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商品混凝土配合比设计与管理是什么?

作者:马清浩来源:水泥混凝土外加剂550问 浏览次数: 日期:2012-09-25

混凝土配合比设计是保证混凝土质量的中心环节,即使有上好的原材料,良好的工艺及设备,如果没有适宜的配合比就不可能有即优质又经济合理的商品混凝土。

混凝土配合比设计应经过决策、计算、试配和调整四个阶段。决策是根据混凝土工程特点、气候、原材料供应及施工条件等实际情况,在混凝土学理论指导下经多方案比较,决定确保混凝土工程质量又经济合理的最佳技术途径。其中包括确定原材料的品种及其限量,尤其是水泥品种及限量,外加剂及掺合料的品种及用量;确定混凝土强度标准差的取值、坍落度、用水量、砂率等。

决策是配合比设计中的关键,技术路线确定后进行配合比计算,试验室试配,在试配基础上做进一步的分析调整,最后确定。工程实践证明一个好的混凝土配合比预先都经过大量的脑力劳动和试配实践。

一、商品混凝土配合比设计

(一)混凝土配制

混凝土配制强度按下式计算:

式中 fcu,o——混凝土施工配制强度,MPa;

              fcu,k——设计的混凝土强度标准值,MPa;

                σ ——混凝土强度标准差。

(二)计算水灰比

混凝土水灰比按下式计算:

式中 α·α——回归系数;

            fce——水泥28d抗压强度实测值,MPa。

(1)当无水泥28d抗压强度实测值时,fce值可按下式确定;

式中 γ——水泥强度等级值的富裕系数,可按实际统计资料确定;

          fce,g——水泥强度等级值,MPa。

(2)回归系数α和α应根据工程所使用的水泥,集料通过试验由建立的水灰比与混凝土强度关系式确定;当不具备上述试验统计资料时,其回归系数可按表1采用。

(三)选取用水量与计算水泥用量

(1)按JGJ55—2002中坍落度90mm的用水量为基础,按坍落度每增大20mm用水量增加5kg,计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量。

(2)根据外加剂的减水率(β),按下式计算掺外加剂混凝土的用水量mwa

(3)每1m混凝土的水泥用量(mco),可按下式计算:

泵送混凝土的水泥用量不宜小于300kg/m

(四)选择合理的砂率

计算砂、石用量,提出试配用混凝土配合比。

泵送混凝土的砂率宜为35%~45%。

当已知砂率情况下,砂石用量可用重量法或体积法求得。

(1)当采用重量法时,应按下式计算:

式中 mcp——每1m混凝土拌合物的假定质量(kg),其值可取2350~2450kg。

(2)当采用体积时,应按下式计算:

(五)混凝土配合比的试配及调整与确定

试配是商品混凝土配合比设计中的重要环节。试配的目的:一是通过调整用水量,泵送剂掺量及砂率,得出具有良好可泵性,供强度试配用的基准混凝土配合比;二是通过调整水泥用量得到合同要求的强度及有关的物理力学性能的施工配合比。

(1)满足交货坍落度及良好可泵送性试配

以上述设计计算所得的配合比,实际使用的原材料进行试拌,然后模拟运输车转动30~60min,测坍落度并观察拌合物的粘聚性,最后提出供混凝土强度试验用的基准混凝土配合比。

(2)满足强度及有关物理力学性能试配

按JGJ55—2000规定,混凝土强度试验时应至少采用三个不同的配合比,其中一个应是上述提供强度试验用的基准混凝土配合比,另外两个配合比的水灰比宜分别增减0.05,其用水量基本不变,砂率可增加或减少1%。

(3)施工配合比的确定

由试验得出的各灰水比及其对应的28d混凝土强度关系,用作图法或计算法求出与混凝土配制强度相对应的灰水比。然后按下列原则确定每1m混凝土中的材料用量。

①用水量取强度试验时基准配合比中的用水量,并根据制作强度试件时测得坍落度进行适当调整。

②水泥用量应以用水量乘以选定出的灰水比计算确定。

③粗、细集料取基准配合比中的用量,然后根据选定的水和水泥用量作调整。

④计算混凝土的表观密度及配合比校正系数。

⑤混凝土配合比确定:当混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时,上述确定的水、水泥及砂石用量即为确定的配合比。与二者之差超过2%时,应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数δ值,即为确定混凝土设计配合比。

二、商品混凝土配合比管理

(1)由专人负责设计配合比,并经试验室主任审核。未经审核的配合比不得使用。重大工程或有特殊要求的配合比,必须经总工程师批准,否则不准使用。

(2)凡在工程上应用过的配合比必须按工程分别存档不得涂改、丢失。

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