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优选混凝土配合比

作者: 小薇 来源:未知 2018-06-04 09:18 阅读:

本网摘要:(一)配合比设计的基本原理 根据前述配制高性能混凝土的技术路线,混凝土配合比设计的目标,是要确定能满足工程技术要求的各种材料用量,配合比设计原理与普通混凝土基本相同,仍然依据三大法则,但也有不同之处。 1. 水灰比(或灰水比)法则 水灰比法则是指

 (一)配合比设计的基本原理
    根据前述配制高性能混凝土的技术路线,混凝土配合比设计的目标,是要确定能满足工程技术要求的各种材料用量,配合比设计原理与普通混凝土基本相同,仍然依据三大法则,但也有不同之处。
    1. 水灰比(或灰水比)法则
    水灰比法则是指混凝土强度与水泥强度成正比,与水灰比成反比,具体可用强度公式表示如根据这一法则确定水灰比,以保证混凝土的强度和耐久性,对高性能混凝土,由于将矿物细掺料当作胶结材的一部分因此计算的应该是水胶比(或胶水比)。
    2. 最大密实度法则
    该法则的基本思路是各项材料互相填充空隙,以达到混凝土密实度最大,换言之就是各项材料的密实体积总和等于1M3绝对密实的混凝土,即:
                     V水泥+V掺合料+V+V+V+V= 1M3的混凝土。
根据这一法则可确定配合比中的浆集比与砂率,以确保混凝土的强度、耐久性与经济性。
    3. 最小单位用水量法则
    根据这一法则,可在水胶比一定及原材料一定的情况下,确定能满足混凝土工作性的最小用水量,这和普通混凝土中的恒用水量法则相似。
    对高性能混凝土,由于骨料最大粒径和坍落度的波动范围很小,(分别是10~25mm与18~22cm),而且坍落度还可通过调整高效减水剂来控制,因此普通混凝土的恒用水量法则对高性能混凝土就不太适用,而改用最小单位用水量法则,但出发点两者是相同的。
    根据上述三大法则,可以初步确定混凝土配合比中的水胶比、浆集比、砂率与最小单位用水量这四个最基本的参数,再通过一定的方法,根据经验和试配确定外加剂和掺合料的用量。
    (二)配合比设计方法
    由于高性能混凝土使用的原材料较多,技术要求较高,目前尚无统一的计算方法,各国都是根据本国的实际情况提出的设计方法,而且都是经验试验法,虽然各国的设计方法各种各样,但都遵循上述三大法则,所以方法并不重要,重要的是上述三大法则,这是基础,方法很多,下面只介绍一种常用的方法供参考。
    该法也是一个经验—试验法,具体思路是将混凝土按密实体积分为两大部分:
    胶结材料浆体 = 水泥 + 水 + 外加剂 + 掺合料
    骨料基体 = 砂 + 石子
    需要确定的参数为:水胶比、用水量、浆集比、砂率、外加剂掺量、掺合料掺量等6项。
    具体可分三大步骤1. 先计算空白混凝土的初步配合比,2. 根据经验初步确定外加剂与细掺料的掺量,通过流动性的试验调整,和抗裂性的对比试验确定基准配合比,3. 再经过强度与耐久性试验调整,确定试验室理论配合比,最后通过含水率的换算确定施工配合比。
    《送审稿》对混凝土配合比参数的限值提出了如下的要求
表9

结构类型 最低强度等级 最大水胶比 最小水泥用量kg/m3 最低胶结材总量kg/m3
灌注桩 C30 0.39 275 400
承台,墩台,隧道,涵洞 C30 0.39 275 380
涵洞盖板 C30 0.38 275 360
支撑垫石 C40 0.38 275 360
挡土墙 C30 0.38 275 360
C50 0.35 300 480
轨枕,轨枕板 C60 0.32 300 480
电杆,接触网支柱 C50~C55 0.32 300 480
管桩 C80 0.32 300 480
小型预制构件、块 C30 0.32 275 380
梁面防水保护层 C40 0.37 275 400
桥梁封端 C50 0.32 275 480
(三)配制的三大技术关键
    在配合比设计过程中两次试验调整是很重要的两个阶段,要解决好两次试验调整,必需掌握三大技术关键。
    1. 合理使用各种外加剂的技术,包括外加剂的选用,各种外加剂间的复合,外加剂的最佳掺量,如何达到与水泥间的相容性良好,混凝土坍落度经时损失小的要求,可先确定不同的组合,通过与水泥的相容性对比试验,进行优选,因此相容性对比试验很关键。
    2. 合理使用掺合料的技术,包括掺合料的选用,各种掺合料间的复合,掺合料的掺量,可选确定不同的方案,通过流动性,抗裂性,强度与耐久性对比试验,进行优选,其中流动性与抗裂性对比试验最关键。
    3. 卓有成效地控制混凝土开裂和防裂的技术,包括原材料选用,水化热控制,配合比参数(水胶比,用水量)的控制,施工中温度的控制,养护措施的保证等,也是先确定几种方案,通过抗裂性对比试验进行优选。
    因此为了能配制出优良的高性能混凝土,必需热练掌握这三大技术关键。

编辑:小薇


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