高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)

1、1/70高性能混凝土武漢理工大學(xué)本科教學(xué)課程2/70高性能混凝土的組成水泥水水泥漿石子砂子骨 料新拌混凝土100%質(zhì)量比6080%1025%膠凝材料2040%68%45%2535%凝結(jié)硬化硬化混凝土混凝土外加劑 為了改善或提高工作性礦物外加劑3/70各組成材料的作用骨 料廉價(jià)的填充材料，節(jié)省水泥用量混凝土的骨架，減小收縮，抑制裂縫的擴(kuò)展傳力作用降低水化熱提供耐磨性水泥潤滑作用與水形成水泥漿，賦予新拌混凝土以流動(dòng)性膠結(jié)作用包裹在所有骨料表面，通過水泥漿的凝結(jié)硬化，將砂、石骨料膠結(jié)成整體，形成固體4/70各組成材料的作用水混凝土中的拌和水有兩個(gè)作用:供水泥的水化反應(yīng)賦予混凝土的和易性剩余水留在混凝

2、土的孔（空）隙中使混凝土中產(chǎn)生孔隙對(duì)防止塑性收縮裂縫與和易性有利對(duì)滲透性、強(qiáng)度和耐久性不利5/70各組成材料的作用外加劑化學(xué)外加劑：改善混凝土的性能緩凝劑 使水泥漿凝結(jié)硬化速度減慢；促凝劑 使水泥漿凝結(jié)硬化速度減慢；減水劑減少拌和需水量；引氣劑在混凝土中引起封閉氣孔；礦物摻合料：減少水泥用量，改善混凝土性能粉煤灰硅灰礦渣6/707/70第一章 緒論第四節(jié) 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇確定高性能混凝土拌和物配合比的方法高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)化8/70 高性能混凝土是指采用常規(guī)材料和生產(chǎn)工藝，能保證混凝土結(jié)構(gòu)所要求的各項(xiàng)力學(xué)性能，并具

3、有高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性的混凝土。 耐久性高性能混凝土配制目標(biāo)強(qiáng)度工作性高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)9/70高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)耐久性 高性能混凝土配制的目標(biāo)主要是耐久性，而用于承重結(jié)構(gòu)，則強(qiáng)度應(yīng)滿足不同構(gòu)件的要求。換句話說，不論設(shè)計(jì)強(qiáng)度是多少，首先應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)耐久性的要求。如混凝土結(jié)構(gòu)一旦侵蝕破壞，會(huì)造成巨大損失。 10/70我國危橋數(shù)量急劇增加時(shí) 間（年）危 橋 數(shù) 量（座）橋 梁 里 程（延米）200040006000800010000120001400016000199019911992199319941995199619971998199920002001200220

4、03200420051.0E+052.0E+053.0E+054.0E+055.0E+056.0E+05危橋總數(shù)危橋總延米交通部統(tǒng)計(jì)圖高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)11/70 干燥收縮和碳化反應(yīng)產(chǎn)生類似的裂縫！高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)12/70結(jié)晶腫脹導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生！高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)13/70橋塔支柱上的縱向裂縫14/70梁上的縱向裂縫15/70鋼筋銹蝕導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生！16/70硫酸鹽侵蝕導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生！17/7018/70北京西直門橋混凝土裂化實(shí)例高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)19/70國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略性能耐久性使用壽命混凝土結(jié)構(gòu)服役壽命美國學(xué)者Setter的五倍定律：節(jié)省1美元，多

5、追加5美元（鋼筋銹蝕），多追加維護(hù)費(fèi)用25美元（開裂），多追加維護(hù)費(fèi)用125美元（嚴(yán)重破壞）：放大效應(yīng)以武漢長江隧道工程為例，工程總投資億元，如果工程主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件管片的使用壽命提高50，將產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)20/70高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)作 用：結(jié)構(gòu)骨架和防水主體，最重要和最關(guān)鍵的襯砌結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能要求：強(qiáng)度和抗?jié)B性，耐久性和防火性能成 本：管片制作與安裝費(fèi)用占隧道工程造價(jià)203021/70HILS 功能/結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)示意圖高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)22/70HILS實(shí)物模擬圖高防水致密層高抗?jié)B保護(hù)層高強(qiáng)結(jié)構(gòu)層防火抗爆層高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)23/

6、70壓印模具 壓印效果界面強(qiáng)化工藝高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)24/70抗?jié)B試驗(yàn)三環(huán)拼裝三環(huán)拼裝HILS組裝高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)25/70高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo) 混凝土滲透性是影響混凝土耐久性重要指標(biāo)，與混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，影響因素包括拌和物的均勻性、穩(wěn)定性，以及硬化混凝土的密實(shí)度、中心質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的形成、界面結(jié)構(gòu)、尺寸穩(wěn)定性和所用原料的品質(zhì)等。 26/70高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo) 一般來說，只要保證成型密實(shí)、均勻、硬化后無原始裂縫，強(qiáng)度高的混凝土密實(shí)度也高；目前使用的各種礦物細(xì)粉料和減水劑，均可以使強(qiáng)度不高的高性能混凝土水灰比降低，同時(shí)滿足工作性要求，而成型密實(shí)；為避免由于溫度

7、應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，要盡量降低水泥水化熱和混凝土內(nèi)部的溫升；從原材料的選擇和配合比上還要盡量降低混凝土的干縮，防止開裂。27/702. 強(qiáng) 度強(qiáng)度是建筑設(shè)計(jì)和混凝土配合比設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。高強(qiáng)混凝土具有減小高層建筑底層柱和大跨度橋梁等構(gòu)件的斷面、降低結(jié)構(gòu)物自重、擴(kuò)大使用面積等優(yōu)勢(shì)?；炷翉?qiáng)度很高時(shí)，結(jié)構(gòu)延性的問題就變得突出，必須改變現(xiàn)有結(jié)構(gòu)體系。高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)28/702、 強(qiáng) 度影響強(qiáng)度和密實(shí)度的主要因素是水膠比、膠凝材料。受界面的影響，粗集料粒徑、砂率和漿體數(shù)量也會(huì)對(duì)強(qiáng)度有所影響。高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)29/70現(xiàn)代混凝土的兩大特點(diǎn)：長距離運(yùn)輸、高流態(tài)輸送高性能混凝土拌和物配

8、制的目標(biāo)3. 工作性30/703. 工作性 高性能混凝土拌和物的工作是保證混凝土澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵。高性能混凝土拌和物具有高流動(dòng)性、可泵性。若用坍落度來表示，則其坍落度應(yīng)大于180mm；要求免振時(shí)，坍落度應(yīng)大于250mm。拌和物應(yīng)具有體積穩(wěn)定、不離析、不泌水等特性;為了保證施工的質(zhì)量，在配料時(shí)還要考慮減小流動(dòng)性的損失。高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)31/703. 工作性影響高性能混凝土拌和物工作性的因素:水灰比膠凝材料種類及用量砂率集料級(jí)配外加劑品種及用量等。高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)32/70第一章 緒論第四節(jié) 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇

9、確定高性能混凝土拌和物配合比的方法高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)化33/701.灰水比法則高性能混凝土配合比法則2.混凝土密實(shí)體積法則3.最小用水量法則4.最小水泥用量法則與強(qiáng)度的相關(guān)性；灰水比一經(jīng)確定，不能隨意變動(dòng)?？伤軤顟B(tài)混凝土總體積為水、膠凝材料、砂、石的密實(shí)體積之和。在灰水比固定、原材料一定的情況下，使用滿足工作性的最小用水量（即最小的漿體量），可得到體積穩(wěn)定的、經(jīng)濟(jì)的混凝土。為降低混凝土的溫升、提供混凝土抗環(huán)境因素侵蝕的能力，在滿足混凝土早期強(qiáng)度要求的前提下，應(yīng)盡可能減少膠凝材料中的水泥用量。一、混凝土配合比法則（吳中偉1955提出的，高性能混凝土仍然適用）高性能混凝土拌和物配合比參

10、數(shù)的選擇34/70二、配制強(qiáng)度按下式確定試配強(qiáng)度 fcu,o fcu,k+3 式中：fcu,o混凝土試配強(qiáng)度（MPa） fcu,k設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa） 標(biāo)準(zhǔn)差（商品混凝土攪拌站= 4.5 MPa） 高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇35/70三、配合比參數(shù)的選擇 高性能混凝土中由于摻入了高效減水劑和活性礦物摻合料，使得用于描述其強(qiáng)度與水膠比之間關(guān)系的強(qiáng)度公式成為一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。 在北美，普遍采用Abrams水灰比定理。對(duì)純水泥混凝土，水灰比與強(qiáng)度之間的反比關(guān)系以下式表示： f混凝土的抗壓強(qiáng)度；X水灰比（體積比）；K1，K2實(shí)驗(yàn)參數(shù)，其大小取決于除水灰比之外的其它因素，如原材料性能，實(shí)驗(yàn)齡期以

11、及所采用的度量單位等 高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇36/70 Abrams公式描述了在混凝土原材料，特別是水泥確定的條件下混凝土強(qiáng)度與其水灰比之間的關(guān)系。對(duì)不同的原材料，將存在不同的K1、K2值。當(dāng)部分水泥被摻合料取代后，Abrams公式同樣適用，只不過需將公式中的水灰比改為水膠比，這一推廣的前提條件是膠結(jié)料的組成比例固定不變。 高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇37/70 法國等將Feret公式進(jìn)行推廣，得到如下的混凝土強(qiáng)度公式： 式中f28c混凝土28天圓柱體特征抗壓強(qiáng)度； KG 集料類型決定的系數(shù)； RC 水泥強(qiáng)度，即由份砂、份水泥、半份水(重量比)制成的砂漿的28天強(qiáng)度； A 每

12、方混凝土中引入的空氣體積(升)； (0.5)火山灰性系數(shù)； K2=0.2LF/C (0.07)填充料活性系數(shù)； W，C，PFA，SF，LF和BFS分別為混凝土中水，水泥，粉煤灰，硅粉，石灰石微填料和礦渣的含量 。高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇 推廣后的Feret式假定等量的礦渣和水泥將具有同樣的28天強(qiáng)度效應(yīng)，實(shí)際上，這種假設(shè)在大多數(shù)情況下是不合適的，即BSF前面的系數(shù)不為，甚至為一變量，其大小與所用礦渣、水泥的性質(zhì)以及礦渣的摻量有關(guān)。 38/70澳大利亞在他的混凝土配比設(shè)計(jì)系統(tǒng)中采用如下強(qiáng)度公式：式中 混凝土的含氣量（%） 當(dāng)混凝土強(qiáng)度，水泥用量在一定范圍內(nèi)(一般小于550kg/m3)時(shí)

13、采用第一表達(dá)式，而在此范圍之外時(shí)，采用第二表達(dá)式，這主要是由于混凝土強(qiáng)度并不隨水泥用量的增大而無限制地提高。當(dāng)水泥種類改變時(shí)，他采用強(qiáng)度修正系數(shù)以考慮強(qiáng)度的變化。 高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇當(dāng)摻入活性礦物摻合料時(shí)，他采用“等效水泥用量(Ceq)”以取代上述表達(dá)式中的C： 式中 Ceq等效水泥用量；C實(shí)際水泥用量；C1等摻合料的用量；K1等由實(shí)驗(yàn)得到的系數(shù)，一般地，對(duì)粉煤灰為；對(duì)礦渣為；對(duì)硅粉為3-4。 實(shí)際上，對(duì)某種確定的摻合料，K1等系數(shù)不僅隨摻合料的性質(zhì)而變化，而且隨摻合料用量，混凝土齡期等的變化而變化。 39/70 為和我國的技術(shù)規(guī)定JGS55相銜接，歐陽東采用Bolomey公式

14、來發(fā)展含摻合料因素的強(qiáng)度公式。從水泥組成的觀點(diǎn)來看，混凝土的摻合料可視作水泥的組成部分水泥混合材。這樣六組分的混凝土系統(tǒng)可視作五組分的混凝土系統(tǒng)，其中水泥組分由原來的純水泥(C)轉(zhuǎn)換為另一種水泥B(B=C+M)，在這種情形下，Bolomey強(qiáng)度公式對(duì)此系統(tǒng)適用，此時(shí)Bolomey強(qiáng)度公式： 高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇40/70 （x）數(shù)據(jù)最好的取得途徑則是：在摻合料成為規(guī)格化的商品之后，（x）（按不同水泥類別分別測(cè)試）作為最重要的參數(shù)之一，由摻合料的制造商提供。 式中（x）稱之為摻合料強(qiáng)度效應(yīng)函數(shù)，x是摻合料的摻量。當(dāng)配制混凝土的水泥品種穩(wěn)定，水灰比變化不大時(shí)，（x） 主要與摻合料的品

15、種、質(zhì)量和摻量有關(guān)，當(dāng)對(duì)于某一特定的摻合料， （x）是摻量(x)的函數(shù)，此時(shí)，積累的（x）數(shù)據(jù)可以長期使用，也可以與使用同類型水泥、摻合料的其他人共享。水膠比宜高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇41/70基本參數(shù) 單方混凝土用水量宜175 kg/m3。膠凝材料總量宜為300 kg/m3550 kg/m3，其中礦物微細(xì)粉用量宜膠凝材料總量的30 %。砂率宜為37 %44 %。高效減水劑摻量根據(jù)坍落度要求而定。 高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇42/70高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇43/70高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇44/70第一章 緒論第四節(jié) 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)高性能混凝土拌

16、和物配制的目標(biāo)高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇確定高性能混凝土拌和物配合比的方法高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)化45/701.美國混凝土協(xié)會(huì)（ACI）的方法 高性能砼配合比主要方法2.法國路橋中心實(shí)驗(yàn)室(LCPC)提出的方法 3. P.K.Mehta的半經(jīng)驗(yàn)半試驗(yàn)性方法4. P.L.J.Domone等提出的方法確定高性能混凝土拌和物配合比的方法46/701.美國混凝土協(xié)會(huì)（ACI）的方法 211委員會(huì)制訂的“使用粉煤灰和硅酸鹽水泥的HPC設(shè)計(jì)指南”，指出了一種摻粉煤灰的HPC混凝土配合比設(shè)計(jì)和優(yōu)化的方法。此法適用于抗壓強(qiáng)度在41-83MPa之間的普通容重非引氣混凝土，主要是采用一系列不同膠凝

17、材料比例和用量進(jìn)行試拌，從而得到最佳配合比。其步驟如下：a、坍落度和混凝土強(qiáng)度的選擇；b、選擇集料最大粒徑；c、選擇最佳集料用量；d、估算拌合水用量；e、選擇水膠比；f、計(jì)算膠凝材料用量；g、計(jì)算基準(zhǔn)拌合物配合比；h、計(jì)算摻粉煤灰的拌合物配合比；i、試拌調(diào)整及選擇最佳配合比確定高性能混凝土拌和物配合比的方法47/702.法國路橋中心實(shí)驗(yàn)室(LCPC)提出的方法 法國路橋中心對(duì)高強(qiáng)混凝土的研究是走在世界前沿上的。其提出的配比設(shè)計(jì)方法基于三個(gè)主要假設(shè)： a、對(duì)合定的原材料，混凝土強(qiáng)度主要取決于膠結(jié)漿體的特性，且可用廣義Feret公式描述混凝土強(qiáng)度與水灰比、用水量、水泥用量、摻合料用量、水泥強(qiáng)度以及

18、集料類型等因素之間的關(guān)系； b、當(dāng)混凝土的集料組成固定時(shí)，其工作性取決于兩個(gè)因素：一是膠結(jié)漿體的體積；二是膠結(jié)漿體的流動(dòng)性； c、當(dāng)滿足強(qiáng)度和工作性時(shí)，需要膠結(jié)漿體時(shí)少時(shí)的砂率稱為最優(yōu)砂率，當(dāng)換成另一種等體積、等粘度的漿體后，該最優(yōu)砂率保持不變。確定高性能混凝土拌和物配合比的方法48/70 該配比設(shè)計(jì)方法的主要思想是：在模型材料上進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，即用膠結(jié)漿體進(jìn)行流變?cè)囼?yàn)，用砂漿進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)。這樣可避免用直接的的方法優(yōu)化高強(qiáng)混凝土配比參數(shù)時(shí)所需進(jìn)行的大量試配工作。 LCPC還開發(fā)了高強(qiáng)、高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)輔助軟件。引入數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)大大減少配合比設(shè)計(jì)所需的實(shí)驗(yàn)次數(shù)并節(jié)約了時(shí)間。其思

19、想是建立若干個(gè)數(shù)學(xué)模型，各自表述某種工程性能和混凝土組成的關(guān)系，然后將這些模型組合起來。他們編制了一套BETONLAB軟件作為一個(gè)“電子實(shí)驗(yàn)室”，可較好地預(yù)測(cè)給定要求（包括經(jīng)濟(jì)性）的最佳配合比。 確定高性能混凝土拌和物配合比的方法49/70等提出的方法 英國的等提出的方法基于最大密實(shí)度理論。 最大密實(shí)度理論的出發(fā)點(diǎn)是混凝土的集料占據(jù)的相對(duì)體積應(yīng)盡可能地多，集料顆粒之間的空隙由膠結(jié)漿體填充，水膠比是根據(jù)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度確定的。 但是如果膠結(jié)漿體僅填滿集料間的空隙，那么混凝土拌合物將不具備可工作性。為配出具有一定工作性的混凝土拌合物，需要加大膠結(jié)漿體的數(shù)量，增加的膠結(jié)漿體提供了集料顆粒之間的潤滑作

20、用，從而使拌合物具有可工作性。 另外，實(shí)際的最佳砂率還要考慮細(xì)集料的顆粒的表面積效應(yīng)，即實(shí)際的最佳砂率要小于集料顆粒堆積最密實(shí)時(shí)的砂率。 確定高性能混凝土拌和物配合比的方法50/70該方法的主要步驟如下：a、根據(jù)混凝土的28天強(qiáng)度與水膠比關(guān)系選擇混凝土的水膠比。這一關(guān)系建立在以往的許多試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上。b、選擇高效減水劑的摻量。高效減水劑的摻量隨混凝土水膠比的減少而增大。c、利用專門設(shè)計(jì)的儀器量測(cè)不同砂率下集料顆粒堆積物的空隙含量，找到空隙率最小時(shí)的砂率。d、試驗(yàn)研究集料堆積物的空隙含量與其表面積的綜合效應(yīng)。分兩部分內(nèi)容：一是研究多余漿體數(shù)量與拌合物坍落度之間的關(guān)系；二是研究集料表面積對(duì)所需的多

21、余漿體的影響。e、確定最優(yōu)砂率。 確定高性能混凝土拌和物配合比的方法51/70的半經(jīng)驗(yàn)半試驗(yàn)性方法 美國的提出的配比設(shè)計(jì)方法是一種半經(jīng)驗(yàn)半試驗(yàn)性的方法。 其基本要點(diǎn)是：1對(duì)適當(dāng)?shù)拇旨?，為得到高的體積穩(wěn)定性，膠結(jié)漿體與集料的體積分別占35%和65%為宜；2根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)確定用水量；3混凝土的膠結(jié)料組成有三種選擇：a、純水泥；b、水泥+礦渣(或粉煤灰)，體積比為75：25；c、水泥+粉煤灰+硅粉，體積比為75：15：10；4高效減水劑的摻量可取1%；5混凝土的粗細(xì)集料體積比對(duì)強(qiáng)度等級(jí)A可取3：2，對(duì)強(qiáng)度等級(jí)B-E可適當(dāng)增大確定高性能混凝土拌和物配合比的方法52/70 由于一些參數(shù)是經(jīng)驗(yàn)性的，

22、所以初次設(shè)計(jì)的配合比僅僅作為一個(gè)參考，還需使用實(shí)際的原材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試配，再根據(jù)所要求的工作性和強(qiáng)度調(diào)整配合比。 確定高性能混凝土拌和物配合比的方法53/70配合比設(shè)計(jì)路線（1）漿集比 固定漿集體積比35：65可以很好地解決強(qiáng)度、工作性和尺寸穩(wěn)定性之間的矛盾，配制出理想的高性能混凝土。對(duì)于加入超塑化劑的混凝土需進(jìn)行強(qiáng)力攪拌，因此在不摻引氣劑時(shí)，混凝土中一般也含有2%的空氣。因抗凍性要求而使用引氣劑時(shí)，含氣量設(shè)定為56%。在漿體中要扣除這部分空氣體積。（2）用水量 對(duì)于傳統(tǒng)混凝土，用水量的選擇取決于混凝土的坍落度和石子最大粒徑。而高性能混凝土的石子最大粒徑為2025mm，變化范圍很??；坍落度為2

23、00250mm,變化范圍也很小，而且可以通過外加劑摻量來控制。因此，用水量的選擇不必考慮上述這兩個(gè)因素，而應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度來選擇。確定高性能混凝土拌和物配合比的方法54/70（3）礦物細(xì)摻料硅酸鹽水泥。用占總膠結(jié)料體積約25%的優(yōu)質(zhì)粉煤灰和磨細(xì)礦渣等量取代水泥。用占總膠結(jié)料體積約10%的硅灰和15%的優(yōu)質(zhì)粉煤灰混合等量取代水泥。（4）減水劑 減水劑應(yīng)通過試驗(yàn)，根據(jù)與水泥的相容性，在萘系和三聚氰胺系的超塑化劑中選擇。建議第一盤試配用1%。在生產(chǎn)時(shí)，往往先加入總量的2/3或3/4，到現(xiàn)場(chǎng)再加入其余部分。（5）砂率 砂率取決于粗集料的級(jí)配和粒形。高性能混凝土的漿體數(shù)量較大，第一盤試配料中粗細(xì)集料的比例以3

24、：2為宜，即砂率為40%。確定高性能混凝土拌和物配合比的方法55/702、配合比設(shè)計(jì)步驟（1）估計(jì)拌和水用量 根據(jù)強(qiáng)度等級(jí)的要求，估計(jì)拌和水用量。（2）計(jì)算漿體體積組成 用漿體體積3,減去上一步驟估計(jì)的用水量和3空氣含量，按細(xì)摻料的三種情況計(jì)算漿體體積組成，如表4-4所示。確定高性能混凝土拌和物配合比的方法56/70確定高性能混凝土拌和物配合比的方法57/70（3）估計(jì)集料用量 集料總量為3,強(qiáng)度等級(jí)A的第一盤配料粗、細(xì)集料用量體積分別為 3和3。其他強(qiáng)度等級(jí)隨著強(qiáng)度的提高用水量減小而塑化劑摻量加大，粗、細(xì)集料用量體積比可稍減小：強(qiáng)度等級(jí)B為1.95:3.05, 強(qiáng)度等級(jí)C為1.90:3.10

25、,強(qiáng)度等級(jí)D為1.85:3.15, 強(qiáng)度等級(jí)E為（4）計(jì)算混凝土中各材料用量 通常所用原材料的密度為：硅酸鹽水泥3,C級(jí)粉煤灰（即CaO含量小于5%的低鈣灰）或磨細(xì)礦渣3; 凝聚硅灰3;天然砂3;普通碎石3。 表5-5為第一盤試配料配合比實(shí)例。確定高性能混凝土拌和物配合比的方法58/70確定高性能混凝土拌和物配合比的方法59/70（5）試配和調(diào)整 以上方法中有很多假設(shè)，因此必須用現(xiàn)場(chǎng)使用的原材料經(jīng)多次試配，逐漸調(diào)整。坍落度主要用超塑化劑摻量來調(diào)整。增加超塑化劑摻量可能引起拌和物離析、泌水和緩凝。此時(shí)可增加砂率和減小砂的細(xì)度模量來克服離析、泌水現(xiàn)象。3、現(xiàn)場(chǎng)和試驗(yàn)室配合比驗(yàn)證 由于我國地域遼闊，

26、工程材料使用量大，原材料質(zhì)量難于穩(wěn)定。例如，相同標(biāo)號(hào)的南方和北方水泥的性質(zhì)由于受水泥生產(chǎn)原料和工藝的影響而區(qū)別較大；高效減水劑市場(chǎng)較亂，性能不夠理想；砂石生產(chǎn)的質(zhì)量不規(guī)范等等，因此目前使用很低用水量的困難還很大。確定高性能混凝土拌和物配合比的方法60/70配合比基本步驟1、確定基本滿足強(qiáng)度和耐久性要求的初步配合比2、在實(shí)驗(yàn)室實(shí)配、檢測(cè)、進(jìn)行工作性調(diào)整確定混凝土基準(zhǔn)配合比。3、通過對(duì)水灰比的微調(diào)，確定水泥用量最少但強(qiáng)度能滿足要求的實(shí)驗(yàn)室配合比。（設(shè)計(jì)配合比）4、考慮砂石的含水率計(jì)算施工配合比（實(shí)際配合比）高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇61/70 水灰比（ mw/mc ）、單位用水量（mw）和

27、砂率（s）是混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)基本參數(shù)。凝膠材料水砂石子水泥漿骨料混凝土單位用水量mw砂率w水灰比 mw/mc與強(qiáng)度、耐久性有關(guān)與流動(dòng)性有關(guān)與粘聚性、保水性有關(guān)高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇62/70 由這些設(shè)計(jì)方法看出，HPC配比設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，沒有統(tǒng)一的條條框框。選擇合適的原材料，優(yōu)化配比參數(shù)，或是根據(jù)合理的性能配比參數(shù)關(guān)系模型，有目的地進(jìn)行少量的試配，然后由試配結(jié)果使關(guān)系模型中的參數(shù)具體化，便是高性能混凝土配比設(shè)計(jì)的合理途徑。 現(xiàn)在配比設(shè)計(jì)的一個(gè)趨勢(shì) 混凝土安全性專家系統(tǒng)確定高性能混凝土拌和物配合比的方法63/70第一章 緒論第四節(jié) 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)高性能混凝土拌和物配制的目標(biāo)高性能混凝土拌和物配合比參數(shù)的選擇確定高性能混凝土拌和物配合比的方法高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)化64/70混凝土安全性專家系統(tǒng)混凝土耐久性設(shè)計(jì)系統(tǒng)混凝土抗堿集料反應(yīng)系統(tǒng)混凝土抗凍性系統(tǒng)混凝土抗硫酸鹽侵蝕系統(tǒng)混凝土抗鋼筋銹蝕系統(tǒng)混凝土先進(jìn)實(shí)用技術(shù)系統(tǒng)泵送混凝土系統(tǒng)高強(qiáng)混凝土系統(tǒng)工程輔助設(shè)計(jì)評(píng)估與診斷工程修補(bǔ)（復(fù)）文獻(xiàn)檢索幫助工程輔助設(shè)計(jì)評(píng)估與診斷 工程修補(bǔ)（復(fù)）文獻(xiàn)檢索幫助工程輔助設(shè)計(jì)評(píng)估與診斷工程修補(bǔ)（復(fù)）文獻(xiàn)檢索幫助工程輔助設(shè)計(jì)評(píng)估與診斷工程修補(bǔ)（復(fù)）文獻(xiàn)檢索幫助高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)化65/70（1） 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)