科技創(chuàng)新提高混凝土質(zhì)量的動(dòng)力

科技創(chuàng)新

提高混凝土質(zhì)量的動(dòng)力

朱效榮教授?混凝土技術(shù)?雜志主編北京城建混凝土研究所所長唐山冀東混凝土研發(fā)中心常務(wù)副主任首席科學(xué)家報(bào)告的主要內(nèi)容

多組分混凝土理論的創(chuàng)立-----突破水泥與混凝土連接點(diǎn)技術(shù)理論的瓶頸預(yù)濕骨料技術(shù)理論的創(chuàng)立-----突破制約當(dāng)前砂石含泥與外加劑適應(yīng)性的技術(shù)理論瓶頸一、多組分混凝土理論的內(nèi)容1、水泥與混凝土強(qiáng)度之間的計(jì)算公式

多組分混凝土理論主要介紹了的混凝土強(qiáng)度與水泥強(qiáng)度、膠凝材料填充系數(shù)和硬化漿之間的關(guān)系：

f---混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度值σ---水泥水化形成的強(qiáng)度值，由水泥實(shí)測強(qiáng)度求得。U---填充系數(shù)u=(u1C+u2F+u3K+u4Si)/(C+F+K+Si)m---硬化密實(shí)漿體占混凝土的體積百分比2混凝土配合比的設(shè)計(jì)

1）配制強(qiáng)度的確定

按現(xiàn)行規(guī)范fcu.p=fcu.o+1.645σ確定2）膠凝材料用量的確定

依據(jù)多組分混凝土理論公式：

當(dāng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度、工作性、水泥、耐久性指標(biāo)確定后，將各參數(shù)代入上式，以求得水泥用量C0，為降低水泥水化熱，采用摻合料等活性、等填充替換建立聯(lián)立方程，通過計(jì)算可以求得水泥與摻合料的準(zhǔn)確用量，實(shí)現(xiàn)了摻合料品種和用量的合理選擇，使水泥與摻合料的摻量達(dá)到最佳。等填充充替換換C0=u1C+u2F+u3K等活性性替換換C0=αα1C+αα2F+αα3K最小用用量條條件C+F+K≥≥300最多用用量條條件C+F+K≤≤600根據(jù)由由以上上分析析及公公式的的推導(dǎo)導(dǎo)即可可求得得水泥泥、礦礦渣粉粉、粉粉煤灰灰和硅硅灰的的準(zhǔn)確確用量量。得得到透透水混混凝土土強(qiáng)度度、工工作性性、耐耐久性性與膠膠凝材材料用用量之之間確確定的的數(shù)字字量化化關(guān)系系。二混混凝土土預(yù)濕濕骨料料技術(shù)術(shù)混凝土土預(yù)濕濕骨料料技術(shù)術(shù)1.技術(shù)背景2.預(yù)濕骨料技術(shù)措施

3.預(yù)濕骨料用水量和最佳砂率的確定

4.膠凝材料拌和用水量的確定

5.總用水的確定

6.預(yù)濕骨料裝置的工藝裝置

生產(chǎn)應(yīng)應(yīng)用報(bào)報(bào)告1.技術(shù)背背景在混凝凝土生生產(chǎn)過過程中中坍落落度不不穩(wěn)定定，造造成工工作性性能不不穩(wěn)定定和退退貨的的想象象較為為普遍遍，同同時(shí)造造成客客戶滿滿意度度下降降和生生產(chǎn)成成本上上升。。根據(jù)據(jù)多年年研究究得知知，這這是由由于砂砂石中中含有有黏土土質(zhì)粉粉料或或石粉粉時(shí),在生產(chǎn)產(chǎn)混凝凝土?xí)r時(shí)按照照同樣樣的水水膠比比，潤潤濕這這些粉粉料需需要消消耗一一定量量的水水，為為了使使這些些黏土土質(zhì)材材料具具有與與膠凝凝材料料同樣樣的流流動(dòng)性性，需需要吸吸附一一定量量的外外加劑劑技術(shù)背背景同時(shí)石石子含含有一一定量量的開開口空空隙，，骨料料進(jìn)入入攪拌拌機(jī)后后快速速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，砂砂漿中中的水水分在在離心心力的的作用用下無無法進(jìn)進(jìn)入石石子內(nèi)內(nèi)部，，混凝凝土流流動(dòng)性性很好好，一一旦攪攪拌機(jī)機(jī)停止止攪拌拌，石石子的的孔隙隙快速速吸收收了漿漿體中中的水水分，，這時(shí)時(shí)外加加劑也也按比比例流流入了了石子子的孔孔隙。。這樣樣使混混凝土土很快快失去去了流流動(dòng)性性性，，表現(xiàn)現(xiàn)為混混凝土土坍落落度損損失大大。由由于砂砂石中中粉料料與石石子開開口孔孔隙會(huì)會(huì)造成成水分分和外外加劑劑的雙雙重消消耗，，在引引起混混凝土土拌和和物坍坍落度度波動(dòng)動(dòng)和損損失的的同時(shí)時(shí)，增增加了了外加加劑摻摻量，，提高高了原原材料料生產(chǎn)產(chǎn)成本本。2.預(yù)濕骨骨料技技術(shù)措措施根據(jù)研研究，，我們們確定定采取取預(yù)濕濕骨料料和調(diào)調(diào)整砂砂率相相結(jié)合合的技技術(shù)措措施解解決砂砂石含含泥量量與石石粉量量高以以及吸吸水率率大導(dǎo)導(dǎo)致的的混凝凝土拌拌和物物初始始坍落落度小小、坍坍落度度經(jīng)時(shí)時(shí)損失失大以以及外外加劑劑摻量量高的的技術(shù)術(shù)難題題。針針對攪攪拌站站砂石石料特特定的的條件件，每每一批批砂石石料都都有一一個(gè)最最佳砂砂率，，我們們首先先通過過試驗(yàn)驗(yàn)求出出最佳佳砂率率；其其次求求得膠膠凝材材料混混合后后攪拌拌達(dá)到到標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)稠度度時(shí)的的用水水量，，然后后經(jīng)試試驗(yàn)求求得潤潤濕砂砂石所所用水水量，，最后后制作作預(yù)濕濕骨料料噴淋淋專用用設(shè)備備安裝裝到生生產(chǎn)線線用于于生產(chǎn)產(chǎn)即可可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)控制制質(zhì)量量降低低成本本的目目標(biāo)。。預(yù)濕骨骨料技技術(shù)措措施在具體體的操操作過過程中中，我我們研研究了了在攪攪拌站站砂石石上料料皮帶帶頭中中間倉倉位置置增加加一套套噴淋淋設(shè)備備，使使噴水水過程程和砂砂石的的上料料過程程同步步進(jìn)行行，以以便節(jié)節(jié)約時(shí)時(shí)間，，使砂砂石料料進(jìn)入入攪拌拌機(jī)之之前實(shí)實(shí)現(xiàn)表表面潤潤濕和和內(nèi)部部空隙隙的飽飽水狀狀態(tài)，，在生生產(chǎn)時(shí)時(shí)外加加劑和和水分分就全全部用用于膠膠凝材材料的的潤濕濕以及及工作作性的的改善善，初初始坍坍落度度提高高，坍坍落度度經(jīng)時(shí)時(shí)損失失減小小。達(dá)達(dá)到節(jié)節(jié)約減減水劑劑，保保證工工作性性，預(yù)預(yù)防坍坍落度度損失失且降降低混混凝土土成本本的目目的。。3.預(yù)濕骨料用水量和最佳砂率的確定

為實(shí)現(xiàn)砂中粉料潤濕和石子飽水，使砂石達(dá)到表面濕潤狀態(tài)，需要確定潤濕水量，具體測定方法如下：3.1.1石子物理參數(shù)的測定3.1.2石子用量及潤濕用水量的確定3.1粗骨料潤濕水量的測定3.2細(xì)骨料潤濕水量的測定3.2.1砂子物理參數(shù)的測定3.2.2砂子用量及潤濕用水量的確定3.3預(yù)濕骨料用水量計(jì)算3.4最佳砂率的確定生產(chǎn)應(yīng)應(yīng)用報(bào)報(bào)告3.1粗骨料潤濕水量的測定3.1.1石子物理參數(shù)的測定（1）取一個(gè)體積為10L的容量桶，往里裝滿石子，晃動(dòng)幾下之后用尺子刮平桶口，稱出其質(zhì)量為m1；則石子的堆積密度：ρg堆積=100m1（2）往裝滿石子的容量桶中緩慢加水至剛好完全浸泡石子為止，稱重求得石子空隙率為p,則石子的表觀密度：ρg表觀=1000m1/（1-p）（3）待3～5min后把水倒盡，稱出其質(zhì)量為m2；粗骨料的吸水率：

生產(chǎn)應(yīng)應(yīng)用報(bào)報(bào)告3.1.2石子用量及潤濕用水量的確定根據(jù)混凝土體積組成石子填充模型，在計(jì)算的過程中，由于砂子的孔隙率所占體積(160—180)L與膠凝材料拌和水(160—180)L和含氣量之和在混凝土拌和物中占據(jù)的體積基本相同，因此計(jì)算過程不考慮砂子的孔隙率和拌合水的體積。用石子的堆積密度減去單方混凝土中膠凝材料所占的體積對應(yīng)的石子量，即可求得每立方混凝土石子的準(zhǔn)確用量，則石子用量計(jì)算公式：G=ρg堆積

—(VC+VF+VK+VSi)×ρg表觀則1m3混凝土中粗骨料潤濕水量W2為單方石子用量乘以吸水率。

W3=G×

生產(chǎn)應(yīng)應(yīng)用報(bào)報(bào)告3.2細(xì)骨料潤濕水量的測定3.2.1砂子物理參數(shù)的測定（1）取一個(gè)體積為1L的容量桶，往里裝滿砂子，晃動(dòng)幾下之后用尺子刮平桶口，稱出其質(zhì)量為m1,則砂子的堆積密度為：ρs堆積=1000m1（2）將砂子倒進(jìn)0.15mm篩子，將裝有砂子的篩子放進(jìn)水盆完全浸泡至飽水后取出，待3～5min后不再滴水時(shí)，稱出其質(zhì)量為m2；（3）細(xì)骨料的吸水率：生產(chǎn)應(yīng)應(yīng)用報(bào)報(bào)告3.2.2砂子用量及潤濕用水量的確定

前邊已經(jīng)測得石子的空隙率p，由于混凝土中的砂子完全填充于石子的空隙中，每立方混凝土中砂子的準(zhǔn)確用量為砂子的堆積密度乘以石子的空隙率，則砂子用量計(jì)算公式如下：S=ρS堆積

×p

用砂子吸水率乘以單方混凝土砂子用量即可求得潤濕砂子的準(zhǔn)確用水量：

W2=S×生產(chǎn)應(yīng)應(yīng)用報(bào)報(bào)告單方混混凝土土骨料料潤濕濕用水水量等等于粗粗細(xì)骨骨料潤潤濕用用水量量之和和：W潤濕=W2+W33.4最佳砂率的確定最佳砂砂率SP=S/(S+G)3.3預(yù)濕骨料用水量計(jì)算生產(chǎn)應(yīng)應(yīng)用報(bào)報(bào)告4、膠凝材料拌和用水量的確定（1）試驗(yàn)法按照配合比設(shè)定的比例將各種膠凝材料混合成復(fù)合膠凝材料，采用測定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的方法求得膠凝材料的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量W0。即可求得膠凝材料拌和所需水量:W1=W0×B/100式中：B-----單方混凝土膠凝材料用量，kg/m3；

W0-----膠凝材料的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量；

W1-----單方混凝土膠凝材料拌和所需水量，kg/m3。（2）計(jì)算法根據(jù)各種膠凝材料的需水量系數(shù)和配合比設(shè)定的單方用量，用加權(quán)求和計(jì)算得到攪拌膠凝材料所需水量W1，公式如下：W1=（C+FβF+KβK+SiβSi）×（W0/100）式中:W0為水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。同時(shí)求得攪拌膠凝材料的有效水膠比。生產(chǎn)應(yīng)應(yīng)用報(bào)報(bào)告5、總用水的確定通過以以上計(jì)計(jì)算，，混凝土土攪拌拌膠凝凝材料料所用用水量量為W1；潤濕砂砂子所所需的的水W2；潤濕石石子所所需的的水W3；混凝土土總的的用水水量W=W1+W2+W3。生產(chǎn)應(yīng)應(yīng)用報(bào)報(bào)告效益分分析采用混混凝土土預(yù)濕濕骨料料技術(shù)術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)混凝凝土，，降低低了砂砂石進(jìn)進(jìn)入中中間倉倉時(shí)粉粉塵的的數(shù)量量，減減少了了揚(yáng)塵塵污染染，有有效地地改善善了生生產(chǎn)環(huán)環(huán)境質(zhì)質(zhì)量；；混凝凝土出出機(jī)坍坍落度度和施施工現(xiàn)現(xiàn)場泵泵送坍坍落度度較為為穩(wěn)定定，有有利于于混凝凝土的的施工工和現(xiàn)現(xiàn)場質(zhì)質(zhì)量控控制，，可減減少混混凝土土退灰灰傾倒倒排放放的數(shù)數(shù)量，，既節(jié)節(jié)約資資源又又保護(hù)護(hù)環(huán)境境；效益分分析攪拌機(jī)機(jī)電流流峰值值降低低，可可節(jié)省省混凝凝土生生產(chǎn)電電耗，，同時(shí)時(shí)攪拌拌電流流降低低，攪攪拌葉葉片和和襯板板的生生產(chǎn)磨磨損相相比將將有所所減輕輕，可可延長長電機(jī)機(jī)、攪攪拌葉葉片和和襯板板的使使用壽壽命1.5年，有有效提提高了了國家家資源源和能能源的的利用用率；；混凝凝土預(yù)預(yù)濕骨骨料技技術(shù)可可操作作性強(qiáng)強(qiáng)，便便于在在同行行業(yè)大大面積積推廣廣應(yīng)用用；推推廣和和應(yīng)用用混凝凝土預(yù)預(yù)濕骨骨料技技術(shù)是是改善善環(huán)境境，保保持現(xiàn)現(xiàn)代城城市可可持續(xù)續(xù)發(fā)展展的一一條重重要途途徑，，具有有明顯顯的社社會(huì)效效益和和環(huán)境境效益益。三小小結(jié)多組分分混凝凝土理理論的的創(chuàng)立立突破了了水泥泥與混混凝土土連接接點(diǎn)技技術(shù)理理論的的瓶頸頸，為為合理理利用用膠凝凝材料料提高高混凝凝土質(zhì)質(zhì)量提提供了了理論論指導(dǎo)導(dǎo)。預(yù)濕骨骨料技技術(shù)理理論的的創(chuàng)立立突破制制約當(dāng)當(dāng)前砂砂石含含泥與與外加加劑適適應(yīng)性性技術(shù)術(shù)理論論的瓶瓶頸，，準(zhǔn)確確區(qū)分分了混混凝土土中各各種材材料對對水的的消耗耗量，，為合合理使使用砂砂石料料，充充分發(fā)發(fā)揮外外加劑劑的減減水效效果，，提高高混凝凝土的的質(zhì)量量提供供了可可操作作的技技術(shù)規(guī)規(guī)范，，在生生產(chǎn)中中具有有重要要的指指導(dǎo)意意義。。謝謝謝?。?、靜夜夜四無無鄰，，荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。12月月-2212月月-22Sunday,December25,202210、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。20:06:4220:06:4220:0612/25/20228:06:42PM11、以我獨(dú)沈沈久，愧君君相見頻。。。12月-2220:06:4220:06Dec-2225-Dec-2212、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。20:06:4220:06:4220:06Sunday,December25,202213、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。12月-2212月-2220:06:4220:06:42December25,202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)發(fā)，舊國見青青山。。25十二月月20228:06:42下午20:06:4212月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月228:06下下午12月-2220:06December25,202216、行動(dòng)出成成果，工作作出財(cái)富。。。2022/12/2520:06:4220:06:4225December202217、做前，能能夠環(huán)視四四周；做時(shí)時(shí)，你只能能或者最好好沿著以腳腳為起點(diǎn)的的射線向前前。。8:06:42下下午8:06下下午20:06:4212月-229、沒有失敗敗，只有暫暫時(shí)停止成成功！。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、很多事情情努力了未未必有結(jié)果果，但是不不努力卻什什么改變也也沒有。。。20:06:4220:06:4220:0612/25/20228:06:42PM11、成成功功就就是是日日復(fù)復(fù)一一日日那那一一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小小小努努力力的的積積累累。。。。12月月-2220:06:4220:06Dec-2225-Dec-2212、世間間成事事，不不求其其絕對對圓滿滿，留留一份份不足足，可可得無無限完完美。。。20:06:4220:06:4220:06Sunday,December25,202213、不知知香積積寺，，數(shù)里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2220:06:4220:06:42December25,202214、意志志堅(jiān)強(qiáng)強(qiáng)的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥塊一一樣任任意揉揉捏。。25十十二二月20228:06:43下下午20:06:4312月月-2215、楚塞塞三湘湘接，，荊門門九派派通。。。。十二月月228:06下下午午12月月-2220:06December25,202216、少年十十五二十十時(shí)，步步行奪得得胡馬騎騎。。2022/12/2520:06:4320:06:4325December202217、空山新新雨后，，天氣晚晚來秋。。。8:06:43下午午8:06下午午20:06:4312月-229、楊柳散和風(fēng)風(fēng)，青山澹吾吾慮。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、閱讀一切好好書如同和過過去最杰出的的人談話。20:06:4320:06:4320:0612/25/20228:06:43