摘要：本文从湖南省常德沅水四桥的工程实际出发，着重论述怎样通过理论指导和试配实践，在C30主桥承台混凝土的水化热、强度、工作性三者之间找到一个最佳平衡点，从而确定原材料和配合比，以及怎样进行现场泵送时的质量控制。
关键词：C30大体积泵送混凝土；最佳配合比；综合性能；配比对比试验；正交法试验
一、前言
G319、G207常德城区段改线工程主桥为：106m＋4×175m＋106m，五塔矮塔部分斜拉桥布置。五个主墩均包括平面尺寸为23.8m×13.8m×5m承台一个，混凝土标号为C30，每个主墩的承台需灌注混凝土约1642m3。设计要求按大体积混凝土设计，考虑水化热的影响，内外温差应≤25℃，以最大限度减少开裂。此次试配存在以下两个难点：
（1）承台混凝土拥有着多重身份。不同的身份对他有着不完全相同的要求；（2）由于灌注期间跨越夏冬两季，温度、风向风力变化幅度大，承台混凝土需要有一身很好的适应本领。结合工地实际情况，试验室将从原材料的选用、配合比的设计、现场灌注时的质量控制这三方面入手，试配主桥承台混凝土。
二、原材料的选用
1.水泥
我们选用强度富余系数高、水化热较低、性能稳定的湿法回转窑生产的石门县特种水泥有限公司坝道牌42.5＃中热硅酸盐水泥。其具体数据见表1：
2.粉煤灰
由于粉煤灰颗粒的体积远远小于水泥颗粒，还将使混凝土更加密实。粉煤灰的圆珠润滑效应和火山灰效应将使混凝土的和易性及可泵性更优越，同时，后期强度大大提高。若要达到同样的工作性，掺加粉煤灰的混凝土相对不掺粉煤灰的混凝土，还可进一步降低水灰比以提高强度，进一步降低砂率以减小收缩和徐变。本项目粉煤灰掺占胶凝材料总用量（15～35）%的II级粉煤灰以此提高混凝土的综合性能。
3.外加剂
外加剂可有效缓释水化热，从而降低峰值并推迟峰值出现的时间；具备高效减水的作用，让水泥、粉煤灰颗粒不结团，以充分地水化；具备优越的可泵性，以提高混凝土的工作性。
本项目选定湖南神宇新材料有限公司生产的SYW—3型缓凝高效减水剂，掺量为总胶凝材料的1.2%，
4.粗集料
为了使胶凝材料总用量不过高，以降低水化热，我们选用最大粒径较大的卵石。同时，我们也注意到：在胶凝材料总用量不很高，水胶比不太低的前提下，粗集料的最大粒径对强度的影响不很明显。通过相同配合比的对比试验，我们比较了当地的几家大型砂卵场后，最终选择了常德高源砂卵场的5～31.5mm卵石。卵石为天然砂卵，级配良好，质地坚硬，表面粗糙、干净。经试验最后选择了5～16mm和16～31.5mm二级级配。
5.细集料
我们使用级配好、圆滑、坚硬、干净的岳阳洞庭湖附近所产的河砂。为保证工作性，我们在中砂的范围内进一步选用细度模数为2.6～2.9的砂。
三、配合比的设计
1.确定设计指标
由于此次灌注的水平距离较短、扬程较低、输送泵可提供的泵送压力较大，因此混凝土的工作性可以作出一点让步，即坍落度和扩散直径等可以稍小一些，以留出尽可能大的空间来提高强度和降低水化热。
2.初步确定主要数据范围
我们把胶凝材料总用量定为（360～400）kg/m3，粉煤灰掺量定为（15～35）%，砂率定为（37～41）%。
3.正交法试验及比较评定
我们变换胶凝材料总用量、粉煤灰掺量、砂率，采用正交法试配。每个配合比通过调整水灰比让新拌混凝土尽量达到相同或相似的工作性指标，便于在相同情况下比较工作性损失和强度。
我们通过正交结果比较（具体情况见表2）后，综合各个检测项目的数据，初步选定C30—05为主桥承台混凝土的配合比。
4.确定正式配合比
接着，我们选在不同温度的时候复做C30—05配合比，考察混凝土在不同温度下的综合性能。在不同温度下试拌时和静置2h后，混凝土拌和物均和易性好，不泌水，不巴底。各项指标均符合设计和施工要求，并具有良好的温度适应性。原材料的品种和用量也经济合理。因此，C30—05被正式确定为主桥承台混凝土配合比。
四、现场泵送混凝土的质量控制
为保证二级级配的卵石及其它各种原材料搅拌时计量的精确性，我们特意将一年一次的标定时间提前，试验室与拌和站一起先自行检查标定拌和船的计量系统，然后又请常德市技术监督局计量测试检验所检查标定。
正式灌注时，我们将每拌料的搅拌时间延长到冬季3～4次/分钟，夏季2.0～2.5次/分钟；冬季低温时期，我们在导管上包裹干麻袋以防风、保温；夏季高温时期，我们在导管上包裹湿麻袋以降温。
总结与建议
1.充分发挥粉煤灰的各项性能，同时以试配结果为依据，改进外加剂的配方，是这次试配及应用获得成功的关键。
2.根据现场实际来控制混凝土的各项性能，通过相同配合比的对比试验来优选各种原材料，通过正交法试验来优选配合比，以此把握全局，是这次找到最佳平衡点的主要方法。
3.掺加了粉煤灰的混凝土，如能考虑其后期强度的发展，以60d或更长龄期的强度作为评定强度，将更加符合实际。施工单位也能进一步加大粉煤灰的掺量，混凝土的综合性能将会更好，创造的综合经济效益将会更高。
参考文献
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[4]黄国兴，等. 混凝土的收缩[M].中国铁道出版社，1990.
论文作者:韦菲,尹志军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/31
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