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摘要：马来西亚槟城二桥项目由于当地原材料限制，且设计指标、试验方法与国内的区别，使在混凝土配合比设计时在工作性能及耐久性能方面提出了更高的要求。本文主要通过室内胶凝材料复掺来设计配合比，再根据现场典型施工确定施工配合比，使施工顺利进行。
关键词：配合比；耐久性；施工配合比
一、引言
马来西亚槟城第二跨海大桥位于槟威大桥（一桥）以南约15 km处，二桥总长23km，其中位于海上部分16.5 km。施工内容包括海上引桥水上段的桩基、承台及墩身。槟城二桥跨越海域较长，海上工程规模浩大，质量要求较高，结构使用寿命要求达到120年。在槟城二桥工程中，混凝土作为主要的结构材料，其工作性能、力学性能和耐久性等对整个大桥的质量和长期安全使用起着非常重要的作用。因而在混凝土配合比设计时，不仅要求混凝土具有良好的施工性，同时还要求混凝土有高耐久性能。
工程所用混凝土设计强度等级为C40，要求28天电通量（ASTM C1202法）≤1000C或56天电通量≤800C。马来西亚槟城第二跨海大桥的承台为大体积混凝土，承台直径分Φ9m和Φ10m两种，高度分别为2200mm和2800mm，所以结合现场施工情况，现场混凝土坍落度损失要求控制在半小时≤10%范围内，承台混凝土坍落度为：180±30mm。
二、试验方案
2.1 原材料
配合比设计所用原材料包括：粉煤灰水泥、矿粉、硅粉、外加剂、砂、石。试验所用规范都采用当地马来西亚标准（MS）或者英国标准（BS & BS EN）。
（1）粉煤灰水泥：采用当地Y.T.L产粉煤灰水泥和lafarge水泥公司产的粉煤灰水泥，技术指标如下：
混凝土配合比设计按照马来西亚当地原材料及技术指标要求，初步设计两种配合比设计方案：
（1）粉煤灰水泥单掺矿粉；
（2）粉煤灰水泥复掺矿粉及硅粉。
通过配合比计算，结合当地同类型混凝土施工经验以及相关标准要求，初步确定C40配合比设计参数为：
（3）水胶比0.32～0.40；
（4）胶凝材料用量390～450kg/m3，矿粉掺量30%～50%，硅粉掺量≤5%；
（5）砂率40～45%。
2.2.1 室内配合比设计
按照配合比设计方案，进行了多次的试拌试验后，整理有代表性的试验结果如下（见表2.7、表2.8）：
由以上图表可以得出如下结论：
（1）TM-1、TM-2、TM-3、TM-4混凝土配合比实验结果，可看出单掺矿粉的混凝土工作性能很好，且半小时坍落度损失比较小，还有增大的趋势；
（2）TM-1、TM-2、TM-3、TM-4混凝土配合比试验结果分析还可看出，单纯的掺加矿粉，28天电通量基本不能满足要求，且56天电通量保证率不高。本工程混凝土要求28天电通量（ASTM C1202法）≤1000C或56天电通量≤800C。结合实际生产过程中可能产生质量波动因素，所以以上配合比设计方案予以否决；
（3）TM-5混凝土配合比设计仅考虑单掺硅粉的试验方案，试验结果可看出单掺硅粉的混凝土和易性不能满足施工要求，且坍落度损失也较大；
图2.3 复掺矿粉、硅粉配合比强度曲线图 图2.4单掺矿粉、硅粉配合比28天电通量曲线图
（1）TM-6、TM-7、TM-8、TM-9混凝土配合比试验结果可看出，随着硅粉掺量的增加，电通量也随着下降；
（2）通过TM-5与TM-6、TM-7、TM-8、TM-9混凝土配合比试验结果的比较可看出，单掺硅粉能够大幅提高混凝土强度，但对于混凝土抗渗性能提高却不明显，这主要是由于，矿粉的掺入很好的填补了水泥颗粒与硅粉颗粒间的孔隙，达到了良好的级配。
由以上分析可看出，TM-6、TM-7、TM-8、TM-9混凝土配合比的技术性能和施工性能均满足工程需要，可进行现场典型施工确定施工配合比。
三、典型施工确定施工配合比
根据室内配合比设计结果，TM-6、TM-7、TM-8、TM-9混凝土配合比采用混凝土搅拌船进行混凝土典型施工后，整理试验结果如下表（表3.1）。
由上表可见混凝土施工基本在可控制范围内，且各项指标都达到了预期的效果。用当地原材料，采用粉煤灰水泥与矿粉、硅粉复掺的混凝土配合比可以配制出工作性能、力学性能和耐久性都能满足要求的混凝土，满足槟城二桥工程承台施工。
参考文献：
[1] TIC，中国港湾槟城第二跨海大桥下部结构混凝土基准配合比设计实验报告，2009.1
[2] 吴中伟，高性能混凝土[Ｍ].北京：中国铁道出版社，1999
[3] 建筑施工手册，中国建筑工业出版社，2003
论文作者:葛海成,郑志强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/23
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