混凝土配合比范文

时间:2023-03-17 02:47:45

混凝土配合比

混凝土配合比范文第1篇

混凝土按强度分成若干强度等级,混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值fcu,k划分的。立方体抗压强度标准值是立方抗压强度总体分布中的一个值,强度低于该值得百分率不超过5%,即有95%的保证率。混凝土的强度分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十二个等级。

混凝土配合比是指混凝土中各组成材料(水泥、水、砂、石)之间的比例关系。有两种表示方法:一种是以1立方米混凝土中各种材料用量,如水泥300千克,水180千克,砂690千克,石子1260千克;另一种是用单位质量的水泥与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来表示,例如前例可写成:C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。长期以来,我国混凝土按抗压强度分级,并采用“标号”表征。1987年GBJ107-87标准改以“强度等级”表达。DL/T5057-1996《水工混凝土结构设计规范》,DL/T5082-1998《水工建筑物抗冰冻设计规范》,DL5108-1999《混凝土重力坝设计规范》等,均以“强度等级”表达,因而新标准也以“强度等级”表达以便统一称谓。水工混凝土除要满足设计强度等级指标外,还要满足抗渗、抗冻和极限拉伸值指标。不少大型水电站工程中重要部位混凝土,常以表示混凝土耐久性的抗冻融指标或极限拉伸值指标为主要控制性指标。

过去用“标号”描述强度分级时,是以立方体抗压强度标准值的数值冠以中文“号”字来表达,如200号、300号等。

根据有关标准规定,混凝土强度等级应以混凝土英文名称第一个字母加上其强度标准值来表达。如C20、C30等。

水工混凝土仅以强度来划分等级是不够的。水工混凝土的等级划分,应是以多指标等级来表征。如设计提出了4项指标C9020、W0.8、F150、εp0.85×10-4,即90 d抗压强度为20 MPa、抗渗能力达到0.8 MPa下不渗水、抗冻融能力达到150次冻融循环、极限拉伸值达到0.85×10-4。作为这一等级的水工混凝土这4项指标应并列提出,用任一项指标来表征都是不合适的。作为水电站枢纽工程,也有部分厂房和其它结构物工程,设计只提出抗压强度指标时,则以强度来划分等级,如其龄期亦为28 d,则以C20、C30表示。

在以标号表达混凝土强度分级的原有体系中,混凝土立方体抗压强度用“R”来表达。

根据有关标准规定,建筑材料强度统一由符号“f”表达。混凝土立方体抗压强度为“fcu”。其中,“cu”是立方体的意思。而立方体抗压强度标准值以“fcu,k”表达,其中“k”是标准值的意思,例如混凝土强度等级为C20时,fcu,k=20N/mm2(MPa),即立方体28d抗压强度标准值为20MPa。

水工建筑物大体积混凝土普遍采用90d或180d龄期,故在C符号后加龄期下角标,如C9015,C9020指90d龄期抗压强度标准值为15MPa、20MPa的水工混凝土强度等级,C18015则表示为180d龄期抗压强度标准值为15MPa。

过去我国采用公制计量单位,混凝土强度的单位为kgf/cm2。现按国务院已公布的有关法令,推行以国际单位制为基础的法定计量单位制,在该单位体系中,力的基本单位是N(牛顿),因此,强度的基本单位为1 N/m2,也可写作1Pa。标号改为强度等级后,混凝土强度计量单位改以国际单位制表达。由于N/m2(Pa),数值太小,一般1N/mm2=106N/m2(MPa)作为混凝土强度的实际使用的计量单位,读作“牛顿每平方毫米”或“兆帕”。

混凝土配合比范文第2篇

关键词:普通混凝土;配合比

Abstract: the ordinary concrete is composed of cement, water, sand, stone of four kinds of materials, concrete mix design is to solve the 3 proportion of 4 kinds of material, namely, water cement ratio, sand ratio, binder-aggregate ratio (gel and aggregate ratio). Along with the continuous development of the material science of concrete, its use has become increasingly widespread. This simple coordination on concrete ratio design are introduced, and some construction control measures, only for reference.

Keywords: reinforced concrete; mixture ratio

中图分类号:TU528.1 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

一、混凝土的基本组成

普通混凝土混凝土的基本组成材料是水泥、水、天然砂和石子,砂石在混凝土中起骨架作用。水泥和水形成水泥浆,包裹在沙粒表面并填充沙粒间的空隙而形成水泥砂浆,水泥砂浆又包裹石子,并填充石子间的空隙而形成混凝土。必要时还需要新的化学添加剂以及矿物掺合料。掺合料的性质和数量,影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等。

普通的混凝土配合比指的是混凝土中各个组成材料的用量之间的比例关系。其常用表示方法有两种:一种是用1m3混凝土中各项材料的质量来表示,例如:水泥(mc)350kg、石子(mg)1260kg、水(mw)180kg、砂子(ms)670kg;另一种是通过各个组成材料的用量之间的质量比例来表示(例如,令水泥质量为1),将上述例子换算成质量的比例则为水泥:砂子:石子=1:1.91:3.60,W/C=0.51。水泥混凝土配合比设计一般需要由四个步骤组成,即初步计算配合比;试拌调整,提出基准配合比;检验强度,确定试验室的配合比;换算施工的配合比。

二、配合比的设计原则

1、水胶比适当原则

水胶比是混凝土中用水量与胶凝材料用量的比值,是影响混凝土强度、粘度、坍落度及坍落度扩展度的主要因素,同时对混凝土的收缩也有较大影响。

2、最小单位用水量原则

在水胶比固定,原材料一定的条件下,使用满足工作性能的最小单位用水量,可得到体积稳定的、经济的混凝土。

3、最小水泥用量原则

假如水泥用量过大,拌合用水偏高,必定会增大混凝土的收缩值而发生裂缝。再有水泥用量过大,水泥水化产生的水化热就多,使混凝土内外产生很大的温差,而引起的内应力,可能使正在凝结硬化的混凝土产生裂缝,降低耐久性。所以降低水泥用量可提高混凝土体积稳定性及收缩,同时降低工程成本。

4、混凝土密实体积原则

混凝土的组成是以石料为骨架,砂子填充石料间的空隙,浆体又填充砂石之间的空隙,并包裹砂石表面,以减少砂石间的摩擦阻力,保证混凝土有足够的流动性。可塑状态下混凝土总体积是水泥、砂、石、水密实体积之和,这一原则是计算混凝土配合比的基础。

三、配合比设计时的一般要求

1、原材料的选择及技术要求

①水泥

水泥的矿物组成和颗粒组成直接影响到水泥水化反应的速度,水化热和水化产物的组成和结构特点,也直接影响到混凝土的开裂,影响混凝土的强度和耐久性。

②矿物掺合料

在试配时应该选择不同的掺量进行试拌,根据限制膨胀率的检测值选择适宜的膨胀剂掺量,通过各项技术指标的检测值确定符合委托要求的经济配合比。

2、胶凝材料总量的要求

对不同强度等级混凝土的胶凝材料总量应进行控制,C40以上不宜大于400kg/m3,C40~C50不宜大于450kg/m3,C60及以上的非泵送混凝土不宜大于500kg/m3,泵送混凝土不宜大于530kg/m3。配有钢筋的混凝土结构,在不同的环境条件下,其最大水胶比和单方混凝土中胶凝材料的最小用量一般应符合下表规定。

3、混凝土中总碱含量的要求

按规范要求,每立方米混凝土的总碱含量,对一般桥梁不宜大于3.0kg/m3,对特大桥、大桥和重要桥梁不宜大于1.8kg/m3,当混凝土结构处于受严重侵蚀的环境时,不得使用有碱活性反应的集料。同时还要控制氯离子含量,钢筋混凝土不应超过胶凝材料总质量的0.10%,预应力混凝土不应超过0.06%。

4、按照经验水胶比宜控制在0.28~0.35之间。

四、生产配合比的调整及施工中的控制

在生产配合比的调整及施工控制中应注意出现以下问题:

1、严格控制混凝土施工时的用水量:在实际行产中,操作者为方便施工,往往追求较大的坍落度,擅自增加用水量而不管强度是否能达到要求;再加上现场质检人员的管理不到位,对水灰比缺少严格的控制等原因,均使混凝土实际用水量大于理论用水量,从而导致砼强度的降低。

防治措施:加大质检抽查力度,控制操作者不得随意增加用水量;若发现混凝土工作性能较差,操作者应及时向试验员反馈实际情况,经试验员现场查找原因、分析情况后采取相应对策,并按试验员的指令调整配合比;现场质检人员也应按规范要求经常检查混凝土的质量动态信息,及时进行调整,确保混凝土按要求进行施工。

2、调整生产配合比时,应准确测量生产现场砂、石的实际含水量:经到现场检查和了解,有部分试验人员没有按规定要求准确测量,而是采用目测法来估计砂、石的实际含水量,这样做会导致生产配合比不准确。

防治措施:砂、石中若含泥量超标,应在混凝土浇筑前三天冲洗完毕,并应在施工前按规范要求取样并准确测量砂、石的实际含水量,调整施工配合比以从用水量中扣除含水量,补回砂、石量,严禁边冲洗边拌制混凝土。

3、砂、石材料应准确计量:不少施工单位在生产时,第一车砂、石用磅秤一下,随后就采用在小推车上画线的办法来控制重量,从而导致了砂、石材料的用量偏差。

防治措施:有条件的单位尽量采用混凝土拌和楼,利用电脑准确计量;若实在没有,应不怕麻烦,坚持每车过磅,以控制材料用量。

五、传统配合比设计方法的缺陷

传统配合比设计方法是一种基于经验的方法,混凝土结构对材料性能提出的要求比较简单,配制混凝土的原材料种类也比较少,因此传统的配合比设计方法还存在许多不足之处。混凝土配合比设计理应是一个完善的体系,包括原材料选择、配合比计算、性能设计和性能检测。事实上,人们在进行配合比设计时已经有意或无意地采用了这一体系,但所采用的体系的完善程度各不相同,而且大都不完善。

1、从原材料选择来看,多数是依据个人经验知识进行的,带有很大的主观性。各人的经验知识不同,知识量也不等。这就为混凝土配合比设计带来了一定的随机性。

2、从配合比设计计算来看,各种没计方法的计算方法互不相同。配合比计算的实质就是四元(单位混凝土中水、水泥和粗细集料用量)一次方程组求解。从数学角度来讲,四元一次方程组求解需要四个独立方程式的联立才能解出。而配合比设计中一般都采用需水性定则、水灰比定则和绝对体积法或假定容重法,这就提供了三个方程式;各配合比设计方法的不同在于第四个方程式的确定。为了完成配合比设计,各种方法都引进了不同的关系式。我国引入了砂率;前苏联引入了砂浆拨开系数;英国引入了骨灰比;美国引入了粗集料最佳用量。另外因对高性能混凝土的认识不足,对它的配合比设计主要依赖于经验和大量的试配,计算过程在各种设计方法中似乎都不甚重要。

3、从性能设计来看,理想的配合比设计应能实现对混凝土的主要性能(即:工作性能、强度和耐久性)的设计,虽然目前的各种设计方法基本都考虑到了这三方面的性能,但是似乎还没有一种方法真正做到了对这三方面性能的设计。

六、结语

合理的材料配合比设计应该在符合相关规范给出的包括强度、耐久性、均匀性、和易性、渗透性和经济性等要求的前提下,确定各种成分的用量,获得最经济和适用的混凝土。要对水泥混凝土路面配合比设计深入系统的研究,使混凝土配合比设计体系更加科学合理、方便快捷,从而推动水泥混凝土科学的发展。

参考文献

[1]李立权. 混凝土配合比设计手册.广州:华南理工大学出版社,2002.

混凝土配合比范文第3篇

【关键词】建筑;材料;混凝土;配合比;设计

在建筑领域内,结构材料是研究重点,对基础的混凝土配合比设计与优化是新型科技发展下的产物,也是提升混凝土性能的关键性环节,在以强度、耐久性能为重点的混凝土配合比设计必须以其理念和定则为指引,在实践应用中要改变传统以经验为主的半定量设计方法,优化高效减水剂和矿物掺和料为主的新型混凝土,从而全面提升混凝土拌和物的性能,确保混凝土的质量。

一、混凝土配合比设计面临的现状分析

在现代混凝土的快速发展的背景下,传统以经验为主的混凝土配合比设计理念已经不适应新时代的需求,在新的科技手段和环境中,现代建筑的混凝土结构材料使用了复合型的超塑化剂和超细矿物质掺合料,这使得混凝土的配合比设计更为复杂,主要包括:混凝土配合比指标由抗压转为了耐久性设计;掺合料的新型技术采用了粉煤灰、磨细矿渣粉和硅灰,它们影响了混凝土的力学结构和耐久性能;新型高效减水剂的广泛运用,尤其是聚羧酸减水剂的应用,降低了低水胶比混凝土的黏度,改变了混凝土的流变性能。

由上可知,混凝土的配合比设计的控制难度和复杂性都已加大,在水泥工业迅猛发展的社会环境中,水泥因其矿物组分发生了改变,水泥的强度和细度都有较大程度的提高,这不利于当前对混凝土耐久性能的要求,而新型矿物掺合料掺入混凝土中则有助于提高混凝土的耐久性能,对其强度和耐久性进行综合的提升与改善。而在现实情况下,我国却呈现出混凝土用量与矿物掺合料的供求矛盾与冲突,由于矿物掺合料的供应不及混凝土的实际用量需求,因而两者出现紧张的态势,伴之而来的则是劣质矿物掺合料的涌入,这给建筑安全生产带来了极大的质量隐患。另外,还有诸如:砂石、其他原材料资源的枯竭,也使混凝土的质量面临巨大的挑战。

总之,对混凝土配合比的设计在当前形势下显得至关重要,必须在有限的原材料供给条件下,进行综合比较、确定合理的混凝土配合比设计,以保证混凝土的用量需求。

二、混凝土配合比设计的理论及定则阐述

我们要明晰混凝土配合比设计的概念,它是指对相关原材料进行组分设计,而达到混凝土的强度和耐久性、工作性能要求的设计。首先,混凝土配合比的强度要求是当前主要的应用要求,在对混凝土进行配合比的设计中要注重胶凝材料组分和水胶比,才能提升混凝土的抗压强度;其次,混凝土的耐久性能也在逐渐成为当前混凝土配合比设计的关注焦点,实践证明 ,混凝土结构极易受到外来的有害介质的侵蚀,因此,必须在对混凝土配合比设计之时,首要一点即是对其渗透性能进行控制,对混凝土的密实度进行主要设计控制分析。

在多年的实践经验之中,对于混凝土配合比设计的研究积累了相当的资料,下面进行混凝土配合比设计的四项定则阐述:

1、灰水比定则。混凝土灰水比的大小与混凝土的强度和密实度密切相联,需要在混凝土配合比设计中加以重点关注。

2、混凝土密实体积定则。混凝土的内在骨架由砂石等构成,在砂石进行堆积的过程中必然会产生空隙,这时,需要用浆体对砂石当中的空隙进行填充,这样,混凝土之中的砂、石、水、胶凝材料混合在一起,聚合为混凝土的总体积,这一绝对体积即可成为混凝土配合比设计的基础性依据。

3、最小单位加水量或最小胶凝材料用量定则。混凝土需要硬化保持其稳定性,就必须在原材料和灰水比固定的前提下,进行浆体最小数量的设计控制,以满足混凝土混合比设计的经济性目标。

4、最小水泥用量定则。混凝土在早期阶段,要进行胶凝材料的最小用量选择,这样可以降低混凝土的水化过程,提升其抗侵蚀的性能。

三、混凝土配合比设计方法探讨

1、混凝土配合比设计之前要充分考虑的问题

对于混凝土配合比的设计,在设计之前要做好三个方面的准备:其一,要对混凝土原材料进行能力和质量的评估和了解。由于我国原材料资源呈现枯竭和供不应求的态势,因而,原材料的供应的质量水准不一,在进行混凝土配合比设计之前要对自身的实际状况进行“量体裁衣”式的估算。其二,混凝土使用的环境也是进行其配合比设计的考虑因素之一,由于混凝土使用部位的不同,结构布置也不同,因而要对混凝土的材料进行合理的选择。其三,建筑企业的自身生产状况和机械设备水平也是混凝土配合比设计要考虑的因素,建筑企业是否有能力进行混凝土配合比设计方案的实施、是否有足够的机械设备如:下料斗等,这些都涉及到混凝土配合比设计的方法应用。

2、混凝土配合比设计过程要有针对性。

由于建筑工程有不同的特点,因而混凝土的工程应用也体现在不同的部位和环境之中,为了达到混凝土配合比设计的合理化设计要求,要进行有针对性的设计。例如:在对一些承重部位结构的设计,如:桩基、桥墩、承重柱等,就要适当地提高混凝土配合比设计的等级,以保证建筑结构的稳定和可靠性能;而对于一些不具有承重功能的大型结构混凝土应用部位,如:地下室底板、承台等,就在保证其部位基础功能满足的前提下,进行胶凝材料用量的节约。

3、混凝土配合比设计要进行灵活的调整

由于新型材料减水剂的加入,混凝土配合比原材料的成本有所提高,在进行混凝土配合比设计时,要进行水胶比、用水量、胶凝材料、矿物掺合物、减水剂等的综合考虑,不能一味地控制昂贵原材料:减水剂的用量,这样会导致建筑工程质量的下降,必须依据实际建筑情况,进行统筹的考虑,灵活的调整。

4、采用振实密度法进行混凝土配合比设计。

混凝土在实践应用中必须有良好的粘弹性能,因此对于其配合比设计过程中要采用振实密度的方法,使混凝土中的石子与砂浆在混凝土总体积中占有适宜的比例,不会产生机械咬合作用;同时,混凝土浆体的粘度要适中,粘度过大或者过小,都会影响混凝土的质量,影响施工。

5、混凝土配合比设计还要关注砂浆和浆体的拨开系数。

混凝土结构是一个体积庞大的密实体,设总体积为1,砂浆体积为石子空隙体积的A倍(A即为砂浆拨开系数),水泥浆的体积是砂子空隙的B倍(B为净浆的拨开系数),在这个系数条件之下,采用混凝土配合比设计的体积模型计算方法。

四、结束语

在现代化建筑工程结构之中,混凝土的高性能化应用对混凝土的质量提出了更高的要求,这主要表现在混凝土不但要达到规定的工作性和强度要求,还要达到结构设计的使用寿命的抗裂性和耐久性要求。这对于混凝土配合比设计而言,是一个更为复杂而系统的课题,需要运用相关设计理论方法,以保证混凝土工作性能为前提,进行全面的统筹考虑,灵活的把握。

参考文献:

[1]沈嫣秋.粗集料强度对混凝土力学性能的影响[J].低温建筑技术.2012(06)

[2]武俊宇,武俊慧,聂法智,朴春爱.利用矿山废石制备自密实混凝土及其工程应用[J].混凝土.2011(09)

[3]成振林,王小东.粗骨料对混凝土性能的影响[J].混凝土与水泥制品.2012(06)

[4]王林,王栋民.关于当代混凝土配合比设计方法的探讨[J].新型建筑材料.2012(05)

[5]廉慧珍.评《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)――兼谈如何认识和编制及使用技术标准和规范[J].混凝土世界.2012(03)

[6]刘娟红.对“《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)”的几点意见[J].混凝土世界.2011(12)

混凝土配合比范文第4篇

关键词:水胶比;粉煤灰掺量;强度规律;碾压混凝土配合比

碾压混凝土坝是过去三十多年发展起来的筑坝技术,它把混凝土坝的结构安全度和土石坝的经济及快速施工结合起来。碾压混凝土是水泥用量少、粉煤灰等掺合料掺量大的干硬性混凝土,且多以90d或180d为其强度设计龄期,其强度发展规律、施工方法与普通混凝土有别。碾压混凝土配合比设计,多按参考其它类似工程配合比的基础上不断试配。这样做,理论依据欠缺、过程繁琐,获得的配合比一般并非真正意义的技术经济配合比,加之碾压混凝土的可碾性受气温等外界条件制约,当外界条件变化时,适应性也较差。实践表明,在原材料、施工工艺相对稳定的情况下,影响碾压混凝土90d(或180d)强度的主要因素是水胶比与粉煤灰掺量。本文在试验基础上,探究水胶比与粉煤灰掺量对碾压混凝土强度的动态影响规律,再以该规律进行碾压混凝土配合比设计,以期获得满足广东惠州抽水蓄能电站碾压混凝土工程设计强度要求、设计施工要求(主要指可碾性)的不同外界条件下的动态配合比。

1 碾压混凝土主要设计指标与原材料

广东惠州抽水蓄能电站主坝为碾压混凝土重力坝,工程量为19.3万m3 三级配C10碾压混凝土。

1.1 碾压混凝土主要设计指标

主坝三级配C10碾压混凝土,主要设计指标见表1。

1.2 碾压混凝土原材料

1.2.1 水泥与外加剂。经相容性试验,水泥选广州金羊牌32.5级普通水泥,外加剂选缓凝型减水剂HY-18A,掺量为1.2%。

1.2.2 粉煤灰。粉煤灰选沙角电厂的Ⅱ级灰,密度2.30g/cm3。

1.2.3 骨料。砂为河砂,细度模数平均值2.6,视密度ρs=2590Kg/m3,堆积密度ρ′s=1440Kg/m3;石子最大粒径80mm的三级配花岗岩碎石,据最大堆积密度试验,结合料源、碾压机具等情况,确定石子级配为大石:中石:小石=35:35:30,其视密度为ρG=2610Kg/m3,堆积密度为ρ′G=1680Kg/m3。

2 水胶比及粉煤灰掺量对碾压混凝土90d强度的影响规律探求

实践表明,粉煤灰掺量及水胶比(或胶水比)是决定碾压混凝土90d强度f90的两个最主要因素。由于粉煤灰掺量及胶水比同时影响f90,为便于比较,采用固定一个因素,探求另一个因素对f90的影响关系。然后分析两因素对f90影响关系,推求两因素对f90的综合影响。

2.1 固定粉煤灰掺量时,胶水比(C+F)/W与f90的关系

2.1.1 室内配合比试验。主坝三级配C10碾压混凝土强度较低,且采用Ⅱ级粉煤灰,选定粉煤灰掺量在50%~70%之间。试验时,固定粉煤灰掺量为60%,设计四组不同水胶比的配合比,均掺入1.2%的缓凝型减水剂HY-18A。不同水胶比时的f90室内试验结果如表2(28d强度f28也列入该表)。

2.1.2 关系式的推求。将表2中4组(C+F)/W与f90试验数据点绘在坐标系上(如图1),发现这4个点基本位于同一直线上,因此可初步判定,(C+F)/W与f90的关系为线性关系。用最小二乘法推求该线性关系(过程略),获得的关系式如式1,且(C+F)/W与f90的相关系数r=0.976。

图1 碾压混凝土的胶水比与28d、90d强度关系

(式1)

2.1.3 关系式可信度的判定。现判定固定粉煤灰掺量60%时(C+F)/W与f90的线性相关是否密切。自由度n-2=2,对应于置信度5%、1%的相关系数临界值分别为0.950、0.990。式1的相关系数r=0.976,大于置信度5%的相关系数临界值±0.950,略小于置信度1%的临界值±0.990,说明(C+F)/W与f90的直线关系是密切的,求得式1是可信度高。

同理可得固定粉煤灰掺量60%时(C+F)/W与f28的关系式为,其相关系数r=0.942,小于置信度5%的相关系数临界值±0.950。显然,固定粉煤灰掺量60%时,(C+F)/W与f28线性相关性较差。

实践表明,通常纯水泥普通混凝土的灰水比与28d强度有较好的线性关系,人们根据这种线性关系进行纯水泥普通混凝土28d强度的配合比设计。高掺量粉煤灰的碾压混凝土28d强度与胶水比无较好的线性关系,原因可能是28d粉煤灰的活性尚未被较充分的激化,高掺量粉煤灰稀释了28d总胶凝材料的活性。而高掺量粉煤灰的碾压混凝土(C+F)/W与f90有较好的线性关系,恰好说明了粉煤灰90d时其活性已被较充分的激化,其活性效果已接近水泥,亦即高掺量粉煤灰的碾压混凝土中90d的(C+F)/W与纯水泥混凝土中的灰水比C/W基本相当。

2.2 固定水胶比时,粉煤灰掺量β%与f90的关系

2.2.1室内配合比试验。结合碾压混凝土设计指标,室内设计了四组探求粉煤灰掺量β%对f90影响的配合比。四组配合比均采用固定水胶比0.6,粉煤灰掺量在50%~70%之间变化,均掺入1.2%的缓凝型减水剂HY-18A。四组配合比90天抗压强度见表3。

2.2.2 关系式的推求与可信度的判定。表3中4组β%、f90试验数据在坐标系上基本位于同一直线上(图略),可初步判定,β与f90呈线性关系。同样用最小二乘法可推求得β与f90关系式,见式2(过程略),其相关系数r=-0.952。

f90=-0.68β+55.97 (式2)

判定式2是否可信。自由度n-2=2,对应于置信度5%、1%的临界值分别为±0.950、±0.990。式2的r=-0.952,符合置信度5%的临界值,说明式2的直线关系是密切的,求得的式2是可信的。

2.3 胶水比与粉煤灰掺量对f90的综合影响

经验算,式1的胶水比(C+F)/W由2.0降低30%至1.4时,混凝土强度降低39%;式2的粉煤灰掺量β由50提高相同幅度30%至65时,混凝土强度降低46%。这说明在试验范围内,粉煤灰掺量的变化比水胶比的变化对混凝土强度的影响更敏感。换言之,两公式相比较而言,当采用不同固定粉煤灰掺量试验时,得到的(C+F)/W与f90的关系更接近式1;而采用不同固定水胶比试验时,得到的粉煤灰掺量β与f90的关系与式2的不符合性大一些。另外,试验水胶比的范围为0.5~0.65,粉煤灰掺量的范围为50%~70%,水胶比、粉煤灰掺量变化幅度均小,可近似认为当固定水胶比或粉煤灰掺量变化时,式2与式1仍成立。基于以上分析,可将胶水比与粉煤灰掺量对f90的共同影响关系简化写成:

将a=-7.80、b=16.91、a1=55.97、b1=-0.68代入得:

即: (式3)

3 本工程碾压混凝土配合比设计

3.1 求室内90d碾压混凝土的配制强度f碾配

计算f碾配时,强度保证率取85%,强度标准差取3.5MPa,且考虑坝体碾压混凝土实际质量低于机口取样质量的折减系数为0.75。经计算得f碾配=18.13MPa。

3.2 水胶比与粉煤灰掺量的确定

3.2.1 确定初步水胶比与粉煤灰掺量。满足f碾配=18.13MPa的(C+F)/W及β%可由式3求出,即:

(式4)

显然,满足配制强度18.13MPa的(C+F)/W与β%有无穷多组,为便于使用,将部分组列成表(表4)。表4可作为满足本工程强度要求的初步粉煤灰掺量与水胶比的参考。

3.2.2 确定最终水胶比与粉煤灰掺量。水胶比越小,混凝土中生成的氢氧化钙浓度越高,对掺入其中的粉煤灰的激化作用越强,混凝土90d生成的水化硅酸钙等凝胶也越多、越致密,混凝土90d的强度也越高。而式4或表4中的W/(C+F)与β%的关系是仅在固定水胶比为0.60的条件下得到的,若水胶比不为0.60,必须对式4或表4中的W/(C+F)与β%进行修正,以符合经济原则。修正的方法是,若试配碾压混凝土的水胶比小于0.60,达到本工程混凝土强度,可在表4所定粉煤灰的基础上略微加大掺量(减少水泥用量),反之亦然。

据以上分析,结合碾压混凝土设计工作度及表2试验情况,最终选定满足本碾压混凝土强度的W/(C+F)=0.54,β=66%[当W/(C+F)=0.54时,由式4或表4得对应的β=65.1%,因W/(C+F)=0.54小于0.6,故β%可略微加大至66%]。

3.3 确定单位用水量

根据碾压混凝土设计工作度5~10S,结合表2及下面确定砂率试验,取单位用水量为95kg。

3.4 确定砂率

3.4.1 根据砂、石性能检验结果,初步计算砂率βS。

其中:石子空隙率PG=×100%=×100%=35.6%;考虑混凝土的抗分离性与可碾性,砂用量应较充裕,故拨开系数k取1.65。

3.4.2 试验最终确定砂率βS。设计三组配合比现场碾压试验。三组配合比胶凝材料总量均为176Kg,粉煤灰掺量均为β=66%,均掺入1.2%高效减水剂,水胶比分别为0.51、0.54、0.57,对应的砂率分别为36%、34%、32%。碾压试验发现砂率取36%拌合物达到设计工作度要求且碾压性能最好。故砂率取36%。

3.5 求1m3碾压混凝土的各材料用量

解得:

其中,ρC、ρF、ρS、ρG―分别表示水泥、粉煤灰、砂、石子的密度(kg/L),3.0-表示混凝土含气量3%。

3.6 三级配C10碾压混凝土配合比及其性能

三级配C10碾压混凝土配合比见表5,其性能见表6。由表6知,按以上方法获得的碾压混凝土配合比满足碾压混凝土技术指标设计或控制要求。

4 结语

采用工程原材料进行试验,探究水胶比、粉煤灰掺量对碾压混凝土强度其影响规律,然后利用该规律进行配合比设计,该法克服了碾压混凝土配合比设计依赖不断试配的缺点,过程有章可循,实现了碾压混凝土配合比设计的技术经济性,具有一定的实用意义。

当外界温度等条件变化时,可按表4动态调整碾压混凝土水胶比与粉煤灰掺量,以满足碾压混凝土设计强度、设计施工性能等要求。

参考文献

[1] 魏朝坤.大体积碾压混凝土[M].水利电力出版社,1990.

[2] 李文林.日本碾压混凝土坝施工施工方法新进展[J].水利水电技术,1995,11.

混凝土配合比范文第5篇

关键词:沥青混凝土,配合比,设计

Abstract: describes the asphalt concrete material requirements of each component, selection, and asphalt concrete proportioning design method.

Keywords: asphalt concrete, mix, design

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

沥青混凝土是有一定比例的各种粗、细集料、填充料(矿粉)、胶结料(沥青)组成,是一种弹-塑-粘性材料,具有良好的力学性能。

沥青混凝土路面施工快捷,能及时开放交通,可分期改造和再生利用,经济耐久;路面平整且有一定的粗糙度、较好的抗滑性,能减震降噪,舒适性较高,行车比较安全等优点,越来越在公路路面中占主导地位,这就给沥青混凝土路面的使用性能提出了更高的要求。影响沥青混凝土面层使用性能的重要因素是沥青混凝土配合比,原材料及各种材料的级配好坏又直接影响到配合比的使用。

沥青混凝土各组成材料的选取。

沥青混凝土路面建设过程中,材料起着至关重要的作用,要保证工程质量,必须对工程材料进行严格的选择和检验,防止因使用不符合要求的材料而造成损失的情况发生。

1.1、选材原则:经济性好,结合环保因地制宜,同时必须满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004(简称《规范》)及《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006的相关要求。

1.2、沥青:在道路工程中,主要应用道路石油沥青。沥青路面的沥青标号宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等。对高速公路、一级公路,夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场的等行车速度慢得路段尤其是汽车荷载剪应力的层次,宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青;对温度日温差、年温差大的地区宜注意选用针入度指数大的沥青。所选用的沥青应符合《规范》规定技术要求。

1.3、粗集料:沥青混凝土用粗集料应洁净、干燥、表面粗糙,质量符合《规范》规定的技术要求。集料在进入拌和机前,需经200℃以上的高温,有些常用的石料,如花岗岩、玄武岩、石灰岩等,都有可能发生质量的变化,对于这些集料,最好对其烘后质量进行测定。在集料的各项技术指标中,视密度和吸水率是集料的综合指标,石质坚硬致密,吸水率小的集料比较耐磨、耐久性好;但是不是说集料密度越大越好,集料表面必须粗糙,而过分致密的集料破碎面可能比较光滑,缺乏粗糙的凹凸表面,不能吸附较多的沥青结合料,使沥青膜的厚度变薄,又影响混合料的耐久性。粗集料与沥青的粘附性、磨光值也要满足《规范》的规定技术要求。所以集料的多种性质需要均衡考虑。

1.4、细集料:沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂、石屑,要求洁净、干燥、无风化、无杂质、并有适当的颗粒级配,其质量应符合《规范》规定的技术要求。细集料的质量要求中最重要的是洁净,对于不同的细集料规范采用了不同的指标,分别使用0.075mm通过率、砂当量、亚甲蓝试验进行测定。

1.5、填料(矿粉):沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净,能自由的从矿粉仓流出,其质量应符合《规范》规定的技术要求。矿粉在沥青混合料中起到重要的作用,要适量,少了不足以形成足够的比表面吸附沥青,矿粉过多又会使胶泥成团,致使路面离析,造成不良后果。

二、沥青混凝土配合比:

沥青混凝土配合比分三个阶段,目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。这三个阶段配合比设计是一个完整的整体,必须通过设计找到一个平衡点,材料、性能、经济各方面都很满意,然后得出一个标准配合比,方可在生产中使用。

(一)目标配合比设计阶段:确定矿料的最大粒径、级配类型及最佳沥青用量。

1、确定矿料的级配类型。选择合适的沥青混合料级配类型是确保沥青混凝土路面面层质量的前提。沥青混合料的矿料级配应符合工程设计规定的级配范围。密级配沥青混合料宜根据公路等级、气候及交通条件根据《规范》确定采用粗型(C型)或细型(F型)的混合料。对夏季温度高、高温持续时间长,重交通多的路段,宜选用粗型密级配沥青混合料(AC-C型),并取较高的设计空隙率;对冬季温度低,且低温持续时间长的地区,或者重载交通较少的路段,宜选用细型密级配沥青混合料(AC-F型),并取较低的设计空隙率;沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大,并应与压实层厚度向匹配,沥青面层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5-3倍,以减少离析,便于压实。

2、确定最佳沥青用量。

根据设计文件结构层的要求,选取相应的合格材料,先进行矿料级配计算,找出最佳状态下的矿料级配。通常情况下,合成级配曲线宜尽量接近工程设计级配中值,为确保高温抗车辙能力,同时兼顾低温开裂性的需要,配合比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量,减少0.6mm以下部分细粉的用量,使中等粒径集料较多,形成S型级配曲线,并取中等或偏高水平的设计空隙率。

现行《规范》中通过马歇尔试验进行最佳沥青用量的确定。根据以往经验确定一个最佳沥青用量,按一定的间隔(通常为0.5%)取5个或5个以上不同的油石比,分别成型马歇尔试件,进行马歇尔试验,测定稳定度及流值,计算空隙率、密度、饱和度,最终确定配合比的最佳沥青用量,然后根据确定的最佳沥青用量制件进行高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性能检验。根据验证结果,若达不到相关要求,则应另选材料、调整级配,或采取其他措施重做试验,直到符合要求,以此作为目标配合比,供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。

(二)生产配合比设计阶段:对于间歇式拌和机,目标配合比确定后,矿料按目标配合比设计的比例由冷料仓进入热料仓,通过二次筛分,确定各热料仓的配合比,供拌和机控制室使用。同时反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡。用热拌和料进行马歇尔试验,采用目标配合比确定的最佳沥青用量的±0.3%等3个沥青用量进行试验,按照与目标配合比相同的方法确定最佳沥青用量,所得结果为生产配合比。对于连续式拌和机可省略生产配合比设计步骤。

(三) 生产配合比验证阶段:拌和机按生产配合比结果进行试拌、铺筑试验段,并取样进行马歇尔试验,同时从路上

钻取芯样观察空隙率的大小,由此确定生产用的标准配合比。标准配合比的矿料合成级配中,至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值,并避免在0.3mm-0.6mm处出现“驼峰”。对确定的标准配合比,宜再次进行车辙试验和水稳定性检验。

经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变更。生产过程中应加强跟踪检测,严格控制进场材料的质量,如遇到材料发生变化并经检测沥青混合料的矿料级配、马歇尔技术指标不符要求时,应及时调整配合比,使沥青混合料的质量符合要求并保持相对稳定,必要时重新进行配合比设计。

参考文献:

[1] JTG E42-2005,公路工程集料试验规程

[2] JTG E20-2011,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

[3] JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范

[4] JTG D50-2006 公路沥青路面设计规范

混凝土配合比范文第6篇

【关键词】公路隧道泵送混凝土配合比设计

Abstract: Pump concrete mix design of II section of6# highway is introduced in this paper.

Key words: highway tunnel; pump concrete; mix design

中图分类号:TJ414.+3文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

l概述

两河口水电站交通工程【6#公路】Ⅱ标段,是电站枢纽工程区右岸中、高程开挖及填筑的主通道、大坝枢纽右岸上下游连接通道及后期过坝主要交通干道,同时也是电站库区复建公路的一部分。

6#公路II标公路等级为矿山三级公路,衬砌采用泵送混凝土,混凝土的等级根据围岩类别不同分别采用C20、C25两个等级的混凝土,混凝土的浇筑方式为泵送混凝土,运输方式为混凝土罐车,混凝土最大运距为2KM考虑。

一、设计内容:

C20泵送混凝土配合比设计,现场施工要求坍落度为140~160mm,采用罐车运输,机械振捣。

二、设计依据:

JGJ55-2000(普通混凝土配合比设计规程)

GB 175-2007(通用硅酸盐水泥)

GB/T 14685-2001(建设用卵石、碎石)

GB/T 14684-2001(建设用砂)

GB/T 1346-2001(水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法)

GB/T50080-2002(普通混凝土拌合物性能试验方法标准)

JTG E42-2005(公路工程集料试验规程)

JTG E30-2005(公路工程水泥及水泥 混凝土试验规程)

三、原材料检测:

1、水泥:水泥为四川省皓宇水泥有限公司生产的峨塔P.O42.5R水泥 ,其物理力学性能见表1

水泥物理力学性能试验表1

以上检测指标均符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)P.O42.5R标准要求。

2、砂石骨料

混凝土配合比骨料采用中水十二局6#公路II标无名沟砂石料场生产的人工砂、碎石,骨料物理性能见表2,砂子与粗骨料颗粒级配见表3、4

砂、石骨料物理性能检测结果表2

砂子颗粒级配表3

由表3检测结果:该机制砂符合GB/14684-2001规范的粗砂要求。

粗骨料颗粒级配表4

由表4检测结果:该碎石符合GB/14685-2001规范的要求。

3、拌合用水

四、C20混凝土配合比设计过程:

1、确定试配强度:

按保证率为P=95%,取系数为1.645,查表C20取σ=5.0MPa,故配制强度为:

fcu,o≥ fcu,k+1.645σ=20+1.645×5=28.2MPa

2、水灰比的确定:

W/C=(aa×fce)÷(fcu,o+ aa×ab×fce)

=(0.46×42.5) ÷(28.2+0.46×0.07×42.5)=0.66

根据试验确定水灰比取0.57。

3、用水量、水泥用量的确定:

该配合比所用碎石最大粒径为31.5mm,根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000查表得用水量为220kg/m3,经试验得出高效减水剂的减水率为15%,由此混凝土的用水量为:

mwa=mw0(1-β)=220*0.85=187kg/m3

根据试验确定实际用水量为182

根据用水量确定水泥用量为:

mco=mwo/(W/C)=182/0.57=319kg/m3

4、混凝土外加剂掺量选用1%

减水剂掺量:319×1%=3.19kg/m3

5、选定砂率:

根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000选定砂率为43%。

6、骨料用量的确定:

假定容重为2400kg/m3

骨料重量为:2400- mco- mwo=2400-319-182=1899kg/m3

细骨料为1899×0.43=817kg/m3

粗骨料为1899-817=1082kg/m3

7、基准配合比为:

水泥:细骨料:粗骨料:水=319:817:1082:182

=1.00:2.56:3.39:0.57

8、配合比的调整与试配:

⑴、经实际试拌确定基准配合比为:

水泥:细骨料:粗骨料:水 =319:817:1082:182

=1.00:2.56:3.39:0.57

⑵、根据基准配合比为基础上下浮动0.05的水灰比,砂率分别增加和减少1%得到另两个参考配合比,以此三个配合比经试拌并成型7d及28d试件,其容重以及抗压强度等试验结果详见下表:

五、结论

通过以上试验,根据工作性能与经济性比较,确定配合比2为最终选定配合比,附表一:

附表一:

混凝土配合比选定报告:

说明:1、该配合比骨料为中水十二局无名沟砂石料场生产的人工骨料,粗骨料为4.75~16mm和16~31.5mm粒径的碎石。配合比中骨料用量为饱和面干状态的重量,实际施工中应测定骨料含水后调整其用量。

2、为保证泵送混凝土在施工中的质量,严格按照JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》执行。

3、当材料性能发生变化时,应重做配合比。

混凝土配合比范文第7篇

生产工艺,并应用于实际工程。

关键词:自密实混凝土; 两级配石子

ABSTRACT:to solve contravention between fluidity and anti-segregation; to optimize raw materials and mix proportion and to improve techniques of production aiming to status in quo of raw materials of dalian.

Key words:Self-compacting concrete;coarse aggregate with two grading

高性能混凝土配合比设计的任务就是正确地选择原材料和配合比参数,使其中的矛盾得到统一,得到经济合理的混凝土拌合物。因为混凝土是一种多组分的不均匀多相体,影响配合比的因素很复杂,原材料的品质变化也很大,又涉及各种性能要求之间相互矛盾的平衡等,所以至今配合比的确定仍主要依靠经验和试验。

自密实高性能混凝土配制的关键是在保证所需强度的前提下,得到可以不振捣,必要时也可少振捣的高流动性混凝土拌合物。与传统混凝土比较,高性能混凝土的配合比特点是:水胶比低、粉体量大、浆集比大、粗骨料量小。

一、原材料

水泥采用小野田52.5R级普通硅酸盐水泥;粗集料采用瓦房店炮台低碱活性5~20mm碎石和5-16mm连续级配的卵石;细集料采用低碱活性天然中砂,细度模数为2.6;矿物掺和料采用华能I级粉煤灰;外加剂采用北京宏伟科傲建材聚羧酸HL-1高效减水剂;拌和水使用普通自来水。

二、配合比参数

《高强混凝土结构设计与施工指南》规定了配制 C50 和 C60 高强混凝土所用的水泥量不宜大于 450kg/m3,水泥与掺和料的胶结材料总量不宜大于 550kg/m3。按照《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28-86 规定,粉煤灰宜与外加剂复合使用以改善混凝土和砂浆拌和物和易性,提高混凝土(或砂浆)的耐久性。外加剂的合理掺量可通过试验确定。

为了保证混凝土具有良好的耐久性,高性能混凝土的水胶比一般应低于 0.4。水胶比在很大程度上仍主要凭经验经试配确定。根据C50混凝土强度的要求,初步选择水胶比为0.34、0.32、进行试配。配合比示于表1。

表2

编号 3d 7d 28d

强度(MPa) 达设计强度(%) 强度(MPa) 达设计强度(%) 强度(MPa) 达设计强度(%)

1-1 34.2 68% 43.8 88% 61.0 122%

1-2 35.0 70% 44.8 90% 62.7 125%

1-3 33.5 67% 40.9 82% 59.3 119%

1-4 32.4 65% 41.4 83% 60.7 121%

2-1 36.2 72% 44.2 88% 63.2 126%

2-2 36.9 74% 45.9 92% 64.0 128%

2-3 35.8 72% 43.2 86% 62.1 124%

2-4 34.5 69% 40.6 81% 61.5 123%

表2所示为不同试配条件下混凝土的强度值。由表2的试配强度结果按拌和物性能与各龄期抗压强度的比值,最终确定采用表1中水胶比为0.34的混凝土配合比。

在理论分析的基础上,重点针对自密实混凝土的性能特点,综合分析技术、经济和使用等因素,对自密实混凝土的组成材料进行合理选择,使配合比达到最终使用要求。

在以后的研究中可以考虑在自密实混凝土中添加聚丙烯纤维,从而进一步使混凝土高性能化,相关问题还有待于以后深入研究。

参考文献:

【1】吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土.中国铁道出版社,1999

【2】雷元新,周绍缨等.正交试验方法在自密实混凝土配合比设计中的应用研究.佛山科学技术学院学报(自然科学报),2002(9)

【3】范志宏等.自密实混凝土配合比设计方法研究.水运工程,2004(2)

【4】中国建筑工业出版社编.建筑材料应用技术规范(修订版).中国建筑工业出版社,中国计划出版社,2003

作者简介:

混凝土配合比范文第8篇

关键词:沥青;混凝土;配合比;设计

中图分类号: U416 文献标识码: A

引言

长期以来,混凝土配合比设计总是以确保其安全性能为目标,忽略了混凝土组分多元化、混凝土工艺性能、混凝土强度发育历程等客观变化带来的负面作用,在混凝土配合比设计思路与现代混凝土内在的规律性上产生了偏离,从而导致混凝土性能呈快速劣化的总体态势。本文简要分析了沥青混凝土的级配种类、原材料的选择、设计方法进行了分析,以便为沥青路面的有效建设提供强有力参考依据。

一、沥青混凝土级配种类的选择

为了确保沥青混凝土路面的整体质量,一定要选择合理的沥青混凝土混合料的级配种类。根据沥青混凝土面层规定的设计标准,其上面层选用的混合料最大粒径应低于该层实际厚度的50%,其中面层选用的混合料集料最大粒径应低于该层实际厚度的66.7%,其结构层选用的混合料集料最大公称尺寸应不高于该层实际厚度的33.3%,如果混合料是粗体,那么还应将其比例适当的缩小。沥青混合料与水泥混凝土一样,其技术性质不但与组成材料质量相关,还与沥青混合料中每个组成材料的实际数量相关。设计沥青混凝土的配合比,主要是为了对沥青、砾石、矿粉与砂等材料的最佳配合比加以确定,其混合料的组成结构主要有骨架密实结构、悬浮密实结构与骨架空隙结构。骨架密实结构属于间断式的连续级配混合料,主要特征是截断核心尺寸的集料,以便粗集料在一定程度上可以形成分列统一的密排骨架,保证数量有限的细集料能够完全填充各骨架之间存在的空隙,该结构的耐久性、稳定性和抗裂能力非常好。悬浮密实结构属于密式的连续级配混合料,因为该结构的细集料成分多,因此可以很好地转变为密实结构,且有着很好的耐久性,然而其粗集料成分较少,不能转化为骨架,所以高温稳定能力和低温抗裂能力不够好。骨架空隙结构属于开式的连续级配混合料,因为该结构的粗骨料成分多,因此可以形成具备稳定性的良好骨架,然而其细集料成分较少,不能完全将粗料之间存在的空隙填充,所以耐久性与低温抗裂能力不够好。

二、原材料的选择

要确保工程质量,就得严格的选择和检验工程材料,这也是在沥青混合料配合比设计前必不可少的一个重要环节。对原材料应依据设计文件对路面结构和使用品质的要求进行选择、确定,根据有关的《规范》的规定,与地材的供应情况相结合,根据有关试验规程的要求进行检验,之后再择优选材,使得材料的每一项技术指标都能够满足规定的技术要求。

(一)选材原则

沥青混凝土的组成原材料主要包括:规格不同的胶结料(沥青)、粗集料、细集料、填充料(矿粉)。选择原材料要根据技术性好(满足技术指标要求),经济性好、结合环保就地取材等原则。

(二)沥青

沥青是主要的构成沥青混凝土的材料之一,对于沥青混合料质量有着决定性作用。所以在沥青选择时,不但要重视沥青自身的质量,还要注意标号对当地环境、空气、气温的适应性,不仅要注重冬季的抗裂性,同时还要注重夏季的抗塑变能力。

(三)粗集料的选择

在沥青混凝土面层中粗集料主要是通过颗粒间的嵌锁作用提供稳定性,通过其摩擦作用对位移予以抵抗。粗集料的形状和表面纹理对于沥青混凝土的稳定性能有着很大影响,因此粗集料选择时,要严格根据相关粗集料的技术规范进行。即压碎值、磨光值、吸水率、粘附性、针偏状颗粒含量都要满足要求。

细集料的选择

通常情况下,细集料指的是天然砂、人工砂、石屑等,在沥青混合料中将颗粒间嵌锁作用增加,使粗集料间的孔隙减少,从而使混合料的稳定性增加。在细集料选择时,不仅要对其应满足规范规定的技术指标进行考虑,还应对级配情况、与沥青的粘结力及其耐磨性和对混合料的稳定性综合考虑。

(五)填料的选择

填料选择时必须对是否可以复核亲水性和细度要加以考虑,是不是改善沥青与集料的粘结力。依据性质不同的集料选择的填料也不同,至于碱性集料,可选择磨细的石粉作填料;对于中性材料,可运用磨细的石灰石粉,此外,依据不同的情况还可选用水泥消石灰等作填料。

三、沥青混凝土配合比设计

(一)沥青混凝土马歇尔试验配合比方法

1、依照《规范》推荐,依据之前经验,对最佳沥青含量固进行定,中值为预估的沥青含量,按照0.5%的间隔变化,取沥青用量不同的5个,用小型拌和机与矿料进行拌和,击实成型马歇尔试件。分别对试件的毛体积相对密度继进行测定。对沥青混凝土的最大理论相对密度加以确定。分别对沥青混凝土试件的空隙率、矿料间隙率、有效沥青的饱和度等体积指标进行计算,分析体积组成。之后再通过马歇尔试验,对马歇尔稳定度、流值,计算马歇尔模数进行测定。接着分析马歇尔试验结果:对沥青用量与物理-力学指标关系图进行绘制。横坐标为沥青用量,纵坐标为毛体积密度、矿料间隙率、有效沥青饱和度空隙率、稳定度和流值为,把试验结果绘制成沥青用量与各项指标的关系曲线。

2、对炎热地区公路及其高速公路、一级公路的重载交通路段,预计有可能较大车辙时,应该在空隙率满足要求的范围内把计算的最佳沥青用量减小0.1%~0.5%作为设计沥青用量。

3、对寒区公路、旅游公路、交通量较少的公路,最佳沥青用量可在OAC的基础上增加0.1%~0.3%,从而对设计空隙率适当的减小,但不能使其压实度要求降低。

4、在设计沥青混凝土配合比中,温度指标控制非常重要,应采取适宜的拌和温度、击实温度。过高的拌和、击实温度将导致最佳沥青用量偏少,使路面耐久性降低,过低的温度使得沥青偏大,使抗车辙性能降低,极易有泛油现象出现。

(二) 目标配合比设计阶段

选择合格的材料,先对矿料级配比进行计算,对矿料级配进行优选,找出配合比的最佳状态。设计沥青混凝土马歇尔试验配合比,对最佳沥青用量OAC加以确定。之后再按照最佳沥青用量OAC制件,进行水稳定性检验和高温稳定性检验。按照验证结果,如果无法达到有关规定就需要重新选择材料、对级配进行调整或采取其他措施重做试验,直至其满足要求,确定出比较优良的的目标配合比。

(三)生产配合比设计

生产配合比设计是把拌和楼二次筛分后进入热料仓的材料取出筛分,对各热料仓的材料比例再次进行确定,同时对冷料仓进料比例反复调整,从而实现供料均衡的效果,并以目标配合比设计的最佳用油量、-0.3%、+0.3%三个沥青用量进行马歇尔试验,和旋转压实仪成型混合料试件的体积指标试验检验,同时从试拌的混合料取样进行试验,检验各项指标是否满足规范的技术指标要求,如满足要求,则综合确定生产配合比的最佳沥青用量。如果不符合应进一步调整热料仓比例使之更接近目标配合比级配和沥青用量,使其符合马歇尔试验技术标准和体积标准,再试。如还不满足要求应重新设计级配和用油量。

(四)生产配合比验证

按照生产配合比设计确定比例进行试拌、试铺,并抽取试验段混合料按要求进行各种试验和施工质量检验,验证生产配合比设计确定的各种指标是否符合规定。同时观察芯样空隙率大小、试验路的渗水情况,和评价碾压的难易程度,由此确定生产用的标准配合比。

结束语

混凝土配合比设计是一项技术性工作,但影响配合比设计合理性的因素却是多方面的,来自混凝土自身以外的自然环境、市场行为等因素对混凝土安全性能的影响具有一定的相关性但不具有很高的敏感性。因此在设计中,不能只注重目标配合比,而忽略了生产配合比和验证配合比,只将室内试验与施工生产相互结合,反复验证,做到真正意义上的理论联系实际,才能够成功的沥青混凝土配合比设计,才可以为施工生产发挥积极的、较大的指导意义,对提高公路工程的路面质量起着至关重要的作用。

参考文献:

[1]靳建江. 沥青混凝土配合比设计[J]. 交通世界(建养.机械),2009,06:241-242.

混凝土配合比范文第9篇

关键字:商品混拟土;配合比;设计

一、混凝土组成材料发生了显著变化

早期的商品混凝土所用原材料品种较少,包括水、水泥、河砂、碎石等。随着建筑行业的发展,混凝土的材料也随之增加。如掺合料(粉煤灰、 矿粉、硅灰等)、外加剂(减水剂、膨胀剂、防水剂、抗冻剂、引气剂、密实剂、阻锈剂、抗裂剂、减缩剂、抗折剂、泵送剂、缓凝剂、早强剂、着色剂、速凝剂、加气剂、絮凝剂、促凝剂、保塑剂、增稠剂等),在骨料方面,机制砂、混合砂或再生骨料使用日益广泛,与河砂相比具有较大的差异。混凝土的组成材料的变化在一定程度上也反应了材料之间相互作用的改变。早期的混凝土水泥用量、水灰比影响混凝土强度,用水量影响混凝土流动性。后期的混凝土与材料的品种、用量相关。胶凝材料影响混凝土强度,外加剂、用水量影响混凝土流动性。混凝土相应材料因素的变化将影响配合比的设计方法。

二、掺合料超代片面减少砂用量

混凝土的配合比根据GBJ146-90《粉煤灰混凝土应用技术规范》,采用粉煤灰取代水泥方式进行设计,并分为超量取代和等量取代。在用粉煤灰对水泥替代前应对各种材料的用料进行计算,粉煤灰超代,则按照计算值使用超代的系数进行修正,并减少砂用量抵消超量部分的用量。然而,片面减少砂的用量也是不合理的。由于砂土的片面减少,增加了不必要的配合比的计算;砂与粉煤灰在混凝土中的性质作用不同,也不能随意替代;砂土减少后,混凝土的砂土比率与实际比例不符。若粉煤灰的超代对混凝土产生影响,则可通过对砂土的配合比进行调整,而不仅仅减少用砂量。改变配合比的计算顺序,再掺合料未取代前不计算砂石的用量,在替代时再计算混凝土中的砂石配比。配合比验证后若需调整,仍要按此过程进行。

三、掺合料胶凝效率

在矿渣粉混凝土的配合比设计中,规定了掺合料的胶凝效率定义为:单位重量具有水化活性的矿物掺合料的强度贡献与单位重量水泥强度的贡献之比。拟通过胶凝效率,确定掺合料用于强度(28天)计算的有效质量。胶凝效率进行配合比设计没有必要。既使掺合料胶凝效率未知,也可以根据产品要求进行设计,初定配合比各种材料用量后,进行验证,确定配合比能否满足各方面要求,如和易性、强度及法律法规要求等;如果混凝土验证发现问题,无论是和易性还是强度方面,都可以调整配合比,并再次验证,验证合格后投入生产,在生产、交付

过程中进行质量跟踪,按照相关标准收集对应配合比的强度数据,分析该配合比在保证率、平均值、强度富余程度等方面,以决定是否需要调整。

众所周知,工程建设中原材料的质量变化经对混凝土的性能产生影响,从而施工前应对原材料进行质量的检测。应按照质量管理体系要求,建立了检验和试验计划,使检测有章可循。经过相关检测后,所用的原材料性能应具有一致性和稳定性。从优化配合比的角度讲,通过混凝土试验分析掺合料强度贡献是必要的,这样的试验可以在满足配合比要求的前提下,降低混凝土材料成本。

四、混凝土配合比中的取代系数设置

在混凝土配合比设计的混凝土强度调整时,若相关混凝土强度不适可对相应材料的取代系数进行调整。也可对混凝土中的水灰比进行调整。习惯对低强度等级的混凝土采取粉煤灰超代,系数 1.1~1.5,主要是为了改善混凝土的和易性,C40及以上的混凝土粉煤灰等量取代,矿粉等量取代,从而保证混凝土配合比的稳定性和合理性。

五、强度数据的收集分析

很多混凝土公司在对混凝土强度的数据进行搜集分析时,以同龄期(如28天)强度等级为单元,包含数个配合比,放在一起分析。这样做只能说明混凝土公司总体的控制水平,不能满足调整配合比的需要。因为数据混合无法识别出单个配合比的适宜性,不能为调整配合比提供依据。为确定配合比适宜性而进行的数据收集分析,应以配合比为单元,数据较少时先进行观察,数据充足时进行计算分析。从而能对混凝土的配合比例进行有效的检测和调整,为工程项目的建设奠定良好的基础。

参考文献:

[1] 范孟岭, 陈振法, 林碧玲. 探讨商品混凝土配合比设计[J]. 商品混凝土, 2009,(10).

[2] 谢卓然, 解松芳, 阿力坦巴根那. 混凝土配合比优化设计的进展[J]. 内蒙古农业大学学报(自然科学版), 2007,(04) .

混凝土配合比范文第10篇

关键词:配合比;混凝土;设计;

中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:

引言

混凝土随着材料科学的不断发展,其用途也越来越广泛,已到了跨行业、跨学科、互相渗透的非常广泛的领域。混凝土配合比设计牵涉到几个方面的内容:一要保证混凝土硬化后的强度和所要求的其他性能和耐久性; 二要满足施工工艺易于操作而又不遗留隐患的工作性;三是在符合上述两项要求下选用合适的材料和计算各种材料用量;四是对上述设计的结果进行试配、调整,使之达到工程的要求;五是达到上述要求的同时,设法降低成本。

一、配合比设计前的准备工作应充分

在配合比设计前,设计人员要做好下列工作:

1.1 掌握设计图纸对混凝土结构的全部要求, 重点是各种强度和耐久性要求及结构件截面的大小、钢筋布置的疏密,以考虑采用水泥品种及石子粒径的大小等参数;

1.2 了解是否有特殊性能要求, 便于决定所用水泥的品种和粗骨料粒径的大小;

1.3 了解施工工艺,如输送、浇筑的措施,使用机械化的程度,主要是对工作性和凝结时间的要求,便于选用外加剂及其掺量;

1.4 了解所能采购到的材料品种、质量和供应能力。

根据这些资料合理地选用适当的设计参数,进行配合比设计。

二、设计参数

普通混凝土的四种材料组成主要由以下三个参数来控制:首先1.水灰比,是影响砼和易性、强度和耐久性的主要因素,其大小应根据强度和耐久性确定,在满足强度和耐久性的前提下,选用较大水灰比有利于节约水泥;2.用水量,在水灰比确定后,砼中单位用水量表示水泥浆和集料之间的比例关系,为节约水泥,单位用水量在满足流动性条件下取小值;3.砂率,砂对拌合料和易性影响较大,如选择不当,对强度和耐久性都有影响,在保证工作性要求条件下,砂率取小值同样有利于节约水泥,同时也要考虑粗骨料粒径大小对砂率的影响。

三、设计参数的选用

3.1水灰比:当混凝土强度等级小于C60级时,可以根据下式计算

W/C= αa*fce /fcu,o+αa*αb*fce

αa 、αb -----回归系数

fce-------水泥28d抗压强度实测值

①当水泥28d抗压强度实测值时,fce可采用下式确定:fce =γc*fce,g

②αa 、αb可参照《普通混凝土配合比设计规程》选用。

3.2用水量:主要与砼的坍落度、细骨料的粗细、粗骨料的品种、粗骨料的粒径有关,其选用可参照JGJ55-2011中用水量表。当其他条件相同时:①坍落度按10-30mm、35-50 mm、55-70 mm、75-90 mm顺序每调一档,用水量应增加10kg/m3左右;②细骨料按粗、中、细顺序每调一档,用水量应增加8 kg/m3;③碎石比卵石用水量应增加15 kg/m3左右;④粗骨料最大粒径按40 mm、31.5 mm、20 mm、16 mm顺序每调一档,用水量增加12 kg/m3左右。

3.3砂率:砂率主要与水灰比、细骨料的粗细、粗骨料的品种、粗骨料的粒径有关,其选用可参照JGJ55-2011中砂率表。当其他条件相同时:①水灰比按0.4、0.5、0.6、0.7顺序为一档,砂率应增加3%左右;②细骨料按细、中、粗顺序每调一档,砂率应增加2%左右;③碎石比卵石砂率应增加2%左右;④粗骨料最大粒径按40 mm、20 mm、16 mm顺序每调一档,砂率应增加2%左右;⑤粗骨料为单粒级时,砂率应增加2%左右。

四、生产配合比的调整及施工中的控制

在生产配合比的调整及施工控制中应注意出现以下问题:

4.1 严格控制混凝土施工时的用水量:在实际行产中,操作者为方便施工,往往追求较大的坍落度,擅自增加用水量而不管强度是否能达到要求;再加上现场质检人员的管理不到位,对水灰比缺少严格的控制等原因,均使混凝土实际用水量大于理论用水量,从而导致混凝土强度的降低。

防治措施:加大质检抽查力度,控制操作者不得随意增加用水量;若发现混凝土工作性能较差, 操作者应及时向试验员反馈实际情况,经试验员现场查找原因、分析情况后采取相应对策,并按试验员的指令调整配合比;现场质检人员也应按规范要求经常检查混凝土的质量动态信息,及时进行调整,确保混凝土按要求进行施工。

4.2 调整生产配合比时, 应准确测量生产现场砂、石的实际含水量:经到现场检查和了解,有部分试验人员没有按规定要求准确测量,而是采用目测法来估计砂、石的实际含水量,这样做会导致生产配合比不准确。

防治措施:砂、石中若含泥量超标,应在混凝土浇筑前三天冲洗完毕,并应在施工前按规范要求取样并准确测量砂、石的实际含水量,调整施工配合比以从用水量中扣除含水量,补回砂、石量,严禁边冲洗边拌制混凝土。

4.3 砂、石材料应准确计量:不少施工单位在生产时,第一车砂、石用磅秤一下,随后就采用在小推车上画线的办法来控制重量,从而导致了砂、石材料的用量偏差。

防治措施:有条件的单位尽量采用混凝土拌和楼,利用电脑准确计量;若实在没有,应不怕麻烦,坚持每车过磅,以控制材料用量。

五、在保证质量的前提下,应注重经济效益

不少施工单位在配合比设计时纯粹是为了达到设计强度,按规范要求或以往经验进行一组配合比设计,试配后强度达到要求就算完成了;若达不到要求,唯一的方法就是增加水泥用量,很少有人从材料调配、经济效益、混凝土工作质量等方面综合考虑。水泥用量过多,往往导致混凝土收缩裂缝的产生和徐变增大,而且也相应增加了施工成本。

防治措施:在规范要求允许的条件下,试验室应配制不同的配合比,从经济、工作性能、质量等方面综合考虑择优选用,并应针对不同施工部位、不同评定方法给予适当调整,尽量避免凡是同一强度均使用一个配合比的做法。试验室还应收集每次配合比及施工情况的详细数据,并注意对这些数据进行统计分析,以便得出本试验室的水灰比、用水量、砂率、水泥用量范围及σ 数值,日积月累,就能成为一个很可观、很宝贵的参考资料,对以后的施工将会起到不可估量的作用。

结束语

在我国的各项建设工程中,混凝土仍是采用最为广泛的工程材料之一。混凝土本身是一种多相非匀质的复合材料,配合比设计科学与否等因素的影响,作好混凝土配合比设计工作,对混凝土的应用是一个重要的环节。综上所述,混凝土在配合比设计中影响因素很多,因而要考虑的因素也很多。试配工作不是通过简单的计算就可得出的,这就需要在试验中不断总结、不断积累试验数据,从而更快、更准确地完成混凝土配合比设计,做到既经济又合理。

参考文献

[1]《混凝土用水标准》JGJ63-2006

[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011

[3]《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006

上一篇:预应力混凝土范文 下一篇:透水混凝土范文

友情链接