《中铁隧道局广州三堡至水口公路扩建工程1标》技术总结
作者:赵正
一、项目概况:
  该扩建项目主要为缓解高速压力、加强珠江三角洲地区与粤西地区交通联系,促进沿线地区经济社会协调发展,路线起自鹤山市雅瑶镇三堡,经共和、司前,止于鹤山市址山镇(水口立交前),基本利用既有公路改扩建为双向八车道高速公路,设计速度维持120公里/小时,其中,共和互通式立交至平连互通式立交段约5公里,路基拓宽至49.5米;其余路段共约28公里,路基拓宽至42米,新建桥涵设计汽车荷载等级采用公路-Ⅰ级。

二、试验历程:
  该项目总投资不大,属于隧道局较小的项目,我们的产品本为隧道局集采中标范围内,由项目部直接指定我公司可以供货。起初,根据项目上各地材厂家送样的砂石、水泥、煤灰做了试配,试验非常顺利,几乎一盘搞定,只等试验结果出来准备供货。
  项目开始生产后,我公司根据试验配方第一次供货,拌合站实际使用的地材与送样的发生明显变化,以至于混凝土形态发生较大变化,在第一次水下桩基灌注中,因混凝土离析而导致断桩。
   我公司接到项目部通知,派技术员赵茂森到现场协助解决问题,针对此现象排查原因。
 
三、调试过程

1、原因排查:
(1)、水泥变化:
  现场使用的是佛山海螺42.5R水泥,经过多次试验,发现入场不同批次的水泥颜色、细度、化学成分等均有较大差异,水泥温度也高,每一批次的水泥都有差异,在混凝土中会出现需水量小、泌水、离析与需水量大、干稠、塌损大的矛盾现象,面对此现象,减水剂是很难调整了让两个自相矛盾的水泥可以通用的配方。如下图所示:同样减水剂,不同批次水泥的混凝土形态。
 
  分析其中断桩的主要原因,水泥的极度不稳定是罪魁祸首,尤其与前期试验的样品差异很大,才导致混凝土形态发生很大的逆差。
(2)、砂子级配、细度模数变化:
   在试验中,尤其前面做了一次调试后,形态良好,发货2吨,再次复盘的时候竟然又出现泌水离析,而此时的水泥没有发生明显变化,最终,发现砂子的颜色、粗细都有差异。前一条调试的砂子为偏细、需水量略大的黄沙,而今天换成了偏粗、需水量较小的偏白色砂子,明显不一样,导致混凝土形态发生变化。如下图所示:
 
(3)骨料贝壳杂质、云母含量高:
  砂石中的杂质、云母的含量是危害性、影响极大的。首先,杂质、云母强烈吸附减水剂,而在初期形态调好的情况下,后期杂质、云母吸附的减水剂缓慢释放出来,导致混凝土后期泌水板结;其次,云母、杂质成分属于骨料中有害的软弱颗粒,会明显降低混凝土的强度,尤其云母含量超过2%的骨料,强度几乎起不来。因此,我们在面临其他工地滞后泌水、板结、包裹性差、强度偏低的情况,应该对骨料中云母、杂质进行查看,分析原因。
如下图所示:
 
2、调试过程:
  实验室主任对我们调试阶段外加剂的要求特别高,使得试验难度增大,我在实验室第一次调减水剂的时候,遇到的这一批次的海螺水泥对减水剂非常敏感,需水量比较低,特别容易泌水,而且打出来的混凝土表面泛黄,混凝土流动性不太好,现场砂子含粉很少,即使把砂率提上来对泌水现象并没有什么改善。把减水率降下来,所出现的问题就是,混凝土流动性差,混凝土表面始终泛黄、微泌,但是不抓地,更别提保坍了,我以为是水泥对101A的适应性不好,于是我就换了母液继续调试。
 
  经过通宵调试之后,终于用301B调出来了一把,混凝土表面不泌水也不泛黄了,实验室主任也认可了混凝土的形态,但是容重2300太低。后面把含气量降下来,但是这批水泥已经打完了,后面又送了两车水泥,打出来的形态完全不一样。即使我不加引气剂,通过搅拌机搅出来的混凝土表面气泡依然很多。
   由于水泥比较敏感,我们在调试过程中把能用的小料都试过了,加鞣酸的混凝土稍粘,母液用量会增加,而且混凝土并没有太好的改善。主任的要求是出机流动性好,扩展550,一个半小时坍落度180以上。我们刚开始的思路是把混凝土状态先打开,把减水率提上去保证流动性,但是这样很容易泌水而且即使是泌水状态下,保坍效果也不是很好。在保证不泌水、混凝土包裹性可以的情况下,容重始终在2340左右。由于之前含气降下来后混凝土形态立马就变了,因此这一次我们就一点一点降含气,同时根据降下含气后混凝土的形态、容重和一个半小时后的坍落度来微调减水率跟保坍。
 
  我们不断地尝试终于把引气剂控制在一顿里加0.05公斤,做出来容重2370,我们也试过不加引气剂的情况,但是效果不好,混凝土和易性不太好,而且容重也不高。主要是搅拌机在搅拌的过程中会引入很多大气泡,并且301B也带有引气效果,所以我们还是决定稍加一点引气。至于保坍这方面,101C基本控制在150~200,少了保不了一个半小时,大于200后会出现后滞泌水,最终还是调出来了最佳的配方。
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