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文檔簡介

1、C70高性能混凝土配合比設計書課程:混凝土材料技術系部:材料工程系班級:環(huán)保1001設計:陳威指導老師:馮正良湖南城建職業(yè)技術學院2011 年 12 月 20 日湖南城建職業(yè)技術學院裝飾材料與檢測技術專業(yè)建筑材料課程專業(yè)周任務書一、專業(yè)班級:環(huán)保1001二、訓練時間:2011-12年12月19 日一2011年12月23日三、指導教師:馮正良四、訓練內容:混凝土配比與生產質量控制方案設計1、選做一種混凝土的配比設計抗凍混凝土、抗?jié)B混凝土、大體積混凝土、輕骨料混凝土、加氣混凝土、大 孔混凝土、硅酸鹽混凝土、纖維培強混凝土、聚合物混凝土、自應力混凝土、耐 酸混凝土、耐熱(耐火)混凝土、流態(tài)化混凝土、

2、高性能混凝土、泵送混凝土、 道路混凝土等混凝土的配比設計要求和施工要求摘要及說明。2、對配比設計的混凝土提出生產質量控制方案五、訓練要求:(1)選題:每個同學選做一種混凝土,由指導老師確定。(2)自己選定各種需要的技術參數,但要說明依據(3)有資料搜集說明和記錄六、紀律要求:1. 每個學生必須端正實訓態(tài)度,認真完成實訓任務。2. 嚴格請假制度材料工程系指導老師:馮正良日期:2011年12月19日湖南城建職業(yè)技術學院裝飾材料與檢測專業(yè)建筑材料課程實訓指導書一、實訓資料組成(提交紙質和電子稿各一份):(1)概述(2)所用原材料及選用要求(3)配合比設計計算(4)生產控制方案(5)施工要求(6)搜集

3、的資料目錄和摘要二、實訓資料封面試樣(附件1)三、實訓資料目錄試樣(附件 2)四、資料整理試樣(附件3)五、實訓分組(實訓周開始日布置)指導老師:馮正良日期:2011年12月20日不同混凝土簡介1、大孔混凝土15、鋁酸鹽耐熱混凝土2、泡沫混凝土16、磷酸鹽耐熱混凝土3、輕骨料多孔混凝土17、流態(tài)化混凝土4、灰砂硅酸鹽混凝土18、高性能混凝土5、灰渣硅酸鹽混凝土19、道路混凝土6、鋼纖維混凝土20、防射線混凝土7、玻璃纖維混凝土21、耐堿混凝土&聚丙烯纖維混凝土22、耐油混凝土9、聚合物水泥混凝土23、噴射混凝土10、聚合物浸漬混凝土24、膨脹混凝土11、聚合物膠結混凝土25、碾壓混凝土12、自

4、應力混凝土26、大體積混凝土13、水玻璃耐酸混凝土27、抗凍混凝土14、硅酸鹽水泥耐熱混凝土28、抗?jié)B混凝土要求:控制在600字以內,內容包括:(1) 定義(2) 主要性能(3) 主要配比設計要求(4) 主要使用、施工要求不同混凝土配比設計1、道路混凝土 C302、道路混凝土 C403、高性能混凝土 C604、高性能混凝土 C705、輕骨料混凝土 CL106、輕骨料混凝土 CL407、輕骨料混凝土 CL5&赤鐵礦防射線混凝土9、重晶石防射線混凝土10、C70高強混凝土11、C80高強混凝土12、C90高強混凝土13、C30二級耐堿混凝土23、C30,P10抗?jié)B混凝土24、C20普通大孔混凝土2

5、6、水泥 石灰砂(表觀密度為14、C20硅酸鹽水泥耐熱混凝土(最高溫度1000 C)15、C40泵送混凝土(泵送高度50m)16、C50泵送混凝土(泵送高度70m)17、C60泵送混凝土(泵送高度50m)18、C40大體積混凝土19、C50大體積混凝土20、C20, F150抗凍混凝土21、C30, F100抗凍混凝土22、C25, P8抗?jié)B混凝土25、C10輕骨料大孔混凝土600/m 3加氣混凝土,強度等級為 5. 0MP)27、水泥-石灰一一粉煤灰(表觀密度為600/m 3加氣混凝土,強度等級為5.0MP)28、水泥-礦渣一一砂(表觀密度為600/m 3加氣混凝土,強度等級為 5. 0MP

6、)一 C70高性能混凝土概述 (1 )二C70高性能混凝土的原料 (1 )1水泥2骨料3活性超細粉4高效減水劑三 C70高性能混凝土的性能 (2 )1力學性能(1)強度彈性模量2耐久性3收縮性四C70高性能混凝土的配合比設計 (3 )1設計計算2試配與調整五C70高性能混凝土施工要求 (12)1攪拌2成型3養(yǎng)護六C70高性能混凝土生產控制要求 (13)1立方體抗壓強度2混凝土收縮性能3 C70高性能混凝土要具有混凝土所要求的各項力七其他(14 )八結語 (15 )(15 )九參考文獻C70高性能混凝土的配比設計一、C70高性能混凝土的概述高性能混凝土( High Performanee Con

7、crete , HPC是20世紀80年代末90年代初, 一些發(fā)達國家基于混凝土結構耐久性設計提出的一種全新概念的混凝土,它以耐久性為首要設計指標,這種混凝土有可能為基礎設施工程提供100年以上的使用壽命。 區(qū)別于傳統(tǒng)混凝土,高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高強度和高體積穩(wěn)定性等許多優(yōu)良特性, 被認為是目前全世界性能最為全面的混凝土,至今已在不少重要工程中被采用,特別是在橋梁、高層建筑、海港建筑等工程中顯示出其獨特的優(yōu)越性,在工程安全使用期、經濟合理性、環(huán)境條件的適應性等方面產生了明顯的效益,因此被各國學者所接受,被認為是今后混凝土技術的發(fā)展方向。二、C70高性能混凝土的原材料選用優(yōu)質的

8、、符合一定質量要求的水泥和骨料,同時選用合適的高效減水劑和活性超細粉,是配制高性能混凝土的基本條件,也是必要條件。1. 水泥原則上,配制高性能混凝土應盡可能采用鋁酸三鈣含量低、強度高的水泥。但水泥強度的選擇與所采用的減水劑和活性超細粉的種類、 質量和施工工藝有一定的關系。 一般地,如 果采用較先進的施工工藝和選用減水率較大的減水劑以及比表面積較高的活性超細粉,可以選擇強度低一些的水泥,但水泥的強度等級最低不得低于42.5Mpa。水泥品種的選擇上,應優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。對于一些體積較大的混凝土工程,應選用中低熱水泥。2. 骨料高性能混凝土強度和耐久性提高的主要原因之一是骨料與硬化

9、水泥漿體界面黏結性能的強化。所以,骨料的性能對高性能混凝土的影響比對普通混凝土更大。(1) 粗骨料一一石子最好選用結構致密堅硬, 強度高的花崗石、大理石、石灰石、輝綠巖、硬質砂巖等碎石。石子的最大粒徑應比普通混凝土的小一些。但最大粒徑太小又會影響新拌混凝土的和易性,所以,大多數研究者的研究認為,獅子的最大粒徑贏控制在1020mm之間。(2) 細骨料一一砂子砂子的細度模數應控制在 2.63.7之間,有研究者指出,配制的高性能混凝土強度高,砂的細度模數應盡量取上限。3、活性超細粉活性超細粉有:硅灰、稻殼灰、超細礦渣粉、超細石灰石粉等?;钚猿毞郾旧矶己?大量火山灰活性物質,這些活性物質與水泥水化

10、時產生的氫氧化鈣反應形成低堿性水化硅酸鈣,即所謂的二次水化反應;另外,活性超細粉的表面積很大,一般控制在600平方米每千克以上,使二次水化反應速度加快, 反應程度也大大增加, 從而使水泥石中對強度和穩(wěn)定性 有不良影響的氫氧化鈣晶體大大減少,對水泥石性能有利的低堿性水化硅酸鈣大大增加。另外,活性超細粉的顆粒直徑大多在5um以下,能填充到一般細骨料和水泥石中混合材粉粒所不能填充的孔隙中,使水泥石中的孔隙進一步降低。4、高效減水劑配制高性能混凝土的高效減水劑應滿足下列要求:1. 高減水率。減水劑的減水率至少應大于20%特別是配制泵送高性能混凝土時,減水率應大于 25%2. 新拌混凝土的坍落度經時損失

11、要小。3. 與所使用的水泥相容性好。目前,我國生產高校減水劑的廠家很多,產品遍及萘系、多羧酸系、三聚氰胺系、氨基磺酸系等,且有了與改性木質蘇磺酸鹽系相結合的復合型減水劑,這為制備高性能混凝土打下了一定的基礎。但是,我國生產的普通高效混凝土減水劑還不能同時具備高性能AE減水劑的性能,因此,在我國通常將普通高效混凝土減水劑與緩凝劑復合使用。在實際工程施工中,將萘磺酸鹽甲醛縮合物與多羥羧酸鹽復合起來,基本上可具備與高性能AE減水劑相似的性能。為使粗、細骨料具有較強的抗分離性,還需加入適量的纖維系類、丙烯酸類、聚丙烯酰酸、發(fā)酵多糖聚合物、改性水下混凝土外加劑等增黏劑,以防止混凝土發(fā)生分離、泌水等 質量

12、問題。為降低高性能混凝土的收縮,除選好粗細骨料及膠結材料、用水量外,也可加入鋁粉、硫鋁酸鹽系、石膏、石灰系膨脹調節(jié)劑。減水劑對新拌混凝土工作性的影響,除于減水率等本身的性能有關外,還與減水劑的 摻量、摻入時間、水灰比、水泥種類、骨料種類、骨料數量及砂率等因素有關。因此在確定 采用何種減水劑時,最好應通過試配而定。三、高性能混凝土的性能1、力學性能(1)強度對高性能混凝土的強度要求尚存在不同的看法,有人認為28d抗壓強度50Mps。目前工程中強度大多在 4080Mpa,還有不少工程已成功使用 100Mpa以上的高性能混凝土。 高性 能混凝土抗折強度一般為抗壓強度的 1/101 / 7,與普通混凝

13、土相似。(2 )彈性模量高性能混凝土的彈性模量比普通混凝土高,一般在4X104 Mpa左右,且隨著抗壓強度的提咼而略有提咼。2、耐久性由于高性能混凝土結構致密,孔隙率低,一般為普通混凝土的40%60%大孔少,開口孔也少,所以,其抗?jié)B性和抗凍性比普通混凝土明顯提高。 如清華大學的研究發(fā)現, 水灰 比低于0.3并摻入超細粉的高性能混您圖的滲透系數能達 1012cm/ s數量級,還有不少 資料表明,其抗?jié)B等級可達到或超過 P30以上。高性能混凝土的高致密性使其具有很強的抗腐蝕性。另外,由于在制作過程中摻入較多的活性超細粉,這些活性超細粉與水泥水化產生的Ca(OH)2發(fā)生水化反應,生成了低堿性的水化硅

14、酸鈣,降低了混凝土內Ca(OH)2的濃度,從而提高了混凝土的抗硫酸鹽侵蝕和抗氯鹽 侵蝕的能力。3、收縮性高性能混凝土由于水泥用量比普通混凝土高,特別是在配制強度等級較(C80以上)的混凝土,而所用的水泥強度又不是很高的情況下, 水泥用量往往達到 600 kg/ m3以上,因此, 其化學收縮比普通混凝土大。 所以,應防止化學收縮對混凝土結構造成的影響。 可以盡量選 用高強度的水泥,使水泥用量降低,也可以選擇適量的砂率,或摻用適宜的活性超細粉。四、高性能混凝土配合比設計隨著高性能混凝土在各建筑領域的廣泛應用,國內外對其配合比設計方法也進行了深入研究。工程實踐充分證明,高性能混凝土在配制后,要同時滿

15、足符合高性能混凝土的三個基 本要求:新拌混凝土良好的工作性;硬化混凝土具有較高的強度;硬化混凝土具有高耐久性。1、配合比設計的基本原則高性能混凝土配合比設計與普通混凝土的配合比設計,既有相同之處,也有不同之處。因此,在進行高性能混凝土配合比設計時,主要應掌握以下基本原則。(1)高性能混凝土配合比配比設計應根據原材料的品質、混凝土的設計強度等 級、混凝土的耐久性及施工工藝對其工作性的要求,通過計算、試配、調 整等步驟選定。配制的混凝土必須滿足施工要求、設計強度和耐久性等方 面的要求。(2)高性能混凝土配合比設計首先應考慮混凝土的耐久性要求,然后再根據施 工工藝對拌和物的工作性和強度要求進行設計,

16、并通過試配、調整,確認 滿足使用和力學性能后方可用于正式施工。(3)為提高高性能混凝土的耐久性,改善混凝土的施工性能和抗裂性能,在混 凝土中可以適量摻和優(yōu)質的粉煤灰、礦渣粉或礦物外加劑,其摻量應根據 混凝土的性能通過實驗確定。(4)化學外加劑的摻量應使混凝土達到規(guī)定的水膠比和工作度,且選用的最高 摻量不應對混凝土性能(如凝結時間、后期強度等)產生不利的影響。2配合比設計的基本要求根據現代公路工程對混凝土的要求,高性能混凝土配合比設計應滿足以下基本要求。(一)高耐久性高性能混凝土與普通混凝土有很大區(qū)別,最重要特征是其具有優(yōu)異 的耐久性,在進行配合比設計時,首先要保證耐久性要求。因此,必須考慮到抗

17、滲性、抗凍 性、抗化學侵蝕性、抗碳化性、抗大氣作用性、耐磨性、堿一骨料反應、抗干燥收縮的體積 穩(wěn)定性等。以上這些性能受水灰比的影響很大。水灰比愈低,混凝土的密實度愈高,各方面的性能愈好,體積穩(wěn)定性亦愈強,所以高性能混凝土的水灰比不宜大于0.40。為了提高高性能混凝土的抗化學侵蝕性和堿一骨料反應,提高其強度和密實度,一般宜摻和適量的超細活性礦物質混合材料。(二)高強度各國試驗證明,混凝土要達到高耐久性,必須提高混凝土的強度。高強度是高性能混凝土的基本特征,高強混凝土也屬于高性能混凝土的范疇,但高強度并不一定意味著高性能。高性能混凝土與普通混凝土相比,要求抗壓強度的不合格率更低,以滿足現代建筑的基

18、本要求。由于高性能混凝土施工過程中不確定因素很多,所以,結構混凝土的抗壓強度離散性更大。為確?;炷两Y構的安全,必須按國家有關規(guī)定控制不合格率。我國施工規(guī)范規(guī)定:普通混凝土的強度等級保證率為 95%即不合格率應控制在 5姬下; 對于高性能混凝土,其強度等級保證率為 97.5%,即不合格率應控制在 2.5%以下,其概率t w -1.960。(三)高工作性在一般情況下,對新拌混凝土施工性能可用工作性進行評價,即混凝土拌和物在運輸、澆筑以及成型中不分離、易于操作的程度,這是新拌混凝土的一項綜合性能。它不僅關系到施工的難易和速度,而且關系到工程的質量和經濟性。坍落度是表示新拌混凝土流動性大小的指標。在

19、施工操作中,坍落度越大,流動性越好,則混凝土拌和物的工作性越好。但是,混凝土的坍落度過大, 一般單位用水量也增大, 容易產生離析,勻質性變差。因此,在施工操作允許的條件下,應盡可能降低坍落度。根據目前 的施工水平和條件,高性能混凝土的坍落度控制在1822cm為宜。(四)經濟性重視混凝土配合比設計時需要著重考慮的一個問題,它關系到工程的造價高低。在高 性能混凝土的組成材料中,水泥和高性能減水劑的價格最貴,高性能減水劑的用量又取決 于水泥的用量。因此,在滿足工程對混凝土質量要求的前提下,單位體積混凝土中水泥的 用量愈少愈經濟。眾多工程實踐證明,水泥用量多少不僅是一個經濟問題,而且還具有技術上的優(yōu)點

20、。例如,對于大體積混凝土,水泥用量較少,可以減少由于水化熱過大而引起裂縫;在結構用混凝土中,水泥用量如果過多,會導致干縮增大和開裂。3. 配合比設計中應考慮的幾個方面(一)水泥漿與骨料比對給定的水泥漿:骨料體積比為35: 65,通過使用合適的粗骨料,可以獲得足夠尺寸穩(wěn)定的高性能混凝土(如干燥收縮及徐變、彈性性能等)。(二)強度等級高強度并不一定意味著高性能,也不是高性能混凝土的唯一指標,但抗壓強度可作為高性能混凝土配合比設計及質量控制的基礎。為方便混凝土配合比的計算,可將60120Mpa以上的混凝土劃分為幾個等級,以便根據工程需要而選擇。(三)用水量根據各國配制高性能混凝土的經驗證明,高性能混

21、凝土中的用水量與混凝土的抗壓強度通常成反比關系,通過這一關系不僅可用于配合比設計的重要參考,而且可用于預測和控制混凝土的強度。(四)水泥用量在高性能混凝土中,水泥漿體積與骨料體積比大約為35: 65比較適宜。在新拌水泥漿中,含有未水化的水泥顆粒、水及空氣,混凝土雖然經過強力攪拌,即使在不摻和任何引氣 劑的情況下,混凝土中也含有大約2%的空氣。對于一定體積的水泥漿(35% ,如果已知水和空氣的體積,則可以計算出水泥的體積和水泥的用量。當混凝土有凍融耐久性要求引氣時,對于設定的較大引氣體積(5%6%),也可以計算出水泥的用量。(五)減水劑的種類與用量普通減水劑達不到高性能混凝土所要求的減水程度及工

22、作性,因此,超速化劑(即高效減水劑)是配制高性能混凝土不可缺少的材料。常用的主要有萘系減水劑和三聚氰胺系減水劑。在配制高性能混凝土時,要根據給定的混凝土組成材料,在試驗室內進行一些必要的基本試驗,以決定使用何種減水劑更加適合。超塑化劑的固體用量, 一般為水泥用量的0.8%2%對第一次摻和料建議使用1%由于超塑化劑價格較高,為獲得給定水泥漿滿意的流變性,又不產生過大的緩凝,應進行多次試驗確定最佳用量。(六)礦物摻和物的種類礦物摻和量的種類, 簡單的方法可分為:不摻和任何礦物摻和料、摻加單一或多種礦物摻和料和摻加凝聚硅灰代替部分礦物摻和料三種情況。1. 單獨使用硅酸鹽水泥, 不摻和任何礦物摻和料。

23、 這種情況較少,只有在建議的高性能混凝土強度范圍內,絕對不允許摻和礦物摻和料時才出現。因為不參加任何礦物摻和料,將不會得到混凝土相應的許多重要技術性能,如降低水化熱、增加耐腐蝕性、提高工作性。2. 摻和一種或多種礦物摻和料,以取代混凝土中的部分水泥。經驗證明,用高質量的 粉煤灰或礦渣代替 25%勺水泥,不僅可改善新拌混凝土的工作性、減小水化熱,而且還可提 高充分水化水泥漿的微觀結構。因此,在進行高性能混凝土配合比設計時,可假設水泥與選用礦物摻和料的體積比為75: 25。3. 摻和凝聚硅灰取代部分礦物摻和料,即用凝聚硅灰取代部分粉煤灰或礦渣,所產生的效果會更好。例如,不摻和25%勺優(yōu)質粉煤灰,而

24、用 10%勺凝聚硅灰和15%勺粉煤灰同時摻入。(七)粗細骨料的比例根據試驗證明,高性能混凝土中骨料體積的最佳比例為65%粗、細骨料分別所占的比例,通常取決于骨料的級配與形狀,水泥漿的流變性及混凝土所要求達到的工作性。由于高性能混凝土的水泥漿體含量相對較大,通常細骨料的體積用量不宜超過骨料總量的40%因此,假設第一次拌和粗細骨料的體積比為3: 2。(八)高標號混凝土的裂縫問題從理論上講,高強混凝土耐久性能高,強度和耐久性并不矛盾。然而,高標號混凝土強度的提高必將使單位混凝土的水泥用量增加及水泥漿量增加,這不僅使混凝土的水化熱和收縮增加,而且內部結構形成的速率大于抗拉強度的增長速率,即高強混凝土彈

25、性模量的增長大于抗拉強度的增長,比一般混凝土要快,因此, 高強混凝土的早期抗裂性比一般的混凝土要差,強度提高的同時,彈性模量也隨之有更大的增長。 在相同的收縮應變下,內部則產生更大的拉應力。從混凝土技術的發(fā)展角度來講,大體積高強混凝土的運用無疑是技術進步,但所帶來的增加混凝土裂縫的可能性也不容忽視。(九)強度與溫控措施、施工工藝混凝土 W/C只有0.220.25,幾乎全部為泵送施工的混凝土。要滿足規(guī)定溫控要求, 必須降低水泥等膠凝材料的用量,這和要求混凝土高強度相矛盾;既要混凝土強度高, 又需要混凝土溫升低。依靠增加水泥、硅粉的用量來提高泵送混凝土強度,這將增加混凝土的溫升,可能造成裂縫的增加

26、,從而影響結構安全與耐久性。根據相關資料測算,按每11kg/m3的膠材料產生I C的混凝土升溫計算,按拌和樓常年加冰、加冷水(即使在冬季也在拌和混凝土時加冰)的前提下,新拌混凝土機口最低溫度為 100C,最高溫度可達到53.60C,實測出機溫度為10C 17C。實測混凝土最高溫升為50 C60 C。如采取加大硅粉用量提高混凝土強度,則黏度高的混凝土在洞內長距離泵送施工更加困難,使趕工形勢下施工效率大大降低,且硅粉的供應也成問題。工程師批準承包商超常規(guī)地(現行標準DL/T5055-1996水工混凝土摻用粉煤灰技術規(guī)范中規(guī)定粉煤灰摻量小于 15% )在混凝土中摻加了水泥用量20%左右的粉煤灰和 5

27、%8%的硅粉。冷卻混凝土中用一種或數種組分來降低澆筑溫度,減小最高溫度與最終溫度的溫差,是常采用的方法。在許多情況下,人們把冷卻法作為根本性的控制措施,而只在關鍵部位輔以強制冷卻。它的優(yōu)點是簡便、具體使用和控制效果較好, 代價也相對低些。缺點是:在控制最高溫升的全過程中,所擁有的溫控時間有限。(十)適宜的混凝土設計齡期原設計指標為28天C70。據對C70級混凝土千組以上強度資料統(tǒng)計,28天強度平均值為71.1MPa, 90天齡期平均強度 80.4MPa,增長率13.1 %。小浪底工程混凝土為粉煤灰混 凝土,長齡期才能發(fā)揮其火山灰活性的作用產生后期強度。特別是考慮到抑制混凝土堿活性骨料反應,摻用

28、粉煤灰成了必要手段。故C70混凝土齡期定為90天齡期達到70MPa更為合理表1 A級混凝土檢測結果設計強度(MPa齡期(d)統(tǒng)計組數平均值(MPa標準差(MPa離差系數評價保證率(%652849171.17.020.10-80.770904078046.910.09優(yōu)良93.34、配合比設計原材料的選擇是得到高強度混凝土的前提和基礎, 而合理的確定高強度混凝土的配合比, 是保證高強度混凝土達到設計要求的另一個重要方面。混凝土配合比設計實際上就是對各種原材料在單位體積內的用量進行計算和摻配。1).水灰比的確定高強混凝土水灰比的計算不能采用普通混凝土的強度的公式,應根據試驗資料進行統(tǒng)計,提出混凝土

29、強度和水灰比的關系式,然后用作圖法或計算法求出與混凝土配制強度(fcu.0 )相對應的水灰比。當采用多個不同的配合比進行混凝土強度試驗時,其中一個應為基準配合比,其他配合比的水灰比,宜較基準配合比分別增加和減少0.020.03。例如C70混凝土可采用0.30、0.33、0.36三個水灰比進行試拌,來確定最佳水灰比。可選取0.33作為基準水灰比。2).集料用量(1)每立方碎石用量 G0高強混凝土每立方的碎石用量VS為0.90.95m3,則每立方中碎石質量為:G0= VSX碎石松散容重(2)每立方砂用量 S0S0=: G0/(1-QS) : QSQS-砂率,應經試驗確定,一般控制在2836%范圍內

30、。3 ).用水量計算高強混凝土配合比時,其用水量可用普通混凝土用水量的基礎上用減水率法加以修 正。在不摻外加劑的混凝土用水量中扣除按外加劑減水率計算得出的減水量即為摻減水劑時 混凝土的用水量。此時注意一定要通過試驗確定外加劑的減水率。4 ).水泥用量生產高強混凝土時,水泥的用量是至關重要的,它直接影響到水泥膠砂與骨料的粘結力。 為了增加砂漿中膠質結料的比例, 水泥含量要比較高,但要注意的是,水泥用量又不宜過高, 否則會引起水化期間放熱速度過快或收縮量過大等問題。高強混凝土水泥用量一般不宜超過550 kg/m3。如配制C70混凝土所需水泥用量通常在 500550 kg/m3的范圍內。5 ) 試拌

31、調整對計算所得的配合比結果要通過試配、試拌來驗證。拌制高強混凝土必須使用強制式攪拌機,振搗時要高頻加壓振搗,保證拌和物的密實。要注意試拌量應不小于拌和機額定量的 1/4,混凝土的攪拌方式及外加劑的摻法,宜與實際生產時使用的方法一致。對試拌得出的 拌和物要進行實測和仔細觀察,檢驗坍落度是否滿足要求,粘聚性和保水性是否良好。 試拌得出的拌和物坍落度不能滿足要求或粘聚性和保水性不好時,應保證水灰比不變的條件下, 調整用水量和外加劑的摻量或砂率,用水量調整的幅度不宜過大,因高強混凝土的水灰比低,用水量的增加會使水泥用量也大幅度增加。如通過以上調整,混凝土拌和物仍不能滿足施工工藝、性能要求,則要考慮重新

32、選擇水泥或外加劑。6) .嚴格控制坍落度國際承包商在混凝土設計、拌和與質量控制方面的核心指標是坍落度。目前混凝土大坍落度測試的方法有待完善,而C70級混凝土坍落度設計要求為1618cm,由于摻加高效減水劑,測量時混凝土尚處在“動態(tài)”狀,如果待到“靜態(tài)”時測量,則所測數據只是骨料自然堆積的高度。即使同一人操作,誤差會有2 cm以上;不同人操作,誤差就更大了。為了較準確地測試和控制坍落度,結合小浪底工程的特殊性,首先是基體混凝土(流化開始前的混凝土 )的配合比設計。在高坍落度配合比正式應用之前確定流化劑的添加方法和 用量,做出基體混凝土和流化后混凝土的關系曲線。在混凝土生產過程綜合采用兩種添加法,

33、即采取拌和樓和澆筑工地各加一部分流化劑(摻加量通過試驗確定,拌和樓坍落度宜控制在15em以下),以便于坍落度測試,又達到流化效果最好的目的。據資料統(tǒng)計,當基體混凝土 坍落度為12cm時,采用同時添加法,測值為 18.5cm,拌和后1560分鐘添加,坍落度可 達 21cm。7).溫度控制措施C70級混凝土水泥用量在 350kg/m3以上,要同時滿足混凝土強度和溫度控制的要求,是工程施工中的一對矛盾。設計要求6-8月高溫期混凝土出機溫度為8C11 C。據有關資料統(tǒng)計:小浪底年平均氣溫13.8 C。7月份最高,平均26.3 C。1月份最低,平均氣溫在 0C上下。C70級混凝土在拌和、施工中主要采取了

34、以下措施:降低?昆凝土原材料溫度。夏季水泥、粉煤灰卸車溫度常常超過70C,最高曾達到107C。參照美國混凝土學會(ACI305Pt)要求,控制水泥最高溫度不超過770G規(guī)定水泥、粉煤灰的溫度不得超過70C,要求盡量避開高溫時間運輸。保持料場骨料堆高大于56m,粗骨料先經過冷卻廊道預冷,后噴灑40C6C的冷水,冷卻時間約 3分鐘;待送到拌和樓前進行二次篩分脫水,送至儲料倉, 向倉內通以-15C的冷風等待衡量下料,這時骨料溫度可降至50C-100C。加冰拌和,碎冰片溫度-2C-8C。夏季加冰4070kg/m3,冬季加冰1030kg/m3。采取上述措施,混凝土 實際出機溫度夏季為 10C17C,冬季

35、為 8C13C。8).硅粉摻量的影響為了分析影響C70混凝土強度的主要因素, 進行了不同硅粉摻量的原型試驗和室內驗證 試驗。結果表明:當 C70配合比中硅粉摻量在 3.5 %以下時,28天平均強度僅70MPa左右, 若摻量增至5%8%時,則可達到 7580MPa9) .配合比的確定當拌和物實測密度與計算值之差的絕對值不超過計算值2%時,可不調整。大于2%時按普通混凝土配合比設計規(guī)程 JGJ55 2000規(guī)定進行相應的調整?;炷僚浜媳却_定后, 應對配合比進行不少于6次的重復試驗進行驗證,其平均值不應低于配制的強度值,確保其穩(wěn)定性。高性能混凝土的適配和調整高性能混凝土的配合比設計,與普通水泥混凝

36、土基本相同,也包括兩個過程,即配合比 的初步計算和工程中的比例調整。由于在初步計算中有一些假設,與工程實際很可能不相符, 所以計算得出的數據僅為混凝土試配的依據。工程實際中往往需要通過多次試驗才能得出適當的配合比。高性能混凝土配合比的試配和調整的方法和步驟,與普通水泥混凝土基本相同。但是, 其水膠比的增減宜為 0.020.03。為確保高性能混凝土的質量要求,設計配合比的指出后,還須用該配合比進行 610次重復試驗確定。高性能混凝土的強度是其重要的力學指標,對于混凝土配合比所能達到的強度,可用經驗公式推算28d的抗壓強度:?cu,28= ?cu,7+n( ?cu,7) ?式中,? cu,28為高

37、性能混凝土 28天的推算抗壓強度,MPa ? cu,7為高性能混凝土 7天實際抗壓強度,Mpa; n為與水泥強度等級有關的經驗系數,系數如下表所列:如表由7天強度推算28天強度的經驗系數 n值表水泥強度等級32.542. 552.562.5N值5.05.56.57.5高性能混凝土其他性能的復核如果配制的高性能混凝土在其他性能方面(如抗?jié)B、抗凍、變形等)針對這些性能能進行認真的驗證和復核,使其達三組混凝土到設計的要求。在配制A、B、C三組混凝土的同時,應按有關的要求多配制若干混凝土,制作相關的混凝土試件,用于有關性能的測定,如與設 計的要求有一定的偏差,可對材料組成進行一定的調整,最終使其完全符

38、合設計要求。五、高性能混凝土的施工要求、方法與應用(1)攪拌為使攪拌更充分,混凝土攪拌應采用強制性式攪拌機,并且,攪拌時間應適當延長, 特別是滲入硅灰時,攪拌時間應比普通混凝土延長25%-30%攪拌時的投料順序最好采用如下方法:首先投入粗骨料,然后加入75%的水,再加入活性超細粉和50%的細骨料,攪拌20S左右,投入水泥和剩余 50%勺細骨料,外加劑摻入到25% 的水中攪勻,再投入到攪拌機中,拌至均勻。也可以采用裹砂混凝土方法進行攪拌。水泥裹砂混凝土攪拌工藝是20世紀80年代日本首先采用的一種混凝土攪拌工藝。用這種攪拌方式制備的混凝土也稱SEC混凝土,即裹砂混凝土。目前此法已成為制備高性能混凝

39、土的常用攪拌方式。在相同原材料和配合比條件下,采用此法攪拌可比普通方法制備的混凝土強度高20%左右,耐久性也可提高。裹砂混凝土攪拌工藝攪拌工藝與普通攪拌工藝的主要區(qū)別是攪拌時原料的投放順序不 同。其投料方法如下:投入砂子t第一次加水(攪拌2min)宀加水泥(攪拌23min)宀加入石子(攪拌1min) t第二次加水和外加劑(攪拌23min )宀出料裹砂混凝土攪拌工藝攪拌工藝能改善混凝土的性能,是由于一次攪拌時,砂子顆粒表面黏結了一層水泥,形成了薄薄的“水泥外殼”。在第二次加水后再攪拌時,砂子周圍的水泥外殼與二次水混合形成分散性良好的水泥漿,填充在骨料之間的空隙中,從而大大減少了水泥漿的泌水現象,

40、也改善了砂子與水泥漿體的界面。(2)成型可以采用超聲波或高頻振動密實成型工藝。目前,一般所有的超聲振動設備所產生的振動頻率可達10 6次/ min,在此條件下,可以大大降低混凝土內部的孔隙率。在沒有超聲振 動的條件情況下,也可以用振動頻率大于20000次/ min的高頻振動器。另外,有些工程可以采用真空吸水工藝成型。真空吸水工藝分為表面真空吸水和內部真空吸水作業(yè)兩種方式。表面真空吸水適用于樓面、屋面、道路、預制混凝土板等厚度較小、 面積較大的工程。內部真空吸水適用于基礎工程中體積較大的梁柱等混凝土結構。在真空吸水的同時,最好采用適當的機械振動,促使新拌混凝土“液化”,降低脫水阻力。振動的方向最

41、好與真空吸水的方向垂直。(3)養(yǎng)護相對于普通混凝土,高性能混凝土的養(yǎng)護要注意更嚴格的保溫和保濕。因為高性能混凝土中水泥用量較多,且水泥中C3S含量較高,因此水化熱相對較高, 很容易使混凝土構件內 外溫差過大,導致內外變形不均勻而引起應力破壞。目前,高性能混凝土已滲透到建筑工程中的各個領域,如工業(yè)與民用建筑中的高層、超高層建筑及大跨度橋梁、地下工程、水下工程及道路、隧道等工程。例如首都國際機場停車樓,總建筑面積為16.7X10 4怦,為地下四層、地上一層的全預應力框架結構。主體梁、板、柱等均采用C60C66的高性能混凝土,共約 12萬立方米混凝 土。六、C70高性能混凝土的生產控制C70混凝土質量受生產、運輸、澆筑、養(yǎng)護等因素影響較大,首先要做好生產前準備工作,包括技術交底、原材料的檢驗與準備,在開盤前再測定砂、石含水率,并根據骨料含水 率調整生產配合比。認真觀察每盤混凝土各原材料稱量的數值是否控制在許可誤差范圍內, 一切質量控制工作都以各種參數為依據。采用攪拌性能良好的德國利勃海爾R2.0攪拌機進行生產混凝土攪拌。攪拌工藝為:先將砂、石、水泥、摻合料等拌和2030秒后將外加劑與水的混合物加入攪拌 23分鐘。這樣的拌合方式效果較好、生產效率高,而且每車混凝 土出廠前均要抽樣檢測坍落度,并按要求留置抗壓試件。1、立方體抗壓強度工地現場均主要采用泵送施

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