C60机制砂钢管混凝土的配置

小河特大桥是沪蓉国道主干线在湖北恩施境内一座跨径338m的上承式无铰推力式钢管混凝土拱桥，矢高67．6 m，矢跨比l／5。该桥拱肋上下弦钢管内填充C60混凝土，总用量约3 850 ms。钢管拱内核心混凝土施工采用泵送顶升压注法，施工环境处于“v”坡上，混凝土的输送须采用二级泵输送，因此要求混凝土有良好的工作性，以保证混凝土的正常施工及自密实要求，并保持高强和微膨胀，以满足结构力学性能要求和实现复合材料的“套箍效应”。由于恩施本地基本不产天然砂，从外地调运河砂，每立方米砂价格将达380元，加之山区运输不便、保障供应困难，势必影响工期。但机制砂颗粒表面粗糙、尖锐多棱角、细度模数大、石粉含量高、级配不良的特性[2]，不利于实现混凝土的自密实，目前国内也无强度高达C60机制砂钢管混凝土应用的先例。因此，研究利用机制砂配制C60自密实微膨胀钢管混凝土，具有很大的挑战性和实用价值。

C60机制砂钢管混凝土应为自密实混凝土，灌注时免振捣，凝结硬化后有良好的密实性，达到设计强度；具有收缩补偿性以及良好的工作性能，尤其可泵性好，在泵送顶升过程中，能始终保持优良工作性能状态；泌水率小，流动度大，便于混凝土自动扩展填充。结合以往经验及施工条件、浇筑进度情况，配制的钢管混凝土应满足如下技术要求：

(1)工作性：新拌混凝土坍落度220~250 mm，坍落扩展度550～650 mm，2 h坍落度保损失值不超过20 mm，压力泌水率比小于40％，含气量小于1．8％，初凝时间16～20 h。(2)抗压强度：28 d配制强度≥75 MPa，7 d抗压强度≥60 MPa。(3)限制膨胀率：14 d水中养护限制膨胀率在3．0×1O4．0×l0 范围，28 d干燥空气中养护限制干缩率≤3．O×10 。

机制砂自密实钢管混凝土的配制，除采用常规的矿物掺合料与高效减水剂双掺、膨胀剂补偿收缩途径外，还将采用高石粉机制砂混凝土应用技术 ]。与普通混凝土相比，自密实混凝土通常浆体数量高，配合比设计中粉料用量大、水胶比低。机制砂生产中富含一定数量的粒径小于0．075 mm石粉，约占机制砂总量的10~／~15％，而GB／T 14684-2001限制C60以上混凝土用机制砂的石粉含量在3％以下，多余的石粉需通过水洗去除，从而增加生产成本和环境负荷。已有研究表明，适量的石粉(70／扣lO％)在机制砂混凝土中具有润滑、增黏、填充与水化增强效应圈，若能利用机制砂中富含的部分石粉，来克服机制砂颗表面粗糙、尖锐多棱角、细度模数大、级配不良的特性，则有助于解决C60机制砂自密实钢管混凝土的离析、泌水以及胶凝材料用量过大的问题，这也是本文利用高石粉含量机制砂配制C60自密实钢管混凝土的思路所在。