高性能混凝土配合比設計
發布時間:2014-08-05
一、前言
隨sui著zhe當dang前qian經jing濟ji快kuai速su發fa展zhan及ji城cheng市shi建jian設she的de需xu要yao,高gao性xing能neng混hun凝ning土tu應ying運yun而er生sheng,如ru何he設she計ji高gao性xing能neng混hun凝ning土tu成cheng為wei關guan鍵jian,本ben文wen就jiu針zhen對dui高gao性xing能neng混hun凝ning土tu配pei合he比bi設she計ji及ji原yuan材cai料liao選xuan擇ze提ti出chu一yi些xie看kan法fa。
一、配合比設計
通過長時間的小級配試驗及生產的控製,初步確定了自己的計算方法。現行采用的計算方法是由體積法演化而來,先由砼強度等級、水泥標號及實際強度等因素來確定水灰比,再根據澆築方式確定用水量。當原材料沒有太大變化時,一般泵送的料用水量取200Kg/m3,非泵取195Kg/m3,樁取210Kg/m3,然後得出水泥用量及摻合料用量。
與體積法的一點區別是,在計算中將摻合料(F、SG)及膨脹劑的體積也都考慮到砼體積內,而不是將其考慮成占用了砂的體積。
采用以下公式計算:
VC+VW+VS+Vg+VF+VSG+VUEA+0.01а=1000 …………………… ①
S/(S+G) …………………… ②
砂率根據現場砂的實際情況憑經驗選取,各組份的密度則由試驗確定。
這種計算方法,對於C40以下的砼不成多大問題,但對於C40以上的砼則需將計算後得出的各組份的用量在此基礎上稍加調整,具體調整方法還需進一步試驗,或者采用其他的計算方法。
二、原材料
(一)、水泥
“水泥進場時應對其品種、級別、包裝或散裝倉號、出廠日期等進行檢查,並應對其強度、安定性及其他必要的性能指標進行複驗,其質量必須符合現行國家標準《矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥》GB175等的規定。
當在使用中對水泥質量有懷疑或水泥出廠超過三個月(快硬矽酸鹽水泥超過一個月)時,應進行複驗,並按複驗結果使用。
鋼筋混凝土結構、預應力
混凝土結構中,嚴禁使用含氯化物的水泥。
檢查數量:按同一生產廠家、同一等級、同一品種、同一批號且連續進場的水泥,袋裝不超過200t為一批,散裝不超過500t為一批,每批抽樣不少於一次。
檢驗方法:檢查產品合格證、出廠檢驗報告和進場複驗報告。”
對水泥的複試主要包括以下幾個方麵:
一、 細度(GB/T1345-2005)
水泥細度通常用篩析法或比表麵積測定。篩析法稱25g用80µm方孔篩的篩餘量或10g用45µm方孔篩的篩餘量來表示,比表麵積法以1Kg水泥所具有的總表麵積(m2/Kg)表示。通常在生產中,隻使用篩析法,其篩餘量不得超過10%,凡細度不符合規定者為不合格品。
水(shui)泥(ni)顆(ke)粒(li)越(yue)細(xi),與(yu)水(shui)反(fan)應(ying)的(de)表(biao)麵(mian)越(yue)大(da),因(yin)而(er)水(shui)化(hua)較(jiao)快(kuai)而(er)且(qie)完(wan)全(quan),水(shui)泥(ni)的(de)早(zao)期(qi)和(he)後(hou)期(qi)強(qiang)度(du)都(dou)較(jiao)高(gao),但(dan)是(shi)細(xi)度(du)太(tai)細(xi)在(zai)預(yu)拌(ban)砼(tong)中(zhong)會(hui)帶(dai)來(lai)一(yi)定(ding)的(de)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)。細(xi)度(du)小(xiao),所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)最(zui)直(zhi)接(jie)的(de)影(ying)響(xiang)就(jiu)是(shi)水(shui)泥(ni)的(de)凝(ning)結(jie)時(shi)間(jian)縮(suo)短(duan),反(fan)映(ying)到(dao)預(yu)拌(ban)砼(tong)中(zhong),則(ze)是(shi)坍(tan)落(luo)度(du)損(sun)失(shi)加(jia)大(da),會(hui)對(dui)預(yu)拌(ban)砼(tong)的(de)泵(beng)送(song)、振搗帶來一定的麻煩,特別是水泥采用新標準後,各廠家為了強度能達標,往往將水泥磨的很細,一般水泥細度小於1%後hou,就jiu會hui對dui砼tong性xing能neng產chan生sheng較jiao明ming顯xian的de影ying響xiang。因yin此ci,在zai生sheng產chan中zhong要yao經jing常chang檢jian測ce水shui泥ni細xi度du,一yi旦dan發fa現xian水shui泥ni細xi度du較jiao小xiao時shi,可ke在zai砼tong拌ban合he料liao中zhong加jia入ru適shi量liang礦kuang粉fen取qu代dai等deng量liang的de水shui泥ni,以yi“稀釋”砼拌合料中水泥的比例。
二、 標準稠度用水量(GB/T1346-2001)
水泥標準稠度淨漿對標準試杆的沉入具有一定的阻力,通過試驗不同含水量水泥淨漿的穿透性(沉入34±1mm),以確定水泥標準稠度淨漿中所需加入水的量即為標準稠度需水量。矽酸鹽水泥標準稠度需水量一般在126~142ml之間最理想。小於126ml時(shi),砼(tong)拌(ban)合(he)料(liao)對(dui)用(yong)水(shui)量(liang)太(tai)敏(min)感(gan),稍(shao)微(wei)加(jia)減(jian)水(shui)就(jiu)會(hui)使(shi)坍(tan)落(luo)度(du)變(bian)化(hua)很(hen)大(da),使(shi)得(de)坍(tan)落(luo)度(du)難(nan)以(yi)控(kong)製(zhi),但(dan)是(shi),如(ru)果(guo)將(jiang)坍(tan)落(luo)度(du)控(kong)製(zhi)好(hao)的(de)話(hua),那(na)會(hui)改(gai)善(shan)砼(tong)的(de)保(bao)坍(tan)性(xing),給(gei)預(yu)拌(ban)砼(tong)帶(dai)來(lai)一(yi)些(xie)好(hao)處(chu);大於142mlshi,huishitongbanheliaozhongdeyongshuiliangzengjia,zhijieyingxiangdaotongqiangdu,tongshihuishitanluodusunshijiada。zaiyudaobiaozhunchouduxushuiliangpiandashi,kecaiquyixiajizhongfangfalaigaishantongxingneng:1、增加理論用水量以保證砼強度;2、提高外加劑摻量以保證保坍性;3、摻入適量礦粉以“稀釋”水泥的比例。
三、 凝結時間(GB/T1346-2001)
標準規定普通矽酸鹽水泥初凝時間(沉入36±1mm)不得早於45min,終凝不得遲於600min。凡初凝不合規定者為廢品,終凝不合規定者為不合格品。
規定水泥的凝結時間在施工中具有重要的意義,初凝不宜過快是為了保證有足夠的時間在初凝之前完成砼泵送、澆搗等各項工序的操作;終凝不宜過遲是為了砼在澆築完畢後,能盡早凝結硬化產生強度,以利於下一道工序的及早進行。
四、 安定性(GB/T1346-2001)
水泥的體積安定性是指水泥在凝結硬化過程中體積變化的均勻性,體積安定性不合格者作廢品處理。
水泥安定性用試餅法或雷試夾法測定,有異議時以雷試夾法為標準。
五、 強度(GB/T17671-1999)
水泥強度是評定其質量的重要指標,也是預控砼質量的首要因素。水泥強度不合格時為不合格品。
當水泥強度變化時,則需調整水灰比,以保證砼強度。
對於商品混凝土生產企業試驗室,水泥的以上幾項性能是必檢項目,同時也是預控商品砼質量的首要考慮因素。
(二)、骨料
“普通混凝土所用的粗、細骨料的質量應符合國家現行標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ52-2006的規定。
檢查數量:按進場的批次和產品的抽樣檢驗方案確定。
檢驗方法:檢查進場複驗報告。”
混凝土拌合料中用的骨料按其粒徑大小分為細骨料和粗骨料兩種。粒徑為0.08~5mm的骨料稱為細骨料,粒徑大於5mm的稱為粗骨料。
從骨料的概念中,可以分析出以下兩點:1、從砼拌合料的宏觀角度考慮,骨料不應有砂和石之分,而是粒徑從0.08mm開始到最大粒徑這一係列顆粒組成的連續級配;2、從原材料檢驗及生產質量控製角度考慮,要嚴格區分區分砂和石:5mm及其以上粒徑的為石子,以下的為砂,即5mm這一粒徑的骨料也屬於石子。
立足於這兩點,在配合比設計及施工配合比確定中,就能找出一些規律。
首(shou)先(xian)是(shi)石(shi)子(zi)最(zui)大(da)粒(li)徑(jing)的(de)確(que)定(ding)。石(shi)子(zi)公(gong)稱(cheng)粒(li)級(ji)的(de)上(shang)限(xian)稱(cheng)為(wei)該(gai)粒(li)級(ji)的(de)最(zui)大(da)粒(li)徑(jing)。最(zui)大(da)粒(li)徑(jing)增(zeng)大(da)時(shi),石(shi)子(zi)的(de)總(zong)表(biao)麵(mian)積(ji)減(jian)小(xiao),因(yin)此(ci)包(bao)裹(guo)其(qi)表(biao)麵(mian)的(de)所(suo)需(xu)的(de)水(shui)泥(ni)漿(jiang)體(ti)也(ye)減(jian)少(shao),可(ke)節(jie)約(yue)水(shui)泥(ni),且(qie)在(zai)一(yi)定(ding)和(he)易(yi)性(xing)及(ji)水(shui)泥(ni)用(yong)量(liang)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)能(neng)減(jian)少(shao)用(yong)水(shui)量(liang)而(er)提(ti)高(gao)強(qiang)度(du)。不(bu)過(guo)對(dui)於(yu)強(qiang)度(du)等(deng)級(ji)較(jiao)高(gao)(>C40)時,使用粗骨料最大粒徑超過40mm時shi,對dui強qiang度du並bing無wu多duo大da好hao處chu,因yin為wei此ci時shi由you於yu減jian少shao用yong水shui量liang而er獲huo得de的de強qiang度du提ti高gao被bei大da粒li徑jing骨gu料liao造zao成cheng的de不bu均jun勻yun性xing和he較jiao少shao粘zhan結jie麵mian積ji的de不bu利li影ying響xiang所suo抵di消xiao。按anGB50204-2002規定:“混凝土用的粗骨料,其最大顆粒粒徑不得超過構件截麵最小尺寸的1/4,且不得超過鋼筋最小間距的3/4。”同時考慮到預拌砼泵送的特點,最好將石子的最大粒徑控製在31.5mm以下。
其次,由於我們采用的是5~16mm和16~31.5mm兩種石子的複配來組成粗骨料的,因此在粗骨料內,我們同樣得遵循第一條原則,將粗骨料複配成5~31.5的連續級配。通過顆粒級配試驗可以確定兩級配的比例。
另外,由於自然砂內有部分卵石(5mm及其以上的顆粒),因此必須將這部份骨料在粗骨料中扣除,由於砂中的卵石粒徑一般都小於16mm,所以,直接扣除5~16mm的骨料即可。
zuihou,tongguoyishangjidian,keyihuodejiaoweilixiangdeguliaozuheti。danshiyouyushakelijipeizhuangkuangdebianhua,bixutongguoxiaojipeishiyanlaiquedingzuijiashalv,yihuodezuijiadezuheti,jihuodezuijiashalv。
(三)、摻合料
“混凝土中摻用礦物摻合料的質量應符合現行標準《混凝土礦物外加劑應用技術規程》DB/T1013-2004 J10364-2004《用於水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005等的規定。礦物摻合料的摻量應通過試驗確定。
檢查數量:按進場的批次和產品的抽樣檢驗方案確定。
檢查方法:檢查出廠合格證和進場複驗報告。”
混凝土生產中為改善其某些性能、調節混凝土強度等級、節約水泥材料、而加入的人造或工業廢料及天然的礦物材料,稱為混凝土摻合料。其可分為活性摻合料和非活性摻合料。
活性摻合料是指某些自身具有水硬性的材料,如堿性粒化高爐礦渣、增鈣液態渣、燒shao頁ye岩yan灰hui等deng。或huo者zhe某mou些xie自zi身shen不bu具ju有you水shui硬ying性xing,但dan經jing磨mo細xi與yu石shi灰hui或huo石shi灰hui和he石shi膏gao拌ban合he在zai一yi起qi,加jia水shui後hou能neng在zai常chang溫wen下xia具ju有you膠jiao凝ning性xing的de水shui化hua產chan物wu,既ji能neng在zai水shui中zhong也ye能neng在zai空kong氣qi中zhong硬ying化hua,這zhe種zhong材cai料liao稱cheng為wei具ju有you活huo性xing的de水shui硬ying性xing材cai料liao,如ru酸suan性xing粒li化hua高gao爐lu礦kuang渣zha、矽粉、沸石粉、粉煤灰、燒頁岩以及火山灰質材料,如火山灰、浮石、凝灰岩、矽藻土、蛋白石等。
feihuoxingchanheliaoshizhimouxiebujuyoushuiyingxinghuohuoxingshendiderenzaohuotianrankuangwucailiao,yibanyushuinibuqihuaxuefanyinghuofanyinghenxiao,chanruhunningtuzhongzhuyaoqitianchongzuoyonghegaishanhunningtudeheyixing,rumoxishiyingsha、石灰石、粘土等。
1.粉煤灰(GB1596-2005)
粉煤灰是由電廠煤粉爐排出的煙氣中收集到的灰白色顆粒粉末,是將磨成一定細度的煤粉在溫度高達1100℃~1500℃demeihuiguoluzhongranshaohoushoujidedaodexihui。zaigaowenxuanfuranshaoguochengzhong,meifenzhonghantanchengfenbeishaodiao,erqisuohandeyeyanjiniantuzhikuangwubeirongrongchengyedi,dangtamenbeiyandaoqidaichubingjisulengqueshi,jixingchenglijingdayuezai1μm~50μm的微細球狀顆粒。它表麵光滑呈球形,密度1.95~2.40g/cm3。粉煤灰的成分與高鋁粘土相接近,主要以玻璃體狀態存在,另有一部分為莫來石、α石英、方解石及β矽酸二鈣等少量晶體礦物。其主要化學成分為SiO2占40%~60%;Al2O3占20%~30%;Fe2O3占5%~10%,以及少量的氧化鈣、氧化鎂、氧化鈉、氧化鉀、三氧化硫等。粉煤灰的活性主要取決於玻璃體的含量,以及無定形的氧化鋁和氧化矽的含量,而粉煤灰的細度、需水量比也是影響活性的兩個主要物理因素,因此粉煤灰應有嚴格的質量控製。
1.1 細度
細度表示顆粒的粗細程度,目前各國粉煤灰細度指標的表征方法主要有兩種,一種用比表麵積(cm2/g)表示,一種用45μm篩篩餘量(%)表示(Ⅰ級:≤12%;Ⅱ≤25%;Ⅲ≤45%)。我國用後者表征細度指標,篩餘量越多,則細度指標值越大,粉煤灰顆粒越粗。
細度對粉煤灰質量的影響主要表現在三個方麵。第一,影響粉煤灰的需水量。光學顯微鏡下觀察,粉煤灰由結晶體、玻璃體和少量未燃燒碳組成。其中玻璃體(主要成分是Al2O3和SiO2)占有較大的比例(約50%~80%)。細(xi)度(du)大(da)則(ze)顆(ke)粒(li)粗(cu),意(yi)味(wei)著(zhe)疏(shu)鬆(song)多(duo)孔(kong)的(de)玻(bo)璃(li)體(ti)含(han)量(liang)和(he)粗(cu)大(da)的(de)未(wei)燃(ran)碳(tan)含(han)量(liang)偏(pian)多(duo),這(zhe)些(xie)補(bu)規(gui)則(ze)多(duo)孔(kong)玻(bo)璃(li)體(ti)和(he)碳(tan)顆(ke)粒(li)表(biao)麵(mian)粗(cu)糙(cao),蓄(xu)水(shui)孔(kong)多(duo),粉(fen)煤(mei)灰(hui)需(xu)水(shui)量(liang)增(zeng)加(jia)。所(suo)以(yi),就(jiu)一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)而(er)言(yan),粉(fen)煤(mei)灰(hui)細(xi)度(du)越(yue)大(da),其(qi)需(xu)水(shui)量(liang)越(yue)大(da),摻(chan)入(ru)該(gai)粉(fen)煤(mei)灰(hui)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)單(dan)位(wei)用(yong)水(shui)量(liang)也(ye)增(zeng)加(jia),造(zao)成(cheng)混(hun)凝(ning)土(tu)性(xing)能(neng)劣(lie)化(hua)。相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu)也(ye)表(biao)明(ming)了(le)粉(fen)煤(mei)灰(hui)細(xi)度(du)與(yu)粉(fen)煤(mei)灰(hui)需(xu)水(shui)量(liang),粉(fen)煤(mei)灰(hui)需(xu)水(shui)量(liang)與(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)用(yong)水(shui)量(liang)的(de)這(zhe)種(zhong)相(xiang)關(guan)關(guan)係(xi)。第(di)二(er),影(ying)響(xiang)粉(fen)煤(mei)灰(hui)混(hun)凝(ning)土(tu)拌(ban)合(he)物(wu)的(de)粘(zhan)聚(ju)性(xing)。第(di)三(san),影(ying)響(xiang)粉(fen)煤(mei)灰(hui)的(de)活(huo)性(xing)。粉(fen)煤(mei)灰(hui)愈(yu)細(xi),其(qi)活(huo)性(xing)成(cheng)分(fen)參(can)與(yu)反(fan)應(ying)的(de)表(biao)麵(mian)積(ji)愈(yu)大(da),反(fan)應(ying)速(su)度(du)則(ze)愈(yu)快(kuai),反(fan)應(ying)程(cheng)度(du)也(ye)愈(yu)充(chong)分(fen)。有(you)資(zi)料(liao)認(ren)為(wei):5μm~45μm顆粒愈多,粉煤灰活性愈高,大於80μm的顆粒對粉煤灰活性不利。研究也表明,粉煤灰的膠凝係數隨細度的增大(顆粒增粗)而減少。
1.2 需水量比
現xian行xing規gui範fan采cai用yong水shui泥ni砂sha漿jiang的de跳tiao桌zhuo流liu動dong度du試shi驗yan來lai測ce定ding需xu水shui量liang比bi。即ji在zai跳tiao桌zhuo流liu動dong度du相xiang等deng的de條tiao件jian下xia,粉fen煤mei灰hui水shui泥ni砂sha漿jiang需xu水shui量liang與yu不bu摻chan粉fen煤mei灰hui的de水shui泥ni砂sha漿jiang需xu水shui量liang之zhi比bi。GB1596-2005附錄B規定:“所需達到的同一流動度為130~140mm範圍內,試驗樣品:75g粉煤灰,175g矽酸鹽水泥和750g 標準砂。”在實際操作中,考慮到與水泥及減水劑的檢測試驗達成統一,我們人為規定:“所需達到的同一流動度為180±5mm,試驗樣品:135g粉煤灰,315g矽酸鹽水泥和1350g標準砂,對比樣品:450g矽酸鹽水泥,1350g標準砂”。
與yu其qi他ta品pin種zhong的de火huo山shan灰hui材cai料liao相xiang比bi,粉fen煤mei灰hui具ju有you明ming顯xian的de優you越yue性xing,在zai混hun凝ning土tu中zhong摻chan加jia粉fen煤mei灰hui不bu但dan不bu會hui增zeng加jia混hun凝ning土tu的de用yong水shui量liang,反fan而er可ke能neng降jiang低di用yong水shui量liang,但dan也ye發fa現xian凡fan是shi含han碳tan量liang較jiao高gao的de(燒失量較大),也會明顯增加用水量。
GB1596-2005規定:“需水量比,Ⅰ級:≤95%;Ⅱ≤105%;Ⅲ≤115%”。
1.3 燒失量
fenmeihuizhongweiranjindetanfendoukeanshaoshiliangzhibiaolaiguliang。tanliyixiangbeirenweishiduihunningtuyouhaidewuzhi。tanfendewendingxingbuhao。daliangyanjiuzhengming,fenmeihuizhongtanfenbianchengjiaotannayangdewuzhiyihou,qitijishibijiaoandingde,yebuhuiduigangjinyouhai。danshiduoxingtanfenzengduo,jiangdaozhifenmeihuidehuoxingchengfenjianshao。jianyutanfendezhongzhongbuliyingxiang,duiyuhunningtuzhongfenmeihui,budebuqiangtiaotanfenshiyizhongyouhaichengfen,qihanliangyueshaoyuehao。
燒失量副作用歸納起來有以下幾種:1需水量變大;2未燃碳遇水後會在顆粒表麵形成憎水膜,阻礙水化導致活性下降;3碳對引氣劑等表麵活性劑有較好的吸附,影響混凝土耐久性。
GB1596-2005規定:“燒失量,Ⅰ級:≤5%;Ⅱ≤8%;Ⅲ≤15%”。
1.4 含水量
粉煤灰中水分的存在往往會使活性降低,產生一定的粘附力,易於結團,影響幹狀粉煤灰的包裝、運輸、貯存和應用。
1.5 SO3含量
含硫量高的母煤燒成的粉煤灰中含有較多的硫酸鹽,其含量一般以SO3質量的百分數來表示,此值通常在0.5~1.5%之間,有些高鈣粉煤灰的硫酸鹽含量達30%。由you於yu硫liu酸suan鹽yan能neng影ying響xiang水shui泥ni的de水shui化hua作zuo用yong,尤you其qi能neng提ti高gao早zao期qi強qiang度du。此ci應ying當dang說shuo,在zai一yi定ding條tiao件jian下xia,可ke看kan作zuo是shi有you益yi成cheng分fen,但dan由you於yu混hun凝ning土tu中zhong其qi他ta材cai料liao中zhong的deSO3含量都有限製,主要怕SO3過高產生破壞性的鈣礬石,因此把SO3視做有害成分而限製。
GB1596-2005規定:“SO3含量,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級≤3%”。
1.6 安定性
用於混凝土中的粉煤灰應同水泥一樣,對過燒遊離CaO也應有嚴格的含量限定。通常燃煤所含雜質(灰份)大都是一些矽酸鹽礦物質,含鈣的矽酸鹽礦物同石灰石在鍛燒的過程中有很大的不同,前者不會生成遊離CaO,也不會在電廠的高壓高溫(通常大於1000℃)鍋爐中形成過燒遊離CaO,因此盡管我們在粉煤灰的全化學分析中會看到列有CaO一欄(粉煤灰含CaO在5~10%),但這不是遊離CaO或者說是活性CaO,一般不會造成意外的砼損害。而為了消除燃煤煙氣中的有害SO2,在燃煤中摻入石灰石或生石灰時,情況就不同了。在高溫鍋爐中CaO會與SO2生成CaSO4(石膏),這些石膏在砼中也不會造成嚴重危害,而為了盡可能多地吸收煙氣中的SO2,勢必要過量摻加石灰石或生石灰才能達到預期效果,於是煤灰中就一定會有較多的過燒遊離CaO出現,會在砼生產中產生危害。
粉煤灰安定性的檢測方法類似於水泥安定性的檢測方法,隻是所用的試驗樣品不同,前者的試驗樣品為:水泥300g,粉煤灰200g,拌合水:標準稠度用水量(標準稠度用水量的測定方法也與水泥的類似,隻是試驗樣品用上述樣品)。
安定性的檢測的淨漿試驗樣品按標準GB/T1596-2005第3.3條製備,安定性試驗按GB/T1346進行。但是對於預拌混凝土廠家,這一粉煤灰使用大戶,有必要定期對其檢測,以避免其在混凝土中產生不利影響。
2. 礦渣粉
《用於水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》(GB/T18046-2000)標準中定義:符合GB/T203(《用於水泥中的粒化高爐礦渣》)標準規定的粒化高爐礦渣經幹燥、粉磨(或添加少量石膏一起粉磨)達到相當細度且符合相應活性指數的粉體稱為粒化高爐礦渣粉,簡稱礦渣粉,以下稱礦粉。
礦(kuang)粉(fen)是(shi)經(jing)過(guo)粉(fen)磨(mo)工(gong)藝(yi)製(zhi)成(cheng)的(de)。粉(fen)磨(mo)過(guo)程(cheng)主(zhu)要(yao)以(yi)介(jie)質(zhi)研(yan)磨(mo)為(wei)主(zhu),顆(ke)粒(li)的(de)棱(leng)角(jiao)大(da)部(bu)分(fen)已(yi)磨(mo)圓(yuan),顆(ke)粒(li)形(xing)貌(mao)比(bi)較(jiao)接(jie)近(jin)卵(luan)石(shi),可(ke)以(yi)在(zai)新(xin)拌(ban)水(shui)泥(ni)漿(jiang)中(zhong)起(qi)到(dao)類(lei)似(si)“軸承”的作用,大大增加了水泥漿體的流動性。因此,在流動性相同的情況下,可減小標準稠度用水量。
礦kuang粉fen摻chan入ru混hun凝ning土tu中zhong,是shi以yi等deng量liang取qu代dai的de方fang式shi取qu代dai部bu分fen水shui泥ni,降jiang低di了le水shui泥ni在zai砼tong拌ban合he物wu中zhong所suo占zhan的de質zhi量liang比bi例li,由you於yu礦kuang粉fen具ju有you火huo山shan灰hui效xiao應ying,因yin此ci,礦kuang粉fen取qu代dai後hou的de混hun凝ning土tu28d強度並不會有顯著的降低,反而會帶來一些有利於商品砼的性能,主要有:
1) jianxiaotanluodusunshi,kuangfendeshuihuasudumingxianxiaoyushuini,yinci,zaikuangfenqudaishuinihou,jiangdiletongbanheliaozhongfenliaodezhengtishuihuasudu,zhezhongxingnengzaixiatianwaijiewendujiaogaoshitixiangengweimingxian。
2) 降低水化熱。
3) 增加砼拌合物的流動性,提高可泵性。
4) 提高混凝土的耐久性能,由於礦粉要比水泥細,可以在粉料內形成一 個擁有不同粒徑的顆粒級配組合,提高水泥石的密實度。
特別要引起注意的是,礦粉對混凝土自收縮的影響,一般認為當礦粉的比表麵積小於400m2/Kg時,對減少混凝土自收縮有利,隨礦粉摻量的增加,自收縮減少;當礦粉的比表麵積大於400m2/Kg時,礦粉活性明顯提高,隨其摻量的增大而收縮值增大,但當摻量大於75%時,自收縮因膠凝材料活性減低而使混凝土自收縮減少。
同時,需要注意的是,由於摻入礦粉會降低混凝土的早期強度,因此,在冬季外界溫度較低時應調整礦粉摻量,以減少對施工的影響。
(四)、外加劑
外加劑的品種繁多,我們所用的是建虹外加劑廠生產的JHN係列的高效減水劑。
《
混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB50204-2002中規定:
“混凝土中摻用外加劑的質量及應用技術符合現行國家標準《混凝土外加劑》GB8076、《混凝土外加劑應用技術規範》GB50119等和有關環境保護的規定。
預應力
混凝土結構中,嚴禁使用含氯化物的外加劑。
鋼筋混凝土結構中,當使用含氯化物的外加劑時,混凝土中氯化物的總含量應符合現行國家標準《混凝土質量控製標準》GB50164的規定。
檢查數量;按進場的批次和產品的抽樣檢驗方案確定。
檢驗方法:檢查產品合格證、出廠檢驗報告和進場複驗報告。“
在商品砼廠家,需密切注意減水劑的兩項性能指標:水泥適應性和減水率。
1.水泥適應性
在混凝土材料中水泥對外加劑混凝土性能影響最大。不同減水劑品種對水泥的分散、減水、增強效果不同;對於同一種減水劑由於水泥礦物組成、混合材料品種和摻量、含堿量、石膏品種和摻量等不同,其減水增強效果差別很大。
水泥的礦物組成中C3S和C3A對水泥水化速度和強度的發揮起決定作用。減水劑加入到水泥-水係統後,首先被C3A吸附。在減水劑摻量不變的條件下,C3A含量高的水泥,由於被C3A吸附量大,必然使用於分散C3S和C2S等其他組分的量顯著減少,使得外加劑的適應性變差。通常C3A含量在6~8%範圍內的水泥能獲得較好的流動性。
如果水泥熟料中的堿含量過高,就會使水泥凝結時間縮短,使其流動性降低。一般最佳可溶性堿含量(N2O+0.658K2O)為0.4~0.5%.
混合材料對減水增強也有影響,摻礦渣混合材的水泥加減水劑後效果一般比較好。
用硬石膏或工業副石膏(如氟石膏、磷石膏)作調凝劑的水泥,對不同種類的減水劑使用效果不同,如木鈣、糖蜜緩凝劑摻入用硬石膏作調凝劑的水泥後會出現速凝、不減水等現象。
其他如水泥細度、溫度等也影響減水劑的減水增強效果。
GB50119-2003duihunningtuwaijiajiduishuinideshiyingxingjiancefangfazuolejutidechanshu。youyujinchangshuinihewaijiajidezhiliangdouhuiyousuobodong,tebieshishuini。yinci,zaishangpintongderichangshengchanzhongyingmiqieguanzhujianshuijiduishuinideshiyingxing,yibianjishizuochuxiangyingdetiaozhengheduice。
2.減水率
減水劑的一個重要效應就是“減水增強”效應,而該效應則是通過“減水率”來反映的。減水率與水泥品種、混凝土的水灰比及水泥用量等因素有關,同時他也是反映減水劑質量的一個重要指標。
在商品砼的日常生產中,應對每一批進廠的減水劑進行減水率檢測。減水率發生變化時,應及時找出原因,並做出相應的調整及對策。
做好上述兩項指標的日常檢測工作後,還應對減水劑的摻量問題進行一番斟酌。
我們用的JHN係列高效減水劑推薦摻量為膠凝材料的1.8%,但實際生產中,我們將其控製在1.2~2.0的範圍內。隨著強度等級、施工結構部位及溫度的變化,摻量也應有變化。
1.強度等級
jianshuijidechanliangsuizheqiangdudengjidetigaoertigao。shuinizaijiashuijiaobanhouhuichanshengyixiexuningzhuangjiegou,zaizhexiexuningzhuangjiegouzhongbaoguozhebushaobanheshui,congerjiangdilexinbanhunningtudeheyixing。chanrujianshuijihou,jianshuijidezengshuijituandingxiangxifuyushuinikelibiaomian,erqinshuijituanzhixiangshuirongye,gouchengledanfenzihuoduofenzixifumo。youyubiaomianhuoxingjidedingxiangxifu,shishuinijiaoliaobiaomianshangdaiyoutongxingdianhe,zaidianxingchilidezuoyongxia,budannengshishuini-水shui體ti係xi處chu於yu相xiang對dui穩wen定ding的de懸xuan浮fu狀zhuang態tai,而er且qie促cu使shi水shui泥ni在zai加jia水shui初chu期qi所suo形xing成cheng的de絮xu凝ning狀zhuang結jie構gou分fen散san解jie體ti,從cong而er將jiang絮xu凝ning狀zhuang凝ning聚ju體ti內nei的de遊you離li水shui釋shi放fang出chu來lai,達da到dao減jian水shui目mu的de,而er隨sui著zhe強qiang度du等deng級ji的de提ti高gao,必bi然ran使shi得de水shui泥ni等deng膠jiao凝ning材cai料liao用yong量liang的de增zeng加jia,絮xu凝ning狀zhuang結jie構gou也ye隨sui之zhi增zeng多duo,就jiu需xu要yao更geng多duo的de減jian水shui劑ji來lai分fen解jie這zhe些xie結jie構gou,因yin此ci需xu要yao提ti高gao減jian水shui劑ji的de摻chan量liang。
當混凝土強度低於C20時,為提高混凝土和易性,又考慮經濟性,我們將減水劑摻量降為1.2%,通過降低減水劑摻量來降低減水劑在該等級混凝土中的減水率,以增加膠凝材料用量,改善混凝土和易性。
2.施工結構部位
在施工過程中,會碰到一些難以澆築振搗的部位,如:鋼筋較密的柱、剪力牆等。在施工單位要求提高混凝土流動性,以減小施工難度;另外,如斜屋麵、貝(bei)形(xing)基(ji)礎(chu)等(deng)要(yao)求(qiu)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)流(liu)動(dong)性(xing)盡(jin)量(liang)小(xiao)。此(ci)時(shi)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)在(zai)允(yun)許(xu)的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)適(shi)當(dang)地(di)改(gai)變(bian)減(jian)水(shui)劑(ji)的(de)摻(chan)量(liang),控(kong)製(zhi)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)流(liu)動(dong)性(xing),來(lai)配(pei)合(he)施(shi)工(gong)現(xian)場(chang)的(de)施(shi)工(gong)。
3.溫度
雖然我們所用的JHN係列高效減水劑是經過複配的,當溫度變化時,減水劑內會摻入早強或緩凝組份,但仍應遵循“溫度提高,摻量提高;溫度降低,摻量降低”這一原則。更好地發揮減水劑的調凝作用。
另外,還需注意的是,在生產過程中應防止減水劑超量的現象發生。奈係高效減水劑超量時,混凝土會產生“板結”現象,同時也會產生緩凝,使混凝土的早期強度降低,但對後期強度的影響不是很大。
三、小級配試驗
小級配試驗就是一個組合的對比試驗,是將混凝土拌合物原材料等比例地縮小,攪拌後,觀測混凝土各項性能的試驗。
混凝土性能是多個可變因素共同作用的結果。以混凝土和易性為例,他是由各種原材料的質量、砂率、單方用水量、水灰比、摻合料的種類及摻量、外加劑的種類和摻量等多種因素共同作用而產生的。他們可能相互疊加、也(ye)可(ke)能(neng)相(xiang)互(hu)削(xue)減(jian)。但(dan)任(ren)一(yi)種(zhong)和(he)易(yi)性(xing)的(de)外(wai)在(zai)表(biao)現(xian)都(dou)會(hui)有(you)一(yi)項(xiang)可(ke)變(bian)因(yin)素(su)是(shi)處(chu)在(zai)主(zhu)導(dao)地(di)位(wei)的(de),是(shi)產(chan)生(sheng)該(gai)種(zhong)和(he)易(yi)性(xing)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)。而(er)小(xiao)級(ji)配(pei)則(ze)是(shi)將(jiang)次(ci)要(yao)的(de)可(ke)變(bian)因(yin)素(su)近(jin)似(si)相(xiang)等(deng),研(yan)究(jiu)主(zhu)要(yao)的(de)可(ke)變(bian)因(yin)素(su)對(dui)混(hun)凝(ning)土(tu)性(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)。如(ru)研(yan)究(jiu)砂(sha)率(lv)對(dui)和(he)易(yi)性(xing)的(de)影(ying)響(xiang)時(shi),我(wo)們(men)可(ke)以(yi)將(jiang)其(qi)餘(yu)因(yin)素(su)保(bao)持(chi)近(jin)似(si)不(bu)變(bian),增(zeng)減(jian)砂(sha)率(lv)通(tong)過(guo)小(xiao)級(ji)配(pei)試(shi)驗(yan)就(jiu)可(ke)直(zhi)觀(guan)地(di)將(jiang)和(he)易(yi)性(xing)隨(sui)砂(sha)率(lv)的(de)變(bian)化(hua)表(biao)現(xian)出(chu)來(lai)。因(yin)此(ci),在(zai)小(xiao)級(ji)配(pei)試(shi)驗(yan)之(zhi)前(qian)必(bi)須(xu)確(que)定(ding)試(shi)驗(yan)的(de)目(mu)的(de),即(ji)確(que)定(ding)研(yan)究(jiu)何(he)種(zhong)可(ke)變(bian)因(yin)素(su)對(dui)何(he)種(zhong)性(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)。
xiaojipeishiyandeyigezhongyaozuoyongshizaidedaoyizhongmoshengyuancailiaohou,keyitongguogaishiyandechubutonghunningtuxingnengyaoqiudehelipeibi。helipeibishijiangjisuandelaidepeihebitongguoxiaojipeishiyantiaozhenghoudechu,ranhoutongguoshengchantiaozhengheyanzhengerquedingde。
首先,確定單方用水量(簡稱用水量)。用水量對混凝土的性能有較大的影響,用水量大,會帶來混凝土強度降低,凝結時間延長等不利影響,甚至會使混凝土離析;用水量太小,則會使混凝土和易性變差,影響施工。
砼拌合物中所用的水可以由以下幾個部分組成:1、提供水泥水化所需的水,一般水泥在水灰比為0.2~0.4時就可能完全水化;2、骨料吸收的水;3、摻合料吸收的水;4、骨料中所帶的雜質吸收的水;5、潤滑用水;6、beijiaoningcailiaobaoguozhudeshui,keyitongguochanjianshuijidefangfalaishifangbeibaoguozhudeshui。qianwugebufenkeyitongguoquedingyuancailiaodezhiliangjitanluoduhoudedaodazhidequeding,erbeijiaoningcailiaobaoguozhudeshui,zaiyibanjiaobangongyixiahaiyujianshuijidechanliangyouguan。
在此將未摻減水劑的混凝土稱為基準混凝土,其坍落度在60~100mmdefanweinei,shashibilijiaoweilixiang。qitanluodukeyitongguozengjianyongshuiliangtiaozheng。erbengsonghunningtuzeshizaijizhunhunningtudejichushangchanrushiliangdejianshuiji,jiangtanluodutigaodao160~220mm的範圍內,和易性符合泵送要求的混凝土。
由(you)此(ci),在(zai)小(xiao)級(ji)配(pei)試(shi)驗(yan)中(zhong)可(ke)以(yi)將(jiang)確(que)定(ding)用(yong)水(shui)量(liang)和(he)確(que)定(ding)減(jian)水(shui)劑(ji)摻(chan)量(liang)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)考(kao)慮(lv)。用(yong)水(shui)量(liang)控(kong)製(zhi)基(ji)準(zhun)坍(tan)落(luo)度(du),減(jian)水(shui)劑(ji)控(kong)製(zhi)泵(beng)送(song)坍(tan)落(luo)度(du)。具(ju)體(ti)操(cao)作(zuo)方(fang)法(fa)是(shi),先(xian)將(jiang)基(ji)準(zhun)混(hun)凝(ning)土(tu)攪(jiao)拌(ban)均(jun)勻(yun),增(zeng)減(jian)用(yong)水(shui)量(liang),將(jiang)坍(tan)落(luo)度(du)調(tiao)整(zheng)到(dao)60~100mm的範圍內,然後再摻入減水劑,慢慢將減水劑的摻量提高,直到坍落度達到160~220mm的範圍內為止;得出用水量和減水劑摻量後,再進行組合試驗,驗證其坍落度是否符合要求。
對dui於yu固gu定ding配pei合he比bi的de同tong一yi種zhong泵beng送song坍tan落luo度du,用yong水shui量liang和he減jian水shui劑ji摻chan量liang可ke以yi有you多duo種zhong搭da配pei方fang式shi,但dan是shi從cong他ta們men各ge自zi對dui混hun凝ning土tu性xing能neng的de影ying響xiang及ji經jing濟ji性xing方fang麵mian考kao慮lv,可ke以yi得de出chu兩liang者zhe的de合he理li組zu合he。
其qi次ci,確que定ding水shui泥ni用yong量liang。水shui泥ni用yong量liang是shi混hun凝ning土tu配pei合he比bi中zhong最zui敏min感gan的de一yi個ge部bu分fen,他ta不bu但dan對dui質zhi量liang保bao證zheng起qi著zhe決jue定ding作zuo用yong,也ye是shi追zhui求qiu混hun凝ning土tu經jing濟ji性xing的de一yi個ge重zhong要yao切qie入ru點dian。
由you於yu用yong水shui量liang已yi確que定ding,可ke以yi用yong變bian化hua水shui膠jiao比bi的de方fang法fa,找zhao出chu合he理li的de水shui泥ni用yong量liang。通tong過guo小xiao級ji配pei試shi驗yan,得de出chu水shui膠jiao比bi與yu強qiang度du曲qu線xian,找zhao出chu某mou一yi強qiang度du等deng級ji要yao求qiu下xia的de水shui膠jiao比bi。
水泥用量的變化會引起摻合料用量的變化。粉煤灰用超量取代法確定用量;礦粉則用等量取代法確定用量,而我們上麵講的水泥用量是指摻合料取代後的實際水泥用量。
最(zui)後(hou),確(que)定(ding)粗(cu)細(xi)骨(gu)料(liao)間(jian)的(de)比(bi)例(li)。骨(gu)料(liao)在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)起(qi)到(dao)骨(gu)架(jia)的(de)作(zuo)用(yong)。隻(zhi)有(you)在(zai)骨(gu)料(liao)能(neng)構(gou)成(cheng)一(yi)個(ge)完(wan)整(zheng)的(de)連(lian)續(xu)級(ji)配(pei)組(zu)合(he),才(cai)能(neng)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)發(fa)揮(hui)其(qi)骨(gu)架(jia)作(zuo)用(yong),同(tong)時(shi)對(dui)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)其(qi)他(ta)性(xing)能(neng)也(ye)會(hui)起(qi)到(dao)促(cu)進(jin)作(zuo)用(yong)。
對於粗骨料最好能采用5~25mm的連續級配。當無法獲得連續級配時,可以采用兩級配,用石子的顆粒級配試驗確定組成連續級配時兩級配的比例。然後根據“骨料是粒徑從0.08mm開始到最大粒徑這一係列粒徑組成的連續級配”這(zhe)一(yi)原(yuan)則(ze)確(que)定(ding)粗(cu)細(xi)骨(gu)料(liao)的(de)比(bi)例(li)。另(ling)外(wai),由(you)於(yu)膠(jiao)凝(ning)材(cai)料(liao)會(hui)取(qu)占(zhan)部(bu)分(fen)砂(sha)的(de)體(ti)積(ji),因(yin)此(ci)對(dui)於(yu)不(bu)同(tong)膠(jiao)凝(ning)材(cai)料(liao)用(yong)量(liang)的(de)配(pei)合(he)比(bi),還(hai)需(xu)通(tong)過(guo)小(xiao)級(ji)配(pei)試(shi)驗(yan)來(lai)調(tiao)整(zheng)砂(sha)率(lv),以(yi)獲(huo)得(de)較(jiao)好(hao)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)性(xing)能(neng)。
所(suo)有(you)材(cai)料(liao)用(yong)量(liang)確(que)定(ding)後(hou),還(hai)需(xu)進(jin)行(xing)複(fu)核(he)試(shi)驗(yan),以(yi)檢(jian)驗(yan)該(gai)配(pei)合(he)比(bi)的(de)優(you)劣(lie)。同(tong)時(shi),該(gai)配(pei)合(he)比(bi)是(shi)在(zai)原(yuan)材(cai)料(liao)穩(wen)定(ding)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)得(de)出(chu)的(de),而(er)在(zai)實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)中(zhong),原(yuan)材(cai)料(liao)是(shi)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)的(de),還(hai)需(xu)在(zai)該(gai)配(pei)合(he)比(bi)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang),針(zhen)對(dui)原(yuan)材(cai)料(liao)的(de)變(bian)化(hua)做(zuo)相(xiang)應(ying)的(de)調(tiao)整(zheng)。