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水泥混凝土配合比的优化设计水泥混凝土配合比设计理论一、鲍罗米Bolomy公式,我国现行Fc,28=K1fce(C/W-K2)K1、K2——与骨料、工艺有关的系数;Fce——水泥28天标准胶砂强度。Bolomy公式表明了混凝土的强度与水灰比成线性关系,可称之为灰水比强度公式,此公式广泛应用于普通混凝土设计。水泥混凝土配合比设计理论二、费莱Feret公式F=B[Vc/(Vc+Vw+Va)]2B——常数;Vc、Vw、Va——混凝土中水泥、水、骨料的体积。Feret公式表明了混凝土和初始结构(体积比)的关系。水泥混凝土配合比设计理论三、阿伯拉姆斯Abrams公式F=K1/K2w/cK1、K2——经验常数;W/C——混凝土拌合物的水灰比。当水灰比变化较小时,通过数学变换:Fc,28=a-b(W/C)表明强度与水灰比成线性关系。有人采用此公式计算高性能混凝土配合比。Bolomy、Feret、Abrams公式化均为经验公式,都需要确定经验系数,对于普通混凝土,Bolomy公式较为合适,也长期为我国工程界所采用。水泥混凝土水泥混凝土——是以水泥为胶凝材料,将水泥浆体包裹粗、细集料形成粘聚性堆集材料。水泥混凝土的基本材料——水泥、粗集料、细集料和拌种用水水泥按类型分类和强度分类。水泥的大类可分为:通用水泥——硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、复合水泥等;专用水泥——道路水泥、海工水泥(产品标准制订中)等;特种水泥——抗电磁干扰的水泥等。强度分类——32.5、42.5等等。粗集料按类型分类:耐酸集料——主要有:花岗岩、石英岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩等;耐碱集料——主要有:石灰岩、白云岩、花岗岩等;耐火集料——一般有粘土质原料、高铝质原料、硅质原料等人工制备;轻质集料——多孔凝灰岩、膨胀珍珠岩、珊瑚岩等细集料类型分类:河砂、山砂、海砂、人工砂、工业副产品砂等。按细度模数分:粗砂、中砂、细砂、特细砂。拌和用水影响混凝土硬化的成分——油脂、糖类等;影响混凝土强度的成分——酸类、洗涤剂等;影响混凝土耐久性的成分——氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子等。试验表明,除含酸、糖类、洗涤剂等以外,即使使用污水,混凝土强度也不会受到显著的影响。混凝土配合比优化设计的途径了解各种原材料的特性,特别是力学性能和对混凝土的影响性能;合理选择原材料料,尽可能做到因地制宜;各种原材料的合理组合,使得各种性能互补;根据需要,选择合理的外掺材料,如外加剂、粉煤灰、矿粉等;在保证混凝土施工性能、耐久性和强度的前提下,使得成本最省。混凝土配合比设计的要点混凝土的一生需经历:从材料与成份选择——拌和成混凝土、形成结构——发展强度——到投入工作——在使用环境中破坏五个阶段。这些都与混凝土的配合比设计有关,也就是说,我们在设计配合比的时候必需全面考虑、综合协调,最大限度地满足各个阶段的需求。原材料的选择水泥:作为混凝土的胶凝材料,水泥的选择对混凝土的各种性能影响很大。除了规范明确规定水泥品种与标号外,合理选择水泥;根据施工艺,选择水泥品种与标号;综合考虑外掺材料与水泥的关系;根据构件所处的环境考虑水泥的品种与整个配合比设计方案。水泥的选择在配合比设计中,尽可能使用减水剂等外加剂;在一般结构当中,如果考虑掺外掺材料的(如粉煤灰),尽量使用普硅水泥;在大体积混凝土配合比设计时(如大体积基础等),如果没有条件掺外掺材料,可考虑使用复合水泥,并和减水剂配合;在高标号和海工混凝土中,使用普硅以上水泥,尽可能使用磨细矿渣粉和粉煤灰,并与减水剂配合使用;粗集料具有足够的强度,通常用压碎值指标来评价;尽可能选择结构致密的碎石,也就是说碎石的吸水率要低;尽可能的连续级配,使得空隙率最小,以减小砂率。细集料合适的细度模数,太大的细度模数会使砂率提高、混凝土的保水性降低、离析等;细度模数太小,集料表面积增加,用水量增加,水泥用量随之增加;控制0.07mm以下颗粒含量,除了细集料本身含量低外,减小砂率也是一个有效的途径;注意颗粒形状;中等强度以下的混凝土可以考虑使用水洗石屑。拌和用水对于现场的混凝土拌和用水除了对其进行常规的氯离子、硫酸根离子等检测外,一定要进行配合比强度、凝结时间、施工性等验证。减水剂目前市场上的减水剂有二大类,一类是那萘系减水剂,另一类是聚羧酸减水剂。萘系减水剂绝对价格低、减水率较小、掺量大、拌和时容易控制,一般适用于中、低标号的混凝土;聚羧酸减水剂绝对价格高、减水率大、掺量小、拌和条件控制严格,适用于高标号混凝土。要求减水剂常用的几个指标减水率:二种方法都可以检验,一是混凝土坍落度方法,二是胶砂流动度方法。其中用胶砂流动度方法检验的减水率较坍落度方法的稍高;流动性:常用混凝土的扩展度来评价;保水性:用容重筒检测;保坍性:常用30min坍落度损失来评价;混凝土凝结时间差:贯入阻力仪测混凝土的凝结时间;强度比:28天强度比。粉煤灰用于水泥混凝土的粉煤灰一般都要求II级以上;细度:符合II级灰要求;需水量比:希望在90%以上;胶砂的流动性:加粉煤灰以后能明显增加胶砂的流动性;保水性:不能有明显的泌水现象;强度之:不能有明显的强度下降。磨细矿渣粉一般要求S95以上;需水量比:不要有明显的需水量增加;细度:磨细矿渣粉的比表面积不应小于水泥的比表面积,一般不小于350m2/kg,在430m2/kg—520m2/kg,掺量30%—40%时,增强效果非常显著;活性指数:7于不小于75%,28天不小于95%;流动度比:不小于90%。参照标准:《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046—2000几种外掺材料的微观结构水泥:某P·II42.5水泥超细混合材:硅灰比表面积22000m2/Kg粉煤灰比表面积719m2/Kg磨细矿渣比表面积804m2/Kg水泥硅灰粉煤灰磨细矿渣超细混合材(颗粒)形貌几种混凝土配合比设计方案(建议)钻孔灌注桩用水下混凝土施工条件:泵送或混凝土罐车直接浇注(入模坍落度18mm—220mm)水泥:P.O42.5粗集料:31.5mm—4.75mm连续级配;细集料:中砂,考虑用机制砂、天然砂、水洗石屑、机制砂掺天然砂、水洗石屑掺天然砂等。砂率在38%左右;外加剂:萘系减水剂,减水率要求大于20%粉煤灰:II级,掺量20%—30%。胶凝材料总量:420kg/m3左右。墩柱、盖梁配合比施工条件:吊罐灌注(入模坍落度70mm左右)水泥:P.O42.5粗集料:31.5mm-4.75mm连续;细集料:中砂,考虑用机制砂、天然砂、水洗石屑、机制砂掺天然砂、水洗石屑掺天然砂等。砂率在34%左右;外加剂:萘系减水剂,减水率要求大于20%粉煤灰:II级,掺量15%—25%。胶凝材料总量:380kg/m3左右。C50箱梁等高标号混凝土施工条件:泵送(入模坍落度160mm-200mm)水泥:P.O42.5粗集料:26.5mm-4.75mm连续;细集料:中砂,天然砂、机制砂掺天然砂、水洗石屑掺天然砂等。砂率在38%左右;外加剂:聚羧酸减水剂,减水率要求大于28%;粉煤灰:II级,掺量10%—20%。磨细矿渣粉:S95,掺量15%-25%;胶凝材料总量:520kg/m3左右。抗压弹性模量:40GPa-60GPa,7天大于35GPa。测量混凝土的流动性混凝土黏聚性坍落度试验1.AVI坍落度试验2.AVI坍落度试验3.AVI
本文标题:水泥混凝土配合比
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