高強混凝土的配合比設(shè)計(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高強混凝土的配合比設(shè)計 杜東亮摘要：介紹了高強混凝土配合比設(shè)計必須滿足的基本要求，闡述了水泥、骨料、高效減水劑和礦物質(zhì)超細粉在高強混凝土中的作用，并提出了技術(shù)要求，對高強混凝土配合比的設(shè)計、試配和調(diào)整進行論述。關(guān)鍵詞：高強混凝土、配合比設(shè)計、水膠比 高強混凝土是指采用通用水泥、普通的沙石為原料，使用一般的制作工藝，主要依靠高效減水劑和礦物超細粉，使新拌混凝土擁有良好的和易性，硬化后強度等級為C60級其以上的混凝土，在道路與橋梁，隧道和工業(yè)與民用建筑等工程中應(yīng)用高強混凝土，可以節(jié)約水泥用量，減少鋼筋用量，縮小結(jié)構(gòu)截面尺寸和提高混凝土的耐久性等。1 高強混凝土配合比設(shè)計的

2、基本要求(a) 滿足結(jié)構(gòu)物設(shè)計強度的要求不論混凝土路面、橋梁或隧道等，在設(shè)計時都會對不同結(jié)構(gòu)部位提出不同的要求的設(shè)計強度要求。為了保證結(jié)構(gòu)物的可靠性，在設(shè)計混凝土配合比時，必須考慮到結(jié)構(gòu)物的重要性、施工單位的施工水平等因素，采用一個比設(shè)計強度高的配制強度，才能滿足設(shè)計強度的要求。(b) 滿足高施工性的要求高強混凝土大多用于大跨度橋梁、長隧道和高層鋼筋混凝土建筑物等中，這些建筑物配筋率大，混凝土澆筑困難，塌落度若小于15cm，施工很困難，故一般都采用18cm的坍落度甚至更大的。(c) 滿足耐久性的要求為了提高高強混凝土的抗碳化、抗?jié)B性、抗凍性、耐磨性和抗化學(xué)腐蝕性等，要求高強混凝土必須具有高耐久

3、性。(d) 滿足經(jīng)濟的要求在滿足高強度、高施工性和高耐久性的前提下，配合比設(shè)計應(yīng)盡量降低高價材料的用量，降低工程照價，同時減少配合比設(shè)計中的試驗次數(shù)，降低試驗成本。2 高強混凝土的原材料2.1 水泥 配制高強混凝土一般采用強度等級不小于42.5的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或特種水泥（球狀水泥、調(diào)粒水泥和活化水泥）。水泥和參加的礦物質(zhì)超細粉的總用量控制在每方500600kg范圍內(nèi)。2.2 骨料1） 骨料的品種應(yīng)選擇硬質(zhì)砂巖、石灰?guī)r、玄武巖等母巖，細骨料應(yīng)選用河沙或碎石砂。2） 粗、細骨料的表觀密度應(yīng)控制在2065kg/m3以上，粗骨料的吸水率應(yīng)低于1.0，細骨料的吸水率應(yīng)低于2.5。3） 粗骨料

4、的壓碎指標應(yīng)低于10，最大粒徑不應(yīng)大于25mm，針片狀顆粒含量不宜大于5.0，含泥量不應(yīng)大于0.5，泥塊含量不宜大于0.5。4） 細骨料的細度模數(shù)宜大于2.6，含泥量不應(yīng)大于2.0，泥塊含量不宜大于0.5。5） 粗、細骨料的級配必須良好，這樣可以提高混凝土的密實度，從而提高混凝土的和易性和硬化后混凝土的強度。2.3 高效減水劑 高強混凝土中應(yīng)參加高效減水劑或緩凝高效減水劑，這樣就能在滿足施工要求的和易性條件下，顯著降低混凝土的用水量，降低水灰比，使混凝土密實，從而提高硬化后混凝土的強度等。2.4 超細礦物質(zhì)摻合料 高強混凝土常用的超細礦物質(zhì)摻合料主要有硅粉、磨細礦渣、粉煤灰和天然沸石粉等，其作

5、用主要有： 1）滾球潤滑作用 2）微集料作用 3）火山灰反應(yīng)作用3 高強混凝土的配合比設(shè)計 3.1試配強度的確定 混凝土試配強度必須超過設(shè)計強度標準值，以滿足強度保證率的需要，我國現(xiàn)行行業(yè)標準JGJ55-2000 普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程中規(guī)定了普通混凝土強度保證率為95時，混凝土的試配強度fcu,o與混凝土設(shè)計強度標準值fcu,k之間的關(guān)系為fcu,o= fcu,k + 1.645，而對高強混凝土沒有規(guī)定。 3.2 水灰比 高強混凝土一般都要采取增密措施，水灰比一般在0.4以下，其強度變化規(guī)律已經(jīng)與鮑羅米公式相差較遠，他們的基準水灰比只能按現(xiàn)在有試驗資料確定，然后通過試配予以調(diào)整。 3.3

6、單位用水量W 硬化后混凝土的強度通常與用水量成反比，因此，在施工和易性允許的條件下，混凝土的單位用水量應(yīng)盡可能小。對于高強混凝土由于其骨料最大粒徑波動范圍很小10mm25mm，坍落度波動范圍也很小18cm21cm,每立方混凝土用水量應(yīng)小于150L.3.4 水泥用量 由上述得到水灰比和單位用水量，可計算出水泥用量C=W/(W/C).但應(yīng)注意當水泥用量超過某一最佳值后，在等流動性下，混凝土強度將不會再提高。3.5 超細礦物質(zhì)摻合料的種類與質(zhì)量 經(jīng)驗表明：硅粉、磨細礦渣粉和天然石粉可等量替代水泥。保持混凝土的單位用水量和坍落度不變，混凝土中以57的硅粉置換相應(yīng)的水泥，強度提高10左右;以 510的天

7、然沸石粉置換相應(yīng)的水泥強度提高10左右；以25的磨細礦渣粉置換相應(yīng)的水泥，強度也能提高10左右；而粉煤灰應(yīng)采用超量取代法摻入，超量系數(shù)K=1.21.4，即1.2kg1.4kg粉煤灰取代1.0kg水泥，才能使28d強度與其準混凝土相同。3.6 粗骨料用量在干燥搗實狀態(tài)條件下，每立方混凝土的粗骨料體積含量為0.4m3左右，即每立方混凝土中的粗骨料為10501000kg.3.7 砂率由于高強混凝土中水泥漿體積相對較大，故砂率通常偏高。對于28d抗壓強度為60 MPa120MPa的高強混凝土，砂率波動在3439之間且隨混凝土強度增高，砂率呈減少趨勢。3.8 高效減水劑的品牌和摻量不同品牌的高效減水劑在

8、與水泥和超細礦物質(zhì)摻和料的兼容性上相差很大，因此，對給定的水泥和超細礦物質(zhì)摻和料，需要通過試驗來選擇高效減水劑的品牌。高效減水劑的摻量增加，混凝土單位用水量可以相應(yīng)減少，用水量的減少與高效減水劑的品牌和質(zhì)量有關(guān)。以固體用量計算，高效減水劑的摻量為膠凝材料總量的0.82.0.3.9 高強混凝土的試配與配合比調(diào)整1) 試配試配用的粗、細骨料稱量以干燥狀態(tài)為基準，攪拌方法應(yīng)盡量與施工時相同，試配時每盤混凝土的用量應(yīng)不小于15L。2）和易性調(diào)整當混凝土過于干硬，可逐漸增大高效減水劑的摻量或單位用水量的用量，直到滿足施工要求的和易性。3） 強度檢驗如果混凝土抗壓強度低于配制強度，可通過提高水泥強度等級或

9、水泥用量、降低單位用水量和摻入超細礦物質(zhì)摻和料等來解決。4 結(jié)語 1）高強混凝土應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定、強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，每立方混凝土中膠凝材料總量不大于500kg,泵送可以達到530kg. 2）為了達到高強度，混凝土的水灰比一般要在0.36以下，這樣可使水泥石具有足夠的密實度。 3）高效減水劑時高強混凝土不可缺少的組分，是降低混凝土水灰比的必須材料，摻量為膠凝材料總重的0.82.0. 4）超細礦物質(zhì)摻和料是高強混凝土的功能組分之一。其可以調(diào)整水泥顆粒級配，起到增密、增塑、減水和火山灰效應(yīng)，改善骨料界面效應(yīng)，提高混凝土的強度。硅粉和天然沸石粉的適宜摻量約10，磨細礦渣約25，粉煤灰約32.5）混凝土隨粗骨料最大粒徑、針片狀顆粒含量和含泥量減少混凝土強度會增大。配制高強混凝土的粗骨料最大粒徑應(yīng)不大于25mm，針片狀顆粒應(yīng)不大于5，含泥量應(yīng)不大于0.5，每立方混凝土的粗骨料用量1050kg1100kg.6)細骨料中的含泥量、泥塊和顆粒較細都會加大混凝土的用水量和高效減水劑的用量，加大混凝土的干縮，降低混凝土的強度。細骨料的細度模數(shù)宜大于2.6，含泥量應(yīng)不大于2.0，砂率在3439.參考文獻【1】 JGJ 55-2000,普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程S。【