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【摘 要】 根据京杭运河特大桥主梁C55砼高性能要求及施工需要，按照优选原则，进行了C55高性能砼的配备研究，确定了最优配合比，在实践中得到了验证。
【关键词】 C55；高性能；砼；配合比
1 引言
江六高速京杭运河特大桥主桥为28.5+79.5+248+79.5+28.5m的双塔双索面斜拉桥，主梁为C55砼主梁，结合主梁结构的受力特点，对现场浇筑的主梁所用的砼必须在保证其工作性的前提下，要求确保高强度砼收徐变小，具有良好的抗裂性抗碳化性抗渗性和护筋性。
根据设计要求，主梁采用C55高性能砼，确保结构刚度；施工方案中确定采用泵送砼，确保结构刚度；梁体为全预应力损失。根据结构设计和施工技术要求，该桥主梁砼的主要特点有：强度要求高、泵送距离长、坍落度大、流动性要求高、体积稳定性高。
2 配制技术要求
根据设计要求，结合现场实际原材料情况，对主梁C55高性能砼的配制技术进行系统研究，主要内容包括以下幾个方面：
2.1主梁C55高性能砼制备技术研究，包括砼原材料性能测试和质量控制高性能砼配制比设计和制备工艺，配制出满足主梁的设计和施工要求的高能性砼。
2.2矿物惨合料对C55高能性砼性能影响的研究设计方案，用不同惨量、不同品种的矿物惨合料配制主梁高性能砼性形成对比组，成型试件并进行砼能测试。
2.3对主梁新伴C55高性能砼进行功能性研究，包括坍落度、坍落扩展度、坍落度损失、泌水率、表观密度和含气量等性能试验。
2.4对主梁C55高性能砼进行基础力学性能研究，包括测试抗压强度（3d，7d，28d）、抗折强度（28d）、静弹性模量（28d）和不同龄期的动弹性模量等试验。
3 原材料及试验方法
3.1原材料质量要求
优质的原材料是制备高性能砼的基础，是优化配合比设计的前提，是高性能砼良好的工作性、力学性能和耐久性的保证，因此江六高速桥梁的施工现场对原材料来源和质量进行了严格优选和控制。
3.2原材料性能试验
水泥采用P·II52.5R硅酸盐水泥；粉煤灰采用I级（F类）优质粉煤灰；矿渣微粉；采用S95型矿渣微粉，7d抗压强度比为75.6%；外加剂采用PCA聚羧酸高性减水剂，惨量1.0%，减水率25.2%；砂采用细度模数3.0（II区），指标均符合国际中II区中砂的要求；碎石（石灰岩）采用16-31.5mm大石子和5-16mm小石子两种，指标均符合国际中II类碎石要求。
试验结果表明，各种原材料的性能均达到高性能砼的要求。
4 主梁C55高性能砼配合比设计方法
4.1主梁C55高性能砼配合比设计要求
本桥主梁是现浇主梁，结合主梁结构的受力特点，对现场浇筑的主梁所有的砼要在保证其工作性的前提下，砼收缩徐变小，具有良好的抗裂性、抗碳化性、抗渗性和护筋性。
主梁C55高性能砼设计指标如下：砼设计强度为50MPa；砼坍落度为169～200mm，1h坍损≤20%.
4.2主梁C55高性能砼配合比设计法则
课题从抗裂性和耐久性角度出发，提出高性能砼配合比设计方法——综合设计法。
5 主梁C55高性能砼的配备技术
5.1主梁砼C55配合比设计
按照双惨原则，进行配合比设计，经试验室试伴，测试工作性和力学性能，并进行整理，最后确定配合比为：C：FA：W：S：G：A=414：73：151：637：1183：6.82
5.2主梁C55高性砼试配
采用不同惨量和不同品种的抗物惨合料制备主梁C55高性能砼，设计了6组高性能砼，粉煤灰惨量分别为10%、15%、20%、粉煤灰10%和矿渣10%双惨及其他对比组。按照综合设计发计算，配合比例于表1中。
6 主梁C55高性能砼的工作性和力学性能
本斜拉桥为大跨径预应力结构，强度等级高，承受弯压荷载和动荷载。施工时采用C55泵送砼，长距离泵送要求砼粘聚性好、不离析、泌水小、可泵性好、坍落度经时损失小。
主梁中和钢筋分布很密，不蝗振捣，要求连续刚构砼坍落度大、流动性好，接近自密实砼，同时要求粗骨料最大粒径小（不大于25mm）。
对于C55高性能砼，要保证砼质量、控制温差、预防开裂，并且对构筑物外观质量也有较高要求，因此必须各个环节严格控制。
6.1主梁C55高性能砼的工作性
根据表13的配合比制行6组不同反倒料的主梁C5主性能砼，对部分指标等进行了试验，结果列于表2。
6.1.2坍落度、坍落扩展度及坍落度损失
从上表可知，配制的C55高性能砼坍落度在160mm以上，1h坍损在20%以内，每组均满足现场的泵送要求：自流平性和自密实性较高，满足主梁砼的现场施工。
6.1.3含气量
新拌有节的含气量的测定可以用于控制硬化砼的质量，从表2中可看出含气量均在2%～5%之前，满足设计要求，而且I级粉煤灰具有一定的减水作用，随着粉煤灰掺量的增加，拌合物的含气量是有下降的趋势。
6.1.4表现密度
等量取代矿物掺和料兵工，砼的表观密度仍在2400～2500kg/m3之前，满足设计要求。
6.2主梁C55高性能砼的力学性能
一般情况下砼的其它性能，如抗渗、抗冻等砼强度之前存在着密切的关系。强度越高，其刚性、不透水性、抵抗风化和某些侵蚀介质的能力也越高。
对6组C55高性能试件的抗压强度、抗折强度、弹性模量等力学性能进行了试验，结果列于表3中。
6.2.1抗压强度 试验结果表明，按C55配制的砼的28d强度在56MPa～73MPa之前。第2组采用了42.5水泥，其余各组均使用了52.5R的早强型水泥，因此3d强度就能达到50%以上，7ds强度均在70%左右。掺入粉煤灰后，早期强度有所降低，但随着龄期的增长，强度逐渐增长，28d龄期强度达到或超过与不掺加掺合料的砼。
6.2.2抗折强度
对养护28d的试块进行抗折试验，结果惠及6组试伯的28d抗折强度在6MPa～8MPa之前，掺加粉煤灰等掺合料后，抗折强度稍有降低，随着粉煤灰掺量的增加，抗折強度也有所降低。但是总体较稳定，满足主梁砼的设计要求。
6.2.3弹性模量
对养护28d的试件进行静力弱性模量测试，试验结果表明：各组砼的弹性模量相差不大，都在42GPa～48GPa之间，说明粉煤灰的掺入与掺量的多少对弹性模量的影响并不大。水灰比较小时，水泥浆体用量较少，弹性模量稍有增大，但是并不明显。
7 配合比分析与优选
第2组为采用P·II42.5水泥的对比组，在同样单掺26%I级粉煤灰，虽然早期（3d）强度低但7d和28d强度均较高，且水泥细度比P·II52.5粗，故收缩性能将有所降低，对不要求3d预应力张拉的C55低收缩徐变砼，可推荐采用。
第4组双掺20%，I级粉煤灰：S95矿渣粉各10%，但强度偏低，分析可能是所有矿渣微粉活性不高等原因所致；
第5组为单掺15%I级粉煤灰的C55混凝土，工作性、力学性能、变形性能及经济性均较好，3d抗压强度达到设计强度的71%，7d达106%，28d为71.8MPa，值得推荐；
第6组水胶比减小0.02，与第11组性能相近，满足设计要求。
综合考虑，经配合比设计和优化，并对检测结果进行比较分析，综合考虑安全与经济两方面的要求，C55主梁高性能砼采用第5组配合比。
8 实际运用情况
对于现场施工的主梁，实际施工中运用顺利，使用时工作性能良好，很好的满足了现场施工需要。同理实测张拉强度和弹性模量指标也达到了设计需要，28d标养试件强度均满足要求。
随机抽取了6个梁段的实测指标。见表4。
从数据上看，7d、28d强度均小于室内试配时强度，与实际情况相附，试配强度的保证率主要是确保实际强度能达到设计要求。
9 结论
采用单掺粉煤灰的技术，通过对砃落度、坍落度损失、扩展度、含气量以及泌水率试验，比对各组配合比相应指标，进行配合比优化。
通过优化配合比设计，采用优化后的配合比，现场施工中所制备的主梁C55高性能砼的粘聚性、保水性、泵送性良好，均很好满足施工要求，达到了高性能混凝土的技术性能指标要求，对类似工程有较强的指导意义。
参考文献：
[1]谢永江等，铁路砼工程施工技术指南[M].北京.中国铁道出版社.2005.9
[2]冯乃谦等，高性能砼技术[M].北京.原子能出版社.2000.6
[3]陈肇元.等.砼结构耐久性设计与施工指南[M].北京；中国建筑工业出版社，2004.
[4]丁大钧，高性能砼及其在工程中的应用[M].北京；机械工业出版社，2007
【关键词】 C55；高性能；砼；配合比
1 引言
江六高速京杭运河特大桥主桥为28.5+79.5+248+79.5+28.5m的双塔双索面斜拉桥，主梁为C55砼主梁，结合主梁结构的受力特点，对现场浇筑的主梁所用的砼必须在保证其工作性的前提下，要求确保高强度砼收徐变小，具有良好的抗裂性抗碳化性抗渗性和护筋性。
根据设计要求，主梁采用C55高性能砼，确保结构刚度；施工方案中确定采用泵送砼，确保结构刚度；梁体为全预应力损失。根据结构设计和施工技术要求，该桥主梁砼的主要特点有：强度要求高、泵送距离长、坍落度大、流动性要求高、体积稳定性高。
2 配制技术要求
根据设计要求，结合现场实际原材料情况，对主梁C55高性能砼的配制技术进行系统研究，主要内容包括以下幾个方面：
2.1主梁C55高性能砼制备技术研究，包括砼原材料性能测试和质量控制高性能砼配制比设计和制备工艺，配制出满足主梁的设计和施工要求的高能性砼。
2.2矿物惨合料对C55高能性砼性能影响的研究设计方案，用不同惨量、不同品种的矿物惨合料配制主梁高性能砼性形成对比组，成型试件并进行砼能测试。
2.3对主梁新伴C55高性能砼进行功能性研究，包括坍落度、坍落扩展度、坍落度损失、泌水率、表观密度和含气量等性能试验。
2.4对主梁C55高性能砼进行基础力学性能研究，包括测试抗压强度（3d，7d，28d）、抗折强度（28d）、静弹性模量（28d）和不同龄期的动弹性模量等试验。
3 原材料及试验方法
3.1原材料质量要求
优质的原材料是制备高性能砼的基础，是优化配合比设计的前提，是高性能砼良好的工作性、力学性能和耐久性的保证，因此江六高速桥梁的施工现场对原材料来源和质量进行了严格优选和控制。
3.2原材料性能试验
水泥采用P·II52.5R硅酸盐水泥；粉煤灰采用I级（F类）优质粉煤灰；矿渣微粉；采用S95型矿渣微粉，7d抗压强度比为75.6%；外加剂采用PCA聚羧酸高性减水剂，惨量1.0%，减水率25.2%；砂采用细度模数3.0（II区），指标均符合国际中II区中砂的要求；碎石（石灰岩）采用16-31.5mm大石子和5-16mm小石子两种，指标均符合国际中II类碎石要求。
试验结果表明，各种原材料的性能均达到高性能砼的要求。
4 主梁C55高性能砼配合比设计方法
4.1主梁C55高性能砼配合比设计要求
本桥主梁是现浇主梁，结合主梁结构的受力特点，对现场浇筑的主梁所有的砼要在保证其工作性的前提下，砼收缩徐变小，具有良好的抗裂性、抗碳化性、抗渗性和护筋性。
主梁C55高性能砼设计指标如下：砼设计强度为50MPa；砼坍落度为169～200mm，1h坍损≤20%.
4.2主梁C55高性能砼配合比设计法则
课题从抗裂性和耐久性角度出发，提出高性能砼配合比设计方法——综合设计法。
5 主梁C55高性能砼的配备技术
5.1主梁砼C55配合比设计
按照双惨原则，进行配合比设计，经试验室试伴，测试工作性和力学性能，并进行整理，最后确定配合比为：C：FA：W：S：G：A=414：73：151：637：1183：6.82
5.2主梁C55高性砼试配
采用不同惨量和不同品种的抗物惨合料制备主梁C55高性能砼，设计了6组高性能砼，粉煤灰惨量分别为10%、15%、20%、粉煤灰10%和矿渣10%双惨及其他对比组。按照综合设计发计算，配合比例于表1中。
6 主梁C55高性能砼的工作性和力学性能
本斜拉桥为大跨径预应力结构，强度等级高，承受弯压荷载和动荷载。施工时采用C55泵送砼，长距离泵送要求砼粘聚性好、不离析、泌水小、可泵性好、坍落度经时损失小。
主梁中和钢筋分布很密，不蝗振捣，要求连续刚构砼坍落度大、流动性好，接近自密实砼，同时要求粗骨料最大粒径小（不大于25mm）。
对于C55高性能砼，要保证砼质量、控制温差、预防开裂，并且对构筑物外观质量也有较高要求，因此必须各个环节严格控制。
6.1主梁C55高性能砼的工作性
根据表13的配合比制行6组不同反倒料的主梁C5主性能砼，对部分指标等进行了试验，结果列于表2。
6.1.2坍落度、坍落扩展度及坍落度损失
从上表可知，配制的C55高性能砼坍落度在160mm以上，1h坍损在20%以内，每组均满足现场的泵送要求：自流平性和自密实性较高，满足主梁砼的现场施工。
6.1.3含气量
新拌有节的含气量的测定可以用于控制硬化砼的质量，从表2中可看出含气量均在2%～5%之前，满足设计要求，而且I级粉煤灰具有一定的减水作用，随着粉煤灰掺量的增加，拌合物的含气量是有下降的趋势。
6.1.4表现密度
等量取代矿物掺和料兵工，砼的表观密度仍在2400～2500kg/m3之前，满足设计要求。
6.2主梁C55高性能砼的力学性能
一般情况下砼的其它性能，如抗渗、抗冻等砼强度之前存在着密切的关系。强度越高，其刚性、不透水性、抵抗风化和某些侵蚀介质的能力也越高。
对6组C55高性能试件的抗压强度、抗折强度、弹性模量等力学性能进行了试验，结果列于表3中。
6.2.1抗压强度 试验结果表明，按C55配制的砼的28d强度在56MPa～73MPa之前。第2组采用了42.5水泥，其余各组均使用了52.5R的早强型水泥，因此3d强度就能达到50%以上，7ds强度均在70%左右。掺入粉煤灰后，早期强度有所降低，但随着龄期的增长，强度逐渐增长，28d龄期强度达到或超过与不掺加掺合料的砼。
6.2.2抗折强度
对养护28d的试块进行抗折试验，结果惠及6组试伯的28d抗折强度在6MPa～8MPa之前，掺加粉煤灰等掺合料后，抗折强度稍有降低，随着粉煤灰掺量的增加，抗折強度也有所降低。但是总体较稳定，满足主梁砼的设计要求。
6.2.3弹性模量
对养护28d的试件进行静力弱性模量测试，试验结果表明：各组砼的弹性模量相差不大，都在42GPa～48GPa之间，说明粉煤灰的掺入与掺量的多少对弹性模量的影响并不大。水灰比较小时，水泥浆体用量较少，弹性模量稍有增大，但是并不明显。
7 配合比分析与优选
第2组为采用P·II42.5水泥的对比组，在同样单掺26%I级粉煤灰，虽然早期（3d）强度低但7d和28d强度均较高，且水泥细度比P·II52.5粗，故收缩性能将有所降低，对不要求3d预应力张拉的C55低收缩徐变砼，可推荐采用。
第4组双掺20%，I级粉煤灰：S95矿渣粉各10%，但强度偏低，分析可能是所有矿渣微粉活性不高等原因所致；
第5组为单掺15%I级粉煤灰的C55混凝土，工作性、力学性能、变形性能及经济性均较好，3d抗压强度达到设计强度的71%，7d达106%，28d为71.8MPa，值得推荐；
第6组水胶比减小0.02，与第11组性能相近，满足设计要求。
综合考虑，经配合比设计和优化，并对检测结果进行比较分析，综合考虑安全与经济两方面的要求，C55主梁高性能砼采用第5组配合比。
8 实际运用情况
对于现场施工的主梁，实际施工中运用顺利，使用时工作性能良好，很好的满足了现场施工需要。同理实测张拉强度和弹性模量指标也达到了设计需要，28d标养试件强度均满足要求。
随机抽取了6个梁段的实测指标。见表4。
从数据上看，7d、28d强度均小于室内试配时强度，与实际情况相附，试配强度的保证率主要是确保实际强度能达到设计要求。
9 结论
采用单掺粉煤灰的技术，通过对砃落度、坍落度损失、扩展度、含气量以及泌水率试验，比对各组配合比相应指标，进行配合比优化。
通过优化配合比设计，采用优化后的配合比，现场施工中所制备的主梁C55高性能砼的粘聚性、保水性、泵送性良好，均很好满足施工要求，达到了高性能混凝土的技术性能指标要求，对类似工程有较强的指导意义。
参考文献：
[1]谢永江等，铁路砼工程施工技术指南[M].北京.中国铁道出版社.2005.9
[2]冯乃谦等，高性能砼技术[M].北京.原子能出版社.2000.6
[3]陈肇元.等.砼结构耐久性设计与施工指南[M].北京；中国建筑工业出版社，2004.
[4]丁大钧，高性能砼及其在工程中的应用[M].北京；机械工业出版社，2007