高性能混凝土在温福铁路宁德特大桥中的应用

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发布时间：2021-09-15

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高性能混凝土在温福铁路宁德特大桥中的应用
文成海
(中铁大桥局集团第二工程有限公司，江苏南京210015)
摘要：结合温福铁路宁德特大桥工程，通过分析机
理，优选原材料，改善混凝土的耐久性、强度、工作性和经济
性，精心组织，精心施工，取得较好的效果。
关键词：混凝土桥；高性能混凝土；耐久性；施工设计
1 概述
温福铁路(福建段)宁德特大桥设计速度200
250 km／h，使用寿命100年；地处海水区严重腐蚀
环境，环境作用等级为氯盐环境L2~L3级、化学侵
蚀环境H2级。结构耐久性要求高，因此采用高性
能耐久(防腐蚀)混凝土。
2 高性能耐久混凝土配合比设计原则
2．1 选用优质的原材料
2．1．1 水泥
水泥过细，水泥熟料中C。A含量过高，将导致
水泥的水化速度过快，水化热过于集中释放，表现为
混凝土的收缩增大、内外温差偏大、抗裂性下降，对
混凝土耐久性不利。因此，应对水泥比表面积及
C。A含量加以限制。要求水泥比表面积≤350
m。／kg；C。A≤8．0％。水泥中的碱含量过高不仅容
易引发混凝土的碱一骨料反应，而且增加混凝土的
开裂倾向。不宜采用碱含量过高的水泥，要求碱含
量4o．06 。宁德特大桥选用江苏双龙集团有限公
司的P·O 42．5级水泥，技术指标符合要求。
2．1．2 掺和料
采用烧失量大的粉煤灰配制的混凝土工作性能
差(烧失量大意味着含碳量大，从而需水量大导致坍
落度损失大、不易捣实)，强度效应差(ta特兰效应降
低)，耐久性差tiff孔固化和致密效应降低)。因此，
对粉煤灰的烧失量应予以重点控制，而对于细度不
必过于苛求。
在混凝土中掺入矿渣能增加耐久性，矿渣越细，
活性越高，收缩也随矿渣细度的增加而增加，所以太
细了也不好。从减少昆凝土收缩开裂的角度出发，
磨细矿渣的比表面积以不超过500 m ／kg为宜，最
好不超过450 rn ／kg。现在选用的矿渣比表面积在
400 m ／kg左右。所以，考虑采用双掺(即矿渣和粉
煤灰)的办法，利用二者的细度和活性差异使二者起
到互补作用。宁德特大桥选用的粉煤灰是漳州后石
电厂F类I级灰；选用的矿渣是福州新丰建材有限
公司的$95级。技术指标满足要求。
2．1．3 骨料
细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率
低、空隙率小的洁净天然中粗河砂。各项指标均符
合耐久混凝土用细骨料要求。粗骨料选用级配合
理、粒形良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净
碎石。在运输和装卸过程中，其级配可能发生变化。
为了确保骨料具有良好的级配，采用多级配石，如采
用二级配石或三级配石。
宁德特大桥采用5～16 mm和16～31．5 mm
的二级配碎石配制C50以下级别的混凝土，而C50
以上的混凝土用碎石是5～16 mm 和10～20 mm
的二级配碎石。使用过程中对粗骨料实行分级采
购、分级存贮、分级计量，配合比试配时再确定各级
配碎石的具体用量，以使骨料具有尽可能小的空隙
率，从而降低混凝土的胶凝材料用量。骨料的坚固
性及有害物含量对混凝土的耐久性影响较大，对骨
料中有机物、云母、轻物质、氯离子含量等做了严格
限制。水、混凝土中的碱、活性骨料是发生碱一骨料
反应的3个必要条件，缺一不可。为预防混凝土发
生碱一骨料反应，选用非碱活性骨料。宁德特大桥
选用的碎石是温福铁路霞浦盐田隧道洞渣；选用的
砂是福安赛岐河砂。技术指标满足要求。
粗骨料的最大公称粒径不宜超过混凝土保护层
厚度的2／3，且不得超过钢筋最小间距的3／4。配制
C50及以上混凝土时，粗骨料最大公称粒径(圆孔)
不应大于25 mm。其松散堆积密度应大于1 500