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有特殊要求的混凝土配合比设计如何进行?

作者:马清浩来源:水泥混凝土外加剂550问 浏览次数: 日期:2012-10-26

有特殊要求的混凝土有抗渗混凝土、抗冻混凝土、高强混凝土、泵送混凝土和大体积混凝土等。这些混凝土配合比计算、试配的步骤和方法,除应遵守上述规定外,对于所用原材料和一些参数的选择,均有特殊的要求。

一、抗渗混凝土

抗渗等级等于或大于P6的混凝土,简称抗渗混凝土。所用原材料应符合下列规定:

(1)粗集料宜采用连续级配,其最大粒径不宜大于40mm,含泥量不得大于1.0%,泥块含量不得大于0.5%;

(2)细集料的含泥量不得大于3.0%,泥块含量不得大于1.0%;

(3)外加剂宜采用防水剂、膨胀剂、引气剂、减水剂或引气减水剂;

(4)抗渗混凝土宜掺用矿物掺合料。

抗渗混凝土配合比的计算方法和试配步骤除应遵守普通混凝土的规定外,尚应符合下列规定:

①每立方米混凝土中的水泥和矿物掺合料总量不宜小于320kg;

②砂率宜为35%~45%;

③供试配用的最大水灰比应符合表1的规定。

掺用引气剂的抗渗混凝土,其含气量宜控制在3%~5%。进行抗渗混凝土配合比设计时,尚应增加抗渗性能试验,并应符合下列规定:

①试配要求的抗渗水压值应比设计值提高0.2MPa;

②试配时,宜采用水灰比最大的配合比作抗渗试验,其试验结果应符合下式要求:

式中 Pt——6个试件中4个未出现渗水时的最大水压值,MPa;

             P——设计要求的抗渗等级值。

③掺引气剂的混凝土还应进行含气量试验,试验结果应符合含气量为3%~5%的要求。

二、抗冻混凝土

抗冻等级等于或大于D50的混凝土,称为抗冻混凝土。抗冻混凝土所用原材料应符合下列规定:

(1)应选用硅酸盐水泥或普通水泥,不宜使用火山灰水泥;

(2)宜选用连续级配的粗集料,其含泥量不得大于1.0%,泥块含量不得大于0.5%:

(3)细集料含泥量不得大于3.0%,泥块含量不得大于1.0%;

(4)抗冻等级D100及以上的混凝土所用的粗集料和细集料均应进行坚固性试验,并应符合现行行业标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53) 及《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ52)的规定;

(5)抗冻混凝土宜采用减水剂,对抗冻等级D100及以上的混凝土应掺引气剂,混凝土的含气量亦不宜超过7%。

抗冻混凝土配合比的计算方法和试配步骤除应遵守普通混凝土的规定外,供试配用的最大水灰比尚应符合表2的规定。进行抗冻混凝土配合比设计时,尚应增加抗冻融性能试验。

三、高强混凝土

强度等级为C60及其以上的混凝土,称为高强混凝土。配制高强混凝土所用原材料应符合下列规定:

(1)应选用质量稳定、强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;

(2)对强度等级为C60的混凝土,其粗集料的最大粒径不应大于31.5mm,对强度等级高于C60的混凝土,其粗集料的最大粒径不应大于25mm;针片状颗粒含量不宜大于5.0%,含泥量不应大于0.5%,泥块含量不宜大于0.2%;其他质量指标应符合现行行业标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53)的规定;

(3)细集料的细度模数宜大于2.6,含泥量不应大于2.0%,泥块含量不应大于0.5%。其他质量指标应符合现行行业标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ52)的规定;

(4)配制高强混凝土时,应掺用高效减水剂或缓凝高效减水剂;

(5)配制高强混凝土时,应掺用活性较好的矿物掺合料,且宜复合使用矿物掺合料。

高强混凝土配合比的计算方法和步骤除了应遵守普通混凝土的规定外,尚应符合下列规定:

①基准配合比中的水灰比,可根据现有试验资料选取;

②配制高强混凝土所用砂率及所采用的外加剂和矿物掺合料的品种、掺量,应通过试验确定;

③计算高强混凝土配合比时,其用水量应低于普通混凝土;

④高强混凝土的水泥用量不应大于550kg/m水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg/m

高强混凝土配合比的试配与确定的步骤除应符合普通混凝土的规定外,应采用三个不同的配合比进行试配。当采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验时,其中一个应为基准配合比,另外两个配合比的水灰比,宜较基准配合比分别增加和减少0.02~0.03。高强混凝土配合比确定后,尚应用该配合比进行不少于6次的重复试验进行验证,其平均值不应低于配制强度。

四、泵送混凝土混凝土

拌合物的坍落度不低于100mm并用泵送施工的混凝土,称为泵送混凝土。泵送混凝土所采用的原材料应符合下列规定:

(1)泵送混凝土应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥,不宜采用火山灰质硅酸盐水泥;

(2)粗集料宜采用连续级配,其针片状颗粒含量不宜大于10%;粗集料的最大粒径与输送管径之比宜符合表3的规定。

(3)泵送混凝土宜采用中砂,其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应少于15%;

(4)泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂,并宜掺用粉煤灰或其他活性矿物掺合料,其质量应符合国家现行有关标准的规定。

泵送混凝土试配时要求的坍落度值应按下式计算:

式中 T——试配时要求的坍落度值;

            T——入泵时要求的坍落度值;

            ΔT——试验测得在预计时间内的坍落度经时损失值。

泵送混凝土配合比的计算和试配步骤除应符合普通混凝土的规定外,还应符合下列规定:

①泵送混凝土的用水量与水泥和矿物掺合料的总量之比不宜大于0.60;

②泵送混凝土的水泥和矿物掺合料的总量不宜小于300kg/m

③泵送混凝土的砂率宜为35%~40%;

④掺用引气型外加剂时,混凝土含气量不宜大于4%。

五、大体积混凝土

混凝土结构实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。大体积混凝土所用的原材料应符合下列规定:

(1)水泥应选用水化热低和凝结时间长的水泥,如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等;当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时,应采取相应措施延缓水化热的释放;

(2)粗集料宜采用连续级配,细集料宜采用中砂;

(3)大体积混凝土应掺用缓凝剂、减水剂和减少水泥水化热的掺合料。

大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下,应提高掺合料及集料的含量,以降低每立方米混凝土的水泥用量。大体积混凝土配合比的计算和试配步骤应符合普通混凝土的规定,并宜在配合比确定后进行水化热的验算或测定。

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