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摘要：后张法孔道压浆配合比设计严格按照交通部混凝土行业规范要求进行试配，并进行新旧规范对比，在符合规范和设计要求的情况下，成本节约，效果显著。
关键词：孔道压浆 配合比 设计
1 配合比设计过程
1.1 设计依据
①《公路桥涵施工技术规范》JIG/T F50-2011。②《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011。③《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005。④《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007。⑤《混凝土膨胀剂》GB 23439-
2009。⑥《混凝土用水标准》JGJ63-2006。
1.2 配合比技术要求
在试配的过程中要求减水剂，必须采用高效减水剂，减水率必须≥25%，减水剂掺量不能大于3.0%，一旦大于3.0%对钢筋及砼有腐蚀作用及其它化学成分的反应，终凝后表面出现像石膏一样的物质呈现在表面，并伴有干缩裂缝现象。据初步分析表面出现白色像石膏一样的物质都是减水剂掺量过大，导致氯离子引出水泥成分中的石膏外溢产生。同时要求外加剂必须与水泥具有良好的相容
性。
搅拌时，搅拌机转速必须达到1000r/min，从加水到搅拌结束共计15分钟，测试初始流动度10-17之间，30分钟流动度10-20之间，初凝≥5h，终凝≤24h。抗压强度28天≥50MPa，抗折强度28天≥10MPa等。
1.3 材料选择
水泥：中材甘肃水泥有限责任公司P.O52.5赛马牌
膨胀剂：江苏特密斯混凝土外加剂有限公司TMS砼低碱膨胀剂。
减水剂：江苏特密斯混凝土外加剂有限公司TMS-YJ（PC-1）聚羧酸高效减水剂（掺量0.8%）。
水：工地饮用水。
1.4 配合比计算
①确定水灰比：根据招标文件及技术规范设计要求，取水灰比W/C=0.26-0.28符合设计要求。②膨胀剂掺量按水泥的10%掺加。③减水剂掺量按水泥+膨胀剂的1.5%-2.5%掺加。④水的掺量按水泥+膨胀剂的水灰比0.26-0.28范围内。⑤计算公式：（采用体积法）C/水泥密度+膨胀剂*C/膨胀剂密度+减水剂*（水泥+膨胀剂）/减水剂密度+W=1000。W/C=0.28C/3.1+C*0.1/2.801+0.02*C/1.004+0.28C=1000C=1520kg，p=152kg，J=33kg，W=468kg水泥：膨胀剂：减水剂：水1520：152：33：4681：0.1：0.02：0.28
1.5 浆液性能指标要求及特点（表1）
1.5.1 浆液的水胶比限制在0.26-0.28，初始流动度要求在10-17s。
当水泥强度等级相同时，混凝土的强度等级和耐久性主要决定于水胶比。通过理论计算可知，水泥完全水化在0.237。由于不同类型水泥的生产工艺和矿物组分不尽相同，水泥的理论水胶比在0.24-0.28之间，压浆材料的主要成分是强度等级较高的水泥，其理论水胶比也在0.24-0.28之间。对于强度等级相同的水泥，在满足水泥水化用水量的情况下，水化愈小，水泥石结构越完整，强度越高，其与预应力筋的黏结力愈大，耐久性愈好。
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）的实施，特别是对水胶比的限制，将水胶比限制在0.26-0.28之间，这样既能满足压浆施工工艺的需求，又保证了工程结构的质量。
在以往的后张法预应力孔道压浆过程中，还存在着压浆不饱满、断浆、孔道高点处无浆等一些问题，这除了与压浆所采用的工艺有关外，其实与压浆材料的流动度也有密切的关系，即流动度越好施工越容易，压浆效果越好。因此，JTG/TF50-2011对压浆材料的流动度做出了严格的规定，规定初始流动度在10～17s之间，30min在10-20s之间，60min在10-25s之间。这样的流动度要求，对提高复杂的预应力孔道设计，以及大型梁体中孔道波形高差多大的压浆提供充实的保障。
1.5.2 规定了采用压浆材料配置浆液应达到零泌水的要求
实际上，压浆浆液的泌水问题亦与水胶比的大小密切相关，泌水对预应力混泥土结构的危害是非常严重的.孔道压浆完成后，浆液中泌出的水会集中在孔道上部，对于弯曲孔道则可能导致断浆。一旦泌出的水蒸发后形成空隙或空洞，腐蚀性介质如氯离子等会渗入压浆不密实的孔道内，将使预应力筋失去了应用的保护而遭受严重的腐蚀甚至断裂，当受损的预应力筋所能承载的荷载减小到无法承受外加荷载时，就会导致预应力混凝土结构桥梁的突然坍塌。
基于上述原因，规定了压浆浆液的24h自由泌水和3h钢丝间泌水率应为零，压力泌水率不大于2.0。
1.5.3 规定了压浆浆液在塑性阶段和硬化后应有微膨胀性
在孔道压浆的过程中，预应力筋之间的缝隙是很难被浆液填充的，又由于水泥浆浆液完全水化后体积减缩量非常大，导致硬化后的浆体内部产生较大的收缩应力，一旦应力大于抗拉强度，则会产生收缩裂缝，加速预应力的锈蚀。因此，如果浆液在塑性阶段存在膨胀，则其在应力的作用下更容易进入钢丝间，保证浆液可以完全充填整个孔道，从而实现对预应力筋的更有效的保护，压浆浆液在硬化后的适度膨胀可以抵消水泥后期自身收缩产生的收缩力，从而不至于产生裂缝。所以该规范规定压浆浆液3h的膨胀率为0～2%，24h膨胀率为0～3%。
1.5.4 其它规定
对于压浆浆液除了对水胶比、流动度、泌水率非常关键的3项性能技术指标，以实现低水胶比，高流动度，零泌水的目标，以达到全面提高后张预应力孔道压浆的质量、可靠性、耐久性，从根本上解决孔道压浆浆中存在的压浆不饱满，不密实等问题外，还对孔道压浆浆液的凝结时间，浆体强度，压浆的充盈度等做出了较严格的规定。
2 专用压浆剂与自己试配压浆剂成本对比
①专用压浆剂2400-2800元/吨。②试配压浆剂成分：水泥P.O52.5 570元/吨，膨胀剂2100元/吨，减水剂6500元/吨，自己试配压浆剂804元/吨。③从专用压浆剂与试配压浆剂成本的对比，自己试配压浆剂是专用压浆剂三倍的价格。④质量标准来说自己试配压浆剂的强度比专用压浆剂的强度高两倍，其它指标都符合规范要求。
关键词：孔道压浆 配合比 设计
1 配合比设计过程
1.1 设计依据
①《公路桥涵施工技术规范》JIG/T F50-2011。②《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011。③《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005。④《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007。⑤《混凝土膨胀剂》GB 23439-
2009。⑥《混凝土用水标准》JGJ63-2006。
1.2 配合比技术要求
在试配的过程中要求减水剂，必须采用高效减水剂，减水率必须≥25%，减水剂掺量不能大于3.0%，一旦大于3.0%对钢筋及砼有腐蚀作用及其它化学成分的反应，终凝后表面出现像石膏一样的物质呈现在表面，并伴有干缩裂缝现象。据初步分析表面出现白色像石膏一样的物质都是减水剂掺量过大，导致氯离子引出水泥成分中的石膏外溢产生。同时要求外加剂必须与水泥具有良好的相容
性。
搅拌时，搅拌机转速必须达到1000r/min，从加水到搅拌结束共计15分钟，测试初始流动度10-17之间，30分钟流动度10-20之间，初凝≥5h，终凝≤24h。抗压强度28天≥50MPa，抗折强度28天≥10MPa等。
1.3 材料选择
水泥：中材甘肃水泥有限责任公司P.O52.5赛马牌
膨胀剂：江苏特密斯混凝土外加剂有限公司TMS砼低碱膨胀剂。
减水剂：江苏特密斯混凝土外加剂有限公司TMS-YJ（PC-1）聚羧酸高效减水剂（掺量0.8%）。
水：工地饮用水。
1.4 配合比计算
①确定水灰比：根据招标文件及技术规范设计要求，取水灰比W/C=0.26-0.28符合设计要求。②膨胀剂掺量按水泥的10%掺加。③减水剂掺量按水泥+膨胀剂的1.5%-2.5%掺加。④水的掺量按水泥+膨胀剂的水灰比0.26-0.28范围内。⑤计算公式：（采用体积法）C/水泥密度+膨胀剂*C/膨胀剂密度+减水剂*（水泥+膨胀剂）/减水剂密度+W=1000。W/C=0.28C/3.1+C*0.1/2.801+0.02*C/1.004+0.28C=1000C=1520kg，p=152kg，J=33kg，W=468kg水泥：膨胀剂：减水剂：水1520：152：33：4681：0.1：0.02：0.28
1.5 浆液性能指标要求及特点（表1）
1.5.1 浆液的水胶比限制在0.26-0.28，初始流动度要求在10-17s。
当水泥强度等级相同时，混凝土的强度等级和耐久性主要决定于水胶比。通过理论计算可知，水泥完全水化在0.237。由于不同类型水泥的生产工艺和矿物组分不尽相同，水泥的理论水胶比在0.24-0.28之间，压浆材料的主要成分是强度等级较高的水泥，其理论水胶比也在0.24-0.28之间。对于强度等级相同的水泥，在满足水泥水化用水量的情况下，水化愈小，水泥石结构越完整，强度越高，其与预应力筋的黏结力愈大，耐久性愈好。
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）的实施，特别是对水胶比的限制，将水胶比限制在0.26-0.28之间，这样既能满足压浆施工工艺的需求，又保证了工程结构的质量。
在以往的后张法预应力孔道压浆过程中，还存在着压浆不饱满、断浆、孔道高点处无浆等一些问题，这除了与压浆所采用的工艺有关外，其实与压浆材料的流动度也有密切的关系，即流动度越好施工越容易，压浆效果越好。因此，JTG/TF50-2011对压浆材料的流动度做出了严格的规定，规定初始流动度在10～17s之间，30min在10-20s之间，60min在10-25s之间。这样的流动度要求，对提高复杂的预应力孔道设计，以及大型梁体中孔道波形高差多大的压浆提供充实的保障。
1.5.2 规定了采用压浆材料配置浆液应达到零泌水的要求
实际上，压浆浆液的泌水问题亦与水胶比的大小密切相关，泌水对预应力混泥土结构的危害是非常严重的.孔道压浆完成后，浆液中泌出的水会集中在孔道上部，对于弯曲孔道则可能导致断浆。一旦泌出的水蒸发后形成空隙或空洞，腐蚀性介质如氯离子等会渗入压浆不密实的孔道内，将使预应力筋失去了应用的保护而遭受严重的腐蚀甚至断裂，当受损的预应力筋所能承载的荷载减小到无法承受外加荷载时，就会导致预应力混凝土结构桥梁的突然坍塌。
基于上述原因，规定了压浆浆液的24h自由泌水和3h钢丝间泌水率应为零，压力泌水率不大于2.0。
1.5.3 规定了压浆浆液在塑性阶段和硬化后应有微膨胀性
在孔道压浆的过程中，预应力筋之间的缝隙是很难被浆液填充的，又由于水泥浆浆液完全水化后体积减缩量非常大，导致硬化后的浆体内部产生较大的收缩应力，一旦应力大于抗拉强度，则会产生收缩裂缝，加速预应力的锈蚀。因此，如果浆液在塑性阶段存在膨胀，则其在应力的作用下更容易进入钢丝间，保证浆液可以完全充填整个孔道，从而实现对预应力筋的更有效的保护，压浆浆液在硬化后的适度膨胀可以抵消水泥后期自身收缩产生的收缩力，从而不至于产生裂缝。所以该规范规定压浆浆液3h的膨胀率为0～2%，24h膨胀率为0～3%。
1.5.4 其它规定
对于压浆浆液除了对水胶比、流动度、泌水率非常关键的3项性能技术指标，以实现低水胶比，高流动度，零泌水的目标，以达到全面提高后张预应力孔道压浆的质量、可靠性、耐久性，从根本上解决孔道压浆浆中存在的压浆不饱满，不密实等问题外，还对孔道压浆浆液的凝结时间，浆体强度，压浆的充盈度等做出了较严格的规定。
2 专用压浆剂与自己试配压浆剂成本对比
①专用压浆剂2400-2800元/吨。②试配压浆剂成分：水泥P.O52.5 570元/吨，膨胀剂2100元/吨，减水剂6500元/吨，自己试配压浆剂804元/吨。③从专用压浆剂与试配压浆剂成本的对比，自己试配压浆剂是专用压浆剂三倍的价格。④质量标准来说自己试配压浆剂的强度比专用压浆剂的强度高两倍，其它指标都符合规范要求。