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《中鐵隧道局廣州三堡至水口公路擴建工程1標》技術總結
作者:趙正
一、項目概況:
  該擴建項目主要為緩解高速壓力、加強珠江三角洲地區與粵西地區交通聯系,促進沿線地區經濟社會協調發展,路線起自鶴山市雅瑤鎮三堡,經共和、司前,止于鶴山市址山鎮(水口立交前),基本利用既有公路改擴建為雙向八車道高速公路,設計速度維持120公里/小時,其中,共和互通式立交至平連互通式立交段約5公里,路基拓寬至49.5米;其余路段共約28公里,路基拓寬至42米,新建橋涵設計汽車荷載等級采用公路-Ⅰ級。

二、試驗歷程:
  該項目總投資不大,屬于隧道局較小的項目,我們的產品本為隧道局集采中標范圍內,由項目部直接指定我公司可以供貨。起初,根據項目上各地材廠家送樣的砂石、水泥、煤灰做了試配,試驗非常順利,幾乎一盤搞定,只等試驗結果出來準備供貨。
  項目開始生產后,我公司根據試驗配方第一次供貨,拌合站實際使用的地材與送樣的發生明顯變化,以至于混凝土形態發生較大變化,在第一次水下樁基灌注中,因混凝土離析而導致斷樁。
   我公司接到項目部通知,派技術員趙茂森到現場協助解決問題,針對此現象排查原因。
 
三、調試過程

1、原因排查:
(1)、水泥變化:
  現場使用的是佛山海螺42.5R水泥,經過多次試驗,發現入場不同批次的水泥顏色、細度、化學成分等均有較大差異,水泥溫度也高,每一批次的水泥都有差異,在混凝土中會出現需水量小、泌水、離析與需水量大、干稠、塌損大的矛盾現象,面對此現象,減水劑是很難調整了讓兩個自相矛盾的水泥可以通用的配方。如下圖所示:同樣減水劑,不同批次水泥的混凝土形態。
 
  分析其中斷樁的主要原因,水泥的極度不穩定是罪魁禍首,尤其與前期試驗的樣品差異很大,才導致混凝土形態發生很大的逆差。
(2)、砂子級配、細度模數變化:
   在試驗中,尤其前面做了一次調試后,形態良好,發貨2噸,再次復盤的時候竟然又出現泌水離析,而此時的水泥沒有發生明顯變化,最終,發現砂子的顏色、粗細都有差異。前一條調試的砂子為偏細、需水量略大的黃沙,而今天換成了偏粗、需水量較小的偏白色砂子,明顯不一樣,導致混凝土形態發生變化。如下圖所示:
 
(3)骨料貝殼雜質、云母含量高:
  砂石中的雜質、云母的含量是危害性、影響極大的。首先,雜質、云母強烈吸附減水劑,而在初期形態調好的情況下,后期雜質、云母吸附的減水劑緩慢釋放出來,導致混凝土后期泌水板結;其次,云母、雜質成分屬于骨料中有害的軟弱顆粒,會明顯降低混凝土的強度,尤其云母含量超過2%的骨料,強度幾乎起不來。因此,我們在面臨其他工地滯后泌水、板結、包裹性差、強度偏低的情況,應該對骨料中云母、雜質進行查看,分析原因。
如下圖所示:
 
2、調試過程:
  實驗室主任對我們調試階段外加劑的要求特別高,使得試驗難度增大,我在實驗室第一次調減水劑的時候,遇到的這一批次的海螺水泥對減水劑非常敏感,需水量比較低,特別容易泌水,而且打出來的混凝土表面泛黃,混凝土流動性不太好,現場砂子含粉很少,即使把砂率提上來對泌水現象并沒有什么改善。把減水率降下來,所出現的問題就是,混凝土流動性差,混凝土表面始終泛黃、微泌,但是不抓地,更別提保坍了,我以為是水泥對101A的適應性不好,于是我就換了母液繼續調試。
 
  經過通宵調試之后,終于用301B調出來了一把,混凝土表面不泌水也不泛黃了,實驗室主任也認可了混凝土的形態,但是容重2300太低。后面把含氣量降下來,但是這批水泥已經打完了,后面又送了兩車水泥,打出來的形態完全不一樣。即使我不加引氣劑,通過攪拌機攪出來的混凝土表面氣泡依然很多。
   由于水泥比較敏感,我們在調試過程中把能用的小料都試過了,加鞣酸的混凝土稍粘,母液用量會增加,而且混凝土并沒有太好的改善。主任的要求是出機流動性好,擴展550,一個半小時坍落度180以上。我們剛開始的思路是把混凝土狀態先打開,把減水率提上去保證流動性,但是這樣很容易泌水而且即使是泌水狀態下,保坍效果也不是很好。在保證不泌水、混凝土包裹性可以的情況下,容重始終在2340左右。由于之前含氣降下來后混凝土形態立馬就變了,因此這一次我們就一點一點降含氣,同時根據降下含氣后混凝土的形態、容重和一個半小時后的坍落度來微調減水率跟保坍。
 
  我們不斷地嘗試終于把引氣劑控制在一頓里加0.05公斤,做出來容重2370,我們也試過不加引氣劑的情況,但是效果不好,混凝土和易性不太好,而且容重也不高。主要是攪拌機在攪拌的過程中會引入很多大氣泡,并且301B也帶有引氣效果,所以我們還是決定稍加一點引氣。至于保坍這方面,101C基本控制在150~200,少了保不了一個半小時,大于200后會出現后滯泌水,最終還是調出來了最佳的配方。
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