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如何进行混凝土的配合比设计、试配与调整?

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

混凝土配合比的设计一般应遵循下列原则:

(1)除了化学外加剂外,原材料应尽量就地取材。

(2)减少用水量。在满足和易性的前提下,当水泥用量不变时,用水量越少,混凝土密实性越好,收缩越小;当水灰比不变时,用水量越少,水泥用量越省(当然要满足强度要求),混凝土体积变化(收缩)越小。

(3)掺用优质的矿物掺合料和化学外加剂,以保证拌合物有足够的工作性和稳定性。化学外加剂可以改善混凝土的许多性能,前面已经分别作了介绍,可根据需要进行选择。从混凝土配合比设计来说,优质的矿物掺合料有两个非常突出的作用:一是可以显著地改善新拌混凝土的工作性,特别是可以提高新拌混凝土的稳定性。例如,可以减小离析和泌水、减小坍落度损失等;二是可以平衡混凝土中水泥浆体含量与强度的矛盾。这一点在配制低强度等级的混凝土时特别重要。对于矿物掺合料的这两个作用,应充分加以利用。

(4)加大石子粒径。石子最大粒径越大,对调节集料的堆积状态越有利,总表面积越小,因而需包裹的水泥浆越少,混凝土的密度与强度越高。石子最大粒径的选用受构件断面尺寸和钢筋间距的限制,泵送混凝土还受泵送管内径尺寸的限制,一般应小于或等于1/3泵送管内径。当配制高强混凝土时,石子的最大粒径还需考虑混凝土强度等级的限制。

(5)加大石子用量。在保证混凝土拌合物的粘聚性与和易性的条件下,加大石子用量可以提高混凝土强度。加大石子用量的途径之一是设计合适的集料级配。

(6)应考虑一些技术规范的限制,如最大水灰比的限制、最小水泥用量的限制等。

混凝土配合比设计还应考虑现场原材料的性质和施工方法,配合比设计最终要满足:

①对混凝土的设计强度要求。

②对混凝土的耐久性要求。即要考虑混凝土所处的自然环境与使用条件,选择相应的水泥品种、掺合材料、外加剂、集料级配等。

③施工和易性要求。避免因施工操作困难而影响混凝土质量。

④一些技术规范的要求。

混凝土配合比设计一般步骤为:

①计算混凝土施工配制强度。计算中要利用施工单位此前一段时间的配制资料,以控制误差。

②根据所用水泥强度等级、集料种类和混凝土试配强度确定水灰比。

③根据施工振捣方法与和易性要求,选定坍落度,确定用水量,进而确定水泥用量。要注意不应突破最大水灰比及最小水泥用量的规定。

④根据集料品种、规格与混凝土水灰比确定砂率。

⑤确定每立方米混凝土的砂、石用量。可以使用重量法,也可以使用体积法。

完成以上配合比设计后即可进行试配。试配时应当采用实际工程中使用的原材料、与实际工程中相同的搅拌方法、搅拌时间,且每盘混凝土搅拌量不应过少,集料最大粒径小于或等于31.5mm时拌合物不应少于15L,集料最大粒径为49mm时拌合物不应少于251,若试拌出来的拌合物坍落度不能满足要求,或者粘聚性和保水性不好时,要在保持水灰比不变的条件下调整用水量或砂率,直至符合要求,由此得出基准配合比。

试配的混凝土拌合物要制作成试块进行强度试验。强度试验时至少要求采用三种不同的配合比,前述试配得出的基准配合比是其中之一。另外两种配合比是在基准配合比的基础上将水灰比分别增加、减少0.05,其用水量应该与基准配合比相同,砂率可在1%范围内作适当调整。每种配合比均需试验坍落度、粘聚性、保水性及拌合物质量密度,以此代表本配合比的基本性能。每种配合比应至少制作一组(三块)试块,标准养护28d后试压。有条件的单位可同时制作多组试块,供快速检验或较早龄期试压,以提前提出混凝土配合比供施工使用。但最终仍需以标养28d强度为准,据此调整配合比。经过试配与调整,便可按照所得结果确定混凝土的施工配合比。

有特殊要求的混凝土,如抗渗、抗冻、高强、泵送、控制碱集料反应的混凝土,其配合比设计有其相应的特殊性,应针对不同要求作特殊的设计与试配。

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