核心提示:活性粉末混凝土声屏障肋柱配合比设计方案,为了满足客专和高速铁路声屏障工程的使用需求,根据结构和受力情况,并兼顾经济型考虑,需要设计两个强度的RPC材料以满足不同路段活性粉末混凝土声屏障肋柱的材料需求。
1 PC透明隔音板肋柱设计的材料要求。
为了满足客专和高速
铁路声屏障工程的使用需求,根据结构和受力情况,并兼顾经济型考虑,需要设计两个强度的RPC材料以满足不同路段活性粉末混凝土声屏障肋柱的材料需求:(1)RPC1强度要求稍低,抗压强度≥120MPa,抗折强度≥15MPa,弹性模量≥40GPa,混凝土拆模时的强度要求大于40MPa。(2)RPC2强度要求较高,抗压强度≥150MPa,抗折强度≥20MPa,弹性模量≥50GPa,拆模时的强度要求大于40MPa。两种RPC材料同时需满足抗氯离子渗透性和抗冻性,以保证结构的耐久性。根据RPC混凝土耐久性能指标要求:抗冻等级大于F500级,电通量小于40C;混凝土中氯离子含量要求不大于0.06%;以此3项指标为基准,兼顾经济性,进行活性粉末混凝土的配合比设计。
2 原材料。
结合TB10424-2010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》要求。经过试验筛选,确定了配制RPC材料用原材料如下:水泥选用太原市广厦水泥有限公司生产的P.0 42.5普通硅酸盐水泥,实测28天抗压强度为51.4MPa。细骨料(石英砂)选用山西省忻州市金鑫建材公司生产的石英砂,分粗粒径石英砂(1.0~0.63mm)、中粒径石英砂(0.63~0.315mm)、细粒径石英砂(0.315~0.16mm)及超细粒径石英砂(0.16mm以下)四个粒级。复合掺合料选用RPC专用复合掺合料,SiO2含量大于85%,活性指数高于120%。外加剂选用RPC专用化学增强剂,减水率不得低于29%,碱含量不得大于3.5%,含气量小于2%,符合现行国家标准《混凝土外加剂》(GB 8076-2008)、《混凝土外加剂应用技术规范》(GB 50119-2013)、《聚羧酸系高性能减水剂》(JG/T 223-2007)的规定;活性粉末混凝土材料用化学增强剂,并应与所用水泥及复合掺合料的适应性能良好。钢纤维选用RPC专用钢纤维,实测检验抗拉强度为3220MPa,直径为0.21mm,长度为13.20mm。拌合水为饮用水。
3 养护制度与强度试验方法。
依据探索试验的研究结果选取养护制度,采取自动蒸汽养护系统进行养护,养护程序:静停6小时后缓慢升温至80℃,恒温时间72小时后缓慢降至室温。肋柱脱模后洒水养护3天,保持产品表面的湿润状态。混凝土力学性能试验依据GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》相关试验方法进行。根据14d强度及弹模,优选出RPC材料的配合比。
4 配合比的设计与优化。
(1)针对RPC130的力学性能和耐久性能要求,共设计了11个配合比,如表1所示。
(2)以混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能作为确定RPC130配合比的评价指标,并考虑到经济性进行活性粉末混凝土的配合比筛选。根据混凝土拌合物性能要求,要求拌制出来的RPC混凝土拌合料塌落度不大于180mm,要求拌合物的密度介于2400Kg/m3~2500Kg/m3之间;根据混凝土力学性能的要求,对表1中RPC配合比进行综合的分析和评价,选取RPC7作为RPC130最终配合比。针对这一配合比进行力学性能和耐久性能试验,实测RPC130抗压强度:138.3MPa ,抗折强度:18.1MPa弹性模量:48.7GPa,混凝土30h拆模时抗压强度为81.8MPa,抗冻等级>F500,电通量试验结果为0C,均满足力学性能和耐久性能的相关要求。
(3)针对RPC160的力学性能和耐久性能要求,共设计了10个配合比,如表2所示。
(4)同样以混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能作为确定RPC160配合比的评价指标,并考虑到经济性进行活性粉末混凝土的配合比筛选。根据混凝土拌合物性能要求,要求拌制出来的RPC混凝土拌合料塌落度不大于180mm,要求拌合物的密度介于2400Kg/m3~2500Kg/m3之间;根据混凝土力学性能的要求,RPC混凝土抗压强度不小于160MPa ,RPC抗折强度不小于22MPa,RPC弹性模量不小于50GPa,RPC6、RPC7、RPC9和RPC10四组符合要求。综合考虑经济型因素,选取钢纤维掺量较低的RPC6作为最终配合比。针对这一配合比进行力学性能和耐久性能试验,实测RPC160抗压强度:178MPa ,抗折强度:23.2MPa弹性模量:51.4GPa,混凝土30h拆模时抗压强度为152.8MPa,并且抗冻等级:>F600,电通量为0C,均满足相关的要求。