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铁路桥梁高性能混凝土配合比设计参数
【摘 要】目前阶段,高性能混凝土在国内外的应用范围都极其广泛,由于该种施工材料中的高性能砼构成成分十分繁杂,各类构成因素之间互相制约,很难通过统一的制定标准进行配比.论文对铁路桥梁高性能混凝土配合比设计参数进行研究,结合数据通过阐述高性能混凝土的配合比设计着手.此次研究的目的是为了更好地提升现今铁路桥梁工程的施工质量.
【Abstract】At this stage, the scope of application of high performance concrete at home and abroad is veryextensive, as the composition of highperformance concrete is very complicated, factors restrict each other, it is difficult to develop a unified standard ratio. This paper analyzes thedesign parameters ofmix ratio of high performance concrete for railway bridges, and combiningwith the data, explores the design ofmix ratio ofhighperformance concrete, inorder toimprove thequalityof the current railwaybridge construction.
【关键词】铁路桥梁；高性能混凝土；工程施工
【Keywords】railwaybridge;highperformance concrete; engineeringconstruction
【中图分类号】TU528.31 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）09-0191-03
1 引言
高性能混凝土又被简称之为,其能够有效提高普通混凝土的性能,并在此基础上应用了现代施工混凝土配置技术制作出了性能更高的工程混凝土.依照混凝土不同的使用需求,可以在强度、工作性、经济实用性等多个性能中进行选择性保障.在高性能混凝土的配置过程中,通常会具有水胶比低、原料较为优质、添加、等特点,都对道路桥梁的发展起到了积极的推动作用.基于此,针对铁路桥梁高性能混凝土配合比设计参数这一课题展开深入的研究相当有必要.
2 高性能混凝土的配合比设计原则
2.1 水胶比原则
在可塑状态下,水胶比对混凝土的实际强度生成具有决定性的作用,下文将会通过对比试验进行论证,与此同时,其还能够对混凝土硬化效果的持久性具有一定的正面影响.由于混凝土的强度与水胶比之间呈倒数比例关系,所以水胶比一经确定后,便不能够再随意改变[1].
2.2 最小水泥用量原则
为了有效降低混凝土的升温速度,并达到增强混凝土的抗侵蚀性能目的,需要在混凝土强度符合相关施工强度标准的情况下,最大程度的降低水泥用量在胶凝材料中的参数值.
3 运用正交试验方法进行高性能混凝土的配合比参数设计
高性能混凝土的配合比设计过程中的关键参数主要是指水胶比、矿参比、浆集比、砂率以及外加剂掺量五大点内容.高性能混凝土的关键性性能指标主要包括以下四点：抗折、抗压强度以及抗冻、抗渗性[2].
目前阶段中,聚羧酸高性能减水剂是铁路桥梁施工现场比较常用的材料,不同的外加剂其自身的后侧滑盖成分以及性能之间都会存在比较大的差异性.
文中将会通过水胶比、矿掺比以及浆体百分比和砂率这几点内容开展正交试验设计工作,希望能够从中总结出影响高性能混凝土相关参数的影响规律,做到提升混凝土自身抗冻、耐久性等功能.
在这一过程中,通常会将水胶比：矿掺比之间的配合比参数设计为五个水平,将砂率：浆集之间的配合比参数设计为六个水平,进行多组试验.
关键设计参数的数据范围如表1 所示.
在试验过后,需要针对相关设计参数、混凝土性能之间的联系开展有价值的有效应分析工作,检验实际的方差检验,本文采用软件进行分析.相关分析结果如下：
淤依照试验结果表明,以抗冻性能以及耐久性能相关指数为因变量的主体间效应试验结果见表2 内容.
根据研究数据能够明显观察到,高性能混凝土的抗冻耐久性指数的形成过程中,对于配比参数设计产生效应的对应关系为：砂率<水胶比<矿掺比<浆集比,后两者产生的影响比较小.
于依照研究结果可知,通过28d 抗压强度这一因变量进行高性能混凝土主体之间的效应实验结果如表3 所示.
根据表3 中的数据可知,配合比设计参数对于高性能混凝土抗压强度形成的影响相应顺序分别为：矿掺比<浆集比<砂率<水胶比,后三者相对来讲,对高性能混凝土抗压强度的形成影响不大.
4 铁路桥梁高性能混凝土配合比配置途径分析
4.1 混凝土配置的途径及方法
在进行高性能混凝土的配置过程中要注重对混凝土公用的矿物质进行调配,也就是说在实际配置中应该将矿物质和混凝土的比例掌握好[3].一般情况下是将具有二氧化硅的活性成分矿物质应用于混凝土的空隙结构中,这样做的目的是降低混凝土因温度的变化而出现裂缝现象,在HPC 技术的应用下混凝土和煤灰粉实现了良好的配置融合,将混凝土界面存在的水泥水化后出现了氢氧化钙和二氧化硅的沉淀反应.在二者反应的过程中,由于高性能碱水剂的添加,使得整个混凝土配合中产生了大面积的凝胶颗粒.凝胶颗粒在转变的过程中会形成带电的负荷反应,在电排斥现象的带动下实现了分散,最终使得混凝土的应用具有很好的流动性.
4.2 混凝土配置的过程分析
一般情况下铁路桥梁混凝土应用中的配置过程由六个部分组成,第一部分是混凝土配置中的掺水量计算,要按照和混凝土配置的具体应用材料进行掺水量的预估计算.第二部分是混合浆体的体积计算,在这一过程中,要将混凝土和煤灰粉以及凝胶颗粒等混合后的体积进行预估,同时在进行混凝土体积预估的过程中要对混凝土混合中的孔缝隙进行测算,一般情况下混凝土孔缝隙的直径为0.35 到0.45 之间.第三部分是混凝土集料用量计算,在这一过程中要根据实际的工程需求进行混凝土配合集料的计算.第四部分是对混凝土拌和中的用料分析.这一过程也要按照实际的工程需求拌和混凝土,在拌和的过程中要将各种材料的密度和体积因素充分考虑其中.第五部分是配合用料的实验,将已经测算好的混凝土及各种材料按照实际的需求进行专门的实验,选定一块施工地作为实验的基地,进行实验反馈,在实验过程中注重对混凝土及各种配料的比例进行调整.第六部分是按照地区性差异进行专门的实验用料分析,这一过程中将地区因素考虑进混凝土的配合应用中,由于铁路桥梁施工的环境状况都不相同,因此在实际施工中要根据现场的地理环境进行专门的配合设计.
5 总结
通过上文中正交试验方法的应用,重点研究了水胶比、浆集比、矿掺比以及砂率四个指标对于高性能混凝土的抗压和抗冻配比设计参数的影响.
试验结果表明,对高性能混凝土抗冻性影响最大的是浆集比设计参数,对高性能混凝土抗压强度影响最大的是水胶比设计参数.
另外在试验过程中,能够明确观察到,砂率高性能混凝土各项高性能的形成影响比较小,而对于混凝土高性能形成影响比较大的是砂率,由此可知,在进行高性能混凝土配比设计工作期间,应该注重在文中试验结果中的取值范围内进行配比工作,换而言之,需要按照：
1计算出水胶比；
2优化砂石料配置；
3计算出最优砂率；
4依照铁路桥梁的耐久性要求进行确定最终的浆集比、矿掺施工材料的掺混量.
【参考文献】
【1】毛发强.关于高性能混凝土配合比的设计要点以及质量控制的研究[J].江西建材,2017(21):123.
【2】李国栋,王宗林.高性能混凝土板式构件的早期收缩特性及预测模型[J].土木建筑与环境工程,2017(01):93.
【3】惠洪义,邹通,王超.高寒地区超宽箱梁C50 高性能混凝土配合比设计与应用[J].公路,2017(02):188.
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