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新的混凝土配合比设计方法

发布时间:2020-1-1

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我国混凝土年产量可占到全世界的一半,质量却相对落后。例如,全世界只有我国陕西保温砂浆陕西抹面砂浆陕西聚合物抗裂砂浆陕西加气块专用砂浆陕西腻子粉,西安腻子粉西安腻子粉厂家西安粉刷石膏西安粉刷石膏价格,西安轻质抹灰石膏,陕西汉德邦建材有限公司使用“假定容重法”计算混凝土配合比,也只有我国使用绝干基的砂生产混凝土,造成我国混凝土质量控制的困难。

多年来多数混凝土工作者习惯于根据自己的经验,用最简单的方法计算混凝土配合比。混凝土的制作工艺看似简单,如果只满足强度和拌和物流动性要求,“怎么都能配出来”。但是对单方混凝土各组成材料质量和进行简单化的假定,实际上当原材料组成变化后,按假定的单方质量所计算的混凝土不是“胀方”就是“亏方”。

由于矿物掺合料和高效减水剂的掺入,使得传统混凝土的四种原材料水、水泥、砂、石增加到六种。因此传统的配合比三要素——水灰比、浆骨比、砂石比,就成为水胶比、浆骨比、砂石比和矿物掺和料用量等四要素。配合比中需要求出的未知数由传统的4个变成5个。本文结合混凝土配合比设计的四要素,引出了一种新的混凝土配合比设计的方法。

1 水胶比

对有耐久性要求的混凝土,按照结构设计和施工给出《混凝土技术要求》中的最低强度等级,按保证率95%确定配制强度;以最大水胶比作为初步选水胶比,再依次减小0.05~0.1百分点取3~5个水胶比试配,得出水胶比和强度的直线关系,找出上述配制强度所需要的水胶比,进行再次试配。或按无掺和料的普通混凝土强度-水灰比关系选择一个基准水灰比,掺入粉煤灰后再按等浆骨比调整水胶比。一般,有耐久性要求的中等强度等级混凝土,掺用粉煤灰超过30%时(包括水泥中已含的混合材料),水胶比宜不超过0.44。

2 浆骨比

在水胶比一定的情况下的用水量或胶凝材料总量,或骨料总体积用量即 反映浆骨比。对于泵送混凝土,可按GB/T50746-2008《混凝土结构耐久性设计规范》对最小和最大胶凝材料的限定范围,由试配拌和物工作性确定,取尽量小的浆骨比值。水胶比一定时,浆骨比小的,强度会稍低、弹性模量会稍高、体积稳定性好、开裂风险低,反之则相反。

3 石比

通常在配合比中的砂石比,以一定浆骨比(或骨料总量)下的砂率表示。对级配良好的石子,砂率的选择以石子松堆空隙率与砂的松堆空隙率乘积为0.16~0.2为宜。一般,泵送混凝土砂率不宜小于36%,并不宜大于45%。为此应充分重视石子的级配,以不同粒径的两级配或三级配后松堆空隙率不大于42%为宜。石子松堆空隙率越小,砂石比可越小。在水胶比和浆骨比一定的条件下,砂石比的变动主要可影响施工性和变形性质,对硬化后的强度也会有所影响(在一定范围内,砂率小的,强度稍低,弹性模量稍大,开裂敏感性较低,拌和物粘聚性稍差,反之则相反。

4 矿物比

矿物掺和料的掺量应视工程性质、环境和施工条件而选择。对于完全处于地下和水下的工程,尤其是大体积混凝土如基础底板、咬合桩或连续浇注的地下连续墙、海水中的桥梁桩基、海底隧道底板或有表面处理的侧墙以及常年处于干燥环境(相对湿度40%以下)的构件等,当没有立即冻融作用时,矿物掺和料可以用到最大掺量(矿物掺和料占胶凝材料总量的最大掺量粉煤灰为50%,磨细矿渣为75%);一年中环境相对湿度变化较大(冷天处在相对湿度为50%左右、夏季相对湿度70%以上)无化学腐蚀和冻融循环一般环境中的构,对断面小、保护层厚度小、强度等级低的构件(如厚度只有10~15cm)的楼板),当水胶比较大时(如大于0.5),粉煤灰掺量不宜大于20%,矿渣掺量不宜大于30%(均包括水泥中已含的混合材料)。不同环境下矿物掺和料的掺量选择见GB/T 50746-2008附录B和条文说明附录B。如果采取延长湿养护时间或其他增强钢筋的混凝土保护层密实度措施,则可超过以上限制。

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