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預(yù)拌混凝土配合比設(shè)計要點
發(fā)布時間：
2023-01-04 16:15
沈陽混凝土為你講解：預(yù)拌混凝土配合比設(shè)計要點
1、沈陽混凝土---用水量
選擇適宜的用水量是預(yù)拌混凝土配合比設(shè)計中的關(guān)鍵，應(yīng)處理好如下兩個環(huán)節(jié)：一是用水量與外加劑用量及水泥用量間的關(guān)系(若用水量多，則外加劑摻量少，而水泥用量多；反之，用水量少，外加劑摻多些，水泥用量較少)，二是用水量和外加劑用量與出廠塌落度及交貨塌落度之間的匹配關(guān)系。
有關(guān)文獻(xiàn)中將未加泵送劑的混凝土稱為基準(zhǔn)混凝土，指出了基準(zhǔn)混凝土塌落度與流化后混凝土塌落度之間的關(guān)系。實踐表明，基準(zhǔn)混凝土塌落度較大(即用水量較多)時，流化后的塌落度大，塌落度損失小。反之，基準(zhǔn)混凝土塌落度過小，(即用水量太少)，高效泵送劑常用摻量下流化的塌落度雖然也較大(若砂率小時會造成離散)，但塌落度損失較快,這是預(yù)拌混凝土配合比設(shè)計中應(yīng)避免的。
2、沈陽混凝土--解決坍損的方法
解決其坍落度損失的辦法有兩種：一是增加泵送劑摻量0.5～1倍；二是增加用水量，提高基準(zhǔn)混凝土坍落度。專家建議，中低標(biāo)號混凝土在高溫季節(jié)及長距離運(yùn)輸時，基準(zhǔn)混凝土坍落度為70～90mm，用水量為190～200kg/m3；冬季及運(yùn)輸距離較短時基準(zhǔn)混凝土坍落度為50～70mm，用水量為180～190kg/m3。高標(biāo)號混凝土，基準(zhǔn)混凝土坍落度為2～10mm或維勃稠度5～10秒(即手捏成團(tuán))，其用水量為170～180kg/m3。
影響混凝土坍落度的因素，除了用水量及外加劑品種及摻量外，還有砂子的細(xì)度，石子的粒徑及含泥量、粉煤灰質(zhì)量及用量，水泥品種及用量等?；炷琳居捎谠牧瞎潭?，應(yīng)通過試驗，建立夏季和冬季現(xiàn)場交貨塌落度與用水量關(guān)系表。在保證可泵性的情況下，減少用水量是節(jié)省水泥的有效途徑。
當(dāng)坍落度偏小，可保持水灰比不變，增加適量水泥漿；
當(dāng)坍落度偏大，可在保持砂率不變條件下增加骨料；
如出現(xiàn)含砂不足，粘聚性和保水性不良現(xiàn)象，可適當(dāng)增加砂率，反之應(yīng)減少砂率。
3、沈陽混凝土--水泥用量
用水量確定后，根椐水灰比確定水泥用量：
泵送混凝土的水泥用水量不宜小于300kg/m3；最大水泥用量不宜大于550kg/m3?？?jié)B混凝土的水泥用量不宜小于320kg/m3。
水泥用量的多少反映一個混凝土拌合站的質(zhì)量管理水平。目前許多預(yù)拌混凝土站為了防止強(qiáng)度偏低或為了便于泵送，水泥用量較多。這樣雖可避免因強(qiáng)度不足而帶來的一系列困擾，但因水泥用量過多，造成成本增加，大體積混凝土還因水泥水化熱過大而產(chǎn)生溫度裂縫。為此，應(yīng)通過加強(qiáng)全面質(zhì)量管理，在確保質(zhì)量的前提下，盡量減少水泥用量。
4、砂率和允許出廠離析
泵送混凝土的砂率比非泵送混凝土適當(dāng)提高。砂率太小時混凝土的粘聚性及保水性差，坍落度試驗時離散（其坍落度起始時仿佛很大，實質(zhì)上是離散所致 ，泵送時容易因離析而造成堵管。當(dāng)砂率偏小，用水量又較少時，起始因離散坍落度也仿佛很大，停放半小時左右坍落度就小。砂率太大時，雖然混凝土的粘聚性良好，但因砂子表面積較大，包裹砂子表面所需的水泥漿量增加，造成坍落度下降，可泵性變差。為了得到坍落度大及粘聚性良好的混凝土，砂率既不能太小也不能太大，即存在一個合理的砂率問題。
特別要指出的是，預(yù)拌混凝土與攪拌后就泵送的混凝土有所不同，預(yù)拌混凝土是保證交貨時混凝土有適當(dāng)?shù)目杀眯?，即較大的坍落度與良好的粘聚性，而不是出廠時就必須具有上述性能。
專家指出：允許出廠混凝土離析，這是預(yù)拌混凝土配合比設(shè)計中的訣竅。預(yù)拌混凝土進(jìn)入攪拌運(yùn)輸車并不意味著攪拌結(jié)束，而是攪拌的延續(xù)。在這個運(yùn)輸過程中，水泥經(jīng)歷了初始反應(yīng)期(反應(yīng)活潑期)，水泥及水化物的比表面大量增加，吸附消耗了大量的泵送劑，導(dǎo)致ξ電位絕對值降低，水泥顆粒的電學(xué)穩(wěn)定性下降而發(fā)生凝聚。利用混凝土運(yùn)輸過程中的物理化學(xué)變化可使原離析的混凝土成為具有良好可泵性的混凝土。
反之，若混凝土運(yùn)輸出廠時就具有良好的粘聚性及坍落度，勢必砂率加大，由此造成水泥用量及用水量增加，而且還會因運(yùn)輸過程中混凝土的物理化學(xué)變化造成坍落度損失，現(xiàn)場泵送困難。
預(yù)拌混凝土砂率可根據(jù)經(jīng)驗選用或通過試驗確定。試拌時，擬定三個砂率，其中間值為經(jīng)驗值，上、下各加2%，試拌時測定停放30分鐘混凝土拌合物的坍落度。經(jīng)多次試驗，以既不離散，坍落度最大的砂率為合理砂率。然后增減用水或泵送劑用量，使試驗坍落度與交貨坍落度一致。
影響砂率的因素有：石子的粒徑及級配，砂子的細(xì)度，水泥用量及粉煤灰用量。一般，石子較粗及級配較好，砂子較細(xì)，水灰比較小(即水泥用量較多)及粉煤灰摻量較多時砂率較??；反之，石子較小及級配較差，砂子較粗，水灰比較大(水泥用量較少)時砂率偏大。建議應(yīng)用碎石的砂率為38～44%；用卵石時36～42%；泵送高強(qiáng)混凝土的砂率為32～38%。
5、試配、調(diào)整、確定
以計算所得的配合比、實際使用的原材料進(jìn)行試拌，然后模擬運(yùn)輸車轉(zhuǎn)動30～60分鐘，測坍落度并觀察拌合物的粘聚性。若不能模擬運(yùn)輸車，則將拌制的混凝土裝在代蓋的塑料桶中停放30分種及60分鐘，然后在鐵板上重新攪拌(泌出水也拌入其中，因在攪拌運(yùn)輸過程中不泌水)，觀測坍落度和粘聚性，最后提出供混凝土強(qiáng)度試驗用的基準(zhǔn)混凝土配合比。
按JGJ/T55-2000規(guī)定，混凝土強(qiáng)度試驗時應(yīng)至少采用三個不同的配合比，其中一個應(yīng)是上述的供強(qiáng)度試驗用的基準(zhǔn)混凝土配合比，另外倆個配合比的水灰比宜分別增減0.05，其中用水量基本不變，砂率可增加或減少1%。由于混凝土的單方用水量不變，故實質(zhì)上是增減10%左右的水泥用量。高強(qiáng)混凝土試配時，水灰比增減值為0.02～0.03。
制作試塊的時間應(yīng)與合同要求的運(yùn)輸時間相吻合。經(jīng)模擬運(yùn)輸車或停放到要求的時間后，復(fù)驗其坍落度和粘聚性，同時測定混凝土表觀密度 。若混凝土的坍落度超過允許偏差時（一般為±30mm），增減外加劑摻量或用水量進(jìn)行調(diào)整。
建議每一配合比制作四組試件，分別供快速檢驗，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7天、14天、28天、60天試壓。這樣，既可提前定出配合比，同時可從發(fā)展規(guī)律的正常與否，較穩(wěn)妥地決定水灰比。
抗?jié)B混凝土的抗?jié)B試件，抗凍混凝土的抗凍融試驗用的試件，JGJ/55-2000要求以三個配合比中水灰比最大的混凝土制作。
由試驗得出的各水灰比及其對應(yīng)的28天混凝土強(qiáng)度關(guān)系，用作圖法或計算法求出與混凝土配制強(qiáng)度(fcu,o)相對應(yīng)的灰水比。然后按下列原則確定每立方米混凝土中的材料用量。
⑴ 用水量（mw）取強(qiáng)度試驗時基準(zhǔn)配合比中的用水量，并根據(jù)制作強(qiáng)度試件時測的坍落度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
⑵ 水泥用量（mc）應(yīng)以用水量乘以選定出的水灰比計算確定。
⑶ 粗骨料（mg）和細(xì)骨料（ms）取基準(zhǔn)配合比中的用量，然后根據(jù)選定的水和水泥用量作調(diào)整。
⑷ 計算混凝土的表觀密度及配合比調(diào)整系數(shù)
⑸ 混凝土配合比確定：當(dāng)混凝土表觀密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2%時，上述確定的水、水泥及砂石用量即為確定的配合比。與二者之差超過2%時，應(yīng)將配合比中每項材料用量乘以系數(shù) 值，即為確定的混凝土設(shè)計配合比。
高強(qiáng)混凝土試配時三個試樣強(qiáng)度與灰水比線性關(guān)系往往不明顯，故只能根據(jù)試驗結(jié)果憑經(jīng)驗確定配合比，并以此配合比進(jìn)行6～10次重復(fù)試驗后確定。
6、確定三個參數(shù)的原則
【1】在滿足強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定水灰比。
【2】在滿足施工要求和易性的基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的種類和規(guī)格確定單位用水量
【3】砂率應(yīng)以砂在骨料中的數(shù)量填充石子空隙后略有富余的原則來確定。
7配合比設(shè)計中主要因素
配合比設(shè)計中主要考慮的因素有：
1）水灰比
有關(guān)水灰比、水泥品種、外加劑、粗集料級配等因素對混凝土性能影響的試驗表明，無論28d抗折強(qiáng)度還是抗壓強(qiáng)度，上述因素的主次為：水灰比一水泥品種一外加劑一粗集料級配。由此可見，水灰比對強(qiáng)度的影響是很大的。水灰比過大，多余水在硬化后的混凝土中形成氣孔，減小了混凝土抵抗荷載作用的有效斷面，在孔隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中。
水灰比愈小，水泥混凝土的強(qiáng)度也愈高，因此在滿足和易性要求的前提下，應(yīng)盡可能采用小的水灰比。此外，混凝土水灰比大小還應(yīng)考慮混凝土等級、氣候因素等。
2）砂率
砂率大小主要影響混凝土的稠度，在水灰比低時這種影響表現(xiàn)得比較遲鈍，但砂率的改變會使混凝土的空隙率和集料的總表面積有顯著改變，直接影響硬化混凝土的品質(zhì)。
砂率過大，在水泥漿用量不變的情況下，會使混凝土的水泥漿顯得過少，成型的表現(xiàn)砂漿層過厚，對耐磨耗、減少收縮不利。另外，從混凝土抗斷裂的角度考慮，砂漿也不宜過大。試驗表明，混凝土的抗裂能力隨粗集料的增加而增加，因此在正常砂率的基礎(chǔ)上，適當(dāng)減少砂率，增加粗集料用量，對提高混凝土的抗裂性能是必要的。
3）集灰比
集灰比對混凝土強(qiáng)度的影響在混凝土強(qiáng)度較高時表現(xiàn)得較明顯，當(dāng)水灰比相同時，混凝土強(qiáng)度隨集灰比的增長呈增長趨勢，這與集料數(shù)量增大、集料吸收的水分量增大、實際水灰比變小有關(guān)，與混凝土內(nèi)部孔隙總體積減少有關(guān)，還與較高標(biāo)號混凝土水泥用量較大有關(guān)。在適當(dāng)增大集灰比后，水泥膠結(jié)作用和集料的連鎖作用得到了充分的發(fā)揮。
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