高原高寒地区耐久性混凝土施工技术.docx

高原高寒地区耐久性混凝 高原高寒地区耐久性混凝土施工技术 龙武兵 (中铁十一局青藏铁路工程指挥部 ,西藏 拉萨 850000) 摘 要 :针对青藏高原气候环境极端恶劣的特点 ,为提高混凝土早期强度 、防止混凝土冻害 、提高耐久性能 ,从耐久性混凝 土的配合比 、原材料的升温 、混凝土制备 、运输 、养护等进行了一定的探讨 ,积累了部分经验 。 关键词 :耐久性 防冻害 冬季施工 中图分类号 :U21411 + 8 所检验 ,梁场耐久性混凝土所选材料情况如下 : 31111 水 泥 : 使 用 低 碱 祁 连 山 牌 普 通 硅 酸 盐 水 泥 , 标 号 为 P1O4215 ,碱含量为 01347 % 。 31112 细骨料 :采用安多河水洗中砂 ,细度模数为 217 ,含泥量 为 116 % ,泥块含量 ≤015 % ,碱含量为 0116 % 。 31113 粗骨料 :采用申格里贡山产 5～25mm 碎石 ,母岩抗压强 度为 192MPa ,含泥量 ≤015 % ,泥块含量 ≤011 % ,针片状含量 ≤ 8 % ,碱含量为 0103 % 。 31114 粉煤灰 : 采用甘肃平凉生产的 I 级粉煤灰 , 碱含量为 01267 % 。 31115 水 :采用地下水 ,碱含量为 01007 % 。 31116 外加剂 青藏铁路的恶劣自然环境 ,要求桥梁混凝土不仅须具有普 通混凝土的物理 、力学性能外 ,还须具备长期耐久性 ,因此所选 用的外加剂应具有高效减水 、早强 、防冻 、引气 、增实及保坍等复 合性能 。针对这些特殊要求 ,采用了铁道科学研究院等单位研 制的青藏铁路专用 DZ - 4 外加剂 。其主要特点为 : 3111611 超塑化 。在坍落度达 200mm 的条件下 , 混凝土不泌 水 、不离析 ,便于施工 、易于密实 。 3111612 负温增强效果好 。在单位胶凝材料用量相同的情况 下 ,DZ 型混凝土在规定温度为 - 20 ℃的条件下 ,7d 和 28d 龄期 的抗压强度比同期基准混凝土分别提高 20 %～40 %和 10 %～ 25 % 。 3111613 坍落度保持好 。当初始坍落度为 200～210mm 时 , 1h 后混凝土坍落度仍然可保持在 170～180mm。 3111614 凝结时间适宜 。凝结时间差一般在 30～60min 。 3111615 高耐久性 。坍落度达 200mm 左右时 ,混凝土的抗冻融 循环次数达 300 次以上 ;采用适当配比配制的混凝土能耐 SO42 - 腐蚀的极限浓度达 15000mg/ L 的硫酸盐腐蚀 ; 可使骨料的碱 - 硅酸盐反应膨胀率降低 50 %以上 。DZ - 4 外加剂主要性能指标 见表 1 。 312 配合比设计 高原高寒地区耐久性混凝土配合比设计必须根据所施工地 段的环境条件和温度范围进行低温早强耐久性混凝土配合比设 计 ,并经过试验验证 。它不仅要满足常规的强度指标 ,而且必须 55 1 概述 青藏铁路是目前世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。其 地理位置独特 ,气候复杂 ,沿线自然环境异常恶劣。青藏铁路二 期工程格尔木至拉萨全长 1142 Km ,穿越 550 Km 多年冻土地段。 特别是在 4704m 海拔的安多制梁基地 ,常年低温 ,极端最低温度 达 - 35 ℃,昼夜温差达 30 ℃,冻融频繁 ,沙尘腐蚀作用明显。青藏 高原独特的气候特征对混凝土的工作性和耐久性提出了更高、更 苛刻的要求。因此 ,为确保混凝土能在严酷的自然环境条件下保 持优良使用状态 ,混凝土除了应具有良好的低温、负温早强性能 外 ,还必须具有抗冻融破坏、抗碱 - 骨料反应破坏、耐硫酸盐和镁 盐腐蚀破坏、抗氯离子侵蚀以及抗风蚀破坏等能力。 2 国内外研究现状 自 19 世纪 20 年代波特兰水泥问世以来 ,混凝土材料以其 广泛的适用性和低廉的造价而成为土木建筑工程中不可缺少的 材料 。到了 20 世纪 ,以混凝土为建筑材料的工程结构得到迅速 的发展 ,围绕着材料技术与施工水平 ,混凝土技术发展经历了从 大流动性 、塑性 、半干硬与干硬 、高流态到高强 、高耐久 、无污染 绿色高性能混凝土的发展过程 。新世纪混凝土的可持续发展战 略得力措施之一就是要增强混凝土结构的耐久性 。人们对耐久 性问题的认识主要出自于经济因素和安全因素的考虑 。在西方 发达国家 ,每年用于结构维修费用占建筑总投资的 40 %以上 。 在我国 ,据统计 ,新建的混凝土公路或大桥 5～10 年就要进行一 次大修 ,而每公里的维修费用至少要在 100 万元以上 。所以对 混凝土结构工程来说 ,材料耐久性设计应放在与力学性能 、工程 造价