c30混凝土范文

c30混凝土范文第1篇

我国水泥工业向地球大气层累计排放了75亿t的CO2，占全世界排放量的1/2，对环境影响很大，故未来的水泥工业必须严格限制硅酸盐水泥熟料的掺量。矿渣粉是一种绿色环保建筑材料，生产矿渣粉的原材料“矿渣”为炼铁过程的副产品，其生产过程中所产生的碳排放量仅为普通硅酸盐水泥的5%～10%，每应用1t粒化高炉矿渣粉可以减少863kg的CO2排放。粒化高炉矿渣粉作为一种高性能混凝土掺和料已在商品混凝土中得到广泛应用，并且取得了良好的效果，如减少水化热、降低成本、增加耐久性等。目前混凝土中矿粉掺量一般在40%以下，但从活性分析上来看矿粉在混凝土中的取代量应该还可以增大。笔者以矿粉、粉煤灰、水泥组成复合胶凝材料，首先研究了矿粉掺量对胶凝材料基本性能的影响，确定合适的胶凝材料搭配比例；然后以此种胶凝材料进行C30混凝土的配制试验。

1原材料及试验方法

1.1原材料

1.1.1矿粉采用武汉武新新型建筑材料有限公司生产的S95级矿粉，其主要技术指标见表1。1.1.2水泥采用湖北亚东水泥有限公司生产的P•O42.5水泥，其水泥性能见表2。1.1.3粉煤灰武汉阳逻电厂生产的粉煤灰，其粉煤灰主要性能指标见表3。1.1.4减水剂武汉源锦建材科技有限公司生产的聚羧酸盐高效减水剂，减水率为21.2%，固含量为10.4%。1.1.5砂采用河砂作为细集料，细度模数为2.15，含泥量为2.4，其颗粒级配见表4。1.1.6石子所用石子的含泥量为0.2%，其颗粒级配见表5。

1.2试验方法

1.2.1试验设计首先研究了矿粉掺量对混凝土中胶凝材料体系基本性能的影响，并据此确定胶凝材料的组成；参照搅拌站常用的C30混凝土配合比配制混凝土并测试新拌混凝土性能及不同龄期的强度。1.2.2参照标准本研究主要试验参照的标准分别为：《水泥与减水剂相容性试验方法》（JC/T1083-2008）；《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB50080-2002）；《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB50081-2002）；《混凝土强度检验评定标准》（GB50107-1010）；《水泥标准稠度用水量凝结时间安定性检验方法》（GB/T1346-2011）；《水泥胶砂强度检验方法》（GB/T17671-1999）；《水泥胶砂流动度测定方法》（GB/T2419-2005）。

2试验数据及分析

2.1胶凝材料体系的研究

2.1.1矿粉掺量对水泥标准稠度用水量的影响从图1中可以看到，水泥的标准稠度用水量随矿粉掺量的增加而减少，但当矿粉掺量增大至60%后，标准稠度用水量减少的趋势增加，这是矿粉的颗粒形貌以及颗粒级配等综合作用的结果[1]。矿粉与水泥的颗粒级配是互补的[2~3]。矿粉中小于3m的颗粒含量、大于32m的颗粒含量均小于相应的水泥中的颗粒含量，而3m～32m的颗粒含量则高于水泥。由此得出，矿粉的掺入可以使胶凝材料体系的孔隙率降低，减少填充水量。2.1.2矿粉掺量对水泥凝结时间的影响图2给出了不同矿粉掺量对复合胶凝材料浆体的凝结时间影响。水泥从加水开始到失去流动性，即从可塑状态发展到固体状态所需要的时间称为水泥的凝结时间。水泥的凝结时间分为初凝和终凝两种。初凝是指从水泥加水拌和到水泥浆达到人为规定的某一可塑状态所需的时间。初凝表示水泥浆开始失去可塑性并凝聚成块，此时不具有机械强度。终凝是指从水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性，达到人为规定的某一较致密的固体状态所需的时间。终凝表示胶体进一步紧密并失去其可塑性，产生机械强度，并能抵抗一定外力。从图2可以看到，随着矿粉掺量的增加，复合胶凝材料的初凝时间有增加趋势，而终凝时间却有减少的趋势。这说明该矿粉掺量增加后，使得复合胶凝材料浆体具有可塑状态的时间延长，而失去可塑性产生力学强度的时间则缩短。2.1.3矿粉掺量对水泥胶砂流动度的影响图3给出了矿粉掺量对胶砂流动度的影响规律。从图3可以看到，在相同胶砂比（1∶3）、水胶比（0.50）的条件下，随着矿粉掺量的增加，胶砂流动度有不断增长的趋势。这与前面矿粉掺量对水泥标准稠度用水量的影响规律相似，二者均说明了矿粉具有减水作用。2.1.4矿粉掺量对水泥胶砂力学性能的影响图4、图5给出了矿粉掺量对胶砂抗折、抗压强度的影响规律。从图4与图5可以看到，随着矿粉掺量的增加，3d/7d/28d的抗折强度、抗压强度均是降低的，且在矿粉掺量达到60%之后，降幅明显增加。从前面的标准稠度用水量结果中也可以看到，在矿粉掺量增加到60%之后，标准稠度用水量明显降低。这也说明了为何在相同胶砂比、水胶比的条件下，矿粉掺量达到60%之后，胶砂的强度明显下降。经过上述矿粉掺量对复合胶凝材料性能的影响分析，最后我们选择矿粉掺量为70%，其主要性能指标见表6。

2.2复合胶凝材料配制混凝土性能的研究

2.2.1混凝土配合比为便于和常规的商品混凝土对比，本次试验采用的混凝土配合比为搅拌站常用的C30混凝土配合比[4~5]，混凝土配合比见表7。2.2.2新拌混凝土性能图6反映了复合胶凝材料与P•O42.5水泥配制的混凝土的坍落度及经时损失情况。在初始状态P•O42.5水泥配制的混凝土坍落度好于复合胶凝材料配制的混凝土。这与水泥中减水剂的掺量较大有关。P•O42.5水泥配制的混凝土30min、1h的经时损失率分别为44%和78%；复合胶凝材料对应时间的经时损失率分别为41%和76%，比水泥低。掺有减水剂的混凝土坍落度经时损失的原因主要有两方面：首先从物理上来说，当高效减水剂掺入到水泥混凝土后，通过搅拌，水泥颗粒表面吸附高效减水剂分子，使得水泥粒子的Zeta电位提高。带电粒子之间存在静电斥力与范德华引力，阻止了水泥颗粒凝聚。水泥水化过程中，由于物理和化学的分散作用，液相中的粒子增多，分散的粒子由于布朗运动、重力、机械搅拌等，使粒子表面吸附的高效减水剂随时间增加而减少，从而两种水泥颗粒之间Zeta电位降低，相互间作用位能下降，产生凝聚，引起混凝土的坍落度经时损失。从化学方面来说，水泥浆流动度的经时变化与液相中高效减水剂的浓度有关。由于水泥初期水化反应，高效减水剂的消耗引起液相中高效减水剂浓度的降低，对水泥的分散作用减弱，造成混凝土坍落度的损失。另外，水泥水化产生CSH、Ca(OH)2等水化产物，会使新拌混凝土粘度增大，也是引起混凝土坍落度经时损失的原因之一。复合胶凝材料中水泥掺量较低[6]，而水化较为缓慢的矿粉掺量较高，水化进程缓慢是其经时损失较水泥低的原因。图7为两种胶凝材料配制的混凝土状态，其中a为复合胶凝材料配制的混凝土，b为普硅水泥配制的混凝土。从图中可以看出，复合胶凝材料对骨料的包裹性能更好，而水泥配制的混凝土出现了轻微的泌浆现象。2.2.3混凝土不同龄期强度图8反映了复合胶凝材料与水泥配制的混凝土不同龄期的强度状况。从图中可以看出，复合胶凝材料配制的混凝土早期强度低于水泥配制的混凝土。但复合胶凝材料后期强度增长率大于水泥，这导致了复合胶凝材料配制的混凝土28d强度反而高于水泥配制的混凝土[7~8]。表8列出了三组复合胶凝材料、水泥配制的混凝土的28d强度。由于试验过程采用的是100mm×100mm×100mm的模具，所以对强度进行了换算，乘以0.95的尺寸折算系数。结论（1）矿粉掺量增加可以降低复合胶凝材料的标准稠度用水量，增加胶砂的流动度，同时增加胶凝材料的初凝时间，降低终凝时间，但矿粉掺量增加对胶砂的力学性能特别是早期强度不利，但是矿粉掺量达到70%时仍能配制出性能满足P•O32.5性能要求的胶凝材料。（2）利用复合胶凝材料配制的混凝土对骨料的包裹性能比水泥好，复合胶凝材料对混凝土工作性能有利，可以增加坍落度，同时由于其早期水化速度较慢，故其坍落度经时损失率小于水泥。（3）复合胶凝材料配制的混凝土早期强度略低于水泥配制的混凝土，但后期强度能赶上甚至超过水泥配制的混凝土。利用这两种胶凝材料，按照常规C30配合比配制的混凝土都能满足《混凝土强度检验评定标准》（GB50107-2010）中非统计方法对C30混凝土的要求。（4）矿粉掺量增大，胶凝材料和混凝土的早期强度会降低。为完善以矿粉为主要胶凝材料的混凝土的理论体系，我们还应从矿粉与常见外加剂的相容性；矿粉对混凝土耐久性的影响；添加碱性激发剂，提高胶凝材料和混凝土的早期强度；针对大掺量矿粉的特点优化混凝土配合比等方面进行试验研究。

c30混凝土范文第2篇

关键词：水下桩基；混凝土；灌注性能

C30水下混凝土配合比的目标是在满足设计指标及施工要求的前提下，达到高性能水下混凝土的要求，使混凝土具有较高的耐久性、抗裂性、低热性、体积稳定性、良好的工作性和经济合理性。为此，我们在混凝土配合比实验设计过程中，充分考虑水下灌注桩混凝土设计特点，对C30 水下桩基混凝土配合比进行优化设计。

1 原材料与实验方法

1.1 原材料

（1）胶结材：炼石水泥厂生产的P・O.42.5水泥；电厂生产的II级粉煤灰。

（2）骨料：细骨料闽江河砂；粗骨料为石灰石碎石，由小、中、大按一定比例配置而成。

（3）外加剂：保坍型聚羧酸高性能减水剂，掺量0.8%～1.2%，减水率≥25%。

（4）拌合水：自来水。

1.2 实验方法

（1）原材料分析实验方法。水泥分析实验依据GB1346-2001《水泥标准稠度用水量凝结时间安定性》和GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》。粉煤灰分析实验依据GB/T-1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》。骨料分析实验依据GB14684-2011《建筑用砂》。

（2）配合比设计。C30水下灌注桩混凝土配合比优化设计依据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》、GB8076-2008《混凝土外加剂》。

2 混凝土配合比优化设计

2.1 原材料分析

（2）骨料：粗骨料为公称粒径4.75～9.5mm（小），9.5～16mm（中）以及19～26.5mm（大）三个级配按一定比例配制而成。三个粒径的石子的筛分实验结果见表3。

按小：中：大=1：7：2、2：4：4的比例配制的粗骨料级配曲线分别见图1中的曲线1和2。从图中可以看出，曲线1圆滑，该比例配制的连续级配较合理；曲线2几乎为一斜线，大石子偏多约占40%，该比例配制的级配较不合理。因此粗骨料按小：中：大=1：7：2的比例配置。

砂的筛分曲线见图2，细度模数2.3，属III区中砂，含泥量1.2%。

2.2 C30配合比优化设计

（1）试配强度。水下混凝土一般配合比同陆上混凝土相同，但由于受水的影响，一般会比同条件下的陆上混凝土低一个强度等级，所以应提高一个强度等级。C30水下混凝土提高一个等级按C35设计。

fcu，o=fcu，k+1.645σ=35+1.645×5.0=43.2MPa

说明：P.O42.5水泥28d胶砂强度47.5MPa，混凝土强度标准差σ根据JGJ55-2011取5.0。

（2）混凝土的水胶比。

说明：①JGJ55-2011表5.0.4碎石回归系数αa=0.53、αb=0.20；②水泥28d抗压强度实测值fce=47.5MPa；③矿粉、粉煤灰掺量分别为0%和20%，因此按表5.1.3γf、γs取0.85、1.0。

（3）确定用水量mw0、胶结材用量mb0、粉煤灰用量mf0、水泥用量mc和外加剂用量ma0。

根据JGJ55-2011表5.2.1-2塑性混凝土的用水量，碎石最大粒径为26.5mm坍落度75～90mm的混凝土用水量m′wo为210kg/m3，坍落度为200mm的混凝土用水量m′wo=210+5×（210-90）/20=240kg/m3。

用水量：mw0=m′wo×（1-β）=240×（1-25%）=180kg/m3

胶结材用量：

粉煤灰用量：mf0=mb0×βf=409×20%=82kg/m3

水泥用量：mc=mb0-mf0=409-82=327kg/m3

外加剂用量：ma=mb×β=409×1.2%=4.9kg/m3

（4）确定砂率，根据容重法计算出粗细骨料用量。

考虑工程实际中所用的砂的Mx=2.3为III区中砂，该砂细颗粒较多，虽然有利混凝土保水和粘聚性，砂率适当靠下限βs取42%，混凝土强度等级为C30因此mcp取2400kg/m3。

mb0+mg0+ms0+mw0=mcp

计算得：mso=761kg/m3，mgo=1050kg/m3

2.3 C30水下混凝土试配与确定

3结语

总之，良好的灌注性能是水下灌注桩混凝土必须具备的，应合理选用原材料及其用量间的比例关系，使水下混凝土配合比实现了高性能的目标，运用科学、实用的混凝土灌注工艺确保了工程质量。

参考文献

[1]万品虎.水泥混凝土配合比实验优化设计[J].广东建材.2008（01）.

c30混凝土范文第3篇

关键词：机制砂；混合砂；混凝土；性能

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

1 前言

混凝土价格低廉、性能优良、原材料丰富易得，是当代用量最多、最普遍、最重要的土木工程材料之一[1]。从组成上看，骨料占混凝土总量的70～80%，其中，细骨料不仅占有较大比例，而且对新拌混凝土工作性和硬化后混凝土综合物理力学性能与耐久性有重要影响。一般，配制混凝土选用天然河砂作细骨料，并以优先选用中粗砂、就地取材、尽可能降低混凝土生产成本为基本原则。天然砂资源是一种地方资源，短时间内不可再生且不适合长距离运输。随着土木工程建设的蓬勃发展，对砂石开采行业及其它建材行业的需求日益增加，近年来，我国不少地区出现天然砂资源逐步短缺，甚至无天然砂可用的状况，混凝土用砂供需矛盾日益突出，砂的价格亦越来越高，供不应求的现象时有发生，影响了工程建设的进展，推行应用机制砂配置混凝土已经势在必行。针对天然中砂匮乏的现象，本文通过天然细砂与机制砂混合，讨论细骨料种类对C30混凝土性能的影响。

2 材料与方法

2.1 主要原材料

水泥：由华润水泥（龙岩曹溪）有限公司生产的P·O42.5级水泥，其主要性能见表1。

表1 水泥物理力学性能

外加剂：选用龙海市富敏混凝土外加剂有限公司生产的FM-Ⅲ缓凝高效建水剂，减水率为21%，收缩率比（28d）为65%。

粗骨料：由马坑石场生产的5-31.5mm花岗岩碎石，其性能见表2。

表2 碎石性能

细骨料：天然中砂(S1)和天然细砂(S2)，其性能见表3和表4；机制砂(S3)，产地龙岩，其性能见表5。机制砂与天然细砂按3种比例混合后，其颗粒级配与细度模数结果见表6。

表3 天然中砂(S1)性能

表4 天然细砂(S2)性能

表5 机制砂(S3)性能

表6 3种比例的混合砂颗粒级配和细度模数

2.2 试验方法

针对实际生产中应用最普遍的C30混凝土进行试验设计，试验所配混凝土的坍落度控制在180-220mm间，通过计算，确定采用的混凝土配合比为：水：水泥：砂：石：外加剂=0.44:1.00:2.13:2.83:0.022，讨论细骨料种类对C30混凝土工作性能、力学性能和收缩性能的影响情况。混凝土的制备按现行标准JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》进行，工作性能、力学性能和收缩性能按GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》、GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》和GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行。

3 结果与分析

3.1 细骨料种类对混凝土工作性能的影响

对比了天然砂、机制砂和混合砂混凝土的工作性能，试验结果如表7所示。在配合比一定时，天然Ⅱ区中砂具有较好的坍落度、扩展度和较优的和易性，天然细砂砂子子，总表面积大，需水量较大，在用水量一定时，坍落度和和易性相对较差，机制砂多棱角，表面粗糙，有部分针片状颗粒，并有部分石粉，需水量也较大，初拌混凝土和易性较差。将天然细砂与机制砂按一定比例混合，改善了颗粒级配，使混凝土拌合物的工作性能明显得到改善，不亚于天然中砂混凝土拌合物的工作性能。

表7 细骨料种类对混凝土工作性能的影响

3.2细骨料种类对混凝土抗压强度的影响

细骨料种类对混凝土抗压强度的影响见表8。由表可知，用天然细砂、机制砂和混合砂配制的混凝土3d、28d抗压强度均高于天然中砂配制的混凝土，并且，随着混合砂中机制砂比例的增加，3d抗压强度增幅较大，抗压强度由20.4MPa上升至24.6MPa，提高了20.59%，28天强度则提高了14.81%。分析其原因，主要有以下三个方面：第一，机制砂的主要成分是碳酸钙，处于高浓度氢氧化钙中，其表面会发生微弱化学反应，而天然砂成分中二氧化硅含量高，不能发生类似反应[2]；第二，机制砂的表明洁净而粗糙，易与水泥石料粘结，且混合砂是经过优化试验按一定比例混合而成，砂的颗粒级配好，而天然砂经长期冲磨，表面光滑，颗粒级配是由自然形成，其中的粗、细颗粒搭配程度存在着不均，并多含带有泥浆，所以混合砂比天然砂在与胶凝材料胶结时具有更好的黏聚性和握裹力[3]；第三，混合砂中机制砂多含有一定量的石粉，这些石粉在混凝土中又起到微集料和填充的效应，减少了内部孔隙，使混凝土内部结构更密实，从而提高了制品的性能。混和砂中机制砂的掺配比例与混凝土强度之间有一定的规律，但不是线性关系，在实际应用过程中，应根据天然砂和机制砂的特性，经过试验确定满足混凝土强度的合适混和比例。

表8 细骨料种类对混凝土抗压强度的影响

3.3细骨料种类对混凝土收缩性能的影响

收缩是混凝土的重要技术性能，混凝土收缩越大，混凝土结构出现开裂的可能性愈高，结构抵抗侵蚀介质渗入混凝土机体的能力也越弱，最终使混凝土工程的耐久性变差[4]。试验选择全天然中砂、全机制砂及工作性能和力学性能均较好的混合砂配制混凝土来测试其的收缩性能。混凝土收缩率的测试均在温度20±2℃、相对湿度60±5 %的养护条件下进行，其测试结果见图1。从图中可以发现，三条曲线的发展趋势基本一致，在龄期28d之前，试样收缩率都随着养护龄期的增加呈现较快的增长速度，28d龄期之后，虽然混凝土收缩也随龄期增加，但增长速率明显降低。配制的全机制砂混凝土的收缩率要大于由全天然中砂配制的混凝土收缩率，但机制砂与细砂按适当的比例混合使用，且控制混合砂与天然中砂的细度模数相当，混凝土的收缩率可以明显降低，有望接近天然中砂混凝土的水平。

图1 混凝土收缩率

4 结论

通过以上的试验可以得出以下结论：

（1）将天然细砂与机制砂按一定比例混合，可以改善彼此的颗粒级配，使混凝土拌合物的工作性能明显得到改善，不亚于天然中砂混凝土拌合物的工作性能。

（2） 机制砂与天然细砂复合的混合砂配制的混凝土的力学性能会高于天然中砂所配制的混凝土强度，掺配比例与混凝土强度之间有一定的规律，但不是线性关系，在实际应用过程中，应根据天然砂和机制砂的特性，经过试验确定满足混凝土强度的合适混和比例。

（3）机制砂与细砂按适当的比例混合使用，且控制混合砂与天然中砂的细度模数相当，混凝土的收缩率可以明显降低，有望接近天然中砂混凝土的水平。

（4）由于机制砂和天然细砂资源较丰富易得，在如今天然中粗砂缺乏的形势下，应用混合砂替代天然砂，具有明显的现实意义，同时也是落实循环经济的措施之一。

参考文献：

[1] 黄洪胜.混合砂混凝土性能与应用研究[D].重庆：重庆大学,2005.

[2] 段瑞斌,石从黎,宋开伟.全机制砂预拌混凝土的研究[J].商品混凝土,2010（4）:39-43.

[3] 高楚文,张金海. 混合砂在中、低强度混凝土中的应用研究[J].混凝土,2008(10):87-91.

c30混凝土范文第4篇

在混凝土中掺入高效减水剂和超细粉,二者综合作用的结果强化了过渡区,改善了混凝土的孔结构,提高了混凝土的密实度,为保证其密实性,采用低水胶比的办法,而在原材料和施工质量方面应较其它混凝土更为严格,一般来说低水泥混凝土必须采用C3A含量低的42.5及以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,为保证其高强度及高耐久性优化,选用前应与外加剂做相容性试验。由于超细粉很细,从而提高了水泥的化学反应活性,二次水化作用生成了较好的低碱水化硅酸钙,从而消耗了富余的Ca(OH)2,再则均匀分布的超细粉在水泥水化过程中起到了类似于晶核的作用,增加了凝胶体形成的数量,从而使水化产物在浆体中均匀分布从而加速了水化过程,强化了过渡区并减小了其厚度,增加了混凝土的密实度,使水泥强度得到了充分的体现。

2.原材料和试验说明:

2.1 原材料:

试验中使用外加剂、水泥、粉煤灰、矿粉、如下表1-表6,砂子为邢台八方Ⅱ区中砂,石子为邢台太子井5-31.5mm。

2. 3 试验流程说明

2.3.1.为提高混凝土强度等级采用低水灰比的办法,使水灰比为0.38而外加剂的掺量由1%-1.3%依次试验,考虑到外加剂中用的水量,使理论配合比用水量(150kg/m3)试配时降低3 kg/m3即为147 kg/m3,为提高试验的准确性其砂石均为干料。

2.3.2.由于砂子采用中砂,为提高混凝土的密实性使混凝土假定密度与实际密度尽可能接近,使掺合物总量与砂子之和密实的最大限度为49%即2400*0.49=1176 kg/m3,减去掺合料总量400即为砂子用量776≈777与理论设计值相接近,故砂率为42%。

2.3.3.其中粉料总量占总体积的17%,细粉料(粉煤灰与矿粉之和)占总体积的15%,而矿粉则占细粉料的71%,而理论中粉料为15%时而用水量占粉料的100%时为最佳用水量(不考虑反应不充分),与实际配比相符。

2.3.4.先使砂、石、粉料搅拌10-20秒,再加入水和外加剂,为充分拌匀延长搅拌时间为3分钟。

2.3.5.混凝土一次性装入试模,经过48小时后拆模,其拆模后强度为8MPa,经过四小时蒸养其强度为33.2 MPa满足C30要求。

3.结论:

各组成材料对混凝土强度所引起的作用。宏观力学理论是假定混凝土为宏观匀质,而且材料同性,研究混凝土在复杂应力作用下破坏。长期以来的强度理论都是把混凝土性能作为主要影响因素,并建立一系列的说明,孔隙率或密实度与混凝土强度之间的关系的计算公式,如鲍罗米水灰比理论公式 ( Rc =A f c ( C/ W - B)。传统的混凝土配合比理论是宏观的,强度理论是考虑级配的砂石及水泥浆体对混凝土结构中骨料间隙的填充,基于混凝土的灰水比与强度在80～105之间,近似成线性关系。现为了获得低水泥用量高强度混凝土配合比的理论,需进一步从微观结构上研究,需考虑水泥以及各种掺合物微颗粒间的级配、添充及它们的物理化学作用。另外,在低水灰比和多组分 (一般低水泥混凝土中均有减水剂或复合减水剂 , 以及活性掺合物和矿粉及优质粉煤灰等)。

c30混凝土范文第5篇

关键字：高性能混凝土；水胶比；成本；复合矿物掺和料

Abstract: The definition of high-performance concrete, the necessity and possibility of the C30 high-performance concrete, the configuration C30 high-performance concrete composite mineral admixtures combining technology to improve the volume stability of concrete, and have certain economic benefits.

Keywords: high-performance concrete water glue than the cost of composite mineral admixture

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

一、引言

国际上对混凝土的概念已由高强度转向高性能，随着国家建设的蓬勃发展对预拌商品混凝土的需求量日益扩大，而且C25~C35强度等级的普通混凝土仍占总供应量的80%~90%，其中C30混凝土供应量并不符合高性能混凝土的技术要求，因此，如何在不增加成本的前提下，来配置C30高性能混凝土是一项有意义的讨论。

二、对C30普通混凝土实现高性能化的认识

1.、高性能混凝土的定义

高性能混凝土委员会对高性能混凝土定义为：是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对下列性能重点予以保证: 耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。[2] 为此，高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比，选用优质原材料，且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。

混凝土专家认为，高性能混凝土应具有下列特征：①更多地节约水泥燃料，降低能耗与环境污染；②更多地掺加以工业废料为主的细掺料；③更大地发挥混凝土的高性能优势减少水泥与混凝土的用量。

2.实现高性能化的必要性

我国混凝土结构设计规范（GB50010-2010）对于耐久性规定是根据环境类别和设计使用

年限进行设计的。一类环境（室内正常环境）中，设计使用年限为100年的结构混凝土，钢

筋混凝土结构的混凝土最低强度等级为C30。与国外相比，国内混凝土的单方需水量要比先

进国家多30kg/m3以上[1]，多数地区搅拌站均采用普通型外加剂及粉煤灰的双掺技术来配制

普通混凝土，其用水量一般195～220kg/m³，远大于配制高性能混凝土用水量规定。因此，

将C30普通混凝土降低水量，提高耐久性，进行高性能优势。

3．实现高性能化的可能性

专家指出，同时满足新拌混凝土的高施工性与硬化混凝土的体积稳定性及耐久性并兼

顾经济性的混凝土才是高性能混凝土，单凭高强度并非是高性能，可以将欧美对HPC强度

的最低限值50Mpa降低到C30的强度，原则上是不损及混凝土内部结构，以保证耐久性与

体积稳定性。[3] 因此，C30普通混凝土实现高性能化是可能的。

4.实现高性能化对C30的要求

更多地节约水泥熟料，降低能耗与环境污染；更多地参加以工业废料为主的细掺料，不增加混凝土的成本。三、C30实现高性能化的技术途径

一方面是混凝土具有较好的抗裂性和一定的密实性，阻挡和延续外部各种有害物质侵入混凝土内部，另一方面使混凝土混有一定的含气量，同时降低其自身有害离子的引入量。

普通强度等级的混凝土在结构形成过程中，由于泌水与离析，产生内分层与外分层。普通混凝土实现高性能化的基本途径是控制水胶比、掺加符合矿物掺和料及优质混凝土外加剂，通过降低用水量及水泥用量，控制内分层与外分层的出现，使界面结构能得以提高，以实现普通混凝土的高性能化。

1.试验用材料

2.混凝土水胶比的确定

高性能混凝土水胶比一般低于0.40~0.42，其结果一是可得到很低的渗透性；二是可以使活性矿物质掺和料充分发挥其强度效应。但低水胶比更容易产生早期开裂，必须通过加强早期养护加以控制。如果强度要求不是很高，可适当增加水胶比，但最大不超过0.45。

C30混凝土强度稳定性

水胶比低于0.4的混凝土很容易因自收缩而产生早期开裂，但水胶比较大的0.47混凝土就不会存在因为自收缩而产生早期开裂的问题，将FS掺合料控制在35%，二次水化反应的水化空间也充分，故混凝土强度稳定，推测其体积稳定性亦应较好。

3. 高性能C30混凝土的配制

为了在不增加成本的前提下实现C30混凝土高性能化，采用LP-1的中效型混凝土

外加剂进行配制，配制高性能混凝土的基本特点是低用水量及低水胶比。

C30高性能混凝土试验配方

4.技术经济分析

四、结束语

1. C30混凝土实现高性能化的途径是采用低用水量及掺有一定量的复合矿物掺合料，但水胶比小于0.45不一定作为限值，从提高混凝土体积稳定性角度考虑，混凝土中浆体体积不大于310L为宜。

2.在不增加成本前提下，采用中效型混凝土外加剂与一定量的符合矿物掺和料相结合，能够实现C30混凝土高性能化。

3.高性能混凝土工作性能够满足施工工艺和浇注结构的需要，强度发展满足强度设计等级和施工需要，不出现减少出现可见裂缝，满足环境条件要求的相关耐久性能，具有一定的经济性。

参考文献：

[1]覃维组，混凝土耐久性若干问题的讨论，建筑技术，2000(1),pp.17～19

[2]廉慧珍、路新瀛，我国混凝土工程发展中的几个问题，建筑技术，2001⑴，PP.10～14

c30混凝土范文第6篇

【关键词】稻壳灰；混凝土；孔结构特征

稻壳数量庞大（我国每年超过4000万t），目前尚未找到合适的开发的途径，在很多地方成为农业废弃物，对环境产生巨大压力，因此，为稻壳寻求合适的出路已成为日益迫切的问题，事实上，稻壳可以通过生物矿化的方式将土壤稀薄的无定形SiO2如蛋白石SiO2・nH2O等富集起来，为人类提取了大量的非晶态的SiO2，这是一种宝贵的自然资源[1～4]。本文针对稻壳灰的活性好的特点，通过改变稻壳灰的掺量对C30混凝土的抗压强度和孔结构特征进行了研究。

1、实验材料与方法

1.1 原材料

水泥为沈阳房产水泥厂生产的普通硅酸盐水泥32.5；水为采用普通自来水；粗集料为石灰岩碎石5～20mm，最大粒径为20mm，连续颗粒级配；细集料选用河砂，属中砂，细度模数为2.8，级配良好，属Ⅱ区。稻壳灰的成分如表1。

1.2 实验方法

（1）强度测定

把掺有稻壳灰的混凝土和空白混凝土在标准条件下进行养护，分别测出素C30混凝土及掺入稻壳粉的C30混凝的3d、7d、28d、90d抗压强度。

（2）孔隙率测定

混凝土孔隙率可通过饱水混凝土试件在特定条件下的失水率间接求得，即“可蒸发水含量法”。混凝土的气孔及粗毛细孔孔隙率由完全饱水的试件在约90%相对湿度（通过干燥器中放置饱和BaCl2溶液，可使周围环境的相对湿度达90.7%）条件下的失水量求得；总孔隙率由完全饱水的试件在105℃下烘干（12-14h）至恒重时的失水量求得；细毛细孔孔隙率即为总孔隙率与气孔、粗毛细孔孔隙率的差值。该方法所得的气孔及粗毛细孔孔隙率与浆体中孔径大于30nm的孔隙相对应

2、稻壳灰对混凝土抗压强度的影响

把稻壳灰通过等量置换水泥的方式掺入C30混凝土中，测定其在标准养护条件下对混凝土强度的影响，见表2。

由表2可见：1）不论是养护龄期，水胶比，掺有稻壳灰的混凝土的抗压强度均比基准样要大；2）稻壳灰置换水泥量越大，混凝土的强度越高；3）7d和28d的强度提高率明显高于3d和90d强度；4）混凝土的水胶比越小，强度提高率越大。尤为显著的是，当稻壳灰置换水泥量为30%，7d龄期的混凝土强度达到46.2 MPa，比基准样提高了将近70.3%。其强度增大的主要原因是，磨细的稻壳灰是一种高比表面积，多孔的二氧化硅材料，稻壳灰中SiO2的活性很高，能迅速与液相中由水泥水化产生的Ca2+、OH-和已经生成的Ca（OH）2起反应生成C-S-H凝胶，所以提高混凝土的强度。

3、稻壳灰对混凝土孔结构特征的影响

把稻壳灰通过等量置换水泥的方式掺入混凝土中，测定其在标准养护条件下对混凝土孔结构特征的影响，见表3。

由表3可以看出稻壳灰的掺入能够明显降低混凝土的孔隙率，提高混凝土的密实程度，能够明显改善混凝土的孔结构，孔隙明显细化。从表3也可以看出随着养护时间的增长掺有稻壳灰的混凝土的孔隙率、总孔体积、可见孔径、平均孔径较之基准混凝土都有所降低，这是由于稻壳灰含有大量的SiO2，能和Ca（OH）2更好的反应，使混凝土更加密实。但是在正常温度下焚烧的稻壳，会使制成的稻壳灰中含过多的C，从而影响混凝土后期的耐久性。

4、结论

（1）稻壳灰可以提高混凝土的抗压强度，其中掺入30%最佳。

（2）稻壳灰可以明显降低混凝土的孔隙率。

（3）虽然稻壳灰中含有大量的无定形SiO2，而且也能提高混凝土的强度和改善混凝土的孔结构，但是由于其生产工艺和生产装置复杂及堆积困难，造成没有大规模生产，短期内还不能大量的作为掺合料应用在混凝土中。

参考文献

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[3]余其俊，赵三银等.活性稻壳灰对混凝土强度和耐久性能的影响[J].武汉理工大学学报，2005，23（2）：15―19.

[4]Luzxan M P， Madruga M， SaavedraJ. Rapid Evaluation of Pozzolanic Activity of Natural Product by Conductivity Measurement [J]， Cementand Concrete Research，2001，19（1）：63-68.

c30混凝土范文第7篇

关键词： 钢渣；矿渣；脱硫石膏；C30混凝土

中图分类号：TD981

钢渣和矿渣作为冶金工业的主要废渣，一直以来都是固体废弃物资源化利用研究的重点对象。钢铁企业在生产过程中会产生大量的固体废弃物。通常来说，每生产1t的钢要产生矿渣、钢渣、含铁尘泥、粉煤灰、脱硫石膏等各种类型固体废弃物约650kg。2013年，我国粗钢产量为8亿吨，共产生矿渣2.5亿吨、钢渣1.1亿吨。将这些固体废弃物进行资源化利用，不仅可以减少其对环境的危害，还能为企业创造较好的经济价值。近年来许多学者研究利用钢渣作为混凝土掺合料，如郭斌[1]等利12%-44%的矿渣、11%-44%的钢渣、20%的熟料以及20%的脱硫灰制备胶凝材料，其抗折及抗压强度均达到《钢渣矿渣水泥标准》；李召峰[2]等利用各为40%的钢渣和矿渣、15%的熟料、5%的石膏以及自制碱性复合激发剂M制备复合胶凝材料，其性能达到了普通硅酸盐水泥42.5强度等级。但在胶凝材料中仍添加了一定量熟料。

在钢渣-矿渣-脱硫石膏体系中，水化过程分为水化初期、水化早期、水化晚期[3-6]，钢渣中的Ca（OH）2是矿渣粉的激发剂，使矿渣易于解体。在石膏（CaSO4・2H2O）的硫酸盐激发和碱激发共同作用下，使活性二氧化硅（SiO2）三氧化二铝（Al2O3）不断地从矿渣玻璃体中溶解出来并参与水化反应生成水化硅酸钙（C-S-H）凝胶。同时活性Al2O3将最终解离成H3AlO42-和Al（OH）2+，在碱性条件下生成C-A-H水化铝酸钙凝胶，水化铝酸钙在氧化钙浓度较低的情况下以C3AH6形式存在，进而与溶液中的石膏反应生成钙矾石（AFt）[7-11]。随着产物C-S-H凝胶和钙矾石晶体之间相互填充协同，未反应的钢渣、矿渣微粉与产物之间的组合填充，钢渣-矿渣-脱硫石膏基胶凝材料形成了坚实的硬化体，宏观上表现出优良的力学性能。此外随着钢渣和矿渣的不断水化，H4SiO4在碱性环境中大量解离成H3SiO4-，H3SiO4-除了可以与体系中的Ca（OH）2反应外，少量的还可能与H3AlO42-和Al（OH）2+、Ca2+、Na+反应生成沸石类水化产物[12-16]。

基于上述原理，通过利用两种工业废渣及脱硫石膏制备胶凝材料取代部分水泥应用于建筑工程领域，有望产生良好的经济、社会和环境效益。本文初步研究以磁铁石英岩型铁矿山尾矿和废石作为骨料，以优化配比的钢渣、矿渣和脱硫石膏作为胶凝材料，制备全固废早强型C30混凝土的可行性。

1.试验内容

1.1 实验原料与方法

C30混凝土的胶凝材料主要采用钢渣、矿渣、脱硫石膏（主要成份为二水石膏与半水石膏），并外掺PC减水剂。

混凝土的粗骨料取自北京威克冶金有限责任公司的密云地区采场剥离废石。废石的粒径大小主要集中在4.75-26.5mm，粒径在2.36-16mm与16-31.5mm的废石比例基本为1：1，适合按照公称粒级5-25mm进行级配。细骨料采用北京密云威克冶金有限公司经分级后符合中砂要求的铁尾矿废砂。用作粗细骨料的铁尾矿矿物组成主要为石英、斜长石、透辉石、角闪石，性质比较稳定。化学成分以SiO2为主，主要以非活性的石英形式存在，属高硅型铁尾矿。铁尾矿中含有Fe2O3、FeO等铁相矿物多以磁铁矿形式存在。

实验使用的钢渣、矿渣、脱硫石膏取自河北金泰成有限公司，其化学成分列于表1。混凝土试块的配合比见表2。

表1 原料化学成分 （wt.%）

表2 配方对应的混凝土配合比（kg/m3）

以制备C30混凝土为目标，经过优化配比确定原料基本配方，按100×100×100mm（混凝土强度测试模具）的试模测试混凝土试块的性能。试样制备流程如下：利用SMФ500×500型5kg小型球磨机对钢渣、矿渣、脱硫石膏进行机械粉磨，每次给料5Kg。其中钢渣粉磨至比表面积 630 m2/kg，矿渣粉磨至比表面积 580m2/kg，脱硫石膏粉磨25min，通过配合比确定实验得出最优配合比，胶凝材料中钢渣粉比表面积为630m2/kg，矿渣粉比表面积为580m2/kg。按配合比将粉磨后的钢渣粉、矿渣粉、脱硫石膏、尾砂、废石加入到HJS-100型卧式强制搅拌机搅拌240s，而后按0.3725的水胶比加入水（在水中加入胶凝材料总量0.4%的PC减水剂），继续搅拌240s（冬季为确保浆体温度为25℃，依据实验量加入水温为45℃的水）。搅拌结束后利用TDL-1型混凝土塌落度仪测试混凝土塌落度为195mm，符合泵送要求，之后将混凝土装入模具，并进行标准养护。比表面积测定采用DBT-127型电动勃氏透气比表面积测定仪；力学性能的测试采用TYA-3000型数显式压力机。

2.结果与讨论

2.1 有无熟料对混凝土试块强度的影响

硫铝酸盐水泥具有早强、高强等优良特性。相同实验条件下，在胶凝材料配合比为28%钢渣、60%矿渣、12%脱硫石膏的基础上，用硫铝酸盐水泥熟料替代1%的矿渣粉，对比添加后混凝土试块早期强度的变化及有无熟料对各龄期强度的影响。实验结果见表3。

表3 混凝土试块各龄期抗压强度

通过对比可知，胶凝材料中用硫铝酸盐水泥熟料替代1%矿渣粉所制备的混凝土试块，其3d、7d、28d三个龄期的试块强度与无熟料胶凝材料所制备的混凝土试块强度并无显著差异，且两组试块早期强度极其相近，无熟料胶凝材料试块的后期强度稳定增长相对较高，证明本文研究的胶凝材料所制备出的C30混凝土具有早强的特点，力学性能优良。

2.2 胶凝材料配合比的确定

本实验以钢渣、矿渣、脱硫石膏作胶凝材料，钢渣、矿渣为该胶凝材料体系的最主要成份，保持脱硫石膏量不变，调整钢渣、矿渣的配比确定胶凝材料的最优配合比，以期在满足力学性能的前提下，钢渣掺量达到最大化。四组不同配比的胶凝材料见表4。四组不同配比胶凝材料所制备的混个凝土试块强度见表5。

表4 不同胶凝材料配比（wt.%）

表5 混凝土试块各龄期抗压强度

混凝土试块

龄期 3d 7d 28d

1号混凝土

试块强度 8.55MPa 26.09MPa 32.57MPa

2号混凝土

试块强度 28.20MPa 30.45MPa 37.24MPa

3号混凝土

试块强度 10.45MPa 26.6MPa 35.27MPa

4号混凝土

试块强度 4.56MPa 9.61MPa 32.53MPa

由表5可知，1号试块与2号试块相比3d早期强度较低。在该体系，钢渣水化后生成的Ca（OH）2是矿渣粉的激发剂，使矿渣易于解体，由于钢渣粉含量较低，因而早期没有大量的Aft及C-S-H凝胶形成导致强度较低。相对于2号试块，3、4号试块3d早中期强度较低，是由于钢渣含量较多矿渣含量相对较少，从而活性二氧化硅（SiO2）三氧化二铝（Al2O3）从矿渣玻璃体中溶解出来并参与水化反应生成水化硅酸钙（C-S-H）凝胶的量较少，因而其强度较低。通过四组试块对比可知，2号（28%钢渣、60%矿渣、12%脱硫石膏）胶凝材料制备的C30混凝土，具有早期强度较高后期强度稳定增长的优点，力学性能完全符合C30混凝土的要求，为最优配合比。

2.3 钢渣-矿渣-脱硫石膏基胶凝材料净浆试样的XRD分析

根据上述试验配方（28%钢渣、60%矿渣、12%脱硫石膏）制备钢渣-矿渣-脱硫石膏基混凝土胶凝材料净浆试块。分析净浆试块3d、7d、28d后的XRD图谱，其主要矿物相为C2S、Aft、二水石膏、RO相及少量莱粒硅钙石。

28%钢渣、60%矿渣、12%脱硫石膏胶凝材料净浆试块XRD图谱

由XRD图谱可知，RO相为钢渣的矿物组分，不参与水化反应。Aft的衍射峰在3d时已经很明显，对比混凝土强度实验可知，试块早期强度主要由Aft提供。由于水化反应速率快，早期水化比较完全，没有看到明显的C3S衍射峰，而C2S水化反应速率慢，所以在XRD图谱中衍射峰清晰可见。随着龄期的增加，7d时Aft的增长较缓慢，衍射峰基本保持不变，同时C2S的衍射峰逐渐减弱，说明C-S-H凝胶增多。28d时C2S的衍射峰逐渐继续减弱，同时由于半水石膏（CaSO4・0.5H2O）发生水化因而二水石膏（CaSO4・2H2O）衍射峰增强，有大量CaSO4・2H2O晶体结晶，也应证了SEM照片中后期以C-S-H凝胶、CaSO4・2H2O晶体为主的分析。此外有新相莱粒硅钙石产生。

2.4钢渣-矿渣-脱硫石膏基胶凝材料净浆试样的SEM分析

图2（A）放大5000倍

图2（B）放大35000倍

图2（C）放大50000倍

图2（A）、图2（B）、图2（C）分别是钢渣-矿渣-脱硫石膏基胶凝材料（28%钢渣、60%矿渣、12%脱硫石膏）净浆试块3d、7d、28d的SEM照片。由图2（A）可以看出钢渣-矿渣-脱硫石膏基胶凝材料净浆试块水化3d时净浆的微观形貌，试块经过标准养护后主要水化产物为低结晶或无定形的C-S-H凝胶以及大量相互搭接的Aft以及CaSO4・2H2O晶体，C-S-H凝胶、Aft、CaSO4・2H2O晶体一起构成空间网状结构，有利于试块获得较高的早期强度，此时水化产物还处于快速增长阶段，结构中存在大量空隙，大量未水化反应的钢渣、矿渣颗粒以及脱硫石膏晶体。与图2（A）相比，从图2（B）中可以看出，胶凝体系密实程度得到显著的提高，C-S-H凝胶体系的密实程度大幅提升，Aft及CaSO4・2H2O晶体被C-S-H凝胶包裹，结构间的空隙减少，同时钢渣、矿渣颗粒大幅减少，也验证了XRD图谱的推测结果。图2（C）中可以看出大量结晶形态好的C-S-H凝胶及CaSO4・2H2O晶体， CaSO4・2H2O晶体已经被凝胶包裹胶结起来，另外有新相Ca5（SO4）2（OH）2产生，这也佐证了XRD图谱分析结果。随着水化产物的大量产生，在水化过程中C-S-H凝胶不断产生，填充空隙，使结构更加紧密。结合三个龄期净浆试块SEM照片中几个部位的能谱图分析后期主要以C-S-H凝胶为主，是提供混凝土强度的主要来源。

随着钢渣和矿渣的不断水化，H4SiO4在碱性环境中大量解离成H3SiO4-，H3SiO4-除了可以与体系中的Ca（OH）2反应外，少量的还可能与H3AlO42-和Al（OH）2+、Ca2+、Na+反应生成沸石类水化产物[11-15]。

3.结论

1）利用磁铁石英岩型铁矿山尾矿和废石作为骨料，以优化配比的钢渣、矿渣和脱硫石膏作为胶凝材料，可以制备全固废无熟料早强型C30混凝土。

2）钢渣-矿渣-脱硫石膏基胶凝材料制备C30混凝土体系中，通过试验得知胶凝材料最优配比为28%钢渣粉、60%矿渣粉、12%脱硫石膏，其制备的混凝土试块3d强度为28.20MPa、7d强度为30.45MPa、28d强度为37.24MPa，符合C30混凝土的力学要求。

3）通过对钢渣-矿渣-脱硫石膏基胶凝材料净浆试块XRD、SEM分析，得出水化产物主要为C-S-H凝胶、CaSO4・2H2O晶体、钙矾石、莱粒硅钙石。

4）水化反应初期首先发生CaSO4・0.5H2O的溶解和CaSO4・2H2O晶体的结晶并产生强度，在碱性环境下CaSO4・2H2O改变其形态，由细针状转变成短柱状或板状。CaSO4・2H2O的生成多于消耗。另外水化反应中H3SiO4-除了可以与体系中的Ca（OH）2反应外，少量的还可能与H3AlO42-和Al（OH）2+、Ca2+、Na+反应生成沸石类水化产物。

参考文献

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c30混凝土范文第8篇

关键词：正交试验；大体积混凝土；水泥；粉煤灰；混凝土配合比

中图分类号： TV544+.91 文献标识码： A 文章编号：

随着我国公路交通基础设施建设的迅猛发展，公路桥梁中的长大桥梁不断涌现，大体积混凝土在桥梁工程中的应用也越来越多。在对桥梁大体积混凝土设计和施工中应注重优选混凝土原材料和优化混凝土配合比，在尽量降低水化热对混凝土影响的同时，应保证混凝土具有良好的工作性能、较高的抗拉强度和较强的抗裂能力。影响大体积混凝土性能的因素较多，其中最主要的因素有水泥种类、水胶比、粉煤灰掺量、集料类型及外加剂等。本文结合澧水大桥C30大体积混凝土工程实际，采用正交试验的方法，探讨了各主要因素对大体积混凝土性能的影响，并推荐了用于施工的混凝土配合比。

1 工程背景

澧水大桥位于湖南张家界永定区与湘西自治州永顺县的交界处，横跨澧水河峡谷，为地锚式悬索桥。如图1.1所示，大桥主缆跨径布置为（200+856+190）m，主缆矢跨比为1/10，两根主缆横向间距28 m，全桥共设69对吊索，大桥两岸的索塔基础、锚碇均为C30大体积混凝土。

图1.1 澧水大桥立面图

2 原材料的性能

2.1 水 泥

按照就地取材、经济合理的原则，本次试验选用两个厂家的两种水泥，分别为石门海螺P.O 42.5和常德中材P.O 42.5水泥。两种水泥的性能指标如表2.1所示。

表2.1水泥性能指标

2.2 粉煤灰

试验选用石门电厂Ⅰ级粉煤灰，其细度为10.3％，烧失量为4.7％，需水量比为93％，三氧化硫含量 1.8%，含水量0.3%，化学组成如表3.2所示。

表2.2 粉煤灰的化学组成

2.3 骨料

配合比设计试验采用张家界产的4.75~26.5mm连续级配碎石，其部分技术指标和连续级配情况分别如表2.3和表2.4所示。

表2.3 碎石部分技术指标

工程位于张家界山区，周边并无可用的河砂，故细骨料采用张家界产的水洗机制砂。机制砂的部分技术指标如表2.5所示。砂的细度模数为3.5，为Ⅰ区粗砂，其颗粒级配情况如表2.6所示。

表2.5 机制砂部分技术指标

表2.6 机制砂颗粒级配

2.4 外加剂

采用江苏博特新材料有限公司生产的聚羧酸PCA-Ⅳ型缓凝型高效减水剂，其减水率大于20％。

2.5 拌合用水

混凝土拌和用水采用澧水河河水，按照《混凝土拌和用水标准》（JGJ 63-89） 规定的方法取样试验分析，结果满足混凝土拌和用水要求，其各项技术指标如表2.7所示。

表2.7 拌合水的技术指标

3 混凝土配合比正交试验

正交试验法是研究多因素多水平的一种试验设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备“均匀分散性，整齐可比性”的特点。正交试验是一种高效、快速、经济的多因素多水平试验方法，这种试验方法使用正交表来安排试验和分析试验结果。

3.1 试验考察指标

通过正交试验，考察水泥种类、水胶比、粉煤灰掺量及外加剂掺量等因素对大体积混凝土强度抗压强度（3d、7d、28d、56d）；劈裂抗拉强度（3d、7d、28d）；混凝土和易性（流动性、黏聚性和保水性）；混凝土凝结时间（初凝、终凝）的影响，并最终为大体积混凝土施工推荐最优配合比。澧水大桥C30大体积混凝土均为泵送施工，混凝土坍落度要求≧160mm，宜控制在170~210mm之间，且应具有较好的黏聚性和保水性。混凝土一次施工方量较大，整体分层连续浇筑时需要时间较长，要求混凝土的初凝时间不得早于12小时，经初步计算保证在12~15小时为宜。

3.2试验因素与水平

试验采用的集料类型、外加剂种类已定，则正交试验考虑影响混凝土性能的主要因素为水泥种类、水胶比、粉煤灰掺量及外加剂掺量。普通硅酸盐水泥在出厂时掺加了不超过15%的粉煤灰、火山灰等活性材料，考虑保证大体积混凝土的耐久性，控制粉煤灰等活性材料总掺量尽量不超过胶凝材料总量的50%，因此对于两种P.O 42.5水泥，粉煤灰掺量选定了30%，35%和40%三个水平；根据初步计算，水胶比选定0.45和0.47两个水平；根据外加剂厂家推荐，对于两种P.O 42.5水泥，其外加剂掺量选定了0.8%和1.0%两个水平。试验的因素水平如表3.1所示。

表3.1 因素水平表

3.3 选择正交表安排试验

由表3.1可知，试验选定的四个因素中，除了粉煤灰掺量为3水平外，其他3个因素均为2水平，在混合水平表中并无与之直接对应的可用表格。因此，采用拟水平法，将表3.1中粉煤灰掺量的水平2重复，凑足4个水平，然后选用正交表L8(4×24)安排试验。从正交表的5列中任选4列，将试验因素和水平填入，可得正交试验的试验方案如表3.2所示，试验各组的具体配合比如3.3所示。

表3.2L8(4×24)试验方案

因素/列号

表3.3PB1~PB8配合比

4 试验结果分析

试验结果进行分析，各指标的试验结果统计在表4.1中，其中和易性与凝结时间根据试验结果对比性能要求进行评分（百分制）。PB1~PB8各龄期混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和凝结时间对比分别如图4.1、图4.2和图4.3所示。

表4.1P.O 42.5水泥L8(4×24)试验结果

图4.1PB1~PB8抗压强度对比图 图4.2PB1~PB8劈裂抗拉强度对比图

图4.3PB1~PB8凝结时间对比图

将各试验指标的分析结果列于表4.2中，其中抗压强度选择有代表性的60d强度列入，劈裂抗拉强度选择7d强度列入，和易性与凝结时间以其评分值列入。

表4.2 各试验指标分析结果

注：表中K1、K2和K3分别为表3.2中1、2和3水平对应的试验指标之和；k1、k2和k3分别为1、2和3水平的试验指标平均值；R为各水平试验指标平均值的极差。

以因素水平为横坐标，指标的k值为纵坐标，作60d抗压强度、7d劈裂抗拉强度、和易性（评分）、凝结时间（评分）与四因素的关系图，分别如图4.4、图4.5、图4.6和图4.7所示。

图4.4混凝土60d抗压强度与四因素的关系图 图4.5混凝土7d劈裂抗拉强度与四因素的关系图

图4.6混凝土和易性（评分）与四因素的关系图图4.7混凝土凝结时间（评分）与四因素的关系图

结合表4.2和图4.4~图4.7，对于本次试验可得出以下结论：

c30混凝土范文第9篇

【关键词】C30高性能混凝土；铁路隧道工程；应用

中图分类号：TV331文献标识码： A

一、前言

C30高性能混凝土具有很多应用优势，在应用的过程中，能够提高工程的质量，因此，C30高性能混凝土在铁路隧道工程中也广泛的使用。在C30高性能混凝土应用过程中，需要明确质量控制要点。

二、高性能混凝土的性能

与普通混凝土相比，高性能混凝土具有如下独特的性能：

1、耐久性。高效减水剂和矿物质超细粉的配合使用，能够有效的减少用水量，减少混凝土内部的空隙，能够使混凝土结构安全可靠地工作50～100年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。

2、工作性。坍落度是评价混凝土工作性的主要指标，HPC的坍落度控制功能好，在振捣的过程中，高性能混凝土粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振动时间内，下沉距离短，稳定性和均匀性好。同时，由于高性能混凝土的水灰比低，自由水少，且掺入超细粉，基本上无泌水，其水泥浆的粘性大，很少产生离析的现象。

3、力学性能。由于混凝土是一种非均质材料，强度受诸多因素的影响，水灰比是影响混凝土强度的主要因素，对于普通混凝土，随着水灰比的降低，混凝土的抗压强度增大，高性能混凝土中的高效减水剂对水泥的分散能力强、减水率高，可大幅度降低混凝土单方用水量。在高性能混凝土中掺入矿物超细粉可以填充水泥颗粒之间的空隙，改善界面结构，提高混凝土的密实度，提高强度。

4、体积稳定性。高性能混凝土具有较高的体积稳定性，即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。

5、经济性。高性能混凝土较高的强度、良好的耐久性和工艺性都能使其具有良好的经济性。高性能混凝土良好的耐久性可以减少结构的维修费用，延长结构的使用寿命，收到良好的经济效益；高性能混凝土的高强度可以减少构件尺寸，减小自重，增加使用空间；HPC良好的工作性可以减少工人工作强度，加快施工速度，减少成本。

三、高性能混凝土原材料及其选用

1.水泥。

在配置高性能混凝土配合比时，我们一般选用普通硅酸盐水泥,这是为了有效控制混凝土的质量并发挥矿料的作用。应尽可能选择那种水化速度较慢，水化发热量较小的水泥。选择水泥时不能以强度作为唯一指标，不能以为强度高的水泥就一定好。

2.骨料。

（一）细集料。宜选用质地坚硬、洁净、级配良好的天然中、粗河砂,其质量要求应符合普通混凝土用砂石标准中的规定。

（二）粗集料。高性能混凝土必须选用强度高、吸水率低、级配良好的粗集料。宜选择表面粗糙、外形有棱角、针片状含量低的硬质砂岩、石灰岩、花岗岩、玄武岩碎石,级配符合规范要求。另外,粗集料还应注意集料的粒型、级配和岩石种类,一般采取连续级配,其中尤以级配良好、表面粗糙的石灰岩碎石为最好。

3.细掺合料。

配制高性能混凝土时,掺入活性细掺合料可以使水泥浆的流动性大为改善,空隙得到充分填充,使硬化后的水泥石强度有所提高。常用的活性细掺合料有硅粉(SF)、磨细矿渣粉(BFS)、粉煤灰(FA)、天然沸石粉(NZ)等。

4.外加剂

外加剂对混凝土具有良好的改性作用，掺用外加剂是制备高性能混凝土的关键技术之一。在混凝土中合理掺加具有减水率高、坍落度损失小、适量引气，质量稳定的外加剂产品能明显改善或提高混凝土耐久性能。

5.矿物掺合料。

（一）粉煤灰,粉煤灰的水泥取代率对强度影响显著,较好的早期强度和后期强度的水泥取代率应小于10%。

（二）硅粉，硅灰对提高混凝土抗化学腐蚀性有显著效果。

（三）磨细矿渣粉。矿渣的掺量要适度，一般在10～25之间。

四、工程应用实例

某铁路客运专线位于我国西部，铁路设计时速为250km/h，该工程需要设计高的耐久性(使用寿命100年以上)与体积稳定的高性能混凝土。

1、现浇隧道高性能混凝土配制特点

高性能混凝土和传统的普通混凝土相比有以下儿个特点:

(一)原材料上，除了常规的水泥、水、砂、石四种材料外，必需使用化学外加剂和矿物细掺料六种必不可少的材料，而且后两种可以是一种也可以是多种复合，这在选材上就要求与水泥具有良好的相容性，多种的外加剂之间(或细掺料之间)要求合理匹配、具有叠加效应的效果。

(二)配比上，为了适应高耐久、高强的要求，使用的是低用水量(小于180kg/m3)，低水胶比(一般为0.28―0.30)，控制胶结材总量不人于500kg/m3。

(3)性能上，具有高耐久性(抗渗、抗冻、抗蚀、抗碳化、抗碱骨料反应，耐磨等);良好的施工性(人流动，可灌性、可泵性、均匀性等);良好的力学性能，旱强后强均高;良好的尺寸稳定性;合理的适用性与经济性等。

2、应用效果

在该铁路工程现浇隧道混凝土施工中，通过采取述一系列施工控制措施，所设计的高性能混凝土各技术指标均满足客运专线高性能混凝土的设计要求。

（一）拌合物性能

铁路隧道工程中二衬C30混凝土的出机坍落度控制在(160士20)mm，含气量2-4%，由于所使用的聚梭酸高效减水剂保塑效果较好，1h后一般损失10mm。混凝土工作性良好，满足施工需要。

（二）混凝土力学性能

隧道二衬C30混凝土抗压强度平均值38.2MPa，标准差3.5MPa，弹性模量25.4GPa。由于在原材料管理中严格控制原材料性能指标，计量误差低于规范要求，因此，此工程中混凝土生产质量控制水平达到优良。

（三）混凝土耐久性能

隧道二衬C30混凝土抗渗等级达到P10以上，56d电通量657C,56d后无裂缝出现。兰新铁路工程中隧道_衬混凝土的耐久性能均达到设计要求。

五、C30高性能混凝土应用过程中的注意要点

1、按耐久性进行配合比设计

在以往按强度设计配合比的设计方法中，首先按混凝土强度计算水灰比，如今客专混凝土是按耐久性要求设计混凝土配合比，这两种设计方法思路是不同的。在客专混凝土配合比设计方法中，首先是根据环境类别和作用等级，确定混凝土的水胶比和各种胶凝材料用量，在条件许可的情况下尽量选用较低的水胶比，减少单方用水量和胶凝材料用量，这样有利于提高混凝土的密实性，降低混凝土的渗透性并减少收缩量，对提高混凝土的耐久性指标是非常有利的。在客专配合比设计中，不仅以强度为指标，更重要的是耐久性指标满足要求。

2、重视外加剂的选择

外加剂对混凝土具有良好的改性作用。因此，对外加剂的选择格外重要。在配制客专耐久性混凝土配合比之前，应先对各种材料进行试拌，选择性能良好的外加剂。现在客专耐久性混凝土所用外加剂基本上是聚羧酸系高效减水剂，并且选用的产品必须经铁道部鉴定或评审，并经铁道部产品质量监督检验中心检验合格。

3、重视骨料质量

高性能混凝土中的骨料对强度和耐久性的影响力比在普通混凝土中影响较大。配制客专高性能混凝土必须要重视骨料的质量。因此，在《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》规范中，除了对骨料一些常规检测指标外，还要求粗骨料应采用二级或多级级配，其松散堆积密度应大于1500kg/m3，紧密空隙率宜小于40%，吸水率应小于2%（用于干湿交替或冻融循环下的混凝土应小于1%），另外对骨料的碱活性也有相关要求。这就是为了要求我们在配制耐久性混凝土时，除了对骨料的抗压强度、压碎指标、含泥量、针片状含量等指标重视外，还要切实注意骨料对耐久性指标有影响的其他方面。因此，对于骨料的质量一定要全面考虑，合理选择。

六、结束语

综上所述，C30高性能混凝土应用到铁路隧道工程的时候，一定要更加明确C30高性能混凝土的应用方法和需要注意的事项，不断提升C30高性能混凝土的应用质量。

【参考文献】

[1]吴中伟.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社,2009.

[2]吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社，2009.

[3]黄士元.高性能混凝土发展的回顾思考[J].混凝土，2012（7）

c30混凝土范文第10篇

关键词：混凝土强度；工程检测；建筑工程质量

The normal distribution of judgment and processing "in the application of the concrete strength testing

Yao Li-wei

(construction engineering quality testing station, taiyuan city, Shanxi Province, taiyuan, 030002)

Abstract:the strength of concrete is an important index of construction engineering safety. Present commonly used method of the concrete strength are core method, rebound method and ultrasonic rebound synthetic method, etc. The author as a work in the detection of first-line technical staff, often meet with abnormal situation of the concrete strength, in this paper, the author work instance is the normal distribution of judgment and handling in the application of the strength of concrete core method.

Keywords:concrete strength; Engineering test; Construction engineering quality

在工程检测中，混凝土强度评价的高低，直接影响到结构的安全性和成本。如果强度评价过高，会降低结构的可靠度，造成安全隐患，如果混凝土强度评价过低，会提高加固、处理费用，造成成本大幅提高。本文根据现场检测数据，如何对混凝土强度进行科学、准确的推定，关系到工程验收和加固、改造的质量。

1．工程概况

某运动场看台为地下一层、地上一层框架结构，基础形式为柱下钢筋混凝土独立基础及墙下钢筋混凝土条形基础，混凝土设计强度等级为C30，采用泵送混凝土进行浇筑。该工程于2011年10月施工，2012年1月主体完工。由于相关施工资料遗失，建设方委托笔者单位对该工程基础混凝土强度进行推定。

接受委托后，笔者会同相关技术人员进行现场勘察，由于基础混凝土浇筑面平整度较差，故采用钻芯法检测该基础混凝土强度。

2．检测及推定方法

检测数量按照《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344-2004）表3．3．13检测批的容量中B类确定。

表1建筑结构抽样检测的最小样本容量

检测批的容量 检测类别和样本最小容量

A B C

2～8 2 2 3

9～15 2 3 5

16～25 3 5 8

26～50 5 8 13

51～90 5 13 20

91～150 8 20 32

151～280 13 32 50

281～500 20 50 80

注：检测类别A适用于一般施工质量的检测, 检测类别B适用于结构质量或性能的检测, 检测类别C适用于结构质量或性能的严格检测或复检。

基础总数量为121个（独立柱基础数量为70个、墙下条形基础数量为51个），本次检测抽取20个芯样。检测结果如下：

依据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS 03：2007）第6．0．5条（3）规定：抗压芯样试件端面的不平整度在100mm长度内不应大于0.1mm。故将端面不平整度分别为0.3mm和0.2mm的芯样试件（10-11/D轴：16.9MPa 、D/19-20轴：18.5MPa）相应的测试数据视为无效。

依据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS 03：2007）第6．0．5条（4）规定：芯样试件端面与轴线的不垂直度不应大于1o。故将芯样试件端面与轴线的不垂直度分别为2o、2o及3o的芯样试件（14-15/D轴：19.3MPa、21-22/D轴：21.9MPa、14-15/A轴：27.6MPa、）相应的测试数据视为无效。

表2（1）基础混凝土抗压强度表

序号 检测部位 设计值 芯样直径（mm） 高度（mm） 面积（mm2） 抗压强度值（MPa）

1 D/19-20 C30 99.0 102 7698 18.5

2 18-19/A C30 99.0 103 7698 36.5

3 11-12/D C30 99.0 102 7698 38.7

4 12-13/B C30 99.0 103 7698 36.8

5 2-3/A C30 99.0 102 7698 36.2

6 10-11/A C30 99.0 102 7698 39.8

7 13-14/D C30 99.0 102 7698 38.7

8 11-12/B C30 99.0 102 7698 37.2

9 12-13/D C30 99.0 103 7698 30.8

10 14-15/A C30 99.0 103 7698 27.6

11 11-12/A C30 99.0 103 7698 31.7

12 14/B-D C30 99.0 102 7698 38.9

13 16-17/D C30 99.0 102 7698 28.0

14 9-10/A C30 99.0 103 7698 29.6

15 20-21/A C30 99.0 102 7698 16.6

16 14-15/D C30 99.0 103 7698 19.3

17 7-8/A C30 99.0 103 7698 37.5

18 16-17/A C30 99.0 103 7698 25.2

19 21-22/D C30 99.0 103 7698 21.9

20 10-11/D C30 99.0 103 7698 16.9

抗压试验后，在我站与参建各方的共同协商下，对D/19-20轴和14-15/A轴两个部位的混凝土进行重新取样。检测结果如下：

表2 （2）基础混凝土抗压强度表

序号 检测部位 设计值 芯样直径（mm） 高度（mm） 面积（mm2） 抗压强度值（MPa）

1 A/14-15 （1#） C30 99.0 103 7698 38.7