浅谈自密实高性能混凝土配合比的计算方法
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自密实混凝土配合比设计方法和步骤自密实混凝土具有很高的流动性而不离析、不泌水,能不经振捣或少振捣而自动流平并充满模型和包裹钢筋的混凝土。
由于自密实混凝土对振捣的消除,显著降低了普通振捣混凝土施工中的噪音污染,明显改善混凝土的施工性,降低劳动成本;节约振捣机具和能耗,从而减少机械费用及人工费用,具有较好的经济效益。
且在生产中需大量添加粉煤灰、粒化高炉矿渣等工业废料,又有利于资源得到有效的利用。
1原材料的选择1.1水泥配制自密实混凝土一般采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,应符合国家标准GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的规定。
而对于有温控要求的大体积自密实混凝土需要选用矿渣硅酸盐水泥、中热或低热水泥,水泥需具有较低的需水性,并能与所用的高效减水剂有较好的相容性。
1.2掺和料自密实混凝土中掺加掺和料主要目的是改善混凝土的工作性、提高混凝土耐久性和降低混凝土水化热。
可选用粉煤灰、粒化高炉矿渣粉等作为矿物掺和料。
粉煤灰应符合国家标准GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》规定,自密实混凝土优先使用I级粉煤灰,也可以使用II级粉煤灰,但要控制需水量比不超过100%。
粒化高炉矿渣粉应符合国家标准GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》的规定,自密实混凝土宜使用S95级矿渣粉。
1.3骨料粗骨料宜采用连续级配或2个及以上单粒径级配搭配使用,最大公称粒径不宜大于20mm;对于结构紧密的竖向构件、复杂形状的结构以及有特殊要求的工程,粗骨料的最大粒径不宜大于16mm。
粗骨料中的针片状颗粒含量对自密实混凝土间隙通过性影响较大,其含量不宜超过8%,粗骨料含泥量及泥块含量应分别小于1.0%,0.5%。
细骨料宜采用级配II区的中砂,天然砂的含泥量、泥块含量以及人工砂的石粉含量应符合标准JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的规定。
1.4外加剂外加剂性能应符合GB8076-2008《混凝土外加剂》和GB50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》中的有关规定。
混凝土施工配合比的计算方法一、引言混凝土是建筑工程中常用的一种材料,其品质直接影响着工程质量。
而混凝土的品质又受到施工配合比的影响,因此正确计算混凝土施工配合比是保证混凝土质量的重要前提。
本文将详细介绍混凝土施工配合比的计算方法。
二、施工配合比的概念施工配合比是指混凝土中各种原材料(水泥、砂、石等)的配合比例,用来确定混凝土中各种原材料的用量。
施工配合比的合理性直接影响着混凝土的品质和性能。
三、施工配合比计算的基本原则1. 按照设计要求确定混凝土强度等级和其他性能指标;2. 按照混凝土配合比设计方法,计算出每立方米混凝土所需水泥量、砂、石用量;3. 根据实际情况,调整施工配合比,使其满足混凝土强度等级和其他性能指标要求。
四、施工配合比计算的步骤1. 确定混凝土强度等级和其他性能指标要求,例如抗压强度、泌水性、坍落度等;2. 根据设计要求,选择相应的混凝土配合比设计方法,例如细集料密实度法、最小水胶比法、最佳配合比法等;3. 按照所选择的配合比设计方法,计算出每立方米混凝土所需水泥量、砂、石用量;4. 根据实际情况,对计算结果进行调整,使其满足混凝土强度等级和其他性能指标要求;5. 确定最终的施工配合比。
五、具体计算方法1. 细集料密实度法细集料密实度法是一种常用的混凝土配合比设计方法,其核心思想是通过细集料的密实度来控制混凝土的用水量。
具体计算步骤如下:(1)根据设计要求确定混凝土强度等级和其他性能指标要求;(2)根据设计要求选择细集料的级配范围;(3)计算出细集料的理论密实度,公式如下:$$\gamma_{t}=\frac{\sum\left(M_{D_{i}} /\gamma_{D_{i}}\right)}{\sum M_{D_{i}} / \gamma_{D_{i}}} $$其中,$M_{D_{i}}$为细集料中粒径为$D_{i}$的颗粒质量,$\gamma_{D_{i}}$为粒径为$D_{i}$的颗粒的容重。
混凝土配合比计算方法混凝土配合比是指混凝土中水泥、砂、骨料和水的配合比例。
合理的混凝土配合比可以保证混凝土的强度、耐久性和工作性能。
因此,正确计算混凝土配合比是混凝土工程中非常重要的一步。
首先,我们需要确定混凝土的设计强度等级。
混凝土的设计强度等级是根据工程要求和使用环境来确定的,常见的设计强度等级有C15、C20、C25等。
确定了设计强度等级后,我们就可以根据国家标准中的配合比设计原则来确定水灰比和砂率。
其次,根据混凝土中水泥、砂、骨料和水的比例关系,可以利用配合比设计原则来计算混凝土中水泥、砂、骨料和水的用量。
一般来说,混凝土的配合比可以通过实验室试验来确定,也可以根据经验公式来计算。
在计算混凝土配合比时,需要注意以下几点:1. 水灰比的确定,水灰比是指混凝土中水和水泥的比例,它直接影响混凝土的强度和耐久性。
一般来说,水灰比越小,混凝土的强度和耐久性就越好。
根据国家标准中的规定,不同强度等级的混凝土有相应的最小水灰比限制。
在确定水灰比时,需要考虑混凝土的工作性能和抗渗性能。
2. 砂率的确定,砂率是指混凝土中砂和骨料的比例,它直接影响混凝土的工作性能和成本。
一般来说,砂率越大,混凝土的工作性能就越好,但成本也会相应增加。
在确定砂率时,需要考虑混凝土的工作性能和成本。
3. 骨料的确定,骨料是混凝土中的主要材料之一,它直接影响混凝土的强度和耐久性。
在确定骨料用量时,需要根据设计强度等级和骨料的质量特性来确定。
综上所述,混凝土配合比的计算方法是根据设计强度等级,确定水灰比和砂率,然后根据配合比设计原则计算水泥、砂、骨料和水的用量。
在计算配合比时,需要考虑混凝土的强度、耐久性、工作性能和成本等因素,以确保混凝土的质量和工程的安全可靠性。
自密实混凝土配合比设计方法和步骤一、自密实混凝土配合比设计要点自密实混凝土在当前建筑施工新技术、新设备的有效带动下得到了广泛推广与普及应用,它促进了建筑工程项目施工质量与施工效率的有效提升。
作为一种新型高性能混凝土,它的变形性能、耐久性能表现十分突出,可被合理应用于建筑工程设计领域中,充分发挥其应有价值作用,对提高建筑工程结构质量很有帮助。
而为了顺利完成建筑工程施工过程,针对自密实混凝土配合比进行科学合理设计是非常有必要的,它在制备高质量自密实混凝土方面非常具有现实价值与意义。
自密实混凝土的配合比设计有别于普通混凝土,因为它所采用的绝对体积法(JGJ/T283)与普通混凝土配合比设计计算方法不同。
在配合比设计过程中,需要注意满足以下几点:第一,要保证单位体积用水量在155~180kg(JGJ/T283)范围内。
第二,要保证其水胶比根据粉体种类、掺量不同进行调整,其体积比应该取值为0.8~1.15(JGJ/T283)。
第三,要根据单位体积用水量与水胶比计算单位体积粉体量,将其数值控制在0.16~0.23(JGJ/T283)范围内。
第四,要将自密实混凝土单位体积浆体量控制在0.32~0.40(JGJ/T283)范围内。
考虑到自密实混凝土会产生早期收缩问题,所以必须有效控制其水胶比,计算它的单位体积粉体量。
从自密实混凝土的适用范围看来,它比较适用于浇筑量较大、浇筑深度较深且高度较大的工程结构。
在该过程中要保证配筋密实、结构复杂、结合施工空间限制工程结构、工程进度以及其它因素限制影响,需要重新调整自密实混凝土工程结构空间。
二、自密实混凝土配合比设计方法与步骤(一)工程项目概况本文选取了贵州省余庆至安龙高速公路罗甸至望谟段高速公路工程项目,设计中采用了多项新材料、技术与工艺内容,并对自密实混凝土配合比设计方法与步骤进行分析。
该工程项目中采用了普通钢筋混凝土配合片石混凝土,建立共同自密实混凝土施工机制,保证在桥梁下部构造基础位置优化调整到位,建立隧道多层次衬砌结构,构建边沟盖板、框格、挡墙梁位置采用到自密实混凝土。
浅谈自密实高性能混凝土配合比的计算方法[日期:2006-11-17] 来源:《中国混凝土网》作者:[字体:大中小]余志武潘志宏谢友均刘宝举(中南大学土木建筑学院,湖南长沙 410075)摘要:与普通混凝土相比,自密实混凝土配合比计算涉及的因素多,除了要满足强度要求外,对工作性更有很高的要求,因此,自密实混凝土配合比与普通混凝土配合比有很大差别。
自密实混凝土至今没有形成统一的设计计算方法。
本文对常用的自密实高性能混凝土配合比计算方法作了简单介绍,在对自密实高性能混凝土配合比计算参数如水胶比、浆集比、粗细骨料体积等方面作了一些探讨的基础上,结合固定砂石体积计算法,对全计算法进行了改进。
改进后的计算方法更能符合自密实高性能混凝土的特点并且计算简单,使用方便,该方法对自密实混凝土的配制和应用推广有一定的意义。
关键词:高性能混凝土;自密实混凝土;配合比计算;配合比设计中图分类号:文献标示码:ACOMMENTS ON MIX CALCULATION METHOD OF SELF COMPACTING HIGH PERFORMANCE CONCRETEYu Zhiwu Pan Zhihong Xie Youjun Liu Baoju(Civil and Architecture College, Central South University)Abstract: Comparing with mix calculation of ordinary concrete, mix calculation of self -compacting concrete (SCC) deals with more factors. Not only the demand of st rength should be met, but also the requirements for workability should be met well, so SCC is different from ordinary concrete. Up to now, there is no uniform mix me thod of SCC. In this paper, mix calculation method in common use is introduced con cisely. Based on discussions of mix design parameters such as water binder ratio, paste aggregate ratio, and volume content of fine and coarse aggregation, and refe rred to the fixed volume content of aggregate method, the modified overall calcula tion method is presented. It can well satisfy the demands of the trait of SCC, and the application of the method is simple and convenient. The method proposed in th is paper is beneficial to the popularization of SCC .Keywords: high performance concrete, self compacting concrete, mix calculation, mix design1. 引言自密实高性能混凝土是在低水胶比下具有很高的流动性而不离析、不泌水,能不经振捣靠自重流平并充满模型和包裹钢筋的新型高技术混凝土,采用这种技术能生产出均匀质量的优良混凝土。
自密实混凝土配合比设计计算步骤1、设定1m3混凝土中粗骨料的松散体积V a0(0.5~0.6m3 ), 计算1m3粗骨料的用量mg:m g= V g0×ρg02、计算砂浆密实体积Vm:V m =1-m g/ρg3、设定砂浆中砂的体积含量(0.42~0.44m3), 计算砂的密实体积Vs: V s=(0.42~0.44)×V m4、计算1m3混凝土中砂子的用量ms:m s= V s×ρs5、计算浆体密实体积Vp:V p= V m-V s6、根据混凝土的设计强度等级,确定重量水胶比(W/B)w。
7、根据耐久性、温升控制等要求设定胶凝材料中矿物掺合料的体积分数Va,计算胶凝材料的表观密度ρb8、计算体积水胶比(W/B)v:(W/B)v=(W/B)w×ρb/10009、计算胶凝材料总用量mb 和单位用水量mw:mb =Vp/[1+(W/B)v]×ρbmw = mb*(W/B)wm b 宜为450~550kg/m3, mw宜小于200kg/m3 。
10、计算水泥用量和矿物掺合料用量:m c= Vp /[1+(W/B)v]×(1-Va)×ρcm a= mb -mc11、根据试验选择外加剂的品种和掺量。
12、通过试拌、调整后确定配合比。
自密实混凝土配合比设计示例•某混凝土工程要求浇筑C40的自密实混凝土,所用水泥为42.5级普通水泥,实际抗压强度为48Mpa,水泥的表观密度为3050kg/m3;矿物掺合料为粉煤灰,表观密度为2300kg/m3;石子最大粒径为20mm,堆积密度为1600kg/m3,表观密度为2650kg/m3 ;砂子为中砂,表观密度为2600kg/m3;外加剂为高效减水剂。
自密实混凝土配合比计算•计算粗骨料的用量(取V g0为0.55):m g= V g0×ρg0 =0.55×1600=880(kg)•计算砂浆密实体积V mV m=1-m g/ρg =1-880/2650=0.668(m3)•计算砂的密实体积V s(取砂的体积含量为0.43):Vs =0.435×Vm=0.435×0.668=0.291 (m3)•计算砂子的用量m s:ms = Vs×ρs=0.291×2600=757(kg)•计算浆体密实体积V p:Vp = Vm-Vs=0.668-0.291=0.377 (m3)•由混凝土设计强度等级,确定重量水胶比(W/B)w:配制强度取为49.9Mpa,(W/B)w= (0.46×48)/(49.9+0.46×0.07×48)=0.43•设定胶凝材料中矿物掺合料的体积分数V a为0.30,计算胶凝材料的表观密度ρb :ρb =(1- Va)×ρc+ Va×ρa=0.7×3050+0.30×2300=2825(kg/m3 )•计算体积水胶比(W/B)v :(W/B)v =(W/B)w×ρb/1000=0.43×2.825=1.215•计算胶凝材料总用量和单位用水量m w :mb =Vp/[1+(W/B)v]×ρb=0.377/[1+1.215]×2825=480(kg)mw = mb*(W/B)w=480×0.43=206 (kg)•计算水泥用量和矿物掺合料用量:mc = Vp/[1+(W/B)v]×(1-Va)×ρc=0.377/[1+1.215]×(1-0.3)×3050=363(kg)ma = mb-mc=480-363=117 (kg)。
浅谈高性能混凝土配合比及收缩徐变效应摘要:混凝土结构因其具有易加工、能耗低、耐久性好、与钢材等结合性好、适宜于大规模生产等特点,问世一百多年来,已成为现代结构不可缺少的工程结构。
混凝土技术的发展使预应力混凝土技术的设想成为现实,同时预应力混凝土技术的发展也使大跨与超大跨桥梁的应用与日俱增,这些建筑物均对结构构件提出了高强、轻质的要求,为此高强高性能混凝土逐渐成为人们关注的焦点。
关键词:混凝土;配合比;收缩徐变一、高性能混凝土配合比设计方法很久以来,良好的配合比设计需要更多的是“技巧而非科学”。
这句话充分说明了长久以来配合比的确定主要依靠经验和试验,从而产生了诸多经验性模型,而大多数模型并没有充分认识到经验性本质所在。
本文介绍一种比较流行的高性能混凝土(HPC)配合比设计方法:全计算法。
下面对全计算法进行简要介绍。
1.1 全计算法的基本观点:1) 混凝土各组成材料(包括固、气、液三相)具有体积加和性;2) 石子的空隙由干砂浆填充;3) 干砂浆的空隙由水填充;4) 干砂浆由水泥、细掺合料、砂和空气隙所组成。
1.2 全计算法需要考虑的地方:1、参数 A、B 的选择全计算法进行 HPC 混凝土设计时,水胶比的计算公式中A、B 的参数仍以《JGJ 55-2000 普通混凝土配合比设计规程》为依据,而规程中规定的参数适用于混凝土强度等级小于C60 级时,与高性能混凝土一些要求已经不符。
2、砂拔系数的选择全计算法中的砂拔系数设定偏高。
目前混凝土骨料主要为两种碎石掺配,在实际施工过程中应严格控制粒径<5mm><5mm><5mm>根据以上二点,进行一些参数的修改,并在全计算法的基本观点中增加一点。
为:4) 干砂浆由水泥、细掺料、砂和空气隙所组成;5) 粒径<5mm>此方法合适于 52.5 级或以上的水泥。
二、高性能混凝土的工作及力学性能工作性主要描述新拌混凝土运输和振捣密实的能力,是新拌混凝土的重要性能,也将影响服役混凝土的性能。
自密实混凝土配合比设计自密实混凝土(SelfCompacting Concrete,简称 SCC)是一种具有高流动性、均匀性和稳定性,能够在自重作用下无需振捣而填充模板并达到充分密实的高性能混凝土。
自密实混凝土配合比设计是确保其性能满足工程要求的关键环节,下面我们就来详细探讨一下自密实混凝土配合比设计的相关内容。
一、自密实混凝土的特点自密实混凝土具有以下显著特点:1、高流动性:能够在无需振捣的情况下,自流平并填充复杂的模板空间。
2、良好的填充性:可以通过狭窄的空间和钢筋间隙,无离析和堵塞现象。
3、稳定性好:在运输和浇筑过程中,保持均匀的性能,不发生泌水和分层。
这些特点使得自密实混凝土在高层建筑、大跨度桥梁、地下工程等领域得到了广泛的应用。
二、自密实混凝土配合比设计的基本原则1、满足工作性能要求自密实混凝土应具有足够的流动性、填充性和抗离析性,以确保在施工过程中能够顺利填充模板,并保持混凝土的均匀性。
2、保证力学性能在满足工作性能的前提下,混凝土的强度、耐久性等力学性能应符合设计要求。
3、合理控制原材料用量通过优化水泥、骨料、矿物掺合料和外加剂的用量,达到经济合理、环保节能的目的。
4、考虑施工条件配合比设计应考虑施工现场的温度、湿度、浇筑方式等因素,以确保混凝土的性能在施工过程中不受影响。
三、原材料的选择1、水泥宜选用质量稳定、强度等级不低于 425 的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
水泥的品种和强度等级应根据工程要求和施工条件进行选择。
2、骨料(1)粗骨料:应选用级配良好、粒形规整、质地坚硬的碎石或卵石。
粗骨料的最大粒径不宜超过 20mm,以保证混凝土的流动性。
(2)细骨料:宜选用级配良好、细度模数在 24~28 之间的中砂。
细骨料的含泥量和泥块含量应严格控制,以避免影响混凝土的性能。
3、矿物掺合料常用的矿物掺合料有粉煤灰、矿渣粉和硅灰等。
矿物掺合料可以改善混凝土的工作性能、提高耐久性和降低成本。
在自密实混凝土中,矿物掺合料的用量通常较大。
混凝土标准配合比一、前言混凝土作为一种重要的建筑材料,在建筑工程中占据着至关重要的地位。
混凝土的质量直接影响着建筑物的稳定性和使用寿命,因此混凝土的配合比是保证混凝土质量的关键之一。
本文将详细介绍混凝土标准配合比的相关内容。
二、混凝土标准配合比的概念与分类混凝土标准配合比是指在一定的条件下,按照一定的比例配制出混凝土所需的水泥、砂、石、水等材料的混合比例。
按照混凝土的使用要求和性能要求的不同,混凝土标准配合比可分为普通混凝土、高强混凝土、高性能混凝土、自密实混凝土等。
三、混凝土标准配合比的设计原则1.保证混凝土的强度、耐久性等性能指标符合设计要求。
2.尽量节约材料和降低成本,同时保证混凝土的质量。
3.根据现场环境和工艺条件,合理选择配合比。
四、混凝土标准配合比的设计方法混凝土标准配合比的设计方法有以下几种:1.极限状态设计法极限状态设计法是指根据混凝土在使用状态下可能出现的极限状态,选择适当的配合比,以保证混凝土的安全性和耐久性。
2.性能设计法性能设计法是指根据混凝土的使用性能要求,选取适当的配合比,以保证混凝土的使用寿命和性能。
3.等级设计法等级设计法是指按照国家规定的混凝土等级标准,选择适当的配合比,以保证混凝土的强度和耐久性等性能指标符合国家标准。
五、混凝土标准配合比的设计步骤混凝土标准配合比的设计步骤如下:1.确定混凝土等级和使用要求。
2.确定混凝土的材料性能和用量。
3.选择合适的水灰比和砂率。
4.根据混凝土的强度和耐久性等要求,确定配合比。
5.进行实验验证,调整配合比。
六、混凝土标准配合比的计算方法混凝土标准配合比的计算方法如下:1.计算水灰比和砂率。
水灰比=混凝土所需水量/水泥用量砂率=砂的重量/砂和石的总重量2.计算配合比。
配合比=水泥用量/砂的重量/石的重量七、混凝土标准配合比的调整方法混凝土标准配合比在实际应用中可能会出现偏差,需要进行调整。
调整方法有以下几种:1.增加水泥用量,提高混凝土的强度。
C50自密实混凝土配合比设计及性能研究摘要:我国对高性能混凝土的研究和应用较晚, 20 世纪 80 年代初高性能混凝土首先在预应力混凝土桥梁中得到应用。
到 21 世纪,随着高性能混凝土技术和大跨径桥梁建设的发展, C50 ~ C80 超高强度的自密实型高性能混凝土的应用也将越来越广。
对于某些重载、大跨径特殊建筑物,其结构复杂、配筋稠密,普通混凝土很难满足其使用要求。
所以,为了满足建筑物个性化外形和复杂内部结构要求,一种高流动度、高稳定性的自密实混凝土被开发出来。
关键词:C50 自密实混凝土;配合比设计;强度性能自密实高性能混凝土是具有典型自密性和填充性的特种混凝土, 其组成材料比例对技术性能和应用效果影响显著。
混凝土每年的需求量巨大。
自密实混凝土拥有众多优点,在工程中得到了广泛应用,目前国内很多学者都对其进行了研究,自密实混凝土对原材料有着较高的要求。
配合比设计时要考虑原材料检验结果,不同地区在原材料上存在一定程度的差异,所以应该根据本地区材料性能,通过在原材料的选择和优化设计参数上配制出了 C50 自密实混凝土,并对其主要性能进行分析。
一、自密实高性能混凝土配合比设计原则自密实高性能混凝土是一种新型高性能混凝土,其新拌混凝土具有很高的流动性, 不泌水、不离析,流动性经时损失小,可不振捣而达到自流平的效果,并能充满模板和包裹钢筋。
与普通混凝土相比 ,自密实高性能混凝土原材料组分多 ,均匀性与致密性高 ,技术性能明显改善。
大量研究表明,采用多功能复合型外加剂、超细矿质掺合料及合理比例的组成材料,是获得自密实高性能混凝土的重要技术途径。
因此 ,自密实高性能混凝土配合比设计显得更为复杂和重要。
通常自密实高性能混凝土配合比设计应遵守以下原则:(1)选择优质的原材料, 包括水泥品种和性能,砂石材料规格和级配等。
(2)满足工作性的条件下 ,采用尽可能小的水胶比、最优的砂率及适量外加剂。
(3)满足强度的前提下 ,使水泥或胶凝材料的用量尽量小 ,即混凝土浆体体积率应尽可能小(全部胶凝材料与水的体积占混凝土总体积的百分比),最好不超过 35 %。
混凝土配合比设计的原理与方法一、概述混凝土配合比设计是混凝土工程中的重要环节之一,它直接关系到混凝土的性能和使用效果。
混凝土配合比设计的目的是确定混凝土中各种原材料的配合比例,以满足工程设计要求,同时保证混凝土具有足够的强度、耐久性和稳定性。
本文将从混凝土配合比设计的原理、方法和流程等方面进行详细阐述。
二、原理混凝土配合比设计的基本原理是在满足工程要求的前提下,尽可能地利用各种原材料的性能,达到经济合理的配合比。
混凝土的性能主要包括强度、耐久性、变形性和稳定性等方面。
混凝土中各种原材料的性能也各不相同,水泥是混凝土的主要胶凝材料,矿物掺合料可以改善混凝土的性能,骨料和砂石是混凝土的骨架材料,水是混凝土中的一种重要原材料,它对混凝土的强度和耐久性有很大影响。
因此,在混凝土配合比设计中,需要综合考虑各种原材料的性能和特点,合理配比,达到最佳的混凝土性能。
三、方法混凝土配合比设计的方法主要有试验法和经验法两种。
1. 试验法试验法是根据试验结果进行混凝土配合比设计的方法。
试验法需要进行大量的试验,通过试验数据来确定混凝土中各种原材料的配合比。
试验法主要分为标准试验法和非标准试验法两种。
(1)标准试验法标准试验法是指按照国家或地区规定的标准试验方法进行试验,并根据试验结果确定混凝土的配合比。
标准试验法通常包括混凝土试块的制备、养护和试验等步骤。
混凝土试块的制备是混凝土配合比试验中最关键的环节之一。
试块的制备应按照规定的方法进行,试块的尺寸和数量也应符合规定的要求。
试块的养护时间一般为28天,养护条件应符合规定的要求。
试块的压缩强度试验是确定混凝土强度的重要手段之一,试验数据可以用于混凝土配合比设计。
(2)非标准试验法非标准试验法是指根据工程要求和试验条件进行的试验。
非标准试验法通常针对特殊要求的混凝土,如高强度混凝土、自密实混凝土等。
非标准试验法需要针对具体情况制定试验方案,并根据试验结果进行混凝土配合比设计。
引言概述:自密实混凝土是一种具有良好流动性和较高密实性的特殊混凝土,广泛应用于建筑、结构工程以及水利、交通等领域。
其配比设计是保证自密实混凝土性能和工程质量的重要环节。
本文将探讨自密实混凝土配比设计的方法和步骤,并介绍自密实混凝土配比设计中需要考虑的几个关键因素。
正文内容:1. 按照强度要求确定混凝土配合比:1.1 确定混凝土强度等级:根据工程设计要求和结构设计要求,确定混凝土的强度等级,一般以标称抗压强度表示。
1.2 确定水胶比:水胶比是决定混凝土强度和耐久性的关键参数,一般根据使用环境和材料特性选择适当的水胶比。
1.3 确定骨料比例:根据混凝土的强度要求和骨料的特性,确定适当的骨料比例,并考虑骨料的粒径分布。
1.4 确定水灰比:水灰比是指水和水泥质量之比,一般根据混凝土强度要求和工作性能选择适宜的水灰比。
1.5 确定水的用量:根据混凝土的工作性能要求和胶凝材料的特性,确定适当的水的用量。
2. 考虑自密实混凝土的流动性和密实性:2.1 确定自密实混凝土的目标流动度:根据工程施工要求和混凝土的使用条件,确定自密实混凝土的目标流动度。
2.2 选择适当的粉煤灰掺量:粉煤灰是自密实混凝土中的一种常用掺合料,可以改善混凝土的流动性和密实性。
2.3 考虑黏结剂的使用:自密实混凝土中通常添加一定比例的黏结剂,以提高混凝土的流动性和密实性。
2.4 控制混凝土的砂浆含量:自密实混凝土中的砂浆含量会影响混凝土的流动性和密实性,应根据具体情况进行合理控制。
2.5 考虑施工条件和时间:自密实混凝土的施工条件和时间对于混凝土的流动性和密实性有一定影响,需要在配比设计中充分考虑。
3. 考虑自密实混凝土的耐久性:3.1 选择适当的胶凝材料:自密实混凝土中的胶凝材料应选择具有良好的耐久性和持久性的材料,如高性能水泥等。
3.2 控制自密实混凝土的水胶比:水胶比对混凝土的耐久性有重要影响,需要在配比设计中控制水胶比,以保证混凝土的耐久性。
自密实混凝土配合比设计一、文献综述1.1自密实混凝土简介混凝土是由胶凝材料( 如水泥) 和各种矿物掺合料、骨料( 如砂石) 及水按适当比例配合,拌合形成混合物,经过一定时间的凝结硬化,形成具有力学性能的人造石材。
自密实混凝土(Self-Consolidating Concrete 简称 SCC)是指在自身重力作用下能够流动、密实,即使存在致密钢筋也能完全填充模板,同时获得很好均质性,并且不需要附加振动的混凝。
自密实混凝土拥有众多优点:卓越的流动性和自填充性能,并且不离析、不泌水,能够保证混凝土良好的密实性;施工过程中无需振捣,避免了振捣对模板产生的磨损,并且没有振捣噪音,能够改善工作环境和安全性;成型后的混凝土有优异的耐久性,不会出现表面气泡或蜂窝麻面,不需要进行表面修补,能够改善混凝土的表面质量[1]。
自密实混凝土具有砂率较高、胶凝材料掺量较大、高效减水剂用量较大等特点,这些特点使得自密实混凝土与普通混凝土的配合比设计大不相同。
再加上自密实混凝土对原材料的要求比较严格,各种原材料因地域性不同所表现出来的材料组成和性质有着天壤之别。
所以,针对于某一地区的原材料性能合理地进行自密实混凝土的配合比设计有重要的意义[2]。
二、自密实混凝土概述2.1研究的目的及意义[3]从1988年日本有了关于自密实混凝土的首篇报道以来,自密实混凝土的发展已有十几年的历史。
本文首先将对其进行综述,概括介绍国内外关于自密实混凝土的基本研究应用结论,这为系统地认识自密实混凝土并进一步开展相关研究工作奠定了基础。
2.1.1国内对自密实混凝土的研究国内对自密实混凝土的研究与应用开始于90年代初期。
1987年冯乃谦教授提出了流态混凝土概念,奠定了这一研究的基础。
1993年,北京城建集团构件厂在研制出C60-C80大流动性高强度混凝土的基础上开始着手于免振捣自密实高性能混凝土的研制,于1996年获得了免振捣自密实混凝土的国家专利。
自密实混凝土配合比设计要点自密实混凝土是一种新型高性能混凝土,也称为免振混凝土,其最大的优点就是能够在自重下不用振捣,能够通过钢筋密集、结构截面比较复杂的工程部位,自行填充模板内的空间并保持自身的均匀性和密实性,形成密实的混凝土结构。
如果将自密实高性能混凝土灌入钢管,形成钢管自密实高性能混凝土,更能充分发挥钢结构与混凝土结构的优点。
新拌自密实混凝土也属于宾汉姆流体,它的流动是自重力大于τ0而产生剪切变形的结果,流动程度则取决于η值的大小。
也就是要求其流变性质接近于牛顿流体,要有很小的屈服剪应力τ0及较大的塑性黏度η,得到较高的流动性同时又不离析的拌和物。
采用高效减水剂增塑和超细粉矿物质掺和料以及改善胶凝材料级配都可以降低τ0和η值,使混凝土拌合物达到自流平所需要的流动性。
流变性可由屈服剪应力τ0 和塑性黏度η两个参数来确定,τ0 既是混凝土开始流动的前提,又是混凝土不离析的重要条件。
自密实混凝土的主要性能评价指标为扩展度、28d抗压强度和倒坍时间。
这是一个多指标正交试验,我们通过极差分析来判断主次影响因素,以及采用多指标功效系数法分析试验数据,确定理论最优设计方案。
配合比设计中要知道影响自密实混凝土性能的指标哪个最重要,哪个要最优先解决,分清主次,由主到此地试配出最佳方案。
影响指标的主次顺序:水胶比>外加剂种类>水泥强度等级>掺合料组合。
一、原材料1、水泥在使用大量掺合料的情况下,普通硅酸盐水泥更适合配制自密实混凝土2、外加剂高效减水剂是配制自密实混凝土必不可少的成分,由于自密实混凝土要求具有较大的流动性,良好的粘聚性,所以需要选择减水率较高、保水性较好的优质高效减水剂,同时所用的减水剂要与水泥和掺合料有良好的适应性。
聚羧酸高效减水剂与各种水泥的适应性较好,掺量很少就可以达到更高的减水率,坍落度损失小,混凝土粘聚性好,更适合配制低水灰比的高强混凝土。
而减少水泥用量,可以降低混凝土产生的水化热同时节约成本;无论是从实用性和经济性两方面考虑,使用聚羧酸类高性能减水剂是最佳方案。
自密实混凝土配合比设计自密实混凝土配合比设计一、前言自密实混凝土是指在浇注后不需要人工振捣即可自行充填和排气,从而达到一定的密实度的混凝土。
自密实混凝土广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程领域中,其优点为减少了人工振捣的劳动强度和噪音污染,提高了施工效率和质量。
二、自密实混凝土的配合比设计1. 配合比设计原则自密实混凝土的配合比设计应遵循以下原则:(1)满足强度要求:根据工程要求确定混凝土的强度等级,保证混凝土达到相应的强度要求。
(2)满足耐久性要求:根据工程环境条件确定混凝土所需的抗渗性、耐久性等指标,保证混凝土在使用寿命内不发生质量问题。
(3)满足施工性要求:考虑施工现场条件,确定适宜的材料和配合比方案,保证施工顺利进行。
(4)经济合理:在满足以上三个原则的前提下,尽可能降低成本,提高经济效益。
2. 自密实混凝土的材料选择(1)水泥:水泥是混凝土中最重要的材料之一,应选择优质的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。
(2)细集料:细集料应选用粒径小于5mm的天然河沙或人工制造的细骨料。
(3)粗集料:粗集料应选用粒径大于5mm、小于25mm的天然砂石或人工制造的骨料。
为保证混凝土自密实性能,粗集料应在细集料中占比适当。
(4)掺合料:可选用高效减水剂、缓凝剂、氧化剂等掺合物,以提高混凝土流动性和自密实性能。
3. 自密实混凝土配合比设计方法(1)按照强度等级和环境条件确定混凝土所需抗渗性、耐久性等指标;(2)根据细、粗集料质量比确定最佳配合比;(3)根据混凝土流动性要求确定使用高效减水剂和缓凝剂的用量;(4)根据混凝土自密实性能要求确定使用氧化剂的用量;(5)根据施工现场条件调整配合比,保证混凝土施工顺利进行。
4. 自密实混凝土配合比设计实例以C30自密实混凝土为例,其配合比设计如下:水泥:P.O42.5水泥,350kg/m³细集料:天然河沙,750kg/m³粗集料:天然砂石,1250kg/m³高效减水剂:2.5%(按水泥重量计)缓凝剂:0.2%(按水泥重量计)氧化剂:1.5%(按水泥重量计)以上配合比经过试验验证,能够满足C30强度等级和抗渗性、耐久性等指标要求,并具有较好的流动性和自密实性能。
自密实混凝土配合比设计作者:薛瑞吴禹周俊敏来源:《建筑工程技术与设计》2015年第11期摘要:自密实混凝土是近年来研究开发的新型高性能混凝土,它具有优良的变形能力,能够完全依靠自重作用充满模板,同时具有良好的黏聚性防止离析泌水,拌合物均匀密实,硬化后具有良好的力学和耐久性能。
因此国内外针对自密实混凝土的设计原理和方法进行了深入研究,本文介绍了国内外6种自密实混凝土配合比设计的基本原理和方法,并进行了分析总结。
提出了自密实混凝土配合比设计需要遵循的原则、配置技术和相应的质量可控制措施。
关键词:自密实混凝土;配合比设计;性能0 引言自密实混凝土是近年来研究开发的新型高性能混凝土,它具有优良的变形能力,能够完全依靠自重作用充满模板,同时具有良好的黏聚性防止离析泌水,拌合物均匀密实,硬化后具有良好的力学和耐久性能[1]。
自密实混凝土与普通混凝土相比较,有以下几个性能上的特点:(1)新拌的阶段,直接可以依靠自重进行充模、密实,无需额外人工进行振捣使其密实。
(2)原始缺陷在早龄期阶段可以避免。
(3)在硬化过后,面对外部环境的侵蚀,具有足够的抵抗能力。
当前,虽然已有较多自密实混凝土的配合比的设计方法,但自密实混凝土配合比设计仍然缺少有效的理论指导,这样让自密实混凝土在广泛应用上面受到了不小的阻力。
因此,从现实意义上来说,研究这一问题就显得非常重要。
1 自密实混凝土配合比设计方法自密实混凝土配合比的设计方法,目前在国内外主要有以下几种:全计算法,固定砂石体积法,参数设计法,改进全计算法,简易配合比设计法,骨料比表面积法等。
下面对这6 种配合比计算方法的特点进行重点介绍。
(1)固定砂石体积法:由岗村甫教授提出的固定砂石体积法是应用最早、最广的自密实混凝土配合比设计方法。
该方法在保证强度的基础上,体现了按工作性要求设计自密实混凝土的原则。
(2)全计算法:这种方法是由武汉工业大学的陈建奎教授最早提出来的,是作为高性能混凝土的一种设计新法。
浅谈自密实高性能混凝土配合比的计算方法摘要:文章首先针对自密实高性能混凝土材料配合比例计算中比较常用的方法进行解决,并对两种方法做出了对比分析,帮助确定混凝土材料配合比例计算的有效方法。
在此基础上重点介绍影响混凝土材料使用性能的配合比例因素,并对各项配合比例的调节控制方法进行探讨,提升使用效果以及所浇筑结构的承载能力。
关键词:自密实高性能;混凝土材料;配合比计算一、固定砂石体积含量计算法和全计算法简介1.固定砂石体积含量计算法对于混凝土配合比例的计算,首先确定固定砂石体积含量,对于高性能混凝土材料的强度控制,固体原料是需要重点加强控制的部分,也关系到是否能够帮助提升浇筑性能,因此选择固定砂石体积计算方法是十分科学的,也是现阶段比较常用的方法之一。
计算是需要通过实验来对其中的材料添加量进行确定的,实验前确定混凝土材料强度以及流动性的需求标准,在此基础上对各项原料进行添加投放,固体砂石添加投放是需要逐渐增加用量的,这样方便技术人员确定最合理的数量添加点,在接下来的计算中,也可以参照这种方法来更深入的解决添加比例问题,在所进行的材料控制中,要将使用安全性作为前提,这样添加数量控制才是最合理的,以免影响到后续的建设使用效果,也能够帮助提升混凝土材料的性能以及密实程度。
根据所添加的重量以及在总材料中所占有的比例来确定最终的体积计算结果,这样也能够更符合现场实际情况,帮助进一步提升计算结果准确程度,确保材料投入使用后在质量安全上能够达到规定的标准。
2.全计算法全计算法应用需要对材料的体积进行确定划分,通常是以单位平方米为计算单位,对其中各项原料的添加数量比例都需要特别的控制注意,以免影响到最终的使用效果。
通常这种方法是可以基于固定砂石体积含量基础上进行的,以免材料出现使用效果下降,或者混凝土浆料使用效果不达标的问题。
全计算方法在应用过程中主要是确定水泥与石灰的比例,通过改变水泥与石灰比例可以起到对混凝土流动性控制的效果,最终的使用安全性也得到了保障。
浅谈自密实高性能混凝土配合比的计算方法[日期:2006-11-17] 来源:《中国混凝土网》作者:[字体:大中小]余志武潘志宏谢友均刘宝举(中南大学土木建筑学院,湖南长沙 410075)摘要:与普通混凝土相比,自密实混凝土配合比计算涉及的因素多,除了要满足强度要求外,对工作性更有很高的要求,因此,自密实混凝土配合比与普通混凝土配合比有很大差别。
自密实混凝土至今没有形成统一的设计计算方法。
本文对常用的自密实高性能混凝土配合比计算方法作了简单介绍,在对自密实高性能混凝土配合比计算参数如水胶比、浆集比、粗细骨料体积等方面作了一些探讨的基础上,结合固定砂石体积计算法,对全计算法进行了改进。
改进后的计算方法更能符合自密实高性能混凝土的特点并且计算简单,使用方便,该方法对自密实混凝土的配制和应用推广有一定的意义。
关键词:高性能混凝土;自密实混凝土;配合比计算;配合比设计中图分类号:文献标示码:ACOMMENTS ON MIX CALCULATION METHOD OF SELF COMPACTING HIGH PERFORMANCE CONCRETEYu Zhiwu Pan Zhihong Xie Youjun Liu Baoju(Civil and Architecture College, Central South University)Abstract: Comparing with mix calculation of ordinary concrete, mix calculation of self -compacting concrete (SCC) deals with more factors. Not only the demand of st rength should be met, but also the requirements for workability should be met well, so SCC is different from ordinary concrete. Up to now, there is no uniform mix me thod of SCC. In this paper, mix calculation method in common use is introduced con cisely. Based on discussions of mix design parameters such as water binder ratio, paste aggregate ratio, and volume content of fine and coarse aggregation, and refe rred to the fixed volume content of aggregate method, the modified overall calcula tion method is presented. It can well satisfy the demands of the trait of SCC, and the application of the method is simple and convenient. The method proposed in th is paper is beneficial to the popularization of SCC .Keywords: high performance concrete, self compacting concrete, mix calculation, mix design1. 引言自密实高性能混凝土是在低水胶比下具有很高的流动性而不离析、不泌水,能不经振捣靠自重流平并充满模型和包裹钢筋的新型高技术混凝土,采用这种技术能生产出均匀质量的优良混凝土。
自密实高性能混凝土最主要的性能是在自重作用下无需振捣,自行填充模板空间,可用于难以浇筑甚至无法浇筑的结构。
自密实形成的混凝土结构具有良好的力学性能和耐久性能。
自密实高性能混凝土由于免振,可节省劳动力和电力,提高施工效率,免除振捣所产生的噪音给环境造成的危害,且能解决传统混凝土施工中的漏振、过振以及钢筋密列难以振捣等问题,可保证钢筋、预埋件、预应力孔道的位置不因振捣而移位,并能大量利用工业废料做掺合料,降低混凝土的水化热,提高耐久性,具有显著的技术、经济和社会效益。
众所周知,配制混凝土首先要确定混凝土配合比。
目前混凝土配合比设计的方法一般都是先计算,再试验调整,因此,配合比计算是确定自密实高性能混凝土配合比的第一个环节。
自密实混凝土配合比与普通混凝土配合比有很大差别,至今没有形成统一的设计计算方法。
在任何情况下都能通用的混凝土配合比是不存在的,但针对自密实高性能混凝土特点和规律的配合比计算方法应该是能够找到的,探讨自密实高性能混凝土配合比计算方法对自密实混凝土的研究和应用有着重要的意义。
2. 国内外对自密实高性能混凝土配合比设计的研究1993年,最早提出自密实高性能混凝土的日本东京大学冈村甫教授(Hajime Okamura)介绍了自密实高性能混凝土的配合比设计方法[1],他的主要观点如下:首先对浆体和砂浆进行试验以检测超塑化剂、水泥、细骨料和火山灰质掺合料之间的相容性,然后进行自密实高性能混凝土的配合比试验。
这种方法的优点是避免了重复进行同样的混凝土质量控制试验,节省了时间和劳动力。
这种方法的缺点是:1)在自密实高性能混凝土配合比设计之前,要对砂浆和浆体进行质量控制,而许多混凝土预拌厂商并没有做这些试验所需的设备。
2)配合比设计方法和过程对于实际应用过于复杂。
冈村甫教授还提出了简单的自密实高性能混凝土配合比例[2]:1)粗骨料的用量固定为固体体积的50%。
2)细骨料的用量固定为砂浆体积的40%。
3)体积水灰比取决于水泥的性质,假定为0.9到1.0。
4)超塑化剂的用量和最终的水灰比根据确保混凝土自密实能力的需要来决定。
这些可作为自密实高性能混凝土配合比的校核原则。
另外,JRMCA提出了冈村甫方法的简化版本-―自密实高性能混凝土标准化配比设计方法[3],该方法可用于大掺量细粉掺和料和水胶比小于0.30的场合。
日本预拌混凝土联合会提出固定砂石体积含量的方法计算高流动自填充混凝土配合比[4]。
法国路桥实验中心(LCPC) 开发了基于BTRHEOM流变仪和RENE LCPC软件的自密实高性能混凝土配合比设计方法[5],但不购买软件,该方法很难为他人使用。
瑞典水泥和混凝土研究院(CBI)基于堵塞体积率和钢筋净距与粒径粒度比率之间的关系提出了自密实高性能混凝土的配合比设计方法[6],因为仅采用粗骨料和浆体拌合的混凝土很容易导致严重的离析,使用该方法怎样进行评价性试验还不是很清楚。
自密实高性能混凝土的独特优点,近年来引起了国内研究者的兴趣。
国内的一些研究机构和高等院校对自密实高性能混凝土的材料和结构性能进行了研究,取得了可喜的成绩。
国内外研究者们按照预定的目标,根据试验、经验和一定的数学方法提出了一些配合比,这些配比比较零散,而且研究者一般只对配合比的设计提出一些原则而较少对配合比的由来加以介绍。
由于原材料和配制工艺以及工作性评价方法的差异,人们得到的配合比数据差异较大,进行试验验证时复演性差。
台湾有人根据最大密度理论和富余浆体理论提出了密实拌合物计算法则[7],但是该方法和混凝土拌合物通过钢筋的能力或抵抗离析的能力之间的关系还未见报道。
从大陆自密实高性能混凝土研究的文献上看,自密实混凝土配合比计算方法一般有两类:直接引用高性能混凝土配合比计算的一些方法和固定砂石体积含量的计算方法。
下文将对采用高性能混凝土配合比计算的一种方法—全计算法和固定砂石体积含量法计算自密实高性能混凝土配合比进行简单的介绍和计算对比。
3. 固定砂石体积含量计算法和全计算法简介3.1 固定砂石体积含量计算法固定砂石体积含量计算法是根据高流动自密实混凝土流动性及抗离析性和配合比因素之间的平衡关系,在试验研究的基础上得到的一种能较好适应高流动自密实混凝土的特点和要求的配合比计算方法。
这种方法日本预拌混凝土联合会[4]和吴中伟院士[8]都作过介绍。
固定砂石体积含量计算法的计算步骤如下:(1)设定每立方米混凝土中石子的松堆体积为0.5-0.55m3,得到石子用量和砂浆含量。
(2)设定砂浆中砂体积含量为0.42-0.44得到砂用量和浆体含量。
(3)根据水胶比和胶凝材料中的掺合料比例计算得到用水量和胶凝材料总量。
最后由胶凝材料总量计算出水泥和掺合料各自的用量。
3.2 全计算法[10]全计算法设计原理为:由假定的混凝土体积模型经过数学推导,得出HPC单方用水量和砂率的计算公式,再结合传统的水灰比定则,即可全面定量地得出混凝土中各组分的用量,这样便实现了自密实高性能混凝土配合比设计从半定量走向全定量的全计算。
全计算法中混凝土配制强度和水胶比的计算与普通混凝土相同,经体积模型推导得出的用水量公式与砂率公式如下:用水量公式:(1)式中:V e、V a分别为浆体体积和空气体积,单位m3;ρc、ρf分别为水泥比重和粉煤灰比重,单位kg/m3;为胶水比;为掺合料(粉煤灰)体积掺量百分比。
砂率公式:(2)式中:V es为干砂浆体积,单位m3;ρs、ρg分别为砂、石表观密度,单位kg/m3。
3.3固定砂石体积量法与全计算法算例比较笔者试验时采用的原材料参数为:水泥表观密度3120kg/m3,水泥实际强度46.9MPa,粉煤灰表观密度2480kg/m3,砂表观密度2727kg/m3,碎石堆积容重1430kg/m3,碎石表观密度2778kg /m3,粉煤灰体积掺量46%,采用固定砂石体积量法与全计算法计算结果见表1。
4. 自密实高性能混凝土配合比的主要参数4.1水胶比一般都认为低强混凝土的水胶比和抗压强度关系也适应于高性能混凝土[8,9]。
混凝土配比设计规程[11]的直线公式为(3)式中:f cu,p为混凝土试配强度,f ce为水泥实际强度,单位为MPa。
对碎石混凝土,A取0.48,B取0.52;对卵石混凝土,A取0.50,B取0.61。
同济大学[12]提出的用于高性能混凝土的水胶比公式形式与(3)式同,但A、B取值不同。
对碎石混凝土A取0.304,B取-0.62;对卵石混凝土A取0.296,B取-0.71。
表1表2混凝土强度等级按文献[11]水胶比按文献[12]水胶比吴中伟推荐值按文献[11]体积水胶比按文献[11]体积水胶比备注300.45 0.480.36-0.41.40 1.50碎石0.44 0.48 1.38 1.51卵石400.360.340.33-0.371.13 1.07碎石0.360.34 1.13 1.07卵石500.310.280.29-0.320.970.86碎石0.310.270.980.86卵石600.270.230.28-0.310.850.72碎石0.28 0.23 0.860.71卵石日本预拌混凝土联合会[4]提出的高流动自填充混凝土的配合比设计方法中,通过水泥浆试验来确定体积水胶比。