混凝土配合比设计规程十篇

时间:2023-03-31 23:55:13

混凝土配合比设计规程

混凝土配合比设计规程篇1

28d抗压强度fcu,0、胶凝材料28d胶砂抗压强度fb之间的函数关系,本文从鲍罗米公式的变化入手对《普通混凝土配合比设计规程》进行研究,指出新规程(JGJ55-2011)较旧规程(JGJ55-2000)的改进之处,并指出新规程可能存在的问题。

关键词:混凝土 强度 水胶比

《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011(以下简称“新规程”)从2011年12月1日开始实施,JGJ 55-2000(以下简称“旧规程”)同时废止。比对新规程和旧规程,发现鲍罗米公式(新规程中的公式5.1.1,旧规程中的公式5.0.3-1)发生了以下变化:

①旧规程公式中的fce(水泥28d抗压强度实测值)被新规程公式中的fb(胶凝材料28d胶砂抗压强度,可实测)代替。②回归系数αa、αb的取值作了重要调整。

鲍罗米公式的上述变化意义何在?本文就该问题发表一些看法。

1 关于用胶凝材料28d胶砂抗压强度fb代替水泥28d抗压强度fce的意义

旧规程在7.1抗渗混凝土、7.3高强混凝土、7.4泵送混凝土、7.5大体积混凝土等章节均提到混凝土中掺加矿物掺合料问题,但旧规程鲍罗米公式采用水泥28d抗压强度实测值fce参与计算,未提及混凝土中掺加矿物掺合料时如何计算问题,使得依据旧规程进行混凝土配合比设计时若掺加矿物掺合料便无法计算,不得不引用其他标准(规程)进行计算。混凝土拌合物中掺加矿物掺合料可显著改变混凝土拌合物的性能,降低混凝土的成本,是目前的普遍做法,旧规程存在的上述缺陷使得旧规程无法满足目前的实际需要。

新规程中鲍罗米公式采用胶凝材料28d胶砂抗压强度fb参与计算,并在新规程“术语与符号”中明确了胶凝材料是“混凝土中水泥和活性矿物掺合料的总称”,胶凝材料用量是“每立方米混凝土中水泥和活性矿物掺合料用量之和”,胶凝材料28d胶砂抗压强度fb=γfγsfce(公式5.1.3),fce=γc*fce.g(公式5.1.4),这样,使得水泥的强度等级fce.g、水泥的强度富余系数γc、粉煤灰对水泥强度的影响系数γf、粒化高炉矿渣粉对水泥强度的影响系数γs等参数均可直接带入鲍罗米公式参与计算,解决了旧规程无法解决的问题,使得按新规程进行混凝土配合比设计思路清晰,计算准确。

新规程5.1.1条明确了胶凝材料28d胶砂抗压强度fb的实测方法,使得胶凝材料28d胶砂抗压强度fb不仅可以根据经验数据进行计算,而且还可通过检测手段实测,进一步提高了混凝土配合比设计的准确性。

2 调整回归系数取值的意义

新规程调整鲍罗米公式回归系数的取值后,与旧规程相比会产生什么差异?对混凝土配合比设计会产生什么影响?要搞清楚该问题,需借助函数图象:

2.1 对鲍罗米公式进行运算,可得到下列公式:

fcu,0=■(1-ab) 公式1(将fb改为fce后适用于旧规程)

2.2 根据公式1利用Excel计算出各种骨料(碎石、卵石)、各强度等级水泥各水胶比对应的混凝土抗压强度fcu.0备用。计算用表格式见附表1。

①计算水胶比范围为0.30~0.68。②按新规程、旧规程分别计算。按新规程计算时为各水胶比对应的混凝土抗压强度fcu.0;按旧规程计算时为各水灰比对应的混凝土抗压强度fcu.0。③为了便于比对,假定水泥的强度富余系数γc=1,水泥中不掺加矿物掺合料(即令新规程鲍罗米公式中的fb=旧规程鲍罗米公式中的fce=水泥强度等级fce.g,这样计算的数据才有可比性)。

2.3 利用word2007“图表/带平滑线和数据标记的散点图”功能,使用用表1计算出的数据绘制函数图象(右键点击生成的散点图/编辑数据,将用表1计算的数据粘贴到自动弹出的Excel表格中,然后设置坐标轴格式,函数图象自动生成)。该函数图象是各种骨料(碎石、卵石)、各强度等级胶凝材料(或水泥)各水胶比(各水灰比)对应的混凝土强度的关系曲线(简称“W/B-fcu.0关系图”),附图1是按旧规程及回归系数绘制的函数图象,附图2是按新规程及回归系数绘制的函数图象;图中纵轴为fcu.0,单位为MPa;横轴为W/B值。

比对附图1、附图2,区别一目了然:①fcu,0随W/B值的增大而降低,附图1、附图2一致。②fcu,0随fb(旧规程中的fce)的增大而增大,附图1、附图2一致。③骨料种类对fcu,0的影响附图1、附图2明显不一致。按新规程,骨料种类对fcu,0的影响不大于0.5Mpa,用卵石时fcu,0较高;按旧规程,骨料种类对fcu,0的影响很大,用碎石时fcu,0高5MPa以上。

新、旧规程使用碎石时计算的fcu,0基本一致(误差不大于1MPa),即:旧规程使用卵石时计算的强度明显偏低。

亦即:新规程调整鲍罗米公式回归系数的取值后,与旧规程相比,用卵石配制混凝土时,配制同强度混凝土,新规程计算的水灰比大了一点(水泥用量减少了);配制同水灰比混凝土,按新规程计算所得的混凝土抗压强度fcu.0明显提高。新规程调整鲍罗米公式回归系数的取值后,与旧规程相比,用碎石配制混凝土,各参数无明显变化。

3 结语

3.1 新规程解决了用旧规程无法解决的问题。新规程思路清晰,计算准确,易于操作。

3.2 骨料的种类(碎石或卵石)对混凝土28d抗压强度的影响综合在回归系数αa、αb中。按照新规程,胶凝材料相同,水胶比相同时,用碎石拌制的混凝土的强度与用卵石拌制的混凝土的强度差异不大(不大于0.5Mpa)。

3.3 鲍罗米公式中的回归系数αa、αb是在大量试验验证数据基础上进行回归分析取得的(新规程条文说明5.1.1-5.1.4,旧规程条文说明5.0.4)。骨料种类对混凝土28d抗压强度的影响在新规程与旧规程中存在很大差异。骨料种类到底是如何影响混凝土28d抗压强度的,影响有多大,该问题还有待进一步研究、确认。

参考文献:

[1]《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011.

[2]《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2000.

混凝土配合比设计规程篇2

关键词: 混凝土;耐久性;预防措施

中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号:

正文:

毋庸置疑混凝土以其优越的性能和低廉的价格成为大量基础设施已经成为了当今必不可少的首选建筑材料, 混凝土的强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标,在设计施工中往往把混凝土的抗压强度作为主要技术指标而对混凝土的耐久性重视不够。为使混凝土业适应社会的可持续发展, 在基础设施建设和环境保护这两个同等重要的社会需求之间发展, 人们逐渐认识到“高强”仅仅是混凝土性能的一个方面, 耐久性更需要被重视。耐久性一般理解为结构保持其使用性能的时间或“使用寿命”。耐久性可概括为混凝土的各项设计指标没有明显降低的长期性能。对材料、结构形式、构造细节、施工工艺、保护措施等进行综合选择, 从设计、施工、维修等各方面来加以保证。本文从混凝土的原材料选择、混凝土配合比设计、混凝土构件与外部环境的适应性以及混凝土施工成型养护等方面, 论述其对混凝土耐久性的影响,并提出提高混凝土耐久性的技术措施。

1 混凝土原材料选择

111骨料

骨料是混凝土的骨架, 对收缩有一定的抵抗作用, 质量良好、技术条件合格的骨料, 是保证混凝土耐久性的重要条件。骨料由粗骨料和细骨料(砂、石) 组成。长期处于潮湿和严寒环境中的混凝土, 粗骨料和细骨料应作坚固性试验。

(1) 细骨料。配制混凝土的细骨料应使用清洁不含杂质、级配符合要求的粗砂或中砂。因为, 如果砂中含有有害杂质, 这些有害杂质就会粘附在骨料的表面, 妨碍水泥与砂的粘结, 降低混凝土的强度, 同时还增加混凝土的用水量, 从而加大混凝土的收缩, 最终导致裂缝产生, 降低抗冻性和抗渗性等耐久性能。砂的粗细及颗粒级配是砂质量的重要指标。采用配级良好的粗砂或中砂, 不仅可减少水泥浆用量, 还可提高混凝土的密实性和强度。

(2) 粗骨料。混凝土使用的粗骨料有碎石和卵石, 同样粗骨料要求清洁不含杂质、级配良好且最大粒径符合有关要求。粗骨料表面粗糙, 与水泥粘结较好, 混凝土强度较高; 针、片状颗粒含量过多, 会使混凝土强度降低;对于高性能混凝土, 一般认为粗骨料最大粒径不宜超过30 mm为宜; 石子级配良好,可节约水泥和保证混凝土具有良好的和易性, 特别是拌制高强度混凝土, 石子级配更为重要。

112水泥

水泥是混凝土中的活性组分, 其强度的大小直接影响着混凝土强度的高低。我国混凝土的质量验收习惯上以混凝土的强度指标为单一的衡量标准, 从而导致水泥工业对水泥强度的不适当追求, 使水泥细度增加, 早强的矿物成分比例提高, 而这一切都不利于混凝土的耐久性, 所以不是所有早强和高标号的水泥就是好的。实际应用时, 应根据混凝土工程特点或所处环境条件, 选用合适的水泥。

113 水

拌合混凝土用水, 按水源可分为饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理或处置后的工业废水。符合国家标准的生活饮用水, 可拌制各种混凝土。地表水和地下水, 首次使用前, 应按《混凝土拌合用水标准》( JGJ63—1989) 规定进行试验。海水可用于拌制素混凝土, 但不得用于拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。有饰面要求的混凝土, 不应用海水拌制。

114 外加剂和矿物掺合料

掺入高效活性矿物掺料:普通混凝土的水泥石中水化物稳定性不足,是混凝土不能超耐久的另一因素。在普通混凝土中掺入活性矿物目的,在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成,活性矿物掺料中含有大量活性SIO2及AL2O3,它们能和波兰特水泥水化过程中产生的游离石及高硷性水化矽酸钙产生二次反应,生成强度更高、稳定性更优的低硷性水化矽酸钙,从而达到改善水化胶凝物质的组成,消除游离石灰的目的,使水泥石的结构更为致密,并阻断可能形成的渗透通路。此外,还能改善集料与水泥石的界面结构和界面区性能。这些重要的作用,对增进行混凝土的耐久性及强度都有本质性的贡献。

2合理确定混凝土配合比

211施工配制强度

混凝土配合比设计, 首先要确定混凝土的施工配制强度, 现行的混凝土配合比设计规范规定: 施工配制强度fcu1o≥fcu1k + 11645δ, 其中δ可根据混凝土的统计资料计算, 当没有统计资料计算时, 按现行《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定采用。但一般情况下, 没法取得统计资料计算, 而现行《混凝土结构工程施工及验收规范》也没有提供δ的数值。因此, 配合比设计人员应到工程现场, 深入了解混凝土工程的施工管理水平,慎重确定合适的混凝土强度标准差,因为如果δ选得较小, 会使结构混凝土强度达不到设计规定要求, 给工程带来质量隐患; 标准差选得较大,增大混凝土的单方水泥用量, 不但造成浪费而且对混凝土耐久性不利。

212水灰比

水灰比的大小是决定混凝土密实性的主要因素, 它不但影响混凝土的强度, 而且也严重影响混凝土的耐久性。为了保证混凝土必要的耐久性, 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量应符合现行《普通混凝土配合比设计规程》的规定。在混凝土能充分密实条件下, 随着水灰比的降低, 混凝土的孔隙率降低, 混凝土强度提高, 与此同时, 混凝土的抗渗性等各种耐久性指标也随之提高。因此, 在混凝土配合比设计时, 应根据混凝土的强度等级, 选择合适水泥, 掺加外加剂和矿物掺料, 尽量减小混凝土的水灰比。

3 施工养护

实际工程中, 混凝土的耐久性问题多数是由于施工养护不当所造成。因此加强现场施工管理非常重要。现场混凝土的搅拌, 应实测砂石含水量, 调整配合比用水量, 严格控制混凝土配合比, 计量准确, 搅拌均匀, 浇灌和振捣密实, 避免过振和漏振现象, 加强养护, 保证养护期。

5 结束语

我国对混凝土耐久性的研究晚于西方发达国家, 但近年来取得了丰富成果和巨大进步,编制了多部耐久性规范和标准, 在重大工程的建设中已经充分贯彻了“混凝土耐久性设计”理念, 并提升到了“强度设计与耐久性设计并重, 强度服从耐久性”的认识高度。“工程质量、百年大计”混凝土耐久性是影响工程使用寿命的主要问题,应针对影响混凝土耐久性的主要因素:原材料选择、混凝土配合比设计、混凝土构件与外部环境的适应性以及混凝土施工成型养护等方面等,结合工程具体情况采取具体措施。同时,应采用新技术、新成果,改进和提高混凝土的耐久性,延长混凝土结构的使用寿命。

参考文献:

1. 程文瀼、康谷贻、颜德姮主编,混凝土结构原理(上册)第二版,北京:中国建筑工业出版社,2002.9

2. 沈浦生主编,混凝土结构设计原理,北京:高等教育出版社,2002.10

混凝土配合比设计规程篇3

【关键词】混凝土 原材料 配合比设计 试配

中图分类号: TU37 文献标识码: A 文章编号:

1 引言

混凝土是非均质的固、液、气三相体,就是在满足相关要求的前提下,尽量减少三相体体积的变化,通过试样将三相体得体积调整到最佳比例,也是水泥、集料、水以及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分的最佳比例,同时,尽可能采用最小的胶凝材料用量,在满足技术要求的前提下,尽量降低混凝土成本,达到经济合理的原则。

2 混凝土原材料

2.1混凝土中各组成材料的作用

在混凝土中,砂、石起骨架作用,称为骨料;水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前,水泥浆起作用,赋予拌合物定的和易性,便于施工;水泥浆硬化后,则将骨料胶结成一个坚实的整体。

2.2混凝土配合比设计中各组成材料的选择及技术要求

⑴水泥。配制混凝土一般采用普通硅酸盐42.5水泥、矿渣硅酸盐32.5水泥。水泥的性能指标必须符合现行国家有关标准的规定并且与混凝土的设计强度等级相适应。一般配制低强度等级的混凝土,可选用矿渣硅酸盐32.5水泥。

⑵骨料。普通混凝土中的骨料的用量约占混凝土总重量的3/4,因此对混凝土来说相当重要,它不仅影响混凝土的强度,也大大影响混凝土的耐久性和结构性能。配合比设计中应使用天然砂、人工砂和碎石、卵石,对长期处于潮湿环境的重要混凝土结构所用的砂石应进行碱活性检验。一般采用干燥状态骨料,细骨料含水率应小于0.5%,粗骨料含水率应小于0.2%,具有可操作性,应用情况良好。细骨料宜优先选用Ⅱ砂;当选择Ⅰ区砂时,应提高砂率,并保持足够的水泥用量,以满足混凝土的和易性;当采用Ⅲ区砂时,宜降低砂率。粗骨料宜选择5-20mm或5-25mm连续粒级的碎石。

⑶掺合料。在混凝土拌合物制备时,为了节约水泥、改善混凝土性能、调节混凝土强度等级选用混凝土中的掺合料,其分为活性矿物掺合料和非活性矿物掺合料两大类。一般主要使用粉煤灰与粒化高炉矿渣粉。粉煤灰外观类似水泥,胶凝性差,是目前用量最大的混凝土掺合料。配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐、压浆混凝土等,均可掺用粉煤灰。通常选用F类Ⅱ级粉煤灰。粒化高炉矿渣粉是经干燥、磨细达到相当细度且符合相应活性指数的粉状材料,其活性比粉煤灰高。通常选用S95级粒化高炉矿渣粉。同时掺加适量粉煤灰和粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料,对预防混凝土碱骨料反应具有重要意义。

⑷水。为保证混凝土用水的质量,使混凝土性能符合技术要求。混凝土拌合用水不应有漂浮明显的油脂和泡沫,不应有明显的颜色和异味,同时应符合混凝土拌合用水PH值、不溶物、可溶物、氯离子、碱含量等水质要求的规定;地表水、地下水、再生水的放射性应符合国家标准的规定。

⑸外加剂。普通减水剂、高效减水剂的检验项目应包括PH值、密度(或细度)、混凝土减水率,符合要求方可使用。减水剂以溶液掺加时,溶液中的水量应从拌合水中扣除。液体减水剂宜与拌合水同时加入搅拌机内,粉剂减水剂宜与胶凝材料同时加入搅拌机内,需二次添加外加剂时,应通过试验确定,混凝土搅拌均匀方可出料。

3 配合比的设计步骤

⑴确定混凝土配制强度与强度标准差。当施工条件与试验室条件有显著差异时或C30等级及其以上强度等级的混凝土,采用非统计方法评定时,应提高混凝土配制强度

⑵计算混凝土水胶比。根据所使用的原材料,通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定回归系数aa和ab;当不具备试验统计资料时,碎石aa0.53ab0.20,卵石aa0.49ab0.13。混凝土水胶比在0.40~0.80范围时,可按规程选取;混凝土水胶比小于0.40时,可通过试验确定。

⑶计算用水量。每方混凝土的用水量可按规程计算,也可结合经验并经试验确定外加剂用量和用水量。

⑷计算胶凝材料用量。进行试拌调整,在拌合物性能满足的情况下,取经济合理的胶凝材料用量。计算矿物掺合料用量,继而计算每立方米混凝土的水泥用量。复掺时,针对不同等级粉煤灰,选择合适的复合比例,与Ⅱ级粉煤灰复合,粉煤灰控制在15%,矿粉控制在30%。与Ⅰ级粉煤灰复掺,最佳组合,粉煤灰控制在20%,矿粉控制在40%以内。

⑸砂率应根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求,参考既有经验资料确定,当缺乏砂率的经验资料可参考时,可通过体积法或质量法确定砂率。

⑹试验室成型:每盘混凝土试配的最小搅拌量应不小于搅拌机额定搅拌量的1/4,一般搅拌20L-25L做强度试验,当有其他如抗渗等要求时根据试模的尺寸计算。保持计算水胶比不变,以节约胶凝材料为原则,调整胶凝材料用量、用水量、外加剂用量和砂率等,直到混凝土拌合物性能符合设计和施工要求,然后修正计算配合比,提出试拌配合比。

⑺在试拌配合比的基础上,进行混凝土强度试验,并应符合下列规定:1.应至少采用三个不同的配合比,其中一个应为试拌配合比,另外两个配合比的水胶比宜较试拌配合比分别增加和减少0.05,用水量应与试拌配合比相同,砂率可分别增加和减少1%。外加剂掺量也做减少和增加的微调。

⑻通过绘制强度和胶水比关系图。配合比应按以下规定进行校正配合比调整后,应对设计要求的混凝土耐久性能进行试验,符合设计规定的耐久性能要求的配合比方可确定为设计配合比。可根据常用材料设计出常用的混凝土配合比备用,并应在启用过程中予以验证或调整。

4 配合比实施

首次使用、使用间隔时间超过三个月的混凝土配合比,在使用前需进行配合比审查和核准。生产使用的原材料应与配合比设计一致是指原材料的品种、规格、强度等级等指标应相同。遇有下列情况之一时,应重新进行配合比设计:1.对混凝土性能有特殊要求时;2.水泥、外加剂或矿物掺合料等原材料品种、质量有显著变化时。在生产施工过程中,根据现场情况,如因天气或施工情况变化可能影响混凝土质量,需要对配合比进行适当调整。

【结语】混凝土配合比设计的主要目的是选择混凝土中各组分的最佳比例,从而满足施工要求的和易性;设计的强度等级,并具有95%的保证率;工程所处环境对混凝土的耐久性要求;经济合理,最大限度节约水泥,降低砼成本。在实施中应加强配合比控制,并按照不超过3个月周期进行统计以积累数据。以上为个人根据从事预拌混凝土多年工作经验对混凝土配合比设计做一些心得与探讨,若有不当之处,还望各位专家同仁们指正。

【参考文献】

混凝土配合比设计规程篇4

关键词:水电站;扩建工程;混凝土;配合比设计

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

1 工程概况

某水电站改扩建工程安装2台单机容量10.5MW的灯泡贯流式水轮发电机组,总装机容量21MW,多年平均可发电量为6738万kW.h,装机利用小时3208h。工程主要包括以下内容:挡水重力坝工程、自由溢流坝、厂房建筑物、开关站、灌浆平洞、导流建筑物、基坑抽排水、旧坝及旧公路桥拆除、闸门及启闭机的制造和安装、机电设备预埋件的埋设、环境保护、基础处理等。

2 原材料检验

2.1水泥

水泥使用广西鱼峰水泥股份有限公司生产的“鱼峰”牌P.O 42.5水泥,水泥样品无受潮或结块现象。经检验,水泥物理性能满足GB175-2007相关技术要求。水泥物理性检验结果详见表1。

表1水泥物理性能检验结果

2.2粉煤灰

粉煤灰使用广西来宾市华天能环保科技开发有限公司生产的Ⅱ级粉煤灰,样品无潮湿或结块现象。经检验,粉煤灰物理性能符合DL/T5055-2007规范中Ⅱ级灰的技术要求。粉煤灰物理性能检验结果详见表2。

表2粉煤灰物理性检验结果

2.3细骨料

细骨料使用某水电站改扩建工程砂石料生产系统生产的人工砂。经检验,砂细度模数偏大,其他所检项目均符合DL/T5144-2001规范的品质要求。细骨料物理品质检验结果见表3。

表3 细骨料物理品质检验结果

2.4粗骨料

粗骨料使用某水电站改扩建工程砂石料生产系统生产的5~20mm、20~40mm粒级人工碎石。经检验,所检项目符合DL/T5144-2001规范的品质要求。粗骨料物理品质检验结果见表4。

表4粗骨料物理品质检验结果

2.5外加剂

外加剂使用广西南宁精一建材有限公司生产的“AF-1PC” 缓凝型高效减水剂,液态成品。经检验,所检项目符合GB/T8077-2000规范的品质要求。

2.6试验用水

试验用水使用广西南宁市市区生活饮用水进行拌合及养护。

3 混凝土配合比设计

3.1配合比设计方法

开始混凝土配合比设计之前应对工程概况进行充分的了解,如混凝土结构所处的环境,结构类型与钢筋布置,混凝土所处的部位,混凝土设计强度,混凝土施工方法和施工季节,同时对混凝土材料进行试验比较,取得基本数据,如粉煤灰的细度,烧失量,需水量比,粗细集料筛分析,粗细集料体积密度,粗细集料表观密度与吸水率等。如有以前的类似工程资料可以参考,则可以参考该工程积累的有关数据,例如用水量与所用水泥、集料的关系,水胶比与混凝土抗压强度的关系等。

3.2混凝土配制强度的确定

要椐工程实践报积累的经验可知,提高混凝土施工平均强度,才能使大部分试件强度高于设计强度。提高的强度的大小,取决于强度保证率的要求,也取决于混凝土质量控制水平,即标准离差的高低。对于商用混凝土,在材料没有变化及工艺稳定的条件下,可根据连续30个实际取样试件强度计算标准离差。对于现场集中拌制的混凝土,在材料与生产条件基本不变的条件下,亦可参考前期工程统计数据来确定标准离差。混凝土配制强度见表5。

表5确定的混凝土配制强度

3.3混凝土最大水胶比和最大粉煤灰掺量的限制要求

依据《水工混凝土试验规程》(SL352-2006)和《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》(DL/T5055-2007)的要求,混凝土最大水胶比和粉煤灰最大掺量的限制要求见表6。

表6 混凝土最大水胶比和粉煤灰最大掺量的限制要求

4 混凝土配合比设计试验及成果分析

试配是混凝土配合比设计中最重要的环节,试配所用原材料必须要有代表性,最好在输送过程中连续均衡取样。样品取好后,应根据需要进行制样。所有原材料,都必须严格根据国家标准检验后,才能根据检验结果计算配合比原材料用量,进行试配试验。在实际工作中,可能来不及等所有原材料检验结果出来以后,就要进行试配,那么,作为试配方案确定的人员,就要注意收集原材料统计数据。还要注意,试配时的拌和方法应选择与实际生产方法相吻合的方法。

4.1混凝土用水量和最优砂率的确定

在确定混凝土的用水量和砂率时,使用固定水灰比0.55,采用不同的用水量和砂率进行试配试验,根据拌合物性能试验结果,确定的混凝土单位用水量和最优砂率见表7。

表7 混凝土基准用水量和砂率

4.2混凝土试配试验结果

根据《水工混凝土试验规程》(DL/T5330-2005)及委托方的有关技术要求进行常态混凝土试配及抗压强度试验。试验中分别采用不同的水胶比和粉煤灰掺量等因素条件进行混凝土试配,混凝土试配试验结果见表8。

表8 混凝土试配试验结果

说明:拌合室温27.5℃~28.0℃,砼温度27.0℃~27.6℃。

4.3混凝土胶水比与抗压强度的关系

根据表8的试配试验结果,对双掺混凝土28d抗压强度与胶水比进行回归分析,得出混凝土28d抗压强度(f28)与胶水比((C+f)/W)的关系式,见图1及表9。

图128抗压强度与水胶比关系

表9混凝土28d抗压强度与胶水比的关系

从所得出的回归分析结果上看,胶水比与抗压强度之间的线性关系均具有良好、密切的相关性,其相关系数均在0.999以上,可信度好,回归线的精度高,既反映了试验系统的良好状态,更为混凝土配合比的选定提供了可靠的依据。

5 确定混凝土配合比

根据本次试验成果,结合该工程的技术要求和实际情况,并综合考虑相关施工规范的硬性规定等因素,确定某水电站改扩建工程常态混凝土配合比见表10。

表10 某水电站改扩建工程常态混凝土配合比

6 结束语

该配合比仅推荐给某水电站改扩建工程用于施工,其他工程不得套用。施工过程中应通过混凝土拌合物性能试验结果,适当调整用水量和砂率,满足施工工作性要求。当工程上原材料特征发生重大变化时,应重新进行配合比设计试验。此配合比设计仅为类似工程提供一种参考经验。

参考文献:

[1]李具明.混凝土配合比设计计算的几点经验[J].中国高新技术企业,2009(12).

混凝土配合比设计规程篇5

关键词:碾压混凝土路面 配合比 路用性能 正交试验

中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(c)-0033-02

碾压混凝土路面RCCP (Roller-Compacted Concrete Pavement,简称RCCP)是采用沥青混凝土路面施工机械将干硬水泥混凝土摊铺、碾压成型的新型混凝土路面。它的施工工艺与沥青混凝土路面类似,材料组成又与水泥混凝土路面相似,所以既有沥青类路面施工方便、快速开放交通的特点又具有水泥类路面强度高耐变形的特点。但是RCC路面的缺陷也是明显的,RCC路面由于水泥用量少而强度不高,因碾压混凝土过于干硬施工时难以压实,平整度较低,表面因施工振动聚浆又影响抗滑性能。因此,GBJ 097-94《水泥混凝土路面施工及验收规范》在增列“碾压混凝土路面”条目时同时规定只限用于二级及二级以下公路,或者主要为复合式路面的下层结构。《公路水泥混凝土路面施工技术规范》( JTG F30-2003)给出碾压混凝土配合比设计方法[1]。

为充分发挥碾压混凝土的技术经济效益,提高碾压混凝土的路用性能,国内外仍在进行研究和实践,其设计理论和施工技术规范还在不断完善中。文中试从RCC路面设计原理与方法、材料组成、粗细集料合成级配范围等方面进行研究并分析碾压路面水泥混凝土配合比的设计特点,讨论配合比确定与施工控制。

1 RCCP配合比设计原理与方法

1.1 配合比设计原理

(1)混凝土强度原理:指硬化混凝土的抗压强度及其他性能与水灰比的关系遵循阿勃拉姆斯(Abrams)建立的水灰比关系。水灰比减少,其强度提高。

(2)土工原理:土工原理是借鉴普氏压实原理,在室内用击实方法,对于一个给定的压实功则对应一个“最佳含水量”,最大干密实随着压实功的增大而增加,最佳含水量则随着干密度的增加而减少。

1.2 RCC配合比设计方法

(1)绝对体积法。

绝对体积法是先根据规范规定或经验确定水灰(胶)比、砂率、单位用水量等参数,再假定混凝土拌合物体积与各组成材料体积之和相等建立方程,求解出每立方米混凝土拌合物中的粗集料、细集料等各组成材料的用量。绝对体积法是国外普遍采用的碾压混凝土配合比设计方法。

(2)重量法(或称密度法)。

重量法需要根据经验先假定一个混合料表观密度,由每立方米混合料的重量等于各种组成材料重量之和建立方程,其它设计步骤和方法与绝对体积法相同。

(3)经验法。

与传统的混凝土路面配合比设计类似,以设计弯拉强度为控制指标,经过经验公式计算出水灰(胶)比;砂率则由经验选择;通过砂率、水灰(胶)比及维勃值的修正算出初估用水量;根据经验或者参数规范限定范围求得水泥用量。经验法是近年来我国公路碾压混凝土路面配合比设计所普遍采用的方法。

(4)正交试验法。

该法根据限定范围预估水泥和用水量,采用绝对体积法计算各种材料的单位体积用量,然后通过正交试验,优选出满足路面设计要求和施工要求的理论配合比,再经过现场施工修正施工配合比[2]。

我国研究和铺筑碾压混凝土路面初期还采用过试算法:先假设某种粒径混合材料中占优势,由经验预估用水量,通过拌和确定水泥用量,再经过混凝土工作性和强度验证确定配合比。

《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)对碾压混凝土路面配合比提出正交试验法和简捷法两种方法,规定对重要工程采用正交试验法,一般工程采用简捷计算方法[1]。这里的正交法如前方法(4),简捷法是指上述方法(3)经验法。各种方法既有区别又存在联系,正交试验法本质上是利用数学方法将试算法和绝对体积法综合利用,简捷计算方法是将经验法和试算法综合采用的结果,而其中对于砂率和粗骨料填充率又利用了填充包裹法的思想。

2 RCCP设计指标

路面碾压混凝土配合比设计指标的计算式和内涵也有不同规定,如下文所述。

2.1 弯拉强度

《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)给出的碾压混凝土配合比设计方法,其设计思路是以混凝土面板的抗弯拉强度作为设计控制指标,碾压混凝土试配弯拉强度可按下式计算:

式中:为碾压混凝土设计弯拉强度标准值,见表1。s为碾压混凝土弯拉强度试验样本的标准差;t为保证率系数,CV为碾压混凝土弯拉强度变异系数,为碾压混凝土压实安全弯拉强度,上式与路面普通混凝土算式相比,增加了一个压实安全弯拉强度数值[1]。

RCC路面混凝土配合比设计给出一个压实安全弯拉强度是有必要的,因为碾压混凝土弯拉强度、抗压强度等在很大程度上受压实度控制,如果压实度没有达到标准试件所要求的95%,强度不能保证,稳定性耐久性等一切路用性能均无从谈起。

2.2 工作性

碾压混凝土属于特干硬性混凝土,工作性指标的选择对于其压实度、弯拉强度及平整度至关重要。拌合物的稠度与强度成反比,但稠度过低又难以压实平整。还有特干硬混凝土离析的问题,粗集料极易离析成堆、成片。解决方法之一通常是降低对平整度的苛刻要求,首先保证密实度及强度,如在二级以下公路路面和复合式路面底层,施工规范作了一项重要的修正,在二级公路平整度要求3 m直尺不大于5 mm的情况下,碾压混凝土出搅拌机口改进VC值宜为5~10 s,碾压时的改进VC值宜控制在(30±5 )s,试验中的“试样表面出浆评分”宜为4~5分,并不应低于4分[3]。

2.3 耐久性

(1)关于引气剂。

施工规范增补了含气量与满足耐久性要求的最大水灰(胶)比及最小水泥用量要求,为保证碾压混凝土路面的使用年限。实践证明:碾压混凝土路面同样有较严重的冻坏及盐冻脱皮破坏、可掺用高效减水剂,适当降低出机初始稠度来满足含气量要求,这样,平整度会有所降低。

(2)关于最大水灰(胶)比和最小单位水泥用量。

满足耐久性要求的路面碾压混凝土最大水(胶)灰比和最小水泥用量宜符合表2的规定

碾压混凝土水灰(胶)比相对较低,由于碾压混凝土使用的振动压路机等的压实功较普通混凝土振捣棒高得多,在相同水泥用量下,密实后达到的弯拉强度高。因此,在达到相同配制弯拉强度时,碾压混凝土水泥用量一般较普通混凝土低20~50 kg/m3,但是在碾压混凝土作面层时,要求最小水泥用量与普通混凝土相同,是为了保持足够的砂浆数量,防止离析和早期局部破损。碾压混凝土作为路面基层或复合式路面底层,将不受此项限制。

3 粗细集料的合成级配范围

粗集料的最大粒径影响到碾压混凝土的强度,一般最大粒径越大强度也越高,但为保证碾压混凝土面层的平整度,粗集料的最大粒径不宜过大,一般不超过19 mm,尽量不超过26.5 mm(圆孔)。至于级配,碾压混凝土所用粗骨料的级配更严格,其取值范围接近于沥青混凝土对粗集料级配的要求。粗细集料的合成级配建议值如表3。

集料合成级配尤其是粗集料级配对碾压混凝土的强度、工作性、平整度、都会产生不同程度的影响,《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)给出了表中碾压路面混凝土粗细骨料合成级配的要求,这与其他普通路面混凝土有很大不同。表中显示比普通混凝土粗集料的级配要求严格,同时,最大粒径19 mm更接近于沥青混合料组合级配的设计要求,最大粒径较小,是便于施工中的碾压。从级配理论上,表明碾压混凝土集料级配更服从于不同粒径粗集料逐级充填密实理论,碾压混凝土与沥青混合料一样,要求振动碾压密实后的混合材料构成骨架密实结构,才能获得较高的压实度,这一点与普通混凝土集料依赖振捣棒作用克服振动粘度由自重下沉形成密实结构有本质区别。

表中显示规范给出的集料合成级配较交通部科研成果偏细,并且最大粒径也较小这是因为规范只是针对二级及以下公路等级而定的。粒径偏大、集料偏粗可提高混凝土的强度,也有利于改善工作性,但粗集料粒径太大,又可能影响压实和平整度,不同等级路面路用性能不同,其对集料的级配要求必然有区别[4]。

4 RCCP掺合材料和外加剂

碾压混凝土是坍落度为零的干硬性混合料,为提高其强度或工作性,往往加入外加剂,常用减水剂,对在寒冷地区有抗冻要求的碾压混凝土还需加入引气剂等。合理设计和使用掺和料和外加剂已成为碾压混凝土质量的重要因素。近年来有工程尝试将钢纤维加入碾压混凝土形成钢纤维碾压混凝土新型路面,可提高碾压混凝土路面的抗韧性能,增强碾压混凝土的抗裂能力。掺合材料和外加剂的种类不同,掺加剂量不同都会对混凝土的质量和路用性能产生不同的影响,这就使得配合比设计过程更加复杂,需要设计多种方案进行比对试验,最后确定最优设计方案。

5 RCCP配合比正交试验

施工规范规定在碾压混凝土和钢纤维混凝土配合比设计中,均规定重大工程应采用正交试验法。

(1)掺粉煤灰的碾压混凝土可选用水量、基准胶材总量粉煤灰掺量、粗集料填充体积率4个因素每个因素选定3个水平;不掺粉煤灰的碾压混凝土正交试验可选用水泥用量、用水量、粗集料填充体积率3个因素;选用L9(34)正交表安排试验方案。

(2)对正交试验结果进行回归分析的考察指标:VC值及抗离析性弯拉强度或抗压强度[2]。并综合考虑拌和物工作性,确定满足28d弯拉强度或抗压强度、抗冻性或耐磨性等设计要求的正交初步配合比。

6 RCCP配合比确定与施工控制

6.1 实验室基准配合比确定、调整及验证

由上述方法得出的配合比,应在实验室按《公路工程混凝土试验规程》(JT J053-94)规定方法进行如下各项试配检验、调整及验证。

(1)拌和物试拌试验。

按不同混凝土各经验公式估算出的配合比,在工作性和含气量不满足相应摊铺方式要求时,可保持水灰比不变调整单位用水量、外加剂掺量和砂率满足计算弯拉强度及耐久性要求。

(2)混凝土拌合物容重及含气量调整。

实测拌和物容重,按水灰比不变调整水泥浆用量,按实测容重调整配合比。再实测拌和物含气量是否满足规范的规定,不满足要求时,应增减引气剂掺量,直至满足规范要求。

(3)强度及耐久性检验。

在满足拌和物工作性和含气量要求的前提下,按标准试验及养生,一般可按计算水灰(胶)比为中心,按+0.02选定3个或3个以上不同水胶比制作弯拉强度、抗压强度、抗冻性、耐磨性或干缩等试件,检验各种混凝土7d或28d试配弯拉强度、抗压强度、耐久性等[4]。

6.2 搅拌楼试拌配合比

搅拌楼试拌在摊铺机械已经准备好的条件下,允许与摊铺试验路段合并进行,试拌调整拌和物的有关参数后,即可投入试验路段试铺,这样无需再调整加水量。

6.3 施工现场配合比的微调与现场控制

考虑施工中原材料含水量、含泥量变化等因素,水泥用量宜比搅拌楼试拌配合比增加5~10kg/m3。经搅拌楼实拌调整好的配合比可微调缓凝减水剂、引气剂的掺量,施工水灰比应维持不变,保持摊铺现场的稠度始终适宜于铺筑。

7 结语

路面面层要求有较高的强度和耐磨性能,良好的抗滑性能,满足车辆平稳舒适行驶的平整度以及经受重载长期作用而不破坏的耐久性。而在设计阶段就应兼顾这些性能对混合材料的要求,设计时单方面注重强度或只强调平整度往往会影响路面的耐久性。所以应优化碾压混凝土的配合比设计,并开展多种试验成果的试验路段铺筑来验证各种参数,逐步形成完善的碾压混凝土面层的设计理论或设计规范,为其能适用于较高等级路面面层和有更广阔的使用前景创造条件。

参考文献

[1] 公路水泥混凝土路面施工技术规范( JTG F30-2003)[M].北京,人民交通出版社,2003.

[2] 黄倩.农村公路碾压混凝土路面干温缩试验分析[J].西部交通科技,2012(2):16-20.

混凝土配合比设计规程篇6

介绍了水泥混凝土配合比设计的技术指标,提出了几种不同的配合比设计方案,结合各种方案的材料用量,从和易性、施工质量、工程造价等方面,对比确定了最优的配合比设计方案。

关键词:

水泥混凝土,配合比,工程造价,材料

在桥涵工程施工中,水泥混凝土是经常使用的材料,它主要由水泥、粗集料、细集料、水、掺合料、外加剂等材料组成。在工程开工前,应根据桥涵结构物设计要求、当地材料供应情况设计不同的配合比设计方案,然后对不同的设计方案进行技术、经济性分析,选择满足强度、凝结时间、耐久性要求,施工和易性好且工程成本较低的配合比设计方案作为最优方案。下面以省道临么线安保工程钢筋混凝土防撞护栏水泥混凝土配合比设计为例进行技术、经济性分析。

1确定水泥混凝土配合比设计的技术指标

省道临么线安保工程钢筋混凝土防撞护栏水泥混凝土设计强度为25MPa,结构物最小断面尺寸为20cm,主筋间距为30cm。水泥混凝土强度采用统计方法评定,强度标准差按JTG/F50—2011公路桥涵施工技术规范相关规定取5.0MPa,水泥混凝土配制强度为33.2MPa。根据施工特点及技术要求,水泥混凝土拌合、运输施工工艺可以采用两种方案:1)水泥混凝土拌合采用沿途设置小型拌合站,拌合采用滚筒式拌合机,运输采用机动三轮车,入模坍落度可确定为30mm~50mm,出机坍落度按50mm~70mm考虑;2)水泥混凝土拌合采用设置集中拌合站,拌合机采用强制式拌合机,运输采用水泥混凝土搅拌运输车,水泥混凝土入模坍落度为100mm~120mm,出机坍落度视气温、运距、结构物情况、现场施工工艺进行调整,暂按120mm~140mm考虑[1]。

2组成不同的配合比设计方案

根据临么线安保工程当地的建筑材料调查,当地可供应材料有10mm~30mm碎石,5mm~10mm碎石,天然细砂,水洗粗砂,粉煤灰及P.S.A32.5矿渣水泥。根据施工经验并考虑技术可行性,粗砂拌制的混凝土拌合物内摩擦较大,保水性差,不易捣实成型,天然细砂拌制的混凝土拌合物较粘聚,易于捣实成型,但由于比表面积较大,需提高水泥用量,且对工作性影响较为敏感,故细集料采用由天然细砂和水洗粗砂按1∶1组合的混合中砂。通常情况下,各种材料可组合为以下四个配合比设计方案。方案一:C25水泥混凝土由10mm~30mm碎石、5mm~10mm碎石、混合砂、水、P.S.A32.5水泥组成,出机坍落度为120mm~140mm;方案二:C25水泥混凝土由10mm~30mm碎石、5mm~10mm碎石、混合砂、水、P.S.A32.5水泥、外加剂组成,出机坍落度为120mm~140mm;方案三:C25水泥混凝土由10mm~30mm碎石、5mm~10mm碎石、混合砂、水、P.S.A32.5水泥、粉煤灰、外加剂组成,出机坍落度为120mm~140mm;方案四:C25水泥混凝土由10mm~30mm碎石、5mm~10mm碎石、混合砂、水、P.S.A32.5水泥组成,出机坍落度为50mm~70mm。方案一的优点是:水泥混凝土的坍落度大,和易性会较好,便于施工操作,施工拌合时材料用量偏差对混凝土强度影响较小,但是水泥用量较大,养护较差时容易出现裂缝;方案二的优点是:使用了外加剂,在保持了较大坍落度的情况下,减少了水泥用量,但是和易性较差,容易出现离析、泌水现象;方案三:使用了外加剂、粉煤灰,尤其是粉煤灰的使用,增加了水泥混凝土拌合物的和易性,克服了方案一、方案二的缺点;方案四的特点是坍落度比较小,采用机动三轮车运输,在运输过程中容易产生离析,施工浇筑时操作困难,施工质量不容易保证[2]。

3确定各种材料的用量

对于省道临么线安保工程钢筋混凝土防撞护栏C25水泥混凝土,配合比的主要设计参数为:10mm~30mm碎石与5mm~10mm碎石按75∶25的比例组成5mm~31.5mm连续合成级配,粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰,比重为2.61g/cm3,取代率采用10%,采用超量取代法掺用,超量系数为1.5。根据JTJ55—2011普通混凝土配合比设计规程按四种不同配合比设计方案进行试验,确定各种材料的用量。进行配合比设计时,综合考虑不同方案的优缺点,以水灰比为控制技术指标,分别采用不同的砂率,即方案一砂率为36%,方案二砂率为38%,方案三砂率为37%,方案四砂率为35%。经试拌,水泥混凝土拌合物的棍度、粘聚性、保水性均处于较好状态,满足规范要求[3]。根据水泥混凝土配合比试块28d强度试验结果,确定四种方案的混凝土材料用量如表1所示。防撞护栏构筑物所处的大气环境为温暖或寒冷地区,且周围与无侵蚀的水或土接触,根据JTG/TF50—2011公路桥涵施工技术规范,最大水胶比要求为0.55,最小水泥用量为275kg。上述配合比设计中的水胶比、最小水泥用量满足耐久性复核要求,4种方案的配制强度均达到设计要求。

4选择最优方案

对当地建筑材料进行市场价格调查,P.S.A32.5水泥、10mm~30mm碎石、5mm~10mm碎石、天然细砂、水洗粗砂、水、粉煤灰、外加剂的材料价格分别为320元/t,40元/t,30元/t,65元/t,55元/t,6元/t,120元/t,2700元/t。混合中砂由天然细砂、水洗粗砂按1∶1混合而成,材料价格为60元,5mm~31.5mm连续级配粗集料由10mm~30mm碎石、5mm~10mm碎石按75∶25混合而成,合成价格为37.5元。根据调查的建筑材料价格,计算四种不同方案的工程成本,计算结果如表2所示。从表2可以看出,方案一的单方造价最高,方案四的单方造价最低,但是方案二、方案三、方案四的造价相差不大,差距最大为4.08元/m3。方案四的单方造价虽然最低,但滚筒式拌合机搅拌质量相对于强制式搅拌机而言比较差,且安保工程点多线长,采用机动三轮车运输,混凝土运输过程中容易导致混凝土离析、运输时间长,入模坍落度为30mm~50mm,施工浇筑时操作困难,施工质量不容易保证,所以不宜选择方案四;方案一、方案二、方案三由于入模坍落度为100mm~120mm,采用水泥混凝土搅拌车运输,运输速度快、时间短,水泥混凝土在运输过程中不会产生离析,施工和易性较好、施工操作方便,工人人为增加混凝土用水的可能性减小,能有效保证水泥混凝土的浇筑质量。由于方案三中掺加了外加剂、粉煤灰,相应的施工和易性增强,耐久性能得到显著提高,且工程造价较低。所以对于临么线安保工程,建议采用方案三的配合比设计方案。

5结语

通过对临么线安保工程钢筋混凝土防撞护栏C25水泥混凝土配合比设计方案进行技术、经济性分析,应选择施工和易性好、能有效保证混凝土浇筑质量,且工程造价较低的方案三作为最佳配合比设计方案,即C25水泥混凝土每立方米用量为水泥340kg,粉煤灰57kg,混合砂660kg,水185kg,5mm~31.5mm连续级配粗集料1157kg,外加剂7.9kg,入模坍落度为100mm~120mm,运输采用水泥混凝土搅拌运输车。

参考文献:

[1]JTG/TF50—2011,公路桥涵施工技术规范[S].

[2]交通运输部工程质量监督局.公路工程试验检测人员考试用书———材料[M].北京:人民交通出版社,2010.

混凝土配合比设计规程篇7

关键词:地下工程超长无缝结构设计技术

1.地下工程超长无缝结构设计原理

地下工程超长无缝结构设计的思路是“抗放兼施,以抗为主”,利用膨胀加强带所建立的预压应力,与混凝土抵抗收缩变形所产生的拉应力达到补偿平衡,这是设计的关键。膨胀加强带的构造一般共设置二道(包括底板、墙板、顶板),宽度2m,在加强带的两侧架设密孔钢丝网,网孔5mm,以防止带外混凝土流入加强带,带内增加水平构造钢筋,加强带混凝土强度等级要求比两侧混凝土提高一级,施工中,先浇一侧带外混凝土,浇到加强带时,改用膨胀混凝土连续浇捣。膨胀混凝土用于超长结构无缝施工,其限制膨胀率设计和设定非常重要,膨胀率偏小,则补偿收缩能力不足,无缝施工难以实现,膨胀率过大,对混凝土强度有明显的影响。微膨混凝土的设计,主要是在混凝土的配比中掺入适量的外加剂、添加剂,使得混凝土在凝固过程中产生水化热和凝固后的干燥收缩,即热胀冷缩所产生的变形压缩到最低的一种构思。

2.某工程概况

该工程为一商业广场,地下工程为现浇钢筋混凝土框架结构,长约440m,宽约420m,地下一层,局部二层,总建筑面积42万平方米,地下室占地面积16万平方米,建筑面积19万平方米。基础为嵌入式整体肋梁筏板,底板厚400-700mm,地梁尺寸多为1000×1500mm,外剪力墙厚350-400mm,混凝土设计标号C30/S10。结构属于超长无缝混凝土结构。

3. 超长无缝结构设计技术

3.1超长无缝结构总体设计

对于超长结构工程的无缝设计问题,目前已形成了较系统的经验和理论。膨胀剂在常规掺量下,一般可60m不设缝,当超过60m时,可采用“加强带”解决,带宽2m,“加强带”内大掺量,带两侧普通掺量。带两侧设钢丝网,目的是防止两侧混凝土流入“加强带”内。施工时连续浇筑,浇到加强带时改换配合比。

结合超长结构无缝理论和膨胀剂抗裂技术要求,根据本建筑要求及地基情况,底板分为A-F六个区域,使用掺YQA膨胀补偿收缩混凝土。每个分区内大约每40m设一条膨胀加强带,带宽2m;加强带二侧设孔径小于5mm钢丝网,带中膨胀混凝土掺入12%YQA膨胀剂,混凝土标号较底板砼增加5MPa。每80m设一条后浇加强带,带宽800mm,带中掺入12%YQA膨胀剂的膨胀混凝土,混凝土标号较底板砼增加5MPa。

对于工程地下室超长、结构及工程地质条件复杂,施工技术要求较高情况,除必须满足强度、刚度、整体性和耐久性外,还存在裂缝控制及防水问题。所以如何控制混凝土硬化期间水泥水化过程释放的水化热所产生的温度变化和混凝土干缩的共同作用,产生的温度应力和收缩应力导致钢筋混凝土结构开裂,成为施工技术的关键。

3.2后浇加强带与膨胀加强带设计

后浇加强带是一种扩大伸缩缝间距和取消结构中永久伸缩缝的有效措施,它是施工期间保留的]临时收缩变形缝,保留一定时间后,再进行填充封闭,后浇成连续整体的无伸缩缝结构,这是一种“抗放兼施,以放为主”的设计原则。因为混凝土存在收缩开裂问题,后浇加强带的设置就是把大部分约束应力释放,然后以膨胀混凝土填充,以抗衡残余收缩应力。后浇加强带间歇施工,总长度控制在80m左右。

为确保地下工程混凝土底板和墙板在施工和使用阶段不出现有害裂缝,采用了YQA膨胀剂。A-F区域各个分区内大约每40m设一条膨胀加强带,带宽2m;带两侧设孔径小于5mm钢丝网,带中用12%YQA膨胀剂,混凝土标号增加5Mpa,带外用常规掺量膨胀剂混凝土。每80m设一条后浇加强带,带宽800mm,按常规方法施工,带中用12%YQA膨胀剂。即“后浇加强带-膨胀加强带-后浇加强带”的设计及施工技术(图1)。

钢丝网 膨胀应力曲线

YQA YQA

2m

加强带 收缩应力曲线

图1后浇加强带设计做法示意图

膨胀加强带分段设计,每条总长度控制在80m左右,连续施工,即在80m的中段设一条加强带。膨胀加强带与后浇加强带设计示意如图2。

图2膨胀加强带与后浇加强带设计示意图

3.3膨胀剂使用设计

掺膨胀剂的补偿收缩混凝土在限制条件下使用,构造(温度)钢筋的设计和特殊部位的附加筋符合《混凝土结构设计规范》(GB50010)规定。

在地下室底板、外墙后浇缝最大间距不超过80m情况下,后浇加强带回填时间应不早于45d。

4. 大体积混凝土配合比设计

本地下工程混凝土工程量为25万立方米,混凝土配合比规模较大,优化配合比设计主要从以下个方面控制。

4.1混凝土原材料要求

水泥选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥(GB175-1999)。YQA膨胀剂符合混凝土膨胀剂(JC476-2001)技术标准。粗骨料粒径不大于4.0cm,且含泥量小于1%,泥块含量小于0.5%。细骨料细度模数2.5以上,含泥量小于3%,泥块含量小于1%的中粗砂。其它外加剂达到国家规定的品质指标,使用前作适应性试验。YQA型混凝土膨胀剂可以与减水剂、缓凝剂等复合使用,YQA混凝土中掺用的其他外加剂,符合《混凝土外加剂应用技术规范》(GBJ50119),满足施工条件要求。各种材料的运输与保管按有关标准执行。但是,对于膨胀剂作如下规定:在运输与保管过程中不得受潮和混入杂物,并应单独存放;膨胀剂有效期为一年。

4.2大体积混凝土配合比设计

根据设计要求及工程的不同部位、混凝土标号、膨胀率和收缩率、以及施工时所要求的混凝土塌落度指标进行YQA混凝土试配。

搅拌站选择泵送剂时,除对减水率进行要求外,必须考虑其缓凝时间,因为工程在秋冬季节施工,比较实验室凝结时间而言现场的混凝土凝结速度要快一些,因此必须根据气温变化调整缓凝剂的掺量,确保现场混凝土的初凝时间不得少于10小时。入模混凝土坍落度120-130mm,同时确保混凝土不得有泌水现象。

抗裂混凝土,其性能应满足下表的要求,限制膨胀率与干缩的检验按补偿收缩混凝土的膨胀率及干缩率的测定方法进行。

表1有关混凝土的抗裂技术性能

项目 限制膨胀率(×10-4) 限制干缩率(×10-4) 抗压强度(MPa)

龄期 水中14天 水中14天,空气中28天 28天

性能指标 ≥1.5 ≤-3.0 满足设计要求

表2填充用膨胀混凝土的技术性能

项目 限制膨胀率(×10-4) 限制干缩率(×10-4) 抗压强度(MPa)

龄期 水中14天 水中14天空气中28天 28天

性能指标 ≥2.5 ≤-3.0 满足设计要求

本工程C30/S10混凝土配合比设计如下:

表3混凝土配合比设计参数表

水泥 YQA 粉煤灰 砂子 石子 缓凝减水剂 水

280 22.4 43 789.6 1005 4.96L 190

混凝土7天膨胀值128×10-6,抗压强度36.9Mpa,满足设计要求。

参考文献:

[1]龚晓南.复合地基理论及工程应用[M].杭州:浙江大学出版社,2002.

[2]郑喜若.地下室工程结构设计探讨与研究[J].黑龙江科技信息,2011(4):267.

[3]地下工程防水技术规范[S].GB50105-2001.

[4]预应力混凝土管桩基础技术规程[S].DBJ/T15-22-98.

混凝土配合比设计规程篇8

关键词:商品混凝土;配合比;设计;原材料;精确计量

混凝土配合比设计工作对于商品混凝土公司来说至关重要,优秀的配合比设计不仅能够节约原材料的使用量,还能够提高混凝土的强度以及耐久性等指标,对于实现可持续发展具有特殊的意义。此外,如果混凝土配合比设计过程中采用了较多的水泥,虽然能够在一定程度上提升工作性,但是对于质量和成本来说却会产生较大影响。因此,笔者在此根据个人的一些实际工作经验,探讨配合比的控制原则,实现我国商品混凝土质量的全面提高。

1.商品混凝土配合比的设计

1.1配合比设计前的注意事项

(1)按照混凝土配合比,考虑各种原材料的用量。在选择各供货商时,要对其历年业绩、原材料质量等进行全面考虑,在保证选购的原材料能够满足生产需求的同时,还要保证材料的质量、供货量能够满足生产、加工的目标。我们也需要注意到各个不同季节材料供货质量存在的不同,在生产时进行相应的调整,严保混凝土的生产质量。

(2)在提供成品混凝土时,我们要根据用户对于混凝土的需求量、使用部位以及结构钢筋布置情况的不同,按照相关标准规范进行原材料的选择。现阶段很多混凝土生产企业过分重视JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》,反而对国家近年来根据不同行业制定的标准规范有所忽略,例如:GB50496-2009《大体积混凝土施工规范》、GB/T50476-2008《混凝土结构耐久性设计规范》以及JC/T178-2009《补偿收缩混凝土应用技术规范》,殊不知在这些规范中,对混凝土的生产和使用提出了更多的指导性要求,对于全面提高混凝土生产质量以及建筑工程的施工质量具有积极意义。

(3)我们在进行配合比设计前,要充分考虑到生产企业的实际设备配置情况以及生产水平。例如:是否有足够的仪表进行含水率的测试、是否有足够的下料斗,掺合料复掺从存储到计量能否满足基本的生产要求。

1.2明确配合比设计的任务和要求

我们在进行配合比设计时需要综合考虑工程中对这类混凝土的需求量、使用部位以及使用环境,并结合企业的实际生产能力来合理选择原材料。此外,还需要根据不同部位对拌合物性能要求、强度要求、耐久要求以及经济要求等的不同,综合选择适合的标准方法来设计最适宜的配合比。

2.原材料的控制

在确定混凝土配合比后,我们不可随意改变原材料种类、砂率以及水胶比,并且要在商品混凝土的生产过程中,严格保证砂率、水胶比不变,并且还要保证原材料的质量稳定,唯有如此才能够保证生产的混凝土的性能、质量达到设计要求。此外,由于骨料含水率并不稳定,因此这是一个影响水胶比以及砂率的重要因素,在实验室试配时大多采用表干状态的骨料,而在实际生产过程中的骨料大多都是堆放的,不同层面的骨料含水率并不相同,而在大批量连续生产时,我们又无法对每一料斗的骨料含水率进行检查,这就会由于含水率的不稳定,致使骨料用量以及配合比用水量发生变化,最终导致生产出混凝土的坍落度不同,而且水胶比和砂率也都存在失真情况。同样用量的胶凝料,水胶比越大,其坍落度越大,而且还会造成混凝土的离析,严重影响其强度及耐久性。除此之外,砂率变化还会给建筑工程的施工带来不便,砂率增大会导致混凝土强度降低,极易产生裂缝和泌水,而砂率减小则会在泵送时出现离析和堵管。粉料的需水量、细度、外加剂的减水率变化也都会导致施工用水量的变化,继而对配合比产生影响。因此我们要在对原材料严格检测的基础上,提高抽检频率,保证原材料的性能稳定,使产品质量符合要求。

3.精确计量控制

在混凝土生产过程中如果不能保证计量精度,会给配合比的实施带来极大的难题。此外由于计量设备的误差具有隐蔽性,大多数发现情况时,产品已经生产出厂,这样的混凝土与设计需要的产品会存在严重偏差,并且由于材料的每方用量与设计偏离,继而导致混凝土的设计方量和使用方量也出现不符的情况,给企业以及用户带来纠纷,并为工程施工质量埋下严重的质量隐患,甚至某些情况下还会造成泵送设备以及搅拌机的瘫痪损坏。因此说,混凝土生产企业必须配备足够的设备检查、计量人员,在保证计量系统准确度的同时对设备运行状态进行检验,定期调校降低误差。在混凝土的生产过程中,如果投料的顺序与试配时不一致也会造成混凝土性能的变化,因此我们要在试配过程中尽量考虑生产时的顺序,并模拟生产环境,降低人为因素导致的误差。此外,还有一些特殊的混凝土τ谕读纤承虻囊求非常严格,因此我们必须按照配合比设计的投料顺序进行生产。

混凝土配合比设计规程篇9

[论文摘要]近年来,随着混凝土工程的日益增多,及其规模的日益扩大,泵送混凝土技术及施工方法在水利工程方面的应用得到了巨大的发展。详细介绍泵送技术,并结合实例,阐明泵送混凝土配合比的设计。 

 

目前,由于国家大兴水利工程,如南水北调工程、三峡工程等,使得泵送混凝土技术及施工方法在水利工程方面的应用得到充分体现。我国混凝土泵送技术已有50多年的历史,泵送水平和泵送技术日益提高和完善,泵送混凝土的应用正日趋扩大。一些发展泵送混凝土较早的城市,泵送混凝土在混凝土工程量中占的比例和泵送技术已接近世界先进水平,但全国整体水平与世界先进国家相比仍有较大差距。 

 

一、配合比的设计原则 

 

泵送混凝土配合比设计方法,是在普通方法施工的混凝土配合比设计方法的基础上结合混凝土可泵性要求进行确定。泵送混凝土对其可泵性有特殊的要求,即:要求混凝土具有建筑工程所要求的强度需求,同时要满足长距离泵送的需要。换句话说,就是混凝土在达到可泵性要求时应服从于阿布拉姆斯水灰比定则。而且,泵送混凝土的骨料分离系数要尽可能小。换句话说,混凝土要有足够的粘聚性,使其在运输、泵送、施工中不发生分离。混凝土配合比的设计一定要遵循以下原则:稳定骨料所需骨料用量原则;最大限度密度填充原则;混凝土可泵性原则;骨料离析系数最小原则。 

 

二、配合比设计思路 

 

泵送混凝土除了根据工程设计所需的强度外,还需要根据泵送工艺所需的流动性、不离析、少泌水的要求配制可泵性的混凝土混合料。泵送混凝土具体的配合比设计思路如下:以一定数量的粗骨料(5mm-50mm)形成密布的骨架空间网格,以相当数量的细骨料(小于5mm)最大限度地填充骨架空隙,以胶凝材料浆体最大限度地填满粗骨料和细骨料的间隙,并包裹粗、细骨料的颗粒。形成均匀密实的混凝土,以满足强度和耐久性的要求。泵送混凝土对粗骨料有特殊的要求。如125输送管要求可用卵石最大粒径为40mm,碎石为30mm,150输送管要求混凝土所用卵石最大粒径为50mm,碎石为40mm。同时,泵送混凝土对粗骨料的级配也十分敏感。根据以上思路,参考绝对体积设计法,有方程如下: 

 ks=(s/rso)/[(1/rso)-(1/1 000rg)]·g 

a=( w+c/rc+f/rg)/(1 000/rso-1/rs)·s 

w=k·(c+f) 

w+c/rc+s/rs+g/rg+f/rf=1 000 

f/(c+f)=kf 

联立以上各式求解: 

s=1 000/[a(1 000/rgo-1/rs)+1/rs+1 000rg/(1 000rg-rgo)·ksrso] 

g=1 000s/[(100/rso-1/rg)·ksrso 

c=(1 000-s/rs-g/rg)/[k+k·kf/(1-kf)+1/rc+kf/(1-kf)rf] 

f=[kf/(1-kf)]·c 

w=k·(c+f) 

其中,ks为砂料裕度系数;a为灰浆裕度系数;rso为砂料振实密度,kg/m3;rgo为石料振实密度,kg/m3;rg为石料表观密度,kg/l;rs为砂料表观密度,kg/l;g为石用量,kg/m3;s为砂用量,kg/m3;f为粉煤灰用量,kg/m3;c为水泥用量,kg/m3;rc为水泥真实密度,kg/l;rf为粉煤灰真实密度,kg/l;w为水用量,kg/m3;k为水灰比;kf为粉煤灰掺量系数。 

三、配合比设计参数 

 

(一)混凝土配制强度 

区分数理统计及非数理统计方法评定混凝土强度的不同,根据jgj 552000普通混凝土配合比设计规程,混凝土配制强度应按下式计算: 

 

式中:fcu.o混凝土配制强度,mpa; 

 fcu.k混凝土立方体抗压强度标准值,mpa; 

 σ混凝土强度标准差,mpa。 

由施工单位自己历年的统计资料确定,无历史资料时应按现行国家标准gb 502042002混凝土结构工程施工质量验收规范的规定取用(高于c35,σ=6.0 mpa)。 

根据此公式,以c40混凝土为例,c40混凝土的配制强度为: 

在正常情况下,上式可以采用等号,但当现场条件与试验条件有显著差异或重要工程对混凝土有特殊要求时,或c30及其以下强度混凝土在工程验收采用非数理统计方法评定时,则应采用大于号。 

gbj107-87混凝土质量检验评定标准中对混凝土抗压强度合格标准的评定方法分数理统计和非数理统计两种。 

在实际工程中,由于结构部位的不同,往往要求不同的评定方法,但很多单位仅按数理统计的方法进行混凝土配合比设计,导致实际试配强度均达不到49.9mpa。 

对于一般单位而言,在一个工程中通常只有混凝土配合比,加之管理不到位,也往往用于要求非数理统计的工程部位,结果只能出现混凝土强度达不到设计要求的后果。 

(二)水灰比 

泵送混凝土的水灰比除对混凝土强度和耐久性有明显影响外,对泵送粘性阻力也有影响。试验表明:当水灰比小于0.45时,混凝土的流动阻力很大,泵送极为困难。随着水灰比增大粘性阻力系数(η)逐渐降低,当水灰比达到0.52后,对混凝土η影响不大,当水灰比超过0.6时,会使混凝土保水性、粘聚性下降而产生离析易引起堵泵。因此,泵送混凝土水灰比选择在0.45~0.6之间,混凝土流动阻力较小,可泵性较好。在ⅲ#滑坡体剩余工程施工中,泵送混凝土水灰比为0.48。 

(三)泵送混凝土外加剂及其掺量 

湖北某水闸改建工程过程中,用于泵送混凝土的外加剂,主要是sw1缓凝型高效减水剂。混凝土中加入外加剂,增大混凝土拌合物的流动性,减少水或水泥用量,提高混凝土强度及耐久性,降低大体积混凝土水化热,同时有利于泵送和夏季施工。 

sw1减水剂能使混凝土的凝结时间延缓1~3h,对泵送大体积混凝土夏季施工有利。其掺量越多,在一定范围内减水效果越明显;但若掺量过多,会使混凝土硬化进程变慢,甚至长时间不硬化,降低混凝土的强度,因此,须严格控制掺量。sw1减水剂掺量为水泥用量的0.6%~0.8%,夏季温度较高,混凝土坍落度损失大,掺量取大值;冬季施工,掺量取小值。sw1减水剂对不同水泥有不同的适应性,当使用的水泥品种或水泥的矿物成分含碱量及细度不同时,减水剂的掺用效果不同,其最佳适宜掺量也不同。 

 

四、小结 

 

在工程实际中,应根据结构设计所规定的混凝土强度及特殊条件下混凝土耐久性、和易性等技术要求,合理选用原材料及其用量间的比例关系,并设计出经济、质量好、泵送效率高的混凝土。水利工程多为野外施工,施工场地受地理条件的限制。 

 

参考文献: 

[1]曹文达,新型混凝土及其应用[m].北京.金盾出版社,2001. 

混凝土配合比设计规程篇10

关键词:京沪高速铁路;预制箱梁;配合比设计;质量控制

中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:

工程概述

京沪高速铁路是《中长期铁路网规划》中投资规模最大、技术含量最高的一项铁路工程,也是我国第一条具有自主创新技术、世界先进水平的高速铁路。京沪高速铁路正线全长约1318km,桥梁长度约1140km,占正线长度86.5%;中国水电八局有限公司邹城制梁场主要承担高速铁路土建工程三标段DK534+971.43~DK581+112.10里程范围内556榀31.5m/23.5m(直线、曲线)跨度预制箱梁预制施工,其中31.5m跨度梁515榀、23.5 m跨度梁41榀。混凝土箱梁长32/24m、梁面宽度12.1m、梁高3.05m,箱梁类型为双线无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁。

由于全线预制箱梁里程占据全线比例较大,箱梁预制施工进度直接影响总工程进度情况。预制箱梁的预制进度受制梁场资源配置、混凝土达到初张强度要求的龄期两个因素的影响,在资源配置一定情况下,如何进可能提高混凝土早期强度是提高进度的关键。提高混凝土早期强度有两个关键:一、通过选用合适的配合比,二、加强混凝土生产质量控制,本文以京沪高速铁路工程邹城制梁场预制箱梁生产过程为基础,阐述预制箱梁混凝土配合比选用原则,以及混凝土质量过程控制的关键要点。

混凝土设计技术要求

依据设计图纸、相关客运专线标准、规范,京沪高速铁路预制箱梁混凝土其技术指标主要由以下要求:强度等级C50、弹性模量≥35.5GPa、抗(水)渗透等级P20、抗冻性F200、抗氯离子渗透<1000 C(库伦),抗裂性、护筋性、耐磨性以及抗碱-骨料反应性满足设计要求。

混凝土工序施工质量控制标准

预制箱梁工序施工可以简单的分为模板准备――钢筋安装――混凝土灌注――养护(蒸汽)――预初张拉――移梁――终张拉――封端等工序。其中前5个工序施工均在制梁台座上完成,如何在有限数量的制梁台座配置上,缩短工序施工的占用的时间,提高混凝土早期强度满足初张拉强度要求,是预制梁场进度施工控制的关键。

《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》对预制箱梁张拉工序施工明确规定:对预制箱梁进行初张拉时,各部位同条件养护试件强度应大于设计强度的80%+标准差3.5MPa,也即43.5MPa);进行终张拉时,各部位同条件养护试件强度应大于设计强度+标准差3.5MPa,也即53.5MPa。但以上两个条件也实际上要求预制箱梁混凝土强度不允许低于设计强度。

因此作为C50预制箱梁混凝土配合比设计及质量控制有两个关键:一、混凝土设计龄期强度及耐久性指标满足混凝土强度设计技术要求。二、混凝土到达初张拉要求的80%设计强度同条件养护龄期满足工程施工进度提出的龄期要求。如何选用合适的配合比是既满足混凝土质量要求,又满足进度要求的关键。

混凝土强度与箱梁预制进度关系

根据预制箱梁的施工工序,在制梁台座资源配置一定的情况下,尽量缩短混凝土早期达到43.5MPa的时间,是加快制梁台座周转速度、提高箱梁预制进度的关键。

以邹城城制梁场为例,其最高月计划箱梁灌注完成量为56榀,按每月30天计,其日浇筑完成量为1.87榀,按10个制梁台座,每个台座周转的时间为5天8个小时。其中初张拉提梁――模板准备――钢筋安装――混凝土灌注约占用22个小时、实际混凝土达到初张的有效龄期是4天10小时;也即要求混凝土灌注完成后 4天10小时内(约4天)必须达到43.5MPa的强度。

进度对配合比要求

C50混凝土,其配制强度Fcu,k=50+1.645×σ=58.2MPa(σ取5.0 MPa)、为使C50混凝土在生产质量满足95%保证率要求,在5.0 MPa标准差一定的情况下,其混凝土28天标准养护抗压强度平均值应不低于其配制强度。

根据进度提出的混凝土强度达到43.5MPa的要求龄期为4天10小时,则要求当以58.2MPa作为混凝土配合比配制强度时,根据混凝土典型强度发展曲线图(图1)可知,混凝土在4天10小时的混凝土强度发展系数至少为0.75,3d龄期强度发展系数至少为0.62,如图所示。

施工配合比的选用

根据生产需要,邹城制梁场分别进行以下7个C50预制箱梁混凝土配合比设计试验,试验分别水胶比采用0.31、0.30;掺和料采用20%粉煤灰+20%矿渣粉、15%粉煤灰+15%矿渣粉、20%粉煤灰、30% 矿渣粉以及10%粉煤灰+15%矿渣粉五个组合比例进行。根据附表6.1、6.2可知:一、8套配合比28天标准混凝土抗压强度最小值62.3MPa、均满足≥58.2 MPa配合比设计配制强度的要求;二、不同的掺合料掺配比例对混凝土强度发展产生不同的影响。其中第2、3、4、7套均具有较高的混凝土强度3/28天发展系数,满足上述提出的3d/28d强度发展系数大于0.62的标准。

配合比统计结果见附表1,配合比强度及各龄期发展系数见附表2。

表1 配合比统计表

注:配合比材料为P.O42.5水泥(低碱)、Ⅰ级粉煤灰、S95级矿渣粉,石灰岩碎石、天然砂。

表2配合比强度发展关系统计表

注:注:1、1~3序号配合比采用山东榴园P.O42.5水泥、第4~7序号配合比采用山东鲁城P.O42.5水泥;粉煤灰为邹县Ⅰ级粉煤灰、矿渣粉为济南“鲁新”S95级矿渣粉。

根据以上试验成果,第2、3、4、7套配合比其3d抗压强度系数大于0.62,满足进度与配合比关系所确定的选用原则,其早期强度能满足混凝土灌注后约4天即可以进行初张拉的强度要求。

根据以上试验成果,第2、3、4、7套配合比其龄期与强度发展系数分别如下图2、3、4、5所示,由插图可知其4天强度发展系数分别为Ki=2=0.74、K i=3=0.75、Ki=4=0.74、Ki=4=0.76;接近前面提出的0.75要求。

因此依据以上试验成果,结合本工程预制梁预制进度要求,2、3、4、7号配合比基本能满足本梁场无渣轨道预制梁预制进度要求;也即混凝土掺合料选用宜选择粉煤灰15%+矿渣粉15%、粉煤灰20%、粉煤灰10%+矿渣粉15%等组合,水胶比宜小于0.30。

混凝土生产过程中质量控制关键因素

混凝土配合比经过合理选用后,在混凝土实际生产中,混凝土生产控制宜控制混凝土28d抗压强度平均值在配置强度58.2MPa以上,当28d抗压强度平均值较大低于58.2MPa时,也会会导致混凝土早期抗压强度平均值偏低,延长混凝土到达初张拉控制强度的龄期。

根据试验成果,地材质量、外加剂减水率质量、水泥强度的波动以及外掺物质量的波动是影响混凝土强度波动的主要影响因素,其中地材质量、外加剂减水率质量是重要因素,

《客运专线预应力预制梁暂行技术条件》明确提出了各原材料的质量控制标准,同时也规定了细骨料采用天然洁净的河砂,但由于天然砂分布散、产能规模有限、品质不一,在一定程度上影响砂的品质。有试验数据说明,天然砂的含泥量对外加剂的减水率、混凝土的保坍性能有影响较大,因而作为预制箱梁用细骨料,其含泥量应严格控制在≤2.0%的范围内。

混凝土外加剂减水率在受砂含泥质量影响、自身品质稳定、水泥适应性影响的情况下,会导致减水率波动,在进行外加剂检测时,宜采用混凝土生产各原材料对施工配合比复合,调整混凝土外加剂掺量,是实际施工配合比坍落度与混凝土配合比设设计阶段吻合。

混凝土质量控制及施工进度控制成果

根据556榀箱梁2462组28天标准养护抗压强度结果说明:邹城制梁场混凝土质量控制取得较好的控制成果,6混凝土平均值59.0 MPa、最小值52.3 MPa,最大值71.5MPa、标准差3.4 MPa。混凝土强度满足设计强度等级要求、控制水平达到优良水平;多次混凝土耐久性取样,抗(水)渗透等级均大于P20,200次抗冻融重量损失率最大值为1.28%、相对动弹性模量最小值为90.7%,电通量最大值为551C,耐久性检测结果均满足设计提出的P20、F200、<1000C(库伦)的技术要求。

混凝土张拉工序施工一般由试验室进行强度试验合格后,通知制梁场进行相应的张拉工序施工,除终张拉有>10天的龄期要求外,初张拉工序施工一般强度满足张拉强度要求即可。通过统计结果可知:混凝土达到初张拉的平均龄期为3天18小时,满足高峰期提出的小于4天10小时的进度要求。以上情况说明,根据上述配合比选用原则选用的配合比能良好满足本工程预制梁混凝土预制施工进度要求。

结语

通过本工程实践结果说明,本工程所选用的混凝土配合比,其混凝土各项指标满足设计要求,预制箱梁达到初张拉的平均龄期为3天18小时,满足高峰期提出的小于4天10小时的进度要求,根据上述配合比选用原则选用的配合比能良好满足本工程预制梁混凝土预制施工进度要求。《客运专线预应力预制梁暂行技术条件》规定了混凝土掺合料的掺用上限、水胶比等参数,在设计配合比中、应结合本工程生产进度要求,选用恰当的掺合料掺量或组合掺量,从而得到混凝土合适的早期强度(早期强度发展系数),使混凝土配合比既满足混凝土设计技术要求又满足施工进度要求。

混凝土作为高速铁路(客运专线)的无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁预制生产的制梁场、其集成了混凝土浇筑施工及产品集成化生产的工厂产品生产的特点。由于其产品数量额定、在满足箱梁架设的前提下,如何提高产品生产速度,缩短制梁场生产运营时间,是节约和控制制梁场成本关键。

参考文献

1、《客运专线预应力预制梁暂行技术条件》铁科技函[2004]120