镇区的东侧。工程设计基准期为50年,结构设计使用年限(耐久性)为100年。基础底板为C35,地下室外墙C60,舍利塔主塔体墙、柱C60, ±0. 000、- 6. 050 夹层楼板、梁C35。主楼±0. 00以下混凝土25, 600立方米。
2 原材料的选择:
2. 1 水泥:选用冀东水泥厂生产的盾石牌P. O42. 5级低碱水泥,性能指标见表2. 1
2. 2 细骨料:采用渭河中砂,细度模数2. 6,含泥量为0. 6% ,氯离子含量为0。
2. 3 粗骨料:采用5 - 20mm石灰石碎石(双级配) ,压碎指标值为6%,氯离子含量为0。
2. 4 拌和水:拌和用水中氯离子含量: 0. 0111%;碱含量: 0. 0223%
2. 5 掺合料:宝鸡二电厂Ⅱ级粉煤灰,氯离子含量:0. 007%;碱含量: 2. 6%
2. 6 外加剂:
2. 6. 1 陕西建筑高新技术开发公司生产的XC聚羧酸高性能减水剂,氯离子含量: 0. 002%; 碱含量: 0.62%。
2. 6. 2 HEA膨胀剂,氯离子含量: 0. 01%;碱含量: 0.73%。
3 配合比设计:
3. 1 配合比设计依据:《铁路砼结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[ 2005 ] 157号) ;《普通砼配合比设计规程》( JGJ55 - 2000) ;《高性能混凝土应用技术规程》(CECS207: 2006) ;《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCES01 - 2004) ;《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(GBJ82 - 85)
3. 2 配合比设计技术条件
3. 2. 1 使用部位:墙、柱
3. 2. 2 拌合方法:机械
3. 2. 3 工地捣实方法:自密实(可以局部振捣)
3. 2. 4 要求塌落度: 200 - 240mm; 扩展度: 大于500mm
3. 2. 5 设计强度等级: C60
3. 2. 6 抗渗等级: P6
3. 2. 7 标准差: 6. 0MPa
3. 2. 8 试配强度: 69. 9MPa
3. 2. 9 外加剂掺量:占胶凝材料的1. 2%
3. 2. 10 粉煤灰掺量: 30%
3. 2. 11 拌合物停放1. 0h后塌落度损失小于15mm
3. 2. 12 混凝土凝结时间:初凝> 8h;终凝> 12h
3. 2. 13 混凝土耐久性指标:
①抗冻等级: F300;
②含气量> 2. 0% ,小于3. 5%;
③电通量: < 1200 (C)
④最大水胶比: ≤0. 45
⑤混凝土总碱含量: ≤3. 0kg/m3
⑥混凝土氯离子含量: ≤0. 10%
3. 3 初步理论配合比设计:经大量选配试验后确定的初步理论配合比为( kg/m3 )
4. 1 耐久性指标复核(计算值)
4. 1. 1 水胶比≤0. 45,实际水胶比为0. 27,符合要求
4. 1. 2 混凝土总碱含量计算: 每方总碱含量= 0.0048 ×382 + 0. 026 ×128 ×(20%) + 0. 0062 ×6. 42 +0. 0073 ×25 + 0. 000223 ×25 = 2. 72kg/m3该含量小于3. 0kg/m3 ,符合要求
4. 1. 3 每方混凝土中氯离子含量占胶凝材料百分数: (0. 00028 ×382 + 0. 00007 ×128 + 0. 00002 ×6. 42+ 0. 00001 ×25 + 0. 000111 ×145) ÷535 = 0. 02%该含量小于0. 1% ,符合要求
5 拌合物性能试验
拌合物性能试验结果如下:
混凝土拌合物塌落度: 240mm;扩展度: 580mm;1h混凝土拌合物塌落度损失: 0mm;混凝土含气量: 2.8%;混凝土初凝时间: 8h50min; 混凝土终凝时间:12h20min;混凝土拌合物表观密度: 2550kg/m3 ;
6 混凝土性能试验
6. 1 抗压强度
R3 = 45. 8Mpa达试配强度76% , 达设计强度等级66%
R7 = 60. 3MPa达试配强度86% ,达设计强度等级100%
R28 = 71. 6MPa达试配强度102%, 达设计强度等级119%
R56 = 75. 5MPa 达试配强度108% ,达设计强度等级126%;
6. 2 56d电通量: 402C;
6. 3 抗渗试件:达到P6级抗渗等级;
6. 4 抗裂试件:无裂纹;
6. 5 抗冻试件: 300次冻融循环无质量损失,相对动弹性模量为97%。
7 结论:
(1)用大量的粉煤灰替代水泥,不仅不会影响混凝土的强度而且会提高混凝土的强度;
(2)采用聚羧酸盐高性能外加剂可以大幅度提高混凝土的耐久性。
