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祝 2007 年中国商品混凝土可持续发展论坛暨第四届全国商品混凝土信息技术交流 大会圆满成功！

祝 2007 年中国商品混凝土可持续发展论坛暨第四届全国商品混凝土信息技术交流 大会圆满成功！. 广东柯杰外加剂科技有限公司. 聚羧酸 KJ-JS 高性能减水剂 配制 C20 ～ C100 高性能混凝土的试验与应用. 柯科杰，李桂青，黄仕阶，庄建坤，柯 蕾，黄耀明 （广东柯杰外加剂科技有限公司，广东 佛山 528241 ） 　　报告人：柯科杰教授级高工 二 OO 七年九月. 摘 要.

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祝 2007 年中国商品混凝土可持续发展论坛暨第四届全国商品混凝土信息技术交流 大会圆满成功！

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  1. 祝2007年中国商品混凝土可持续发展论坛暨第四届全国商品混凝土信息技术交流大会圆满成功！祝2007年中国商品混凝土可持续发展论坛暨第四届全国商品混凝土信息技术交流大会圆满成功！ 广东柯杰外加剂科技有限公司

  2. 聚羧酸KJ-JS高性能减水剂配制C20～C100高性能混凝土的试验与应用聚羧酸KJ-JS高性能减水剂配制C20～C100高性能混凝土的试验与应用 柯科杰，李桂青，黄仕阶，庄建坤，柯 蕾，黄耀明 （广东柯杰外加剂科技有限公司，广东 佛山 528241） 　　报告人：柯科杰教授级高工 二OO七年九月

  3. 摘 要 ◆ 本文主要介绍聚羧酸KJ-JS高性能减水剂的主要性能，对配制C15-C100高性能混凝土的部分试验，并在高速铁路武广客运专线、新广州火车站与温福铁路白马河桥等路桥工程60多万m3 C15~C90HPC的工程应用实例。对高性能减水剂在客运专线与其他重大工程的高性能混凝土的配制与应用具有一定的参考价值。

  4. 主要内容 1、前言 2、KJ-JS高性能减水剂的主要性能 3、高性能混凝土的配制试验 4、工程应用 5、结束语

  5. 1、前言 ◆随着科学技术的发展和施工技术的进步 ◆ 工程建设的规模日趋宏大 ◆ 结构形式更加复杂 ◆ 施工工艺发生了巨大的变化 ◆ 各种在严酷环境使用的重大混凝土结构

  6. 1、前言（续） ◆混凝土工程的施工难度大 ◆ 耐久性要求高 ◆ 一旦出现事故，则后果十分严重，修补耗资 巨大 ◆ 还有大量钢筋混凝土结构的基础设施老化或 过早劣化、 开裂，甚至严重损坏也需投入巨 额资金进行修补或拆换。

  7. 1、前言（续） ◆ “高性能混凝土”（HPC）是国外20世纪80年代末90年代初基于混凝土结构耐久性设计提出的新概念的混凝土 ◆ 其最大特点是： ●高耐久性(使用寿命达100年) ●高体积稳定性 ●足够的力学性能 ●良好工作性

  8. 1、前言（续） ●用HPC来替代传统的混凝土结构和建造 在严酷环境中的特殊结构 ●具有明显的经济效益和社会效益 ●今后混凝土技术发展方向

  9. 1、前言（续） ◆HPC必须流动性好、可泵性好、可控制坍落度损失，以保证施工要求的工作度 ◆ 高性能减水剂是生产HPC不可缺少的外加剂 ◆ 聚羧酸系高性能减水剂是目前国内外的研发热点 ◆ 具有以下独特的优点： ●水泥的适应性好 ●低掺量、高减水增强率 ●混凝土坍落度损失小 ●是一种安全、绿色环保型高性能减水剂

  10. 1、前言（续） ◆聚羧酸KJ-JS高性能减水剂我司已研制成功，并形成 万吨/年以上的生产规模 ◆KJ-JS高性能减水剂的主要性能 ◆ 配制C20～C100高性能混凝土应用试验 ◆ 在高速铁路武广客运专线、轻轨、桥梁 ◆ 高432m的广州西塔等重大工程 ◆60多万m3C20～C90高性能混凝土的工程应用

  11. 2、KJ-JS高性能减水剂的主要性能 ●掺KJ-JS对广东主要水泥品种净浆流动度的对比试验 ◆ 2.1 KJ-JS高性能减水剂对水泥的适应性试验

  12. ●掺KJ-JS对广东主要水泥品种净浆流动度的对比试验●掺KJ-JS对广东主要水泥品种净浆流动度的对比试验

  13. ●掺KJ-JS对广东主要水泥品种净浆流动度的对比试验●掺KJ-JS对广东主要水泥品种净浆流动度的对比试验

  14. 表1对广东主要不同水泥品种的水泥净浆流动度

  15. ●掺KJ-JS与不同胶凝材料组合的适应性试验（掺KJ-JS1.8%)单位：g●掺KJ-JS与不同胶凝材料组合的适应性试验（掺KJ-JS1.8%)单位：g • KJ-JS聚羧酸减水剂与水泥、矿物掺合料有较好的适应性

  16. 表2 掺KJ-JS水泥净浆流动度及其损失对比试验

  17. 2.1 KJ-JS高性能减水剂对水泥的适应性 ◆试验结果表明： ●KJ-JS高性能减水剂与国内外聚羧酸系一样 ●由于具有独特的梳状分子结构，能在水泥颗粒表面形成立方体保护层 ●同萘系、脂肪族、氨基磺酸盐等高效减水剂相比 ●对多种水泥适应性更好 ●水泥净浆流动度更大 ●经时损失少 ●综合性能优越

  18. ◆ 2.2 KJ-JS高性能减水剂对混凝土主要性能试验与质量检验报告 2.2.1 KJ-JS高性能减水剂主要性能： ● KJ-JS与高效减水剂不同掺量与减水率的试验

  19. ● KJ-JS不同掺量与不同水泥用量的混凝土减水率试验 P·Ⅱ42.5R粤秀水泥

  20. 表3 近期不同掺量混凝土减水率与强度试验 配合比:C:S:G=330:726:1089 （粤秀PⅡ·42.5R）

  21. 表3近期不同掺量混凝土减水率与强度试验 配合比:C:S:G=330:726:1089 （粤秀PⅡ·42.5R）

  22. ◆ KJ-JS与国内外同类产品 表4对混凝土主要性能的影响对比试验结果

  23. 2.2.2 质量检验报告 表5

  24. 2.2.2 质量检验报告 表5

  25. ◆从试验与检验结果可看出： ●KJ-JS掺量少。一般掺量为0.1~0.4%（含固量计，下同），常用掺量0.15~0.25%。当KJ-JS掺量达0.2~0.4%时，混凝土减水率大幅度增加（达20%~40%），增强度也显著提（早期30~140%，后期20~80%），坍落度损失少，特别适合于配制高强高性能混凝土。 ●聚羧酸减水剂由于分子结构中支链较多，表面张力较低，因此掺用后对混凝土具有一定的引气性，常用掺量下，混凝土含气量一般为2~6%，这有利于改善混凝土的和易性，减小泌水，无害杂质少，提高混凝土的抗渗、抗冻等耐久性能。

  26. 3、高性能混凝土的配制试验 ◆中国工程院院士吴中伟教授认为：高性能混凝土是一种新型高技术混凝土 ★ 它以耐久性作为设计的主要指标 ★针对不同用途要求，有重点地保证： ▲ 耐久性 ▲工作性 ▲适用性 ▲强度 ▲体积稳定性▲ 经济性 ★ 配制上的特点： ▲低水胶比▲选用优质原材料 ▲掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂

  27. ◆他还建议：HPC的强度下限从C50~C60降低到C30左右，以不损及混凝土内部结构为度，以保证其耐久性 与体积稳定性 ◆ 3.1 掺KJ-JS配制C25~C35HPC耐久性试验 ★ 高性能混凝土由于其很低的水胶比而具有很低的渗透性，同时由于掺了活性矿物细掺料而有更高的密实度和抗化学侵蚀的能力。

  28. ★ 由于影响混凝土耐久性的各种破坏过程几乎都与水不无密切的关系，因此混凝土的渗透性认为是评价混凝土耐久性的重要指标。 ★ 目前世界上最流行的混凝土渗透性评价用（Cl-渗透电通量，C）表示 ★ 新建温福铁路白马河特大桥按设计使用年限为100年，采用高性能混凝土。

  29. 表6白马河特大桥耐久性混凝土配合比设计及试验结果(续下表)表6白马河特大桥耐久性混凝土配合比设计及试验结果(续下表)

  30. 表6白马河特大桥耐久性混凝土配合比设计及试验结果(续上表)表6白马河特大桥耐久性混凝土配合比设计及试验结果(续上表)

  31. 表6白马河特大桥耐久性混凝土配合比设计及试验结果(续上表)表6白马河特大桥耐久性混凝土配合比设计及试验结果(续上表)

  32. ●根据抗压强度和56d电通量指标试验检验结果，可满足设计与施工要求，配合比17#、18#19#分别满足作为C25、C30、C35混凝土配合比用于相应工程部位的混凝土工程●根据抗压强度和56d电通量指标试验检验结果，可满足设计与施工要求，配合比17#、18#19#分别满足作为C25、C30、C35混凝土配合比用于相应工程部位的混凝土工程 ◆ 3.2 C50 HPC预制梁应用试验 表7 C50 HPC配合比设计材料表

  33. 表8 C50 HPC主要性能指标 C50-2配合比满足设计与施工要求。

  34. 根据不同工程设计与施工要求： ◆ 3.3 掺KJ-JS新拌HPC工作性的应用试验(表9) 注：#1中铁十七局、#2、中建二局、大桥局二工 区、#4~#6粤秀

  35. 3.4掺KJ-JS低水泥用量配制C80～C90HPC试验(表10) ●试验结果表明用300kg水泥与50%的掺合料仍可配制C80～C90HPC ，28d达108~110MPa

  36. 3.5 KJ-JS配制C50～C100HPC试验 ● 为用KJ-JS与常规材料配制高强与超高强高性能混凝土的情况进行了探索试验。 ●粤秀P·II 42.5R水泥；II级粉煤灰；S95矿渣粉；挪威硅灰；II区的中砂；5～25mm的碎石，其中C100的采用5～20mm的碎石，较圆滑。

  37. 表11KJ-JS配制C50～C100HPC的试验 ●掺20~35%掺合料与KJ-JS可配制出合格的C50~C100HPC，28d达65MPa~118MPa

  38. 3.6 C60轨枕配合比蒸养应用试验(表12) ●蒸养的规律是先静停2-2.5h,然后升温,最后升温至55℃恒温.

  39. 4、KJ-JS主要工程应用实例 ◆ KJ-JS聚羧酸高性能减水剂已在高速铁路： ● 武广客运专线Ⅰ线（湖北咸宁段） ● Ⅴ标（广东韶关段） ● 新广州站及相关工程区间站前工程ZQ-Ⅱ标段 ● 温福铁路白马河特大桥 ● 广深港客运专线 ● 广珠轻轨 ● 预拌HPC 60多万m3C15~C90的高性能混凝土中的应用，取得 了显著技术效果、经济与社会效益。

  40. 4.1 KJ-JS在350km/h高速铁路武广客运专线Ⅴ标（广东韶关段）高性能混凝土的应用 ★ 工程所用的混凝土均是称为“绿色混凝土”的高性能混凝土 ★ 结合环境条件： ▲ 二级碳化环境（T2）； ▲ 二级化学侵蚀环境； ▲ 对外加剂的要求非常之高；

  41. ★选用优良适宜的外加剂是高性能混凝土配合比设计★选用优良适宜的外加剂是高性能混凝土配合比设计 的一个重要环节 ★经对14家16种聚羧酸类高性能减水剂进行试验对比 ●厂家质量保障 ●生产能力 ●企业信誉 桥 墩

  42. ★在实际施工使用过程中，保证了施工现场对混凝土拌合物的工作性能要求 ●保证了混凝土的强度和耐久性能 ★以扩大基础C30泵送混凝土设计（W/B=0.44）为例 ●28d在实测强度都在39.4~43.4MPa之间 ●56d电通量为834~877C，小于T2H2≦1200(C)的要求 ● 抗裂性能好，连续28d观察，无肉眼可见裂纹 ● 综合费用节省54万元

  43. 4.2 KJ-JS在武广客运专线XXTJⅠ标（湖北咸宁段）的应用铁十一局二工区承建有16.2km ●XXTJⅠ标段施工配合比与实际强度

  44. ★工程中大量使用 ▲在一年多的使用过程中,无论配制中、低标号的混凝土 KJ-JS效果都十分良好 ▲能够很好地满足设计与施工要求 ▲减水增强率高（130%~152%） ▲保塑性好、掺合料多（25%~40%） ▲电通量低（432-681C） ▲抗裂性能好（连续28天观察，无肉眼可见裂纹） ▲节约水泥30% ▲综合费用节省70万元

  45. 4.3 KJ-JS在武广客运专线新广州站C50高性 能混凝土的应用 ★ 由中铁大桥局股份公司承建的标段为武广客运专线新建铁路 新广州站及相关工程区间站前工程ZQ-Ⅱ标段 全长11.85gkm、 包括： ● 跨环城高速特大桥一座，全长11.322双线公里 ● 32m与24m箱梁共278孔 ● 现浇连续梁（刚构）14座 ● 基础设施设计速度目标值350km/h ● 全线采用高性能耐久性混凝土

  46. ★ 该标段预应力混凝土梁混凝土的设计使用寿命为100年 ●碳化环境类别为T2 ●无氯盐环境 ●强度等级：C50 ●抗渗等级：大于P20 ●电通量（56d）：小于1000C ●要求坍落度：180~200mm

  47. ★ 选用主材： ▲粤秀P.O42.5水泥（390kg/m2左右） ▲正值I级粉煤灰（掺20%左右） ▲KJ-JS聚羧酸高性能减水剂（掺20%水剂1.1%） 武广客运专线新广州站（C50HPC梁）

  48. ★ 实际施工中： ▲预应力箱梁C50混凝土配合比 w/b=0.33 ▲28d强度都在68.5~78.3MPa之间达到了设计强度的137%~157% ▲28d弹性模量40GPa左右 ▲56d电通量为656C

  49. 4.4 KJ-JS高性能减水剂在温福铁路白马河特大桥上C25～C45HPC的施工应用 ★ 概况: ●大桥全长为3126.96m双线桥、宽13m ●主跨80m+145m+80m连续刚构 ●全桥混凝土总量为23.4万m3，桩、墩、承台等为C25 ～ C45HPC，梁为C50HPC

  50. 温福铁路客运专线白马河特大桥

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