1024-混凝土配合比的设计

1024混凝土配合比的设计混凝土配合比，是指混凝土中各组成材料的数量比例，常用重量配合比。配合比设计的任务，是根据原材料的技术性能和施工条件，确定能满足工程所要求的技术经济指标的各种组成材料用量。5.6.1混凝土配合比设计的基本要求混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求：(1)满足结构设计的强度等级要求。(2)满足混凝土施工所要求的和易性。(3)满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求。(4)符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。5.6.2混凝土配合比设计的方法常用的配合比设计方法是假定表观密度法，其步骤如下：1．确定混凝土的配制强度(fcu,0)按照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2000）规定，fcu,0可按下式计算：fcu,0=fcu,k+1.645σ（5—2）式中：fcu,k——设计的混凝土强度标准值，MPa；σ——施工单位的混凝土强度标准差，MPa。无历史统计资料时，σ按表6—9取值。表5—9σ值(MPa)混凝土强度等级低于C20C20～C40C40～C60σ4.05.06.02．确定水灰比(W／C)根据混凝土配制强度fcu,0及所用水泥的实际强度数fce，由混凝土强度试验公式求得所要求的水灰比值，即：cebacuceafffCW0,(5—3)如算出所得水灰比值大于表5—8规定的最大水灰比值时，应取规定的最大水灰比值。3．选定混凝土拌合用水量(W0)W0可根据所用粗骨料的种类、最大粒径及施工要求的坍落度值，按表5—6规定的值选用。4．计算水泥用量(C0)CWWCo/0(5—4)如计算所得的水泥用量小于表6—8规定的最小水泥用量时，应取表中规定的最小水泥用量值。5．选取合理砂率(Sp)砂率可参照表5—7选用。6．计算用砂量(S0)、用石量(G0)假定表观密度法的基本原理是：当混凝土所用原材料比较稳定时，则所配制混凝土的表观密度ρ0c将接近一个固定值。可先假定一个混凝土拌合物表观密度。根据骨料的表观密度、粒径以及混凝土强度等，仅在2400～2500kg／m3范围内选定。则：pcSGSSWGSC%10000000000（5—5）联系上列二式，即可求得每1m3混凝土的砂重(S0)和石重(G0)。7．计算初步配合比CWYXCWCGCSWGSC:::1:::1:::0000000000(5—6)8．试拌调整以上求出的各材料用量，是借助于经验公式和参考数据计算而得，是一种初步配合比，配制成的混凝土不一定与原设计要求完全符合。因此，必须按初步配合比称取少量材料进行试拌，检查其和易性(包括坍落度、粘聚性和保水性)，并加以调整，使之符合设计要求。然后，至少采用三个不同的配合比检查混凝土的强度。三个不同的配合比中，一个是调整和易性后的基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，应由基准配合比增加及减少0.5，其用水量与基准配合比相同，砂率可以作适当调整。通过试拌、调整、成型、养护、试压，选出既满足强度要求，水泥用量又少的配合比为所需的配合比。还需根据实测混凝土表观密度ρ0c作必要的校正，确定试验室配合比。最后，根据施工现场砂、石的含水率，将试验室配合比换算成施工配合比。5.7其他混凝土随着现代土木工程结构向大跨度、轻型、高耸结构方向发展，混凝土向高性能、多功能、智能化方向发展是必然趋势，其发展的高级阶段以结构和功能一体化为标志，而混凝土第五组分（化学外加剂）和第六组分是研究的重点和核心。其他混凝土总类很多，如轻骨料混凝土、高强混凝土、纤维增强混凝土、导电混凝土、调湿混凝土等等，下面主要介绍的是聚合物混凝土。聚合物混凝土是一种有机与无机复合的新型材料。按其组成及制作工序可分为：聚合物浸渍混凝土(PIC)、聚合物水泥混凝土(PCC)、树脂混凝土(PC)三类。由于聚合物对混凝土具有增强和改性作用，提高了普通混凝土的密实度、抗拉强度和抗拉应变能力，增强了粘结力及耐磨、耐化学侵蚀性，因此所配制的混凝土有较广的使用范围。5.7.1聚合物浸渍混凝土聚合物浸渍混凝土是将预先成型、硬化并干燥和经真空处理的混凝土，浸渍在以树脂为原料的液态单体中，然后加热或辐射，使有机体单体聚合，与基材形成一个整体。混凝土原有孔隙和微裂缝被聚合物填充，形成连续的空间网络，互相穿插，改善了水泥石与骨料的粘结，减少了由于孔隙而形成的压力集中，使压力分布均匀。聚合物浸渍混凝土是一种高强、高抗渗、耐腐蚀、抗冻融和耐磨的复合材料。其抗压强度比普通水泥混凝土提高约2～4倍，抗冲击性能有很大改善。主要用于要求高强度、高耐久性的特殊结构工程，如高压输气管、高压输液管、高压容器、海洋构筑物等工程。5.7.2聚合物水泥混凝土聚合物水泥混凝土是在普通水泥混凝土拌合物中再加入一定量的有机聚合物(如环氧树脂、聚酯树脂或合成橡胶乳液)，以聚合物与水泥共同作胶结料粘结骨料配制而成。此种混凝土的硬化是使聚合物硬化时的放水与水泥水化时的吸水两种效应互相补充和促进，最后乳液或水分散体系脱水固化，而水泥的水化产物被固化的聚合物包裹而形成了整体结构。其强度的提高不如聚合物浸渍混凝土显著，但耐蚀性、耐磨性、耐久性等均有一定程度的改善。聚合物水泥混凝土主要用于铺设无缝地面，也常用于修补混凝路面和机场跑道面层和做防水层等。5.7.3树脂混凝土树脂混凝土，又称聚合物胶结混凝土，是以合成树脂或单体为胶结材料，以砂、石为骨料的混凝土。常用一种树脂或几种树脂及固化剂，与天然或人工骨料混合固化而成。有时为了减少树脂的用量，往往加入填料粉砂等。由于完全不使用水泥，树脂混凝土也被称作塑料混凝土。与普通混凝土相比，树脂混凝土的强度高达几倍以上，抗渗性、粘结性、耐水性、抗冻性、耐磨性及耐蚀性都有较大的提高。但树脂混凝土的热稳定性差。树脂混凝土具有施工方便、工艺简单、硬化快等特点，在装配式建筑板材、桩、管道等预制构件中已得到广泛应用。将它配上适当的颜色，外表美观，故人们将它称为人造大理石。