本申請(qǐng)涉及建筑材料，尤其是涉及一種高海拔大溫差橋梁墩身全洞渣混凝土配合比設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

1、橋梁墩身全洞渣混凝土是指在鐵路建設(shè)中，將隧道開(kāi)挖過(guò)程中產(chǎn)生的洞渣資源化利用，經(jīng)過(guò)破碎、篩分等處理后，用作橋梁墩身混凝土的骨料。

2、在高海拔地區(qū)進(jìn)行橋梁墩身的建設(shè)，通常會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題，高海拔地區(qū)的大氣層較薄，空氣密度低，通常具有獨(dú)特的氣候特征，其中晝夜溫差大是一個(gè)顯著的現(xiàn)象，在高海拔地區(qū)溫度變化劇烈、紫外線輻射強(qiáng)、大氣壓力低等這些現(xiàn)象下，會(huì)影響混凝土的水化反應(yīng)速度、強(qiáng)度發(fā)展和耐久性等，會(huì)使得混凝土預(yù)制面臨特殊的挑戰(zhàn)。

3、目前普通混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，主要針對(duì)于預(yù)拌混凝土的技術(shù)和施工特點(diǎn)，更多關(guān)注混凝土工作性能和力學(xué)性能，難以滿足高海拔地區(qū)橋梁墩身全洞渣混凝土生產(chǎn)中對(duì)于獨(dú)特氣候條件產(chǎn)生的生產(chǎn)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)提供一種高海拔大溫差橋梁墩身全洞渣混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以滿足高海拔地區(qū)橋梁墩身全洞渣混凝土生產(chǎn)中對(duì)于獨(dú)特氣候條件產(chǎn)生的生產(chǎn)要求的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了降低水化熱的產(chǎn)生，降低混凝土基體收縮以及提升了混凝土的初始密實(shí)度。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種高海拔大溫差橋梁墩身全洞渣混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：將p.o?42.5水泥作為墩身混凝土原材料；將不同巖性材料作為墩身混凝土的骨料；采用改性后的不同巖性材料的石粉質(zhì)礦物作為墩身混凝土的摻和料；采用聚羧酸系的減水系作為墩身混凝土的減水劑；對(duì)墩身混凝土中各組分按照用量攪拌混合均勻，得到拌合物；對(duì)拌合物進(jìn)行工作性能測(cè)試，并驗(yàn)證拌合物滿足設(shè)計(jì)要求；其中，不同巖性材料包括白云巖、板巖和片麻巖，摻合料摻量為40%，水膠比為0.31。

3、進(jìn)一步地，白云巖、板巖和片麻巖作為骨料包括細(xì)骨料和粗骨料；細(xì)骨料主要技術(shù)指標(biāo)包括：粒徑為0-5mm、細(xì)度模數(shù)為2.3、吸水率為＜2.0%、硫化物含量為＜0.5%、石粉含量為≤7.0%、空隙率為≤2.0%、壓碎值為≤25.0%；粗骨料主要技術(shù)指標(biāo)包括：表觀密度為≥2500kg/m3、吸水率為＜2%、巖石抗壓強(qiáng)度與砼強(qiáng)度等級(jí)比≥1.5、針片狀含量為≤8%、含泥量為≤1.0%、堆積密度為≥1350kg/m3。

4、進(jìn)一步地，白云巖、板巖和片麻巖的石粉質(zhì)礦物作為摻和料的主要技術(shù)指標(biāo)包括：細(xì)度為≤30%、燒失量為≤5.0%、氯離子含量為≤0.02%、三氧化硫含量為≤3.0%、氧化鈣含量為≤10.0%、游離氧化鈣含量為≤1.0%、半水亞硫酸鈣含量為≤3.0%、需水量比為≤105%、含水率為≤1.0%。

5、進(jìn)一步地，聚羧酸系的減水劑主要技術(shù)指標(biāo)包括：減水率為≥20%、常壓泌水率為≤20%、30分鐘坍落度保留值為≥180min、60分鐘坍落度保留值為≥150min、壓力泌水率為≤90%、含氣量為≥4.5%、28天抗壓強(qiáng)度比為≥120、氯離子含量為≤0.2%、硫酸鈉含量為≤10%、堿含量為≤10%、水泥凈漿流動(dòng)度為≥240mm。

6、進(jìn)一步地，最大水灰比為0.55、最小水泥用量為275kg/m3、最大水泥用量不超過(guò)500kg/m3、配制大體積混凝土?xí)r水泥用量不宜超過(guò)350kg/m3、最大堿含量為1.8kg/m3、最大氯離子含量為0.3%。

7、進(jìn)一步地，全洞渣混凝土入模的性能檢測(cè)要求包括坍落度為140-180mm、入模含氣量為2.0%-4.0%、入模溫度＜30℃、初凝時(shí)間控制為15-20h內(nèi)。

8、進(jìn)一步地，p.o?42.5水泥的主要技術(shù)指標(biāo)包括：比表面積為300-350㎡/㎏、初凝時(shí)間為≥45min、安定性為≤5mm、堿含量為≤0.60%、三氧化硫含量為≤3.5%、燒失量為≤5.0%、氧化鎂含量為≤5.0%、游離氧化鈣含量為≤1.0%。

9、進(jìn)一步地，根據(jù)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)cuo、水泥強(qiáng)度等級(jí)fceg、水泥富裕系數(shù)γc、粉煤灰影響系數(shù)γf、以及碎石回歸系數(shù)aa和ab，確定水膠比w/b；其中，fce=γcfceg，fb=γffce，w/b=（aa×fb）/（fcuo+aa×ab×f）b，fce為水泥實(shí)際強(qiáng)度，fb為水泥和摻和料的混合物的28天的抗壓強(qiáng)度，f為凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，b為混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。

10、本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：由于采用了不同巖性材料作為骨料，通過(guò)調(diào)整混凝土的配合比，減少水泥用量，從而降低水化熱的產(chǎn)生，并且白云巖、板巖和片麻巖作為洞渣制備優(yōu)質(zhì)骨料，可以提升混凝土的初始密實(shí)度。

技術(shù)特征：

1.一種高海拔大溫差橋梁墩身全洞渣混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種高海拔大溫差橋梁墩身全洞渣混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，其特征在于，白云巖、板巖和片麻巖作為骨料包括細(xì)骨料和粗骨料；

3.如權(quán)利要求1所述的一種高海拔大溫差橋梁墩身全洞渣混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，其特征在于，白云巖、板巖和片麻巖的石粉質(zhì)礦物作為摻和料的主要技術(shù)指標(biāo)包括：細(xì)度為≤30%、燒失量為≤5.0%、氯離子含量為≤0.02%、三氧化硫含量為≤3.0%、氧化鈣含量為≤10.0%、游離氧化鈣含量為≤1.0%、半水亞硫酸鈣含量為≤3.0%、需水量比為≤105%、含水率為≤1.0%。

4.如權(quán)利要求1所述的一種高海拔大溫差橋梁墩身全洞渣混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，其特征在于，聚羧酸系的減水劑主要技術(shù)指標(biāo)包括：減水率為≥20%、常壓泌水率為≤20%、30分鐘坍落度保留值為≥180min、60分鐘坍落度保留值為≥150min、壓力泌水率為≤90%、含氣量為≥4.5%、28天抗壓強(qiáng)度比為≥120%、氯離子含量為≤0.2%、硫酸鈉含量為≤10%、堿含量為≤10%、水泥凈漿流動(dòng)度為≥240mm。

5.如權(quán)利要求1所述的一種高海拔大溫差橋梁墩身全洞渣混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，其特征在于，最大水灰比為0.55、最小水泥用量為275kg/m3、最大水泥用量不超過(guò)500kg/m3、配制大體積混凝土?xí)r水泥用量不宜超過(guò)350kg/m3、最大堿含量為1.8kg/m3、最大氯離子含量為0.3%。

6.如權(quán)利要求1所述的一種高海拔大溫差橋梁墩身全洞渣混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，其特征在于，全洞渣混凝土入模的性能檢測(cè)要求包括坍落度為140-180mm、入模含氣量為2.0%-4.0%、入模溫度＜30℃、初凝時(shí)間控制為15-20h內(nèi)。

7.如權(quán)利要求1所述的一種高海拔大溫差橋梁墩身全洞渣混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，其特征在于，p.o?42.5水泥的主要技術(shù)指標(biāo)包括：比表面積為300-350㎡/㎏、初凝時(shí)間為≥45min、安定性為≤5mm、堿含量為≤0.60%、三氧化硫含量為≤3.5%、燒失量為≤5.0%、氧化鎂含量為≤5.0%、游離氧化鈣含量為≤1.0%。

8.如權(quán)利要求1所述的一種高海拔大溫差橋梁墩身全洞渣混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，其特征在于，根據(jù)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)cuo、水泥強(qiáng)度等級(jí)fceg、水泥富裕系數(shù)γc、粉煤灰影響系數(shù)γf、以及碎石回歸系數(shù)aa和ab，確定水膠比w/b；其中，fce=γcfceg，fb=γffce，w/b=（aa×fb）/（fcuo+aa×ab×f）b，fce為水泥實(shí)際強(qiáng)度，fb為水泥和摻和料的混合物的28天的抗壓強(qiáng)度，f為凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，b為混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，并公開(kāi)了一種高海拔大溫差橋梁墩身全洞渣混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：S1，將P.O?42.5水泥作為墩身混凝土原材料；S2，將不同巖性材料作為墩身混凝土的骨料；S3，采用改性后的不同巖性材料的石粉質(zhì)礦物作為墩身混凝土的摻和料；S4，采用聚羧酸系的減水系作為墩身混凝土的減水劑；S5，對(duì)墩身混凝土中各組分按照用量攪拌混合均勻，得到拌合物并進(jìn)行工作性能測(cè)試，且驗(yàn)證拌合物滿足設(shè)計(jì)要求；不同巖性材料包括白云巖、板巖和片麻巖，摻合料摻量為40%，水膠比為0.31。本申請(qǐng)實(shí)現(xiàn)了降低水化熱的產(chǎn)生，降低混凝土基體收縮以及提升了混凝土的初始密實(shí)度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以滿足高海拔地區(qū)橋梁混凝土的預(yù)制要求。

技術(shù)研發(fā)人員：皇松偉,張磊,丁亞文,汪超,翟升望,駱軍平,陶宏偉,孫明明,鄭旺,張朝輝,李繼鵬,曹文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵四局集團(tuán)第一工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19