现代混凝土特点与配合比设计方法.pdf
《现代混凝土特点与配合比设计方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《现代混凝土特点与配合比设计方法.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 1 3卷 第 6期 2 0 1 0年 1 2月 建筑材料学报 J OURNAL OF BUI LDI NG MATERI ALS Vol _1 3No 6 De c , 2 01 0 文 章 编 号 : 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 0 ) 0 6 0 7 0 5 0 6 现代混凝土特点与配合比设计方法 傅 沛兴 ( fi t 京 市建 筑工程研 究 院 , 北京 1 0 0 0 3 9 ) 摘 要 :对 于广 泛应 用高效减水 剂与矿 物掺合 料 且要 求 有较 优施 工性 与耐 久性 的现代 混 凝 土 , 由于 不 同流 变类型混 凝土胶 结材浆体 的流 动性 、
2、黏 性 以及 粗 集料 级 配 与 用量 差别 很 大 , 因 而必 须按 不 同流 变类型混凝 土设计 配合 比 提 出了每 种流 变类 型混凝 土胶 结材 浆体 量 范 围与拌 和 用水 量 的选 取 方法 富勒 氏集料连 续级配公 式并不 能适 用于不 同流变类 型混凝 土 , 因此 建立 了 4个集料连 续级 配计算 式 , 并通过 这 4个计算式 计算 出各 种流 变类型 混凝土 的适 宜粗 集料 用量 关键词 :现代 混凝 土 ;配合 比;流 变类型 ;胶 结材 浆体 ;连续级 配 中图分 类号 : TU5 2 8 文献标 志码 : A d o i : 1 0 3 9 6 9 j
3、i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 O 1 0 0 6 0 0 1 Ch a r a c t e r i s t i c s o f M o d e r n Co nc r e t e a n d M i x Pr o p o r t i o n De s i g n M e t h o d FU Pe i xi ng ( Be i j i n g B u i l d i n g C o n s t r u c t i o n Re s e a r c h I n s t i t u t e ,B e ij i n g 1 0 0 0 3 9 ,Ch i n a ) Ab s
4、t r a c t :I n mo de r n c o nc r e t e,hi g h p e r f or ma n c e wa t e r r e d uc i n g a ge nt a nd m i ne r a l a d d i t i v e a r e wi d e l y us e d,a nd t hi s t y pe o f c o nc r e t e i s r e q u i r e d t o ha ve e x c e l l e nt wo r ka b i l i t y a nd du r a b i l i t y To m e e t t h
5、e de ma nd o f t h e di f f e r e n t f l u i d i t y,c o he s i o n a bi l i t y o f pa s t e o f c e m e n t i t i ou s ma t e r i a l s o f c on c r e t e wi t h d i f f e r e nt r he o l og y,a nd t he di f f e r e n t gr a d e o f c oa r s e a g gr e g a t e ,t he m i x pr o p o r t i o n o f c
6、 o nc r e t e mus t be d e s i gn e d a c c o r d i ng t o i t s t y p e s of r he ol o g y The pr o pe r a mou nt o f p a s t e a n d t he q u a n t i t y o f wa t e r c a n be de d uc e d Be c a u s e t he Ful l e r f o r m u l a o f c o n t i n uo us g r a d i ng a g gr e g a t e c a l c ul a t i
7、 n g c a n no t b e a pp l i e d t o c o nc r e t e wi t h d i f f e r e nt r he o l og y,f o ur f or mul a s a r e p r o po s e d s e p a r a t e l y Ba s e d o n s u c h f o r m u l a s , t h e pr o p e r a mou n t o f c o a r s e a g gr e ga t e i n e a c h k i n d o f c o n c r e t e wi t h di f
8、 f e r e nt r he o l o gy c a n b e c a l c u l a t e d Ke y wo r d s:mo d e r n c o n c r e t e;mi x p r o po r t i o n;t y p e o f r he o l og y;p a s t e of c e m e nt i t i ou s ma t e r i a l s;c o nt i nu ou s g r a d i n g 1 混凝土配合 比的现状 2 O世纪二三十年代混凝土 的主要成 分为水泥 、 粗 集料 、 细集料与拌 和水 , 而且水泥用量 多在 2 0
9、 0 k g m3 以下 , 因此 大量混凝 土科技 工作者认 为 , 与混凝 土施 工 工作性 ( 稠度 ) 相关 的需 水量 , 主要 取决 于 集料 的 特 性 ( 粗集 料最大 粒 径 ) 而 不是 水 泥 的特 性 至今 中 国 普通混凝 土配合 比设计 规程 ( J G J 5 5 2 O 0 O ) 仍 然 只依据碎 石和卵 石的最大 粒径与 混凝土拌 和 物稠 度( 坍落度) 给出每 m。混凝 土的用 水量 表 美 国 AC I 2 l 1 1 9 1 标准 1 同样也 只依 据集 料 的最 大粒 径 和坍落度 给 出每 m。混 凝 土 拌 和水 量 表 , 与 中国 标准 不
10、 同的是它 没 有 区分 卵石 与 碎石 , 但 是 区分 了 引气 混凝土 与非引气 混凝土 , 其 中引 气混 凝土 每 m。 用水 量要少 一些 又如美 国 、 日本 、 欧洲各 国在设计 混凝土 配合 比 时早 已不用 砂率 法 , 因 为砂 量 随胶 结材 浆体 量 的增 多而 相应减 少 , 砂 率 不 是稳 定 不 变 的参 数 , 而 我 国 J O J 5 5 2 O 0 0规 程却仍然采 用砂率 法 上述现 象说 明 , 在 混凝 土科 学 技 术 已经 有 了飞 跃性 发展 的情 况 下 , 一 些 国家相 关标 准 还远 落 后 于 现实 的混凝 土生产技 术 收稿 日
11、期 : 2 0 0 9 0 9 0 1 ;修订 日期 : 2 0 1 0 0 5 0 5 第一作者 : 傅沛兴 ( 1 9 2 4 一) , 男 , 福建南平人 , 原北京市建筑工程研究院教授级高级工程师E ma i l : f u p x 2 4 v i p s i n a c o rn 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 0 6 建筑材料学报 第 1 3 卷 为此笔者经过多年研究 , 针对现代混凝土科学 技术 的特 点 , 探 索 出符 合现 代 混凝 土 技 术现 实 的配 合 比设计 方法 2 现 代 混凝 土 的特 点 与 配 合 比设 计 思 路 自
12、 2 0世纪 7 O年代初 日本与 德 国分别 发 明萘 系 与三聚氰胺 系高 效 减水 剂 以来 , 混凝 土 科学 技 术 飞 跃发展 由于高效 减 水 剂使 水 泥及 水 化 物颗 粒 形成 互 相排斥 的 电位 , 解 决 了水 泥在 拌 和水 中的 絮凝 问题 , 从 而减少 了用 水量 , 提高 了混凝土拌 和物 的流 动性与密 实性 伴 随 着水 灰 比 的 降低 , 8 0年代 高强 混凝 土得 到较快发 展 基 于高效减 水剂 的减水 性能 , 具 备 了大量 掺用矿 物掺合 料 的可 能性 , 至 9 O年 代初 出现 了施 工性与 耐 久性 均 优 异 的高性 能 混 凝
13、 土 , 并 进 一步发展 出大 大降低能 耗与噪 音污染 的 自密 实混 凝 土 在高效 减水 剂广 泛 应用 后 , 随 着人 们 较 易 获得 具 备较好 流动性 与 黏 聚性 的 混凝 土 拌 和物 , 混 凝 土 的施工方法发生 了革命性变化, 泵送施工迅速成为 普遍 的施工 方法 , 最高泵 程 已超过 4 0 0 m 干硬 性 与 低 塑性混凝 土也 已广泛掺 用高效 减水剂 与矿 物掺合 料 低塑性 道路混凝 土施 工 中普遍 使用摊 铺机 混凝 土从 原材料 配制 到 施 工技 术 均发 生 了革 命 性 变化 , 形 成 了现代 混凝 土的特点 混凝土配合 比应按胶结材浆体
14、( 水泥+矿物掺 合料 +水 +外加剂 ) 、 空气 、 砂 、 石 这 4部 分体 积 比进 行设计 设计现代混凝土配合 比重点在于胶结材浆 体 性能和数 量 、 集 料级配 与用量 现代 混凝 土 要 求 具 有 优 异 的耐 久 性 与 工作 性 ( 易成型性 ) , 而 不 同流 变类 型 混 凝 土胶 结 材浆 体性 能 、 数 量与 集料 级 配 、 用 量 差别 较 大 , 因而 应按 不 同 流变类 型混凝 土设计配 合 比 3 不 同流变类型混凝土胶结材浆体 量 与拌 和 用水 量 混 凝 土 拌 和 物 分 为 干 硬 性 混 凝 土 ( 坍 落 度 1 8 0 m m)
15、这 5 种 流变类 型 5 种流 变类 型混 凝 土 胶 结 材 浆 体 的 流 动性 、 黏 性 ( 抗 离析性 ) 和用量差别 很 大 干硬性混凝 土胶结材浆体 的塑性 ( 流 动性 ) 很小 , 胶结材浆体量一般约为每 m 3 混凝土 1 8 0 2 5 0 L 由 于胶结材浆体少, 集料多 , 混凝土结构很少开裂, 混 凝 土耐久 性与抗 磨 蚀 性得 到 提 高 , 至今 世 界各 国的 机 场跑道 多用干硬 性混凝 土 低塑性 混凝 土胶结材 浆体量 较 干硬性混 凝土 稍 多 些 , 其坍 落度 为 1 0 5 0 mm 由于低塑性 混凝 土抗 裂 性和耐 磨性较 好 , 国 内
16、外 多用 作 耐久 性 预制 构 件 及道路混凝土, 浆体量一般约为每 m。 混凝土 2 1 0 2 8 0 L 塑性混凝土胶结材浆体量又多一些 在 2 o世纪 六 七十年 代高效 减 水 剂还 未 广 泛应 用 以前 , 为便 于 施 工 , 一般 建筑工 程多采 用塑性 混凝 土 , 其浆 体量 约 为 每 m。 混凝 土 2 5 0 3 0 0 L 为 降低 混 凝 土拌 和 物 内剪切应 力 , 配制 时适 当添加 塑化剂 或普通 减水剂 流动性 混凝 土是在 高效减水 剂广 泛应用 以后 出 现 的 , 多用 于泵送 施工 流动性 混凝 土要求胶 结材 浆 体有 较好 的流动 性 和
17、一 定 的 黏性 ( 抗 离 析 性 ) , 因而 配 制这种 浆体 时不 但 要 添加 高 效减 水 剂 , 而且 必 须 要有相当数量的粉体( 水泥和矿物掺合料) , 胶结材 浆 体量约 为每 m。 混凝 土 2 8 0 3 5 0 L 2 0世纪 9 0年 代出现的高耐久性 、 高施工性 的高性能混凝土就是 一 种流动 性混凝 土 大流动性混凝土胶结 材浆 体量更多 大流动性混 凝 土除用 于泵送 施工外 , 还可用 于 自流平 与免振捣施 工 2 O世纪末 出现 的 自密 实 混凝 土 也是 一种 大 流动 性混凝 土 , 专用 于免振捣施工 由于抗离析性 的要求 , 进一步明确规定了
18、粉体材料的最低限量 大流动性混 凝土胶结材浆体量一般为每 混凝土 3 0 0 3 6 0 L, 自密实混 凝土胶结材浆体量则可达 4 0 0 L 上述 5种 流变类 型混凝 土不但 胶结材 浆体 量不 同 , 胶结材 浆体 的塑 性 ( 流动 性 ) 和黏 性也 有 较 大差 别 , 即使 流变类 型 相 同 的混凝 土 , 当其 强度 等 级 ( 水 胶 比) 不 同时 , 其胶 结 材 浆体 量 也 有差 别 例 如 配制 同样流 动性泵 送 混凝 土 , C 2 0混凝 土胶 结 材 浆体 量 约为每 m。 混凝 土 2 8 0 L, 而 C 6 0 混 凝土胶 结材 浆体 量则 约为
19、3 5 0 L 显然在大量掺用矿物掺合料与广泛使用高效减水 剂的情况下 , 混 凝土拌 和用水量 早 已不仅 仅取决 于集 料的最大粒径, 而是与水胶比、 矿物掺合料品种及数 量、 高效减水剂性能、 胶结材浆体量等密切相关 一般 干硬性混凝土与低塑性混凝土拌和用水量多为 1 0 0 1 5 0 k g m3 , 塑性混凝土多为 1 2 0 1 7 0 k g m 3 , 流 动性 混凝土与大流动性混凝土则多 为 1 4 0 1 9 0 k g m 3 鉴 于混凝 土为 工 程结 构 材 料 , 混凝 土配 合 比除 考虑施 工工作性 外 , 更 重要 的是要 根据 结构物 强度 、 耐久性要求
20、进行设计 为此首先应按结构强度要求 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 傅 沛兴 : 现代 混 凝 土 特 点 与 配合 比设 计 方 法 7 0 7 选定 适宜 的水 泥品种并 根据水 泥实际 强度设 定水灰 比, 在充分利用优质高效减水剂减水性能的条件下 , 按强 度与耐 久性要 求 , 可 适量 多 掺用 一 些矿 物 掺合 料 , 以降低水 泥用量 与水 胶 比 ; 再 在该种 流变性 类 型 混凝 土的胶结 材浆 体 量 范 围内 , 依据 水胶 比设 计适 宜 的拌 和用水量 , 以配制 出符合要 求 的胶结 材 浆体 配制 经验表 明 : 只
21、要 胶 结 材 中水 泥 不 少 于 5 O ( 质 量分数 ) , 骨 料 数 量 与 级 配 适合 该 种 混 凝 土流 变 类 型 , 施 工振 捣 密实 , 养护 及 时充 分 , 不 仅 混凝 土强 度 可 以满 足 设 计 要 求 , 当水 胶 比小 于 0 3 8 ( 质 量 比 ) 时 , 混 凝 土的抗 渗 、 抗碳 化性 能都 很 高 , 且 抗 氯离 子 渗透也 可达到 2 0 0 0 C甚 至 1 0 0 0 C以下 4 按连续级配设计砂 、 石用量 4 1 富勒氏集料 连续级配 公式 现代混 凝土经 近 二 三十 年 的发 展 , 使 人 们 认 识 到 , 要配制
22、优质流变性 ( 易成 型性) 混凝 土拌 和物 , 集 料 的级配 与优 良粒形 是 必要 的条件 因而 集料 的连 续 级配受到 广泛 的重 视 目前国际上较为普遍应用的集料连续级配计算 式为富勒氏集料连续级配公式_ 2 : W。一 l O O v D ( 1 ) 式 中: 为粗集料通过 某筛 孔的质 量分 数 ( ) ; d为 筛孔 的孑 L 径( m m) ; D为粗集料最大粒径( ram) 以石子 最 大粒 径 为 2 5 mm 为 例 , 用 式 ( 1 ) 计 算 集料级 配数据 , 结 果见表 1 表 1 富勒氏集料连续级配公式算例 T a b le 1 Ca l c u l a
23、 t i o n o f Fu l l e r S f o r mu l a f o r c o n t i n u o u s g r a d i n g a g g r e g a t e 从 表 1 可 以看 出, 粒 级每细一 挡 , 其数 量就 多一 些 很 明显 , 这样 的石子连 续级配 有利于混 凝土拌 和 物 的流变 性能 鉴于砂 、 石来源与材质的不 同, 在 配制混凝 土时 , 很难用 与石子 统一的连续级 配要求砂 子 , 一 般是将原 产地砂 子的粒 度情 况综合起 来考虑 适用 于配制混凝 土的砂子粒 度宜 为偏粗 中砂 , 比粒 度 为4 5 , 或细 1 ) J
24、 AS S 5 , 铁筋 3、夕I J 一 工事 , 2 0 0 3 度模数 为 2 7 3 0 由于混凝土在工程建设 中的广泛 应用 , 国内外优 质天 然砂 源 日渐 枯竭 , 宜用 人工砂 与 天然砂调配成适宜 的粒度配制混凝土 4 2砂率 虽然 J G J 5 5 2 O O 0规 程 至今 仍 采用 砂 率 作 为 混凝 土配合 比设计 的主 要参 数 , 但 稍有 经验 的混凝 土专业技术人员都知道, 在配制混凝土时, 随着水胶 比降 低 、 胶结 材浆 体量 增 加 , 砂 率 相应 减少 砂 率并 不是 设 计 混 凝 土 配合 比 的必 要 因 素 如 美 国 AC I 2
25、l 1 1 9 1标准 与 日本 建 筑 学 会标 准 钢 筋 混凝 土 工程 ” 均推 荐采 用 以粗 集 料 用量 而 不 以砂 率 为混 凝土配 合 比的设 计参数 5 混凝土集料连续级配计算式 的探 索 研 究 5 1 不 同流变 类型混凝 土集料 连续级 配计算式 笔者 在参编 C E C S 2 0 3 : 2 0 0 6 ( 自密 实 混凝 土 应 用 技术规程 时 , 曾作过 1年多有关 自密实混 凝 土配 合 比的探 索试验 为 改 善 自密 实混 凝 土拌 和 物 的流 变 性 , 笔者 曾多 次用 富 勒 氏集料 连 续级 配 公 式计 算 的集料级配配制 自密实混凝土
- 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:
- 现代 混凝土 特点 配合 设计 方法
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【haoh****by8】。
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【haoh****by8】,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。