预应力混凝土与同条件试件早期强度发展的关系探讨

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发布时间：2021-09-04

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预应力混凝土与同条件试件早期强度发展的关系探讨
何奇
(中铁二局第四工程有限公司工程试验室，成都610300)
摘要：预应力混凝土在现代化工程建设中应用越来越广泛，预应力混凝土浇筑后，张拉或拆模等工序的施
作时间通常采用同条件试件强度来指导，文章指出，同条件试件虽然与混凝土实体处于同一环境，但由于界
面尺寸的差异导致各自的绝热温升速率与温度都有所不同，致使混凝土同条件试件与实体并未达到强度增
长真正意义上的同条件，导致早期强度增长并不同步。对于同条件试件强度来指导预应力混凝土下道工序
存在一定时间差异。文章拟在不同的环境下，采用人为确保两者环境条件，获得具有代表性数据，准确指导
下道工序施工，确保施工安全，提高工作效率。
关键词：预应力混凝土；同条件试件；匹配养护；下道工序施作
中图分类号：TU502 ．6 文献标志码：A
Discussion on Development Relationship of Early Strength
between Prestressed Concrete and Same-Condition Specimens
HE Qi
(Engineering Laboratory，The Fourth Engineering Co．，Ltd．，China Railway
Erjn Co．，Ltd．，Chengdu 610300，China)
Abstract：Prestressed concrete is more and more widely applied in modem engineering construction．After pouring，im—
plementation time of tension or form removal process of prestressed concrete usually is determ ined according to strength of
same—condition specimen．The article points out that although the same-condition specimen is in the same environment
with concrete entities，because of the difference of interface size，they are different in adiabatic temperature rise rate and
temperature，which leads to increasing difference of early strength between same—condition specimen and prestressed
concrete．There is time difference if strength of same—condition specimen is used to guide next working procedure of pres—
tressed concrete．It is intended to get representative data in the artificial same condition under the different environment
to accurately guide construction of next process and ensure the construction safety and improve work efficiency．
Key words：prestressed concrete；same—condition specimen；matching curing；implementation of next working procedure
1 前言
随着我国公路、铁路等基础建设的蓬勃发展，预应
力混凝土的施作得到大量应用，不同工程结构对预应
力混凝土的早期张拉强度都作了相应要求．在各种设
计规范的要求下，为了施工安全，施工单位不敢越雷池
半步，墨守陈规地按图施工、规范操作。施工通常采用
收稿日期：2014—10．28
作者简介：何奇(1975·)，男，助理工程师。
同条件试件来获取混凝土实体强度，以指导张拉和拆
模等下道工序。笔者通过对预应力混凝土早期强度发
展的现场观测，发现在未采取特殊措施的情况下，同条
件试件与混凝土实体环境条件有着本质上的区别，同
条件试件所测试的数据对我们的工作指导可能产生一
定程度的误导。因此，笔者对完全依靠同条件试件强
度来确定张拉等工序提出异议，并进行进一步思考与
探讨。通过对现场的一些观察和测试结果，希望能真
实反映实际情况，正确地指导预应力混凝土质量控制，
并加快施工进度。
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第1期何奇：预应力混凝土与同条件试件早期强度发展的关系探讨 2015年2月
2 工程概况
本文主要依托新建贵广铁路GGTJ—l标坪寨双
线特大桥梁部预应力混凝土施工的探讨与实施，对同
条件试件强度增长和梁体实体强度增长做试验对比。
该桥处于贵州腹地的都匀，共22个墩台，全长
770．743 m。设计速度250 km／h，预留进一步提速条
件，大桥共有2联(40+64+40)ITI连续梁，分别跨越
既有黔桂铁路和石油输送管道。桥墩为圆端形实体桥
墩和圆端形空心桥墩，墩高9～49 ITI。梁部主要为现
浇简支梁及两联预应力混凝土连续梁，孔跨布置为
24 m+8×32 m+(40+64+40)m+4×32 m+(40+
64+4O)m+2×24 m。(40+64+40)m连续梁全长为
144 ITI，梁体为单箱单室、变高度、变截面结构，两联连
续梁均采用挂篮悬臂浇筑施工；箱梁顶宽12．2 m，底宽
6．7 ITI，顶板厚度40 cm，底板厚度80—40 cm，腹板厚度
80～48 cm，因属高墩，简支梁采用移动模架施工。
3 相关技术要求
《高速铁路预应力混凝土预制梁技术条件》中规
定：混凝土浇筑时模板温度宜在5—35~C，混凝土拌和
物人模温度宜在5～30~C，硬化过程中混凝土芯部最
高温度不宜超过60℃ ，降温速度不得超过10℃／h，芯
部与表层，表层与环境温差均不宜大于l5℃ 。
自然养护时，混凝土外露面宜采用保湿、保温材料
覆盖，梁体洒水次数应能使混凝土表面保持充分润湿，
保湿养护时间不应小于14 d。气温低于5~C时，应采
取保湿、保温措施，不应对混凝土浇水。
初张拉应在梁体混凝土强度达到设计值的80％
后进行，初张拉后方可拆除底模及支撑。终张拉应在
梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值后进行，且龄
期不少于10 d。
混凝土强度代表值以28 d标准养护试件强度和
600℃ ·d同条件试件强度作为结构强度代表值，施工
过程中以同条件试件强度作为代表值。
4 混凝土强度发展主要影响因素
混凝土的强度主要来自于水泥中硅酸三钙
(c s)、铝酸三钙(c，A)等矿物成分，与水产生水化反
应，生成新的具有一定强度的胶凝体，同时释放出一定
热量。在硬化过程中，水是水泥水化反应的必要条件
之一，当环境湿度十分干燥时，水泥中的水分将很快蒸
发，以致水泥不能充分水化，同时因失水导致浆体收缩
而形成裂纹，影响强度。因此，确保水泥硬化过程中的
湿度十分重要。
温度直接影响着水泥水化反应速度，有研究表明，
30~C时水泥的水化速率约比20~C时快1倍；而40~C时
约为30~C时的2．4倍，提高温度可以使水泥水化反应
加速；相反，温度降低，则水化反应减慢，强度增长变
缓。当降到O~C以下时，甚至会停止水化反应，并因水
结冰而导致水泥石结构破坏。实际工程中也经常采用
暖棚保温，蒸汽养护等措施来加速水泥制品的凝结硬
化过程。
5 施工现状
在设计梁部混凝土配合比时，对早期强度、混凝土
界面、温度控制以及工艺要求给予了充分考虑，先按式
(1)计算材料绝热升温，满足规范要求的情况下反算
胶凝材料用量限制。再参照《不同胶凝材料混凝土绝
热温升试验》[2 经验，如图1所示，通过掺加粉煤灰、
矿粉以及提高水泥和~f,lm剂(缓凝早强型)的品质要
求，确保了混凝土的匀质性，有效抑制了混凝土的绝热
升温速率和高度。
最大绝热温升
Th m
公
=(,c +k F云) 式O／取