济晋项目粉煤灰在混凝土中的应用总结

-1-粉煤灰在混凝土中的应用济晋项目部一、概况太澳国家重点公路济源至晋城（省界）段高速公路第5合同段，起讫桩号K8+355~K11+920，长3565m，主要工程包括K9+689、K11+524.4等大中桥七座，长1554.74延米，涵洞及通道共7道，长250.56延米；连拱隧道一座，长203延米，C25混凝土数量16230m3，C30混凝土数量29508m3，合计45738m3，数量较大；经调查施工现场周围水泥厂生产规模较小，市场需求量较大，一定程度上影响了施工进度，且价格偏高，但其周围有丰富的粉煤灰资源，且价格较低；本项目河南省交通厅、业主对混凝土结构物的外观质量要求较高；另经查阅资料、分析和研究发现：在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥，既能解决供应紧张问题、降低工程成本，又能增加混凝土的和易性、耐久性，降低水泥水化热和减少混凝土缺陷等特点，因此提出在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥的配合比方案，在施工前通过设计、试配和对比试验，并经业主和监理工程师核查、验证，选定了在混凝土中掺加粉煤灰方案，确保了工程质量和进度。二、材料准备项目部试验室配合物资部门负责人对新乡孟电水泥、焦作坚固水泥、汝阳汝河砂、南阳白河砂、沁河碎石等材料进行了详细调查，并取样试验检测合格，对粉煤灰连续走访了周边地区的洛阳电厂、轵城电厂、-2-沁北电厂等电厂，并分别取样送省试验部门检验合格。通过对其质量、供货及经济等进行全面分析后，最终选定了新乡孟电P.O32.5水泥、汝阳汝河砂、沁河碎石和洛阳电厂的粉煤灰等材料供货单位。三、配合比设计在各种材料选定后，并查阅《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规范》、《现代混凝土配合比设计手册》、《粉煤灰混凝土应用技术规范》及《公路工程国内招标文件范本（2003年版）》等技术规范和资料后，开始着手进行粉煤灰混凝土配合比的设计、试配和调整。首先按设计要求进行普通混凝土基准配合比的设计，然后按等稠度、等强度等级原则，用超量取代法进行调整，计算出粉煤灰混凝土的配合比；先后设计、试配了若干个不加粉煤灰、加粉煤灰的混凝土配合比，并进行对比试验，最终选定了在7天达到设计强度100%、28天能达到试配强度100%、满足设计及规范要求的配合比。以C25水下灌注桩混凝土配合比为例：普通混凝土配合比每立方材料用量为P.O32.5水泥400kg、砂子787kg、碎石1034kg、水185kg、外加剂3.60kg，水灰比为0.46，砂率为43%，坍落度为180~220mm；根据规范要求，选取粉煤灰取代水泥率为15%，粉煤灰超量系数1.4，计算出掺加粉煤灰的C25混凝土配合比每立方材料用量为P.O32.5水泥340kg、砂子751kg、碎石1037kg、水185kg、外加剂3.06kg、粉煤灰84kg，调整后水灰比为0.54，砂率为42%，坍落度为180~220mm，7天抗压强度达到32.8Mpa，为设计强度的109%，28天抗压强度达到44.6Mpa，为配制强度的134%，各项指标均满足规-3-范和设计要求。四、施工工艺及质量控制1、配合比选定后，请示业主和监理，提出在结构工程中使用粉煤灰混凝土，请业主和监理中心试验室对配合比给予核查。但是业主和监理有关人员对粉煤灰混凝土不了解，认为在河南很少使用粉煤灰混凝土，没有这方面的经验，且在济晋高速公路七个合同段中只有我们一家提出使用，从而不赞成我们使用。但在我们拿出配合比设计技术标准、相关规范和试验数据，并多次请专家和业主、监理座谈后，达成了共识：在混凝土中掺加粉煤灰能增加混凝土的和易性、耐久性，降低水泥水化热，是可行的，最终同意我们在结构工程中使用粉煤灰混凝土。2、在粉煤灰混凝土施工过程中，粉煤灰采用干掺法，罐装，电子计量，以保证计量准确；拌合物搅拌均匀，搅拌时间比普通混凝土延长10~30s；浇筑时，加强控制，不漏振或过振，振捣后混凝土表面不得出现明显的粉煤灰浮浆层；浇筑完毕后加强养护。3、以沁河大桥5#墩为例：桩基C25混凝土22组平均抗压强度33.4Mpa；承台C30混凝土4组平均抗压强度36.8Mpa；墩身C30混凝土66组平均抗压强度36.7Mpa；盖梁C30混凝土4组平均抗压强度36.9Mpa，均符合设计及评定要求；与普通混凝土相比，混凝土性能有较大改善，增强了和易性、耐久性，从未出现过分层离析现象；承台大体积混凝土也从未出现由于水化热使温度升高而导致混凝土的表面裂缝；混凝土外露面色泽一致，蜂窝麻面符合规范要求，在多次检查中受-4-到业主和监理的表扬。五、经济分析1、普通混凝土与粉煤灰混凝土配合比每立方材料用量比较详见下表：强度等级类别32.5水泥砂碎石水外加剂粉煤灰水下C25普通40078710341853.60加粉煤灰34075110371853.0684挖孔C25普通38577910751703.46加粉煤灰32973610581702.9681承台C30普通40575410881723.30加粉煤灰33673511011722.6876墩身C30普通40072811391523.12加粉煤灰32369811391522.58852、结合项目实际，按照P.O32.5水泥300元/吨，粉煤灰130元/吨计算，以上四种配合比（只计算粉煤灰代替水泥部分）每立方米混凝土降低成本分别为7.08元、6.27元、10.82元及12.05元，为项目节约了成本，提高了效益。六、施工总结本项目实践证明，在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥，既能增加混凝土的和易性、耐久性，降低水泥水化热和减少混凝土缺陷等等，又能降低工程成本，给单位带来一定的经济效益，当然，还需要我们进一步学习和研究，并不断的实践、应用。单位：kg