硅粉在高标号混凝土中的应用

2015-08-15庄伟福唐燕平贺俊兵

居业 2015年24期

关键词：硅粉主桥离析

庄伟福唐燕平贺俊兵

(中交第一公路工程局有限公司，北京100024)

1 硅粉的定义与作用

1.1 硅粉的定义与特点

微硅粉俗称“硅粉”，是在冶炼铁和工业硅时，通过烟道排出的硅蒸汽氧化后，经收尘装置收集加工提纯后得到的无定型、粉状的二氧化硅微小颗粒，颜色为灰白色。

硅粉有以下几个特点。(1)具有较强的抗腐蚀性能。(2)粒径较小，能很好地填充水泥和耐火材料颗粒之间的间隙，使浆体更致密，流动性能更好，可以大幅度地提高混凝土的综合性能。(3)具有极高的活性，能大幅度提高混凝土的强度，掺入5% ～10%的硅粉，抗压强度可以提高10% ～30%。(4)硅粉在水中易形成－SI－OH基，具有较强的亲水性，能增加混凝土的耐久性能，延长制品的寿命。另外它还与游离的Ca(OH)结合，形成稳定的硅酸钙水化物2CaO·SiO2+H2O，该水化物凝胶强度高于Ca(OH)晶体。(5)具有早强性。(6)可以有效地控制混凝土的离析、泌水，减少或避免混凝土出现蜂窝、麻面、裂缝等缺陷。

1.2 硅粉的主要用途

硅粉主要用于水工建筑物、海港工程、盐水建筑工程、交通工程及高强度、高性能混凝土配制中。

2 实例分析

2.1 工程概况

磨石溪大桥位于酉阳县铜乡磨石溪，为分离式路基桥梁，左线志讫桩号为ZK10+113.439～ZK10+932.36，跨径组合(5*40)+(98+180+98)+(3*40)+(3*40)，桥长822 m，主桥位于半径1 625 m的圆曲线上，右线起讫桩号为 K10+145.478～K10+930.522，跨径组合(5*40)+(98+180+98)+(5*40)，桥长782 m，主桥位于半径1 625 m的圆曲线上，主桥上部为纵、竖、横三向预应力混凝土箱梁，为单箱单室截面，梁高按1.8次抛物线变化，采用双悬臂挂篮逐块对称浇筑;下部为等截面空心薄壁墩最大墩高124.5 m，灌注桩基础、引桥上部采用40 m预应力混凝土连续T梁，下部采用空心薄壁墩或圆柱墩，灌注桩基础、全桥桩基100根共1 818 m，承台15个，圆柱墩20个，共601 m，空心薄壁墩15个共计1 288.5 m，预制T梁105片，主桥箱梁752 m，单T梁块22个。

2.2 本项目采用硅粉的主要原因

(1)施工进度快。箱梁预应力钢束必须待混凝土立方体强度达到混凝土强度设计等级C55的90%(即＞49.5 MPa)后，方可张拉。根据设计图纸要求，混凝土张拉时间不得低于5天。因此现场施工要求混凝土强度在第五天的时候要满足张拉强度要求，冬天施工温度较低，梁体的保温、养生不到位，梁体前期强度上升较慢。(2)本项目严格按标准化管理“三集中”建设;“三集中”包括钢筋加工场集中、拌合站集中和小型预制构件集中。(3)本项目拌合站配备:搅拌机2台、水泥罐8个、砂石材料仓8个，项目以桥梁、隧道为主，混凝土方量有22万方，因泵送高度达到124.5 m，要求C55高标号混凝土和易性、保水性等综合性能高，为减小泵送压力及防止混凝土离析、堵管，配合比中需要掺外掺材料，如Ⅰ级粉煤灰、矿粉、硅粉等，往往因水泥品种、外掺产品多样，造成拌合站水泥储存罐不够用，硅粉为袋装产品，不需要用到水泥罐，采用硅粉可以有效解决水泥罐不足问题。(4)本项目因运距较远，粉煤灰、矿粉单价较高。(5)不掺硅粉前，混凝土配合比在施工时经常因泵送高度高，混凝土离析、堵管造成耽误施工。

2.3 混凝土配合比的控制

经工地试验室以及监理单位配合比验证，采用水灰比W/C=0.31。应严格控制砂的含泥量，碎石的压碎值、含泥量、级配，外加剂的凝结时间、坍损。SiO2含量越高，微硅粉的性能越好，在购买硅粉时，应注意控制二氧化硅含量≧85%，烧失量≦6%，45 μm筛余量≦10%，火山灰活性指数≧85%，比表面积≧15m2/g，需水量比≦125%，含水率≦3%。