混凝土合理砂率的选择分析.pdf
《混凝土合理砂率的选择分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《混凝土合理砂率的选择分析.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 4 1 卷第 6 期 2 0 1 4年 6月 建筑技术开发 Bui l d i n g Te c h ni qu e De v e l o pme n t V01 41 NO 6 J un 201 4 混凝土合理砂率的选择分析 王达剑 ( 广东省水 利水 电科 学研 究院, 广州 5 1 0 6 3 5 ) 【 摘要】对于坍落度为 1 0 6 0 mm的低塑性、塑性混凝土, 对比分析了试验法、 查表法、 计算法、 砂石整体级配法, 在应用时, 应综合考虑影响合理砂率选择的因素, 较准确地选择合理砂率, 以达到混凝土的技术经济性。 【 关键词】 混凝土; 配合 比; 砂率 ; 试验法; 查表
2、法; 计算法; 砂石整体级配法 【 中图分类号】T U 5 2 8 【 文献标,-A 鹦= 】 A 【 文章编号】 1 0 0 1 5 2 3 X ( 2 0 1 4 ) 0 6 0 0 6 8 0 5 S ELECTI oN AND ANALYS i S ON REAS ONABLE S AND PERCEN1 E I N CoNCRETE Ke y wo r d s 】 Wa n g Da - j i a n T e s t me t h o d ,l o o k - u p me t h o d , c a l c u l a t i o n me t h o d a n d s a n
3、 d - g r a v e l i n t e g r a l g r a d i n g me t h o d a r e c o mp a r e d wi t h e a c h o t h e r a n d a n a l y z e d f o r l o w p l a s t i c a n d p l a s t i c c o n c r e t e wh o s e s l u mp i s l O - 6 0 mm Va r i o u s f a c t o r s i n fl u e n c i n g s e l e c t i o n o f r e a s
4、 o n a b l e s a n d p e r c e n t a g e s h a l l b e g e n e r a l l y c o n s i d e r e d t o mo r e a c c u r a t e l y s e l e c t r e a s o n a b l e s a n d p e r c e n t h g e a n d t o e x e r t t e c h n i c a l a n d e c o n o mi c a l a d v a n t a g e s o f c o n c r e t e c o n c r e t
5、 e ; mi x i n g p r o p o r t i o n ; s a n d p e r c e n t a g e ; t e s t me t h o d ; l o o k - u p me t h o d ;c a l c u l a t i o n me t h o d ; s a n d - g r a v e l i n t e g r a l g r a d i n g me t h o d 胶凝材料 、 水、 砂、 石用量是混凝土 4项基 本材 料用量, 水胶比、 单位用水量、 砂率是混凝土配合比 设计的 3 个基本参数。 在配合比设计中正确地确定 这 3个基本
6、 参数, 能使混凝 土满足配合比设计 的 4 项基本要求 。 混凝 土的砂率指混凝土中砂 的用量占砂、 石总 用量的百分率。 砂、 石总用量为混凝土骨料用量。 骨料用量 及砂率大小直接影响混 凝 土 的和 易 性 、 强 度 、体 积稳 定性与经 济性。纵 观 不 同性 能 的普 通混凝 土, 虽然 胶凝 材料用量及 水胶 比有 较大 差 异, 但混凝土骨料用量占混凝土体积量基本保持在 7 0 8 0 。 如此大 的骨料用量对节约胶凝 材料 、 提 高混凝土体积稳定性 ( 限制收缩与徐变 ) 和耐磨性 等起至关重要的作用。 然而, 将骨料用量尽可能维 持在较高的水平, 只是选择骨料的技术手段之
7、。 骨 收稿 日期 : 2 0 1 4 0 4 2 7 作者简介: 王达剑( 1 9 8 2 一 ) , 男, 广东广州人, 毕业于河海大学, 本科, 工程师, 现从事水工建筑设计及施工、 建筑材料试验工 作 。 68 料中砂石用量关系 ( 用砂率表示) 决定骨料总体的 级配、 空隙率、 总表面积及骨架作用等。 合理的砂率, 骨料总体级配好、 空隙率小, 能赋予混凝土更好的 和易性、 节约胶凝材料浆, 进而提高混凝土的体积 稳定性; 合理的砂率能赋予骨料与水泥石胶结面, 提高混凝 土强度。 因此, 砂率对混凝土的性能及经济性十分重要。 特殊施 工方法 的泵送混凝 土、自流平混凝土、 喷射 混凝
8、 土和碾压混凝土等砂率选择有其特殊性, 应按 相应的规则进行选择。 本文只述及适用于坍落度为 1 0 6 0 m m的低塑性、 塑性混凝土的几种砂率选择 方法, 并指出各 自优缺点。 1 试验法 1 1 基本方法 在混凝土拌合物中, 砂用于填充石子空隙。 在 胶凝材料浆一定的条件下, 若砂率过大, 则骨料的总 表面积及空隙率增大, 包裹骨料与填充骨料空隙的 胶凝材料浆量增多, 剩下起润滑作用的胶凝材料浆 量减少, 混凝土拌合物显得干稠, 流动性 ( 坍落度 ) 第 4 1卷 王达剑:混凝土合理砂率的选择分析 第 6 期 小 。 如要保 持 一定 的流动性 , 则要增加胶凝材料浆 , 耗费胶凝材
9、料。 若砂率过小, 砂浆量不足, 不能在石 子的周围形成足够的砂浆层起润滑和填充作用, 也 会降低拌合物的流动性, 同时会使粘聚性、 保水性 变差, 使混凝土拌合物显得粗涩, 拌合物的流动性 随之减少, 石子离析, 胶凝材料浆流失, 甚至出现溃 散现象。 因此, 砂率既不能过大, 也不能过小, 可通 过试验找出合理砂率。 普通混凝土配合比设计时, 由混凝土设计强度 与耐久性要求确定初步水胶 比; 由混凝土拌合 物设 计和易性 ( 坍落度、 粘聚性、 保水l生) 按查表法或根 据经验确定初步用水量。 试验探求合理砂率时, 水 胶 比采用初 步水 胶 比、 用水 量采用初步用水量 , 再 根据经验
10、选择至少 5 组以上的砂率 ( 砂率组距可取 0 8 1 0 ) , 拌制成拌合物, 测出每组拌合物的和 易性。 以砂率为横坐标、 拌合物坍落度为纵坐标, 绘 制砂率与坍落度的关 系曲线 ( 图 1 , 虚线部分表示 拌合物粘聚性、 保水性差 ) 。 从图 1 中定出拌合物 粘聚性、 保水性好, 坍落度最大所对应的砂率, 即 为合理砂率。 若图 1 中合理砂率所对应的坍落度小 于坍落度设计值, 则将合理砂率适当减小 ( 通常减 小不大于 1 个组距, 将图 1 的合理砂率适当左移) , 以降低砂率获得坍落度的提高; 若合理砂率所对应 的坍落度大于设计值, 则将合理砂率适当增大 ( 将 图 1
11、的合理砂率适当右移) 或减少胶凝材料浆用量 以节约胶凝材料。 皇 吕 、 摊 密 合 理砂率 砂率 , 图 1 试验法确定混凝土砂率 1 2试 验 法的优 缺 点 试验是研究混凝土技术的基本方法。 采用混 凝土的原材料, 利用试验方法获得的合理砂率, 涵 盖了原材料性能对合理砂率选择的影响因素, 获得 的合理砂率可直接用于混凝土配合比设计, 适用性 强, 这是试验法最显著的优点。 同时, 根据确定合 理砂率的试验, 可掌握应用具体原材料时砂率对混 凝土性能 ( 主要指和易性 ) 的影响规律, 在混凝土 性能检验与调整时可利用该规律调整砂率以最终满 足混凝土 的性能。缺点是比较麻烦 , 且应注意
12、每次 试验时原材料取样的代表性、 称量的准确性、 操作 的规范性与一致性, 否则, 试验结果的重复性和再现 性差。 2 查表法 2 1 查表选择砂率 普通混凝土配合比设计规程 ( J G J 5 5 2 0 1 1 ) 中, 已知混凝 土 的水胶 比与石子的最大公称粒径, 可由表 1 查得砂率。 若已知混凝土的水胶比与石子 的最大公称粒径在表中没 出现时, 可用内插法查得 砂率 。 表 1 揭示了水胶 比、 石子最大公称粒 径影响 混凝土砂率选择的规律性, 对于实践经验较少的人 员, 表 1 具有较好的导向作用。 表 1 仅给出了查砂率 的两项约束条件( 水胶比与石子的最大公称粒径) , 理论
13、上, 按两项约束条件查得的砂率不会因人而异 ( 取查得砂率区间值的中间值 ) 。 但仅按两项约束 条 件查得 的砂率 配制混凝 土会发 现混凝 土 的性能 并非能达到预期的技术经济效果。 究其原因, 两项 约束条件只是影 响砂率选择的主要 因素, 其背后还 隐藏着丰富的砂率选择影响因子。 对骨料而言, 约 束条件石子的最大公称粒径只是影响选择砂率的主 要 因素之 , 砂石骨料的粒形、 表面状态、 级配 、 细 粉含量、 含泥量都影响砂率的选择。 砂石骨料的粒 形接近球形 、 少棱角、 表面致密光滑、 针片状颗粒含 量少、 级配 良好, 砂率可选表 1 中区间值 的下限值或 略低于下限值, 以获
14、得混凝土的经济性; 反之, 可取 上限值或略高于上限值, 以获得混凝土的技术性。 水胶比影响砂率的选择, 水泥与掺合料的品种、 掺 合料的掺量、 胶凝材料 ( 水泥 +掺合料) 的整体细 度与级配均影响砂率的选择。 采用普通水泥或矿渣 水泥、 掺人具有减水作用的粉煤灰作为掺合料、 掺 合料的掺量应适当, 砂率可靠近区间值的下限值选 取。 因此, 按表 1 选择砂率, 还需考虑除列出的两项 约束条件以外的其他制约因素, 结合混凝土配合比 设计 实践经验选取砂率 。 表 1 中数值 是中砂的选用 砂率, 对细砂或粗砂, 可相应减少或增加砂率; 表 1 适用于坍落度 1 0 6 0 m m的混凝土。
15、 对坍落度大于 6 0 m m的混凝土, 其砂率可通过试验确定, 也可在 该表的基础上, 按坍落度每增大 2 0 m m , 砂率增大 l 的幅度调整; 坍落度小于 1 0 m m的混凝土, 其砂 6 9 第 6 期 王达剑 :混凝土合理砂率的选择分析 第 4 1卷 率应经试验确定; 采用人工砂配制混凝土时, 砂率 可适当增大 ; 只用一个单粒级粗骨料配制混凝 土时, 砂率应适当增大。 表 1 混凝土的砂率 卵石最大公称粒径 ram 碎石最大公称粒径 ram 水 胶比( W B: 1 0 O 2 0 0 40 0 1 6 0 2 0 O 40 0 0 4 0 26 3 2 2 5 3 1 24
16、 3 0 3 0- 3 5 2 9 3 4 2 7 3 2 0 5 O 3 0 3 5 2 9 3 4 2 8 3 3 3 3 3 8 3 2 3 7 3 0 3 5 0 6 O 3 3 38 3 2 3 7 3 1 3 6 3 6 4 1 3 5 4 0 3 3 3 8 0 7 O 3 6 4 1 3 5 4 0 3 4 3 9 3 9 44 3 8 4 3 3 6 41 2 2查表法的优点 显然, 查表法的优点是直观、 明确、 简单, 可为 混凝土初步 ( 理论) 配合比设计时提供初选砂率, 也 可为试验法提供砂率的大致选择范围, 以减少试验 法选择砂率的盲 目性。 3 计算法 3 1 砂
17、率计算公式的推导 “ 填 充包 裹 原理 ” 是普 通混 凝 土应遵 循 的原 理, 其基本含义是石子的空隙由砂填充并使石子的 表面有一定 厚度 的砂层 ( 用砂 的拨开系数 k表示 ) , 砂的空隙由胶凝材料浆填充并使砂的表面有一定 厚度的胶凝材料浆层 ( 胶凝材料浆也填充砂石的开 口孔隙) 。 根据 “ 填充包裹原理” 即可计算砂率。 设 满足混凝土填充包裹要求砂用量为 m , 石子用量 为 m , 由混凝土 “ 填充包裹原理” 可得: m。 p o = KP mg p o g ( 1 ) 式中: P = ( 1 - p o g P ) X 1 0 0 , 为石子的空隙率。 由 ( 1 )
18、 得 : m m o g KP p 0 。 ( 2 ) 将 ( 2 ) 两边同时加 1 得: ( m + 。 ) m =( p o g + K P p o ) KP p o ( 3 ) 即砂率为: = ( m + )1 O 0 =KP p o ( o g + K P p 0 。 ) 1 0 0 ( 4 ) 式中: P 。 为砂的堆积密度, P 。 为石子的表观密 度 ( 视密度 ) , P 为石子的堆积密度, k为砂 的拨开 系数, 一般取 1 1 1 4 。 3 2 计算法的优缺点 计算法的优点按 “ 砂石填充包裹原理” 计算砂 率理论较严谨; 计算法间接考虑了砂石的整体级配, 比查表法更严
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 混凝土 合理 选择 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【yi****ou】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【yi****ou】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。