高强度混凝土的配制

高强度混凝土的配制（共10篇）

高强度混凝土的配制 篇1

关键词：普通硅酸盐水泥,高强度,混凝土,应用

水泥混凝土是现代建筑工业的主要原料,具有强度高,寿命长,稳定性好,维护费低等优点。混凝土强度包括抗压、抗拉、抗弯和抗剪,其中以抗压强度为最高。普通硅酸盐水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙,其中具有高强性质的成分是硅酸三钙和硅酸二钙,硅酸二钙水化后早期强度低,后期强度高。但由于普通硅酸盐水泥的成分和含量均为定值,应用普通硅酸盐水泥配制高强度混凝土只有在混凝土的水灰比、水泥掺量、含砂率、骨料、掺合料、养护条件6个方面进行改进。

1 水灰比

水泥的水化是从水泥颗粒表面开始的,水灰比的大小反映水泥浆的稀稠程度。水泥水化的结合水只占水泥质量的23%左右,但在拌制混凝土时用水量通常为水泥质量的40%～70%,混凝土硬化后,多余的水分蒸发或残留在混凝土中,形成毛细孔气孔或水泡使强度降低。

一般的,降低水灰比,水泥浆会变稠,增加水泥浆的粘聚性,增大颗粒间的内摩擦力,保水能力增加,使混凝土凝结硬化后的强度增加。普通硅酸盐水泥配制高强度混凝土,实际操作过程中,在满足施工和易性的要求下,可采用机械多次振捣和掺加高效减水剂的方法来降低水灰比。一般地,用水量愈少、水灰比愈小,振捣效果愈明显。

配制高强混凝土应选用非引气性高效减水剂,用量一般为水泥用量的0.5%～1.5%。减水剂能使水泥颗粒高度分散,能促进水泥的水化程度,所以在一般情况下,不仅不会出现缓凝,相反会使凝结加快,并使这种高强混凝土硬化后同时具有早期强度。试验结果表明掺加减水剂的混凝土3 d强度能达到28 d强度的58%,而7 d强度则达到28 d强度的86%。

但是,采用机械多次振捣和掺加减水剂的普通硅酸盐水泥混凝土凝结硬化的过程中可能会出现干缩裂缝,因为配制混凝土的水灰比较小,水化耗掉的水不能从外部及时得到补充,混凝土内部的相对湿度较小,就开始从毛细孔取水而引起收缩。研究表明,当水灰比低于0.4时,混凝土的自收缩值较大。

2 水泥掺量

由于配制混凝土水泥掺量的大小会改变其抗压性能、抗拉性能、抗折性能和干缩性能,具体表现在随着水泥掺量的增加,其强度会得到一定程度的提高,但是同时会增大混凝土干缩变形,加速基层反射裂缝的产生。通过实验室的研究与现场施工相结合,在利弊两方面找寻一个平衡点,使性能优化,求出最为合理的水泥掺量。

3 含砂率

适当的砂浆在混合物中起着润滑作用,以减少粗集料之间的摩擦阻力。在一定砂率范围内,随着含砂率的增加,润滑作用愈加显著,混合物的粘聚性降低,流动性提高。当砂率很小时,会引起石子的离析和水泥浆的流失,混凝土的粘聚性和保水性很差;当砂率很大时,骨料的总表面积和孔隙率也将随之增大,需要的润湿水分增大,在一定加水量条件下,砂浆的粘度过分增加,使得水泥浆量由富余而变的不足,从而使混凝土拌合物很干稠,致使流动性降低,坍落度变小。

砂在骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富余的原则来确定砂率。

高强混凝土中,细集料应选用洁净的砂子,最好是圆形颗粒的天然河砂,细度模数为2.7～3.1,这种级配的砂最好。根据资料和经验,高强混凝土的砂率相对低于普通混凝土的砂率,较大的砂率对混凝土强度的提高十分不利。当高于最佳砂率时,砂子含量每增加5%,混凝土强度将下降4%,较高的砂率形成的体积收缩,将成为混凝土强度的薄弱环节。

在高强混凝土中粗细集料的比值可取2.0,即砂率为0.33。因为粗集料的表面积相对砂来讲比较小,需要包裹在它周围的水泥浆量要少,这样在相同水灰比相同水泥用量的情况下,可以增大新拌混凝土的坍落度。

4 骨料

由于混凝土的强度主要取决于水泥石的强度和水泥石与骨料之间的粘结强度,而水泥石与骨料之间的粘结强度取决于水泥石与集料的界面结合。水泥石与集料的界面结合有物理结合与化学结合两种。物理结合是由界面的粘着和机械啮合作用而引起的,与集料的形状表面状态和刚度有关。

碎石表面粗糙,多棱角,与水泥石的粘结力强;卵石表面光滑,粘结力小。而且碎石的抗碎裂能力大于卵石,坚固性强,优先采用抗压强度较高、粘结性能较好的粗骨料,宜选密实坚硬的石灰岩或深层火成岩,如辉绿岩、花岗岩、正长岩、辉长岩等碎石。最大粒径不宜超过20 mm,颗粒的各个方向尺寸要接近。实验表明,用表面洁净粗糙的花岗岩和石灰岩制作的混凝土,抗弯及抗拉强度要比光滑的卵石制作的混凝土强度高30%左右。

5 掺合料

配制高强混凝土的水泥用量较多,但过大的水泥用量不但增加成本,而且会产生多种不利后果。如:过量的水化热、收缩增大、脆性、延性较差、破坏突然等,而且这些特点有随着强度增高而显著的趋势。因此可以掺加活性矿物外加剂替代部分水泥。资料表明在配制高强混凝土时,水泥用量最好控制在550 kg/m3以内,这时可通过掺加粉煤灰、硅粉、沸石粉等矿物料来提高混凝土强度。

粉煤灰具有活性,颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀,后期强度增长强劲;同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,孔结构进一步的细化,使硬化后的混凝土更加致密,相应自收缩值也减少,能有效预防收缩。

另外,实验证明,采用硅粉和粉煤灰双掺,不仅可使混凝土具备良好的和易性和流动性,还可克服单掺粉煤灰混凝土早期强度低和单掺硅粉混凝土早强但后期强度增长缓慢的缺点,同时赋予混凝土高强、抗冲磨、抗空蚀等一系列高性能。

实际施工过程中,针对混凝土的强度增大,塑性将下降的特点,可加强箍筋等横向约束作用来提高构筑物的延性,在受弯构件中还可以通过适当降低受拉主筋的配筋来改善延性。在拉筋搭接、锚固部位,可增置横向箍筋以加强约束,改善锚固粘着应力不均匀分布的现象。

6 养护条件

养护条件包括温度和湿度。养护条件不同,对于混凝土强度的增长有相当大的影响。养护温度和湿度对水泥水化速度、水化产物生成速度、凝结后结构的均匀性等有明显调节作用。例如初始温度较高(>40 ℃),能加快水泥水化速度,使正在水化的水泥颗粒周围聚集高浓度水化产物,减缓以后的水化速度,并且使水化产物来不及扩散而形成不均匀分布的多孔结构,致使后期强度降低。

普通硅酸盐水泥配制的高强度混凝土应使用高温高压的养护条件,并保持足够的湿度,相对湿度应保持在95%以上,促使水泥水化速度大大加快,使水泥石的化学反应转变为水热反应,形成安定理想的水化生成物。更主要的是惰性骨料表面的钙离子在高压下发生水热反应,加强了水泥与骨料的化学结合,从而提高强度。

因此,混凝土浇筑完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒灌,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇筑完毕后12 h～18 h内立即开始养护,连续养护时间不少于28 d或设计龄期。

7 结语

普通硅酸盐水泥配制高强度混凝土,需要指出的是:配制高强混凝土前一定要对原材料进行检查;拌制及施工的各个环节都要仔细检查;当配制的高强混凝土应用之前必须对其进行检验,各项指标合格方可使用。随着现代建筑行业的发展,高强混凝土必将越来越多地得到应用。高强混凝土也越来越广泛地被人们认同和应用,它必将成为21世纪的首选建筑材料。

参考文献

高强度混凝土的配制 篇2

关键词：公路路面 混凝土 配制 强度

1994年交通部颁发的JTJ012-94《公路水泥混凝土路面设计规范》(以下简称规范)，将高等级公路路面水泥混凝土28d龄期设计抗弯拉强度从老规范规定的4.5MPa提高到5.0MPa。这就充分说明抗弯拉强度是控制高等级水泥混凝土路面质量的关键。

根据新规范规定，混凝土的配合比设计强度应高出设计弯拉强度的1.10～1.15倍。因此，要配制设计弯拉强度为5.0MPa的混凝土，配制强度则须达到5.50～5.75MPa。为满足这一要求，施工单位常须采用525号普通硅酸盐水泥，不言而喻，使用525号水泥不但会增加工程造价，还常因货源偏紧、供应不及时，而影响到工程进度。

1、混凝土标号与强度等级

长期以来，我国混凝土按抗压强度分级，并采用"标号"表征。1987年GBJ107-87标准改以“强度等级”表达。DL/T5057-1996《水工混凝土结构设计规范》，DL/T5082-1998《水工建筑物抗冰冻设计规范》，DL5108-1999《混凝土重力坝设计规范》等，均以“强度等级”表达，因而新标准也以“强度等级”表达以便统一称谓。水工混凝土除要满足设计强度等级指标外，还要满足抗渗、抗冻和极限拉伸值指标。不少大型水电站工程中重要部位混凝土，常以表示混凝土耐久性的抗冻融指标或极限拉伸值指标为主要控制性指标。过去用“标号”描述强度分级时，是以立方体抗压强度标准值的数值冠以中文“号”字来表达，如200号、300号等。

根据有关标准规定，混凝土强度等级应以混凝土英文名称第一个字母加上其强度标准值来表达。如C20、C30

等。

2、路面混凝土的配制

2.1主要原材料的选择

2.1.1水泥 路面用水泥应首先选择具有抗弯拉强度高、收缩性小、耐磨性和耐久性好的水泥。要求水泥各龄期强度值及其它指标不应低于国家标准。需注意的是，一般施工单位从混凝土拌制到抹面压纹等全过程的时间往往很长，超过水泥凝结时间的现象屡见不鲜，而水泥的凝结时间是影响混凝土路面浇筑质量的重要因素，不容忽视。施工单位必须根据自己的施工技术水平，选择凝结时间与之相适应的水泥。

2.1.2粗集料 用表面粗糙且多棱角、与水泥石粘结性好的碎石配制的混凝土具有较高的强度。最大粒径不大于40mm。其他技术指标均应符合规范要求。

2.1.3细集料 路面混凝土用砂必须具有高的密度和小的比面，以保证拌合物有适宜的工作性，硬化后的混凝土有足够的强度和耐久性，同时又达到节水的目的。因此，宜选用符合规范要求的细度模数大于2.5的Ⅱ区中粗砂。

2.1.4外加劑 外加剂质量应符合GB8076-87《混凝土外加剂》的规定，使用时应注意配量准确，且在混合料中拌和均匀。

2.2配合比设计 按GBJ97-94《水泥混凝土路面施工及验收规范》的规定，路面用水泥混凝土配合比设计采用抗弯拉强度或抗压强度指标的设计方法。在宁通公路建设中，采用了以抗弯拉强度为指标的配合比设计方法。

2.2.1混凝土的配制强度

混凝土的配制强度(fcf，o)按公式(1)确定：

fcf，o=k·fcf，k(1)

式中：fcf，k--混凝土设计抗弯拉强度，MPa；

k--系数，施工水平一般者取k=1.15。

若设计抗弯拉强度为5.0MPa时，则配制强度应为5.75MPa。

2.2.2拌和物稠度 路面混凝土拌和物坍落度不应大于2.5cm，工作度不应小于10s。

2.2.3水灰比 以碎石为集料的混凝土拌和物的水灰比，可根据已知的混凝土配制抗弯拉强度(fcf，o)和水泥的实际抗弯拉强度(fcef)，代入公式(2)求得灰水比，灰水比的倒数即为水灰比。

C/W=(fcf,o+1.0079-0.3485fcef)/1.5684 (2)

混凝土强度很大程度取决于水灰比，高等级公路路面混凝土水灰比一般不小于0.4，不大于0.5，掺减水剂的混凝土水灰比要比未掺的降低0.02～0.05。如采取真空吸水工艺，在设计混凝土配合比时，无须考虑真空吸水的脱水量，而将因吸去水分而提高的强度作为路面的强度储备。

2.2.4砂率 砂率是指混凝土中砂的质量与砂石总质量的比率。砂率的变化可导致集料的总表面积和空隙率的变化。砂率过大，集料的总表面积和空隙率都会增大，在水泥浆含量不变的情况下，混凝土拌和物的流动性将减少。

从砂率过大或过小都对混凝土产生不良影响这点看来，砂率必然存在一个最佳值。通常认为，在水泥浆用量不变的条件下，能使混凝土拌和物获得最大流动性且不致出现离析泌水等不良现象时的砂率为最佳砂率。道路混凝土的砂率，一般在28%～32%之间，通过试验决定最佳值。

2.2.5用水量及水泥用量 单位用水量应考虑粗集料的最大粒径、砂的粗细、坍落度要求、外加剂种类、施工温度等因素，然后通过试验确定。路面混凝土单位用水量，粗集料采用碎石时一般为150～170kg/m3。

水泥用量根据所需的水灰比和用水量确定，对于425号水泥单位用量应不小于350kg/m3，对于525号水泥应不小于300kg/m3。

3、强度标准差的选用

混凝土施工开工初始阶段，缺少混凝土施工的实测抗压强度统计资料，标准差σ值可按新标准表2中的数值参考选用。

混凝土等级均以90天龄期为代表，如果其它龄期（如28天，180天）可相应换算后选用。

混凝土进入正常施工阶段，应根据前一个月（如一个月内还达不到统计所需试件组数n值要求时，可延迟至3个月内）相同强度等级，相同混凝土配合比的混凝土强度资料，进行混凝土强度标准差σ值的计算，其公式为：

混凝土标准差的下限取值：通过施工实测强度值，计算的σ值，对于小于或等于C9025级混凝土，σ小于2.5MPa时，σ值用2.5MPa；对于大于或等于C9030级混凝土，计算的σ小于3.0 MPa时，σ取用3.0MPa。

高强度螺栓材料保管 篇3

1技术要求

1）高强度螺栓应满足以下规范要求：

高强度螺栓技术指标均要满足ASTM A325的钢结构螺栓的牌号和类型、ASTM F436硬化钢垫圈规格、ASTM A 563螺母的相关要求。

2）螺栓的几何形状除满足ASTM A325和ASTM A307的标准外，也应符合ANSI中B18.2.1的要求。螺母除满足ASTMA 563的标准外，也应符合ANSI中B18.2.2中的要求。

3)供应商对高强度螺栓、螺母、垫圈和紧固组件的其他零件进行认证，以确保将要使用的螺栓是可识别的，并符合ASTM规格的适用要求，高强度螺栓由生产厂按批配套供货，生产厂须按批提供产品质量保证书。

4)供应商必须提供上了润滑油的、且用所提供的高强度螺栓测试过的螺母。

2螺栓的保管

1）高强度螺栓在运输、保管过程中要防雨、防潮、密封，并要轻装、轻卸，防止损伤螺纹。

2）高强度螺栓进场后，要按规定进行检验。检验合格后方可入库存放，用于生产。

3）每批高强度螺栓应有出厂合格证，螺栓入库前应对每批螺栓抽样检验，高强度螺栓入库时应检查厂家、数量、牌号、类型、规格等，且按照批号、规格（标明其长度和直径）成套分类存放，存放时做好防潮、防尘工作，为防止锈蚀和表面状况改变，严禁露天存放。

4)高强度螺栓要按包装箱上注明的批号、规格分类保管，室内架空存放，堆放不宜超过五层。保管期内不得任意开箱，防止生锈和沾染污物。

5)在安装地点，螺栓应置于密封的容器内，以避免灰尘和潮湿的影响。有积锈和积尘的螺栓不得在施工中采用，除非它们按ASTM F1852的标准再确认

3螺栓的领用

车间应根据施工图纸上螺栓的型号、规格、等级、数量、螺栓使用部位等开具《材料领用单》，物质部凭《材料领用单》发货，一旦在检验中发现螺栓材

健身HICT高强度循环训练方案 篇4

高强度循环训练是什么?

一般认为有氧运动是最适合燃脂减肥的，但很多新的研究发现有氧运动+无氧运动(肌肉训练)结合的方式，更有利于减肥。如果你觉得花几十分钟跑步或者骑车很无聊，而且减肥效果不那么满意的话，那你可以试试比较高强度的循环运动来帮助你快速燃烧脂。

高强度循环训练(HighIntensityCircuitTraining，HICT)是一种能够在短时间内消耗大量卡路里、训练肌肉与强化心肺功能的训练方法，一次过满足3个愿望!参与者需要在特定的时间内，快速进行针对不同身体部位的训练动作，而每个动作之间只有极短的休息时间。

高强度混凝土的配制 篇5

1 地铁1号线工程混凝土耐久性的指标和要求

无锡地铁1号线工程是我市目前正在进行的大规模基础设施工程之一。根据相关文件资料,本地区干燥度指数小于1.5,属湿润区,环境类型为Ⅱ类;地表水、地下水无化学和氯盐侵蚀性。为确保地铁1号线100年设计使用寿命的要求,依据环境作用等级,确定混凝土耐久性设计指标为:

1)混凝土56 d电通量:C35～C45<1 500 C;C50<1 000 C。

2)对于冻融环境下的混凝土结构,抗冻等级(56 d)≥F300。

3)混凝土的抗裂性应通过对比试验。

4)混凝土宜选用非碱活性骨料。当使用碱活性骨料时,混凝土中的最大碱含量为3.0 kg/m3。混凝土的抗碱-骨料反应性能应符合下列规定:骨料的碱-硅酸反应砂浆棒膨胀率或碱-碳酸盐反应岩石柱膨胀率小于0.10%。

结构耐久性要求的混凝土原材料品质、配合比参数限值如下:

1)混凝土的最低强度等级为C35;

2)严格控制水泥用量:C35胶凝材料用量≥320 kg/m3、≤400 kg/m3,水胶比≤0.5;C40水胶比≤0.45;C50水胶比≤0.36;

3)混凝土中的最大氯离子含量为0.08%;

4)大体积混凝土避免采用高水化热水泥,优先采用双掺技术;

5)混凝土原材料还必须满足《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建[2005]157号)的相关要求。

2 高耐久性混凝土的配制思路与质量控制

作者单位作为地铁1号线预拌混凝土的供货厂商之一,针对地铁混凝土的耐久性指标和要求,以配合比设计为重点,尽可能降低混凝土的单位用水量,达到设计提出的低水胶比和低浆体用量的要求,并将单位用水量作为控制混凝土耐久性的一项首要控制手段,贯穿于混凝土生产的过程控制和施工管理。如下分别从原材料选择、配合比设计、生产供应等方面阐述无锡市地铁1号线高耐久混凝土的配制和质量控制。

2.1 原材料优选

2.1.1 水泥

在选择水泥品种时,优先采用水化热低的普通硅酸盐水泥,熟料旋窑生产,质量稳定。对水泥技术指标的要求:除基本技术指标满足国家标准(GB 175—2007)对普通硅酸盐水泥的要求外,在细度上要求水泥不宜过细。此外还控制对体积安定性有较大影响的游离石灰、三氧化硫和氧化镁的含量,以及水化速度快、水化热高、需水量大、体积收缩大的铝酸三钙含量,严格控制水泥的碱含量(以Na2O计)不大于0.6%,熟料中C3A含量不大于8%。选用无锡市天山水泥厂生产的P·O42.5普通硅酸盐水泥,其各项技术指标见表1。

2.1.2 粗、细骨料

细骨料选用级配良好、质地均匀坚固、吸水率低的天然中粗砂,江西赣江产,级配区为Ⅱ区,控制其细度模数在2.6～2.9之间,含泥量小于2.5%(C50为2.0%)(因含泥量越大、收缩变形越大、裂缝就越严重),泥块含量小于0.5%,硫化物及硫酸盐含量小于0.5%,氯离子含量小于0.02%。粗骨料选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小、吸水率小的洁净碎石,产地选择浙江长兴产的石英石和花岗岩,粒径5～31.5 mm(C50为5～25mm)。特别控制其吸水率小于1.0%,含泥量小于1.0%(C50为0.5%),泥块含量小于0.25%,压碎值指标小于10.0%,针片状含量小于8.0%,坚固性指标小于5.0%,硫化物及硫酸盐含量小于0.5%,氯离子含量小于0.02%。在满足泵送及施工的条件下(不超过钢筋混凝土保护层厚度的2/3或在严重腐蚀环境下不超过钢筋混凝土保护层厚度的1/2),尽量扩大粗骨料最大公称粒径(优先选用5～31.5mm),因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每方混凝土的砂浆和水泥用量越小,水化热就随之降低,此为配制高耐久混凝土的关键。

2.1.3 外加剂

选用丹阳英特混凝土外加剂厂生产的高效缓凝型减水剂YT-1,其减水率高、坍落度损失小、适量引气,能明显提高混凝土的耐久性且质量稳定,其各项技术指标见表2。

此外加剂一方面与水泥及各种矿物掺合料之间有良好的相容性,另一方面混凝土中掺入减水剂后使混凝土工作性能有了明显的改善,减少拌合用水量,降低水泥用量,从而降低了水化热,赋予混凝土高密实度和优异的施工性能。缓凝剂则延缓凝结时间,避免因凝结时间过早混凝土层间缝隙的产生,从而使混凝土防水、抗裂和整体强度下降,同时也改善混凝土的和易性,减少运输过程中的坍落度损失。

2.1.4 掺合料

选用宜兴协联电厂生产的Ⅰ级优质粉煤灰和张家港恒昌新型建筑材料有限公司生产的沙钢牌S95级超细矿粉。所用Ⅰ级粉煤灰技术指标符合GB/T1596—2005标准,其内控技术指标为:细度(0.045 mm方孔筛筛余)≤12.0%、需水量比≤95%、烧失量≯5.0%、含水量≯1.0%、三氧化硫≯3.0%、游离氧化钙≯1.0%,安定性沸煮法合格。所用S95矿粉技术指标符合GB/T 18046—2000标准,其内控技术指标为:密度≥2.8 g/cm3,比表面积>400 m2/kg,三氧化硫≤4.0%,活性指数:7 d≥75%、28 d≥95%,氯离子含量<0.06%,流动度比≥95%,含水量≯1.0%,烧失量≤3.0%。掺合料各项技术指标分别见表3、表4。

粉煤灰和矿粉在混凝土配合比中的应用,一方面由于其颗粒呈圆球状,加入到混凝土中后能起到润滑作用,可显著地改善混凝土的和易性,大大改善混凝土工作性能;同时在满足强度要求下可替代部分水泥,以降低水化热,减小混凝土的温度应力,从而增加地铁混凝土的抗裂性能;另一方面由于粉煤灰和矿粉的火山灰反应,进一步改善混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,孔结构进一步细化,分布更加合理,使硬化后的混凝土更加致密,混凝土收缩值也相应减小。

2.2 优化配合比设计

混凝土配合比设计的参数值(设计的目标强度值、水胶比、工作性、最小胶凝材料用量、抗渗等级、抗冻等级、56 d电通量、氯离子含量、总碱含量等)同时满足《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2000)、《混凝土结构耐久性设计规范》、(GB/T50476—2008)《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCES01—2004)、《混凝土结构耐久性评定标准》(CECS220:2007)、《地铁混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建[2005]157号)中相关配合比要求的所有规定。

地铁连续墙、钻孔桩等采用双掺掺合料(矿粉和粉煤灰)、低水胶比的设计思路,效果一是水化热低、密实度高、封闭小孔多,以及适当的引气减水剂,提高混凝土的抗冻性;二是可改善和提高混凝土的抗渗性能;三是收缩(干缩、温度收缩和碳化收缩等)值小,减少裂缝,增加抗侵蚀性能;四是和易性、流动性工作性能好,利于施工。地铁主体结构采用单掺掺合料、低水胶比、低碳化的设计方法,尽量减少水泥用量,降低用水量。所有用于地铁1号线混凝土的施工配合比均经过大量的试验,从和易性、强度、耐久性及经济性4大设计原则的基础上,筛选出最佳配合比供地铁1号线工程使用。筛选出的配合比见表5,混凝土性能见表6。

从表6可以看出:试验结果完全满足地铁1号线混凝土的耐久性指标和要求。

2.3 加强生产供应及施工管理

建立健全企业ISO9001质量管理体系和质量保证体系、GPS车辆定位系统与ERP信息化管理系统,从原材料供应商的审查、材料进厂收货检测、材料入库及标识、生产线中施工配合比的核对及调整、生产工艺参数的监控、生产设备的检查及维护、出厂混凝土工作性能的开盘鉴定、科学合理安排生产调度等方面做起。具体做到如下方面:

1)加强地铁1号线混凝土相关材料供应商的审查,使用符合混凝土耐久性设计要求的原材料,建立合格的供应商档案资料,签订具体详细的材料供应质量要求合同,并对影响结构耐久性起主要作用的原材料的供应商选择审查至少一个备用供应商。

2)所有用于地铁1号线工程的混凝土原材料收货检测,严格按合同要求的质量内控指标进行检测,合格后方可入库,做到先检后用,并对每批次混凝土生产所用的原材料进行封样保存。不合格的原材料不得入库,不得让步接受。确保所有入库的材料有清晰的“轨道专用”标牌标识,严格分仓进料和使用,所有材料须有相关的质量证明文件和检测记录,报告做到完整、清晰、真实,便于进行质量追溯。胶凝材料要防止受潮及污染;粗细集料的储存应保证其均匀性,避免混杂及污染,上部设置雨蓬,一可保持砂石含水率的相对稳定,二可防止日晒雨淋及冬季冰块的混入等。

3)在混凝土的出厂检验中,每天进行相关的混凝土开盘鉴定工作,针对混凝土的生产配合比、工程质量信息要求、生产设备的计量准确性、混凝土的工作性能等进行核准,确保出厂的每批混凝土满足工程的各种质量指标的要求。在施工现场的交货检验中,企业质量检验员到现场协助施工方进行混凝土的现场开盘鉴定工作,根据到现场混凝土的具体性能真实信息、并结合当时的天气条件、施工条件、泵送条件等及时指导厂内混凝土的生产搅拌,确保运送到现场的混凝土满足工程施工性能要求。对在以上出厂和交货检验中发现不满足施工性能要求或该工程质量技术要求的不合格混凝土,采取退货处理或不予出厂的处理;制止在混凝土中任意加水以满足施工工作性能行为。

4)在运输过程中避免杂质的混入和混凝土离析现象的出现,做到科学合理调度运输车辆,在确保供应及时连续、顺利浇注施工的同时确保每车混凝土的现场等待时间不能过长(一般控制在30 min以内),使每批混凝土自加水搅拌开始到浇注到工作面并振捣密实完毕的时间不超过1.5 h。

5)定期对生产设备进行维护及保养,以确保生产供应的连续性。定期(每月至少一次)对称量设备进行校准,确保称量的准确性(其分计误差及累计误差满足GB/T 14902—2003中7.4.2表3的规定要求)。

6)根据季节的变化,采取相应的措施以满足相应的夏季或冬季混凝土施工要求。如夏季控制混凝土的初凝时间在6 h以上,并对混凝土运输车采取必要的防晒降温措施,确保混凝土的坍落度1 h损失值不超过15%;冬季生产混凝土时,采取材料的保温措施或加入混凝土防冻剂,确保混凝土的出机温度和入模温度以满足要求,避免混凝土受冻影响到最终的强度及耐久性指标要求。

7)浇注完毕的混凝土及时采取保温保湿养护措施。用塑料薄膜、草袋作为保温材料覆盖混凝土和模板;同时要做好表面洒水(储水)保湿养护(大体积混凝土须蓄水养护),混凝土终凝后应专人及时洒水养护,始终使混凝土表面保持湿润状态,一方面防止干缩裂缝的发生,另一方面也能促进混凝土强度的稳定增长,养护期不得少于14d。施工方还要合理控制好混凝土的拆模时间,按照规范要求拆模;同时进行混凝土内外温差检测工作,确保混凝土内外温差及表层混凝土与环境之间的温差均不大于20℃。

另外混凝土企业还须在组织管理方面加强以下措施:

1)成立专门的地铁1号线混凝土质量技术管理小组,对混凝土生产供应的每一个环节进行质量监督及技术措施的改进,确保不断满足并完善生产供应的耐久性混凝土质量。

2)在思想上做到领导重视、全员参与。秉承“质量第一,客户至上”的服务理念,同时加强对员工的质量意识、生产技术、岗位技能等方面的培训考核。进一步建立健全所有有关岗位的工作职责制度,建立有效的岗位职责工作考核奖惩制度,确保员工保持良好积极的工作态度和高度的质量意识。

3 结语

地铁1号线耐久性混凝土的配制与质保,关键要有一个合理的混凝土配合比,有一套严谨的生产供应及施工组织设计,有一套科学的养护工艺,有一种严谨的工作作风。在制订施工技术措施及质量控制措施的同时,还应落实组织的指挥系统,逐级进行技术交底,做到层层落实,齐抓共管,确保顺利实施,满足耐久性混凝土的各项质量技术指标要求,并且还需轻轨办、第三方检测及政府有关部门的监管与政策扶持。

摘要：介绍无锡地铁1号线混凝土耐久性指标和要求,总结配制耐久性混凝土所选用的原材料及配合比、生产过程质量控制与保障、施工管理等关键要素。

关键词：耐久性指标,配制,质量控制

参考文献

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[3] 卢术.混凝土耐久性研究现状和研究方向[J].工业建筑,1997,27(5) :1-6

[4] 全国水工混凝土建筑物耐久性及病害处理调查报告.水利水电科学研究所,1986

高强度育肥牛养殖技术初探论文 篇6

关键词：育肥牛;高强度育肥;养殖技术

牛肉以其良好的口感和优质的营养在肉类市场上占有较大比重，价格也是居高不下，甚至出现小幅上涨趋势。20世纪70年代人们逐渐开始关注育肥牛技术，经过几十年的发展和创新，我国育肥牛技术逐渐趋于完善和成熟，但也存在着不可忽视的问题。因此，研究养殖育肥牛过程的关键技术对高强度育肥牛的养殖具有一定的参考价值。

1高强度育肥牛养殖过程中存在的问题

在育肥牛养殖的过程中存在的问题制约着肥牛养殖业的发展。

1)养殖人员多为文化水平相对较低的农户，缺乏专业养殖技术，造成养殖风险大、效率低。

2)高产肥牛品种培育工作有所欠缺，没有高产能力的肥牛品种，即使花费巨大的人力物力，也不能有效提升产出。

3)肥牛养殖饲料结构配置不够科学，营养供给不合理，不能满足生长需求。

高强度混凝土的配制 篇7

①英国剑桥大学材料科学教授阿兰?魏德尔与美国陆军士兵研究开发中心的研究人员共同研制出一种新型碳纳米管纤维。该碳纳米管纤维上最脆弱的地方也需要1吉帕斯卡的应力才能折断，强度足以与钢铁相媲美。

②碳纳米管是一种棉线状的碳分子，带有仅一个原子厚度的壁。虽然它们具有非常强的导电性能，但可靠性难以保证。为了制作这种超强纤维，魏德尔在热炉中将碳汽化，然后吹出一股碳纳米管流。当这些碳纳米管在空中被捕获并围绕一个轴旋转时，就会形成一根由数十亿个分子组成的纤维，而这些分子沿着碳纳米管紧密排列在一起。

③研究人员认为，强度的改善主要取决于缠绕速度，以便将碳纳米管更好地排列成线以及更紧密地包裹起来。研究人员通过调节炉温和调整缠绕速度优化制作工艺，制作出的纤维强度较其他小组制作的要高出0.3倍。为了使制作的纤维密度更大，他们还在制作工艺中增加了一个步骤，让纤维通过丙酮气体。丙酮气体可在纤维上凝结成一层液体，由于表面张力效应将纳米管拉在一起，从而增强纤维强度。

④新碳纳米纤维一般要在施以大约6吉帕斯卡的应力时才发生断裂，强度要高于制造防弹背心的常用材料芳纶，而且可与两种最高强度的商业材料——基纶和迪尼玛相抗衡。目前，研究人员已制作出一根单独的超强碳纳米管纤维，可承受9吉帕斯卡的应力，表现出具有无与伦比的超强性能，而用别的方法制作的碳纳米管纤维最多可承受3吉帕斯卡的应力。

⑤魏德尔目前能制作出的最好纤维长度仅为1毫米，这主要是因为纤维越长，包含的细微碳颗粒和其他缺陷就越有可能削弱它的强度。即便调节制作工艺，如调整缠绕速度和利用丙酮方法，都不能改变这些碳素颗粒，因此必须回到化学合成的方法来解决这类问题。研究人员称，这种纤维最具前景的应用也许是制作防弹衣和开采油气钻头。

小题1:用自己的语言概括新型碳纳米管纤维的制作工艺。（3分）

小题2:第④段运用了哪些说明方法？有何作用？（2分）

小题3:第⑤段中划线的“目前”能否删去？为什么？（2分）

参考答案：

小题1:①调节炉温，使碳在热炉中汽化，吹出碳纳米管流。（1分）②调整缠绕速度，将碳纳米管排列成线并紧密地包裹起来。（1分）③纤维通过丙酮气体时，丙酮在纤维上凝结成液体，通过表面张力将纳米管拉在一起。（1分）

小题2:作比较、列数字（1分）。具体准确地说明新型纳米纤维强度之高。（1分）

小题3：不能。“目前”限制了时间，不排除今后能制作出更好的纤维长度，如果去掉就排除了这种可能性，所以不能去掉。“有可能”体现了说明文语言的准确性。

小题1:试题分析：根据第3段中“通过调节炉温和调整缠绕速度优化制作工艺”“让纤维通过丙酮气体，丙酮气体可在纤维上凝结成一层液体，由于表面张力效应将纳米管拉在一起，从而增强纤维强度”这部分的内容来概括新型碳纳米管纤维的制作工艺。

小题:2:试题分析：通过“新碳纳米纤维的强度”与“制造防弹背心的常用材料芳纶的强度”进行对比，“大约6吉帕斯卡”“承受9吉帕斯卡的应力”“最多可承受3吉帕斯卡的应力”一系列的数据，通过这两者之间的比较以及一系列的数据具体准确的说明了说明对象的特征。

高强度钢纤维混凝土的应用 篇8

1 刚纤维混凝土特点

钢纤维混凝土的特点是抗裂, 抗拉, 抗弯, 抗剪, 耐磨性能, 疲劳强度和抗冻融性能均较普通砼有大幅提高。用钢纤维混凝土铺设公路路面或机场跑道, 厂房地面等, 可使厚度减薄一半, 并使接缝间距延长数倍至十倍, 且寿命大大增加。使用钢纤维混凝土同时免去盘条和金属网配筋, 不仅节约钢材而且混凝土质量更加可靠。

2 钢纤维混凝土的增强机理

目前对于混凝土中均匀而任意分布的短纤维对混凝土的增强机理存在着两种不同的理论解释。其一为美Romualdi提出的“纤维间距机理”;其二为英国的Swamy, mangat等人提出的“复合材料机理”。

2.1 纤维间距机理

这一机理是:根据线弹性断裂力学来说明纤维对于裂缝发生和发展的约束作用。认为在混凝土内部原来就存在缺陷, 欲提高这种材料强度, 必须尽可能的减少缺陷的程度, 提高韧性, 降低内部裂缝端部的应力集中系数。

假定纤维在拉力方向呈棋盘分布 (间隔S) , 裂缝 (半径a) 存在于4根纤维所围住的中心时, 由于拉伸应力所引起的粘结应力分布 (τ) , 产生于和纤维相邻近的裂缝端部附近处, 起着约束裂缝开展的作用。如果没拉伸应力引起的内部裂缝端部应力集中系数Kδ, 而与裂缝端部相邻近的粘结应力分布τ产生的具有相反意义的, 起约束作用的应力集中系数为Kf则总的应力系数Kt将减少, 即:Kt=Kδ-Kf

所以初裂缝强度得以提高。可见, 单位面积内的纤维数 (n) 越多亦即纤维间距越小, 强度提高的效果也就越好。

为了证实混凝土的初裂强度受纤维间距支配, Romuldi等人还做了相应的试验, 实验结果同理论推导是比较接近的。理论推算和试验结果都表明在一定的纤维体积含量时, 可以认为抗拉强度近似地同纤维间距成比例关系。

纤维间距机理假定, 纤维和基体间的粘结是完善的, 这和事实有出入。间距的概念一旦超出了比例极限就不再成立, 因而还不是很完美的理论。

2.2 复合材料机理

这一机理的理论出发点是复合材料构成的混合原理。将纤维增强混凝土看作是纤维强化体系, 并应用混合原理来推定纤维混凝土的抗拉和抗弯强度。

在基体和纤维完全粘结的条件下, 并在基体和连续纤维构成的复合体上施加拉伸力时, 该复合体的强度是由纤维和基体的体积比和应力所决定。

3 原材料质量要求

钢纤维表面应洁净无锈无油, 保证钢纤维与混凝土的粘结强度。另外不允许因分散不均而相互粘结成团。尺寸和抗拉强度应符合技术要求。

不得采用海水, 海沙, 严禁掺加氯盐。粗骨料粒径不宜大于20mm和钢纤维长度的2/3。

外加剂宜选用优质减水剂, 对抗冻性有要求的钢纤维混凝土宜选用引气型减水剂。

水泥, 骨料, 水, 外加剂和混合材料应符合国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》中的关规定。

4 钢纤维混凝土配合比设计

钢纤维混凝土的配合比设计应满足结构设计要求的抗压强度与抗折强度, 以及施工中要求的和易性。在某些条件下还应满足对抗冻, 抗渗性, 耐腐蚀性或耐冲刷性等项要求。

根据强度标准值或设计值以及施工配置强度提高系数确定试配抗压强度和抗折强度。按试配抗压强度计算水灰比, 一般不大于0.50, 水泥用量不大于500公斤。根据试验抗折强度, 按规定计算或通过已有资料确定钢纤维体积率。根据施工要求的稠度通过试验或已有资料确定单位体积用水量, 如掺用外加剂应考虑外加剂的影响。根据试验或有关资料确定合理砂率, 一般选用50%左右, 使用时根据所用材料的品种规格, 纤维体积率, 水灰比等适量调整。按绝对体积法或假定质量密度法计算材料用量确定试验配合比。按试配配合比进行拌和物性能试验, 调整单位体积用量和砂率, 确定强度试验用基准配合比。

5 钢纤维混凝土的拌和

宜采用机械拌和。当钢纤维体积率高, 拌和物稠度较大时, 搅拌机一次拌和量不大于其额定拌和量的80%。

各种材料的重量计量准确, 称量偏差在允许范围内。

搅拌的投料次序和方法应以搅拌过程中钢纤维不结团, 不产生弯曲或折断, 不因拌和机超负荷而停止运转, 出料口不堵塞为原则。宜选用将钢纤维, 水泥, 粗细骨料先干拌而后加水湿拌的方法。

钢纤维混凝土的搅拌时间应通过现场搅拌试验确定, 并比应该普通混凝土规定的搅拌时间延长1~2min, 采用先干拌后湿拌的拌和试验时, 干拌时间不宜小于1.5min。

6 钢纤维混凝土的运输, 浇筑和养护

混凝土在运输的时候应缩短运输时间, 运输过程中避免拌和物离析;钢纤维混凝土的浇筑方法应保证钢纤维分布均匀性和结构的连续性, 在一个规定连续浇筑区域内, 浇筑施工过程不得中断拌和料从搅拌机卸出到浇筑完毕时间不宜超过30min;钢纤维混凝土应采用机械振捣, 不得采用人工振捣, 所采用的振捣机械和振捣方法除应保证混凝土密实度外, 尚应保证钢纤维分布均匀。

7 钢纤维混凝土的质量控制

钢纤维混凝土的质量检验除应对原材料配合比施工主要环节按现行有关混凝土结构工程施工与验收规范的规定执行外, 尚应检验下列项目:对钢纤维进行质量检验。钢纤维的称量每一工班至少检验二次;同时应采用水洗法在浇筑地点取样检测钢纤维体积率, 每工作班至少二次;水洗法检验钢纤维体积率的误差不应超过配合比要求的钢纤维体积率的±15%。取样制作抗压, 抗折强度标准试件, 坍落度不大于50mm的钢纤维混凝土用震动台振实;大于50mm的用木槌振实。抗压试块采用边长150mm的立方体为标准试件标准养护28天测定其抗压强度, 抗折试件采用150m×150mm×550mm的标准试件经标准养护, 在龄期达90天时进行测试。

8 钢纤维混凝土在公路工程中的应用

2002年在新乡市新辉特大立交桥工程中, 桥面伸所缝处采用C50钢纤维混凝土。我们严格按照设计文件和规定要求, 选用黑龙江庆安钢铁厂生产的熔抽型碳钢纤维;天津蓟县产1~2cm石灰岩碎石;天津蓟县产河砂 (细度模数2.7) ;天津华联外加剂厂生产的“永强”牌TD-10减水防冻剂, 唐山冀东水泥厂生产的“盾石”525普硅水泥, 经过反复的试验最后确定了用于桥面伸缩缝的C50钢纤维混凝土配合比。

在桥面伸缩缝施工过程中严格按照配合比控制原材料质量搅拌, 振捣和浇筑全部按规范要求进行施工, 取得了很好的效果。经过工程施工的检验, 能够满足设计的要求。

9 结束语

钢纤维混凝土虽有很多的优点, 但在应用上还是受到一定的限制。如施工和易性较差, 搅拌和振捣时会发生纤维成团或折断等问题, 粘结性能也有待进一步改善。但是, 价格贵亦是影晌钢纤维推广使用的一个重要因素, 钢纤维的制造价格也将随着生产方法的改善和技术设备的更新而不断降低。但我们完全有理由相信, 在不久的将来, 钢纤维混凝土一定会在国外更多的应用范围内显示出强大的优越性。

参考文献

1 检测混凝土的强度 篇9

1检测原理及特点，1；1原理，由于混凝土的抗压强度与表面硬度之间存在某种相关测区的选采用抽检的方法在0。2MX0。2M 落围瑞六内测点如果试快强度不够，那下一部就是抽心，如果抽心不合格的话 那就请设计单位进行补强或都减低要求使用 2桩基平面图

1因为基坑里有桩，看看是什么桩，现在一般的都是用混凝土管桩。看看桩径是多大 是40公分还是50公分，基坑里有工程桩，工程桩方成重桩和试桩 工程桩还分成重桩和抗拔桩 这些在桩茎平面图里有说明

3脚手架扣件质量监督

钢管应采用ｃｂ

48、ｘ3、6ｍｍ规格向本市建设工地提供钢管扣件的租货企业应取的得上海市建筑五金窗 行业协会的备案证书

高强度混凝土的配制 篇10

高强度和高性能混凝土(HS/HPC)具有许多优异的性能,在国内外得到了广泛的发展和应用。日本在高层与超高层建筑中已应用了强度超过150MPa的HS/HPC。据文献报导,有的国家已研发出强度≥230MPa的HS/HPC。在我国,C60的HPC已得到广泛的应用,C80的HPC也得到了较多的应用,甚至C100的HPC在工程中也得到了试点应用。

广州珠江西塔工程中大量应用了C60、C70、C80、C90混凝土,甚至强度等级为C100的HS/HPC也得到了试点应用。但是,HS/HPC在研发和应用过程中仍然存在自收缩开裂,硬化后进一步水化的“湿胀”开裂;施工过程中存在的粘度大、泵送困难,以及火灾高温受热时会发生爆裂等问题。这些技术上的难点或特点,妨碍了HS/HPC的应用与发展。

笔者针对上述问题,结合自己的研究和汇总有关资料,进行了综合分析,并提出了相应的对策。

1 关于自收缩开裂

HPC由于W/C低,用水量小,致使混凝土中有部分水泥未得到水化,如图1所示。

HS/HPC的强度一般为C60以上,W/C<0.40;有的HS/HPC水灰比甚至为0.15,故混凝土中有大量的未水化水泥存在,如图2所示。

由图2可见,W/C为0.2的水泥石中,尚有很大部分的水泥未能水化;而W/C为0.6的水泥石中,除水泥凝胶外,尚有大量毛细孔。在理想的情况下,W/C为0.4的水泥,水泥完全水化后,水泥石中全部都是水泥凝胶,既无毛细孔,也无未水化水泥。

HS/HPC浇注成型后,在结构形成过程中,水泥水化要吸收毛细管中的水分,使毛细管失水而变成自真空状态,在毛细管内部产生负压,从而使水泥石产生自收缩。自收缩应力大于凝结硬化过程中水泥石的抗拉应力时,就会出现裂缝。水灰比越低,这种情况越严重,如图3所示。

裂缝的分析结果如图4所示。

由此可见,自收缩开裂是由于W/C低,水泥用量大,用水量小造成的。

HPC由于自干燥,并由此而产生自收缩,使混凝土产生早期裂缝,与长期干燥收缩是不同的。必须把两者区别开来,才能了解HPC自收缩开裂的本质,并采取相应的措施。

Guse和Hilsdorf对水灰比0.3和0.25的HPC表面裂纹进行了观察。24h脱模时,HPC试件表面出现了网状裂纹,如图3所示。而且水灰比0.25的HPC比水灰比0.30的HPC裂纹更加严重。在抛光的表面上,裂纹宽度达25μm,且沿着骨料与水泥石的界面开裂。这说明在水化初期,亦即在混凝土的龄期不超过24h,裂缝就已经形成了。他们还指出:这种开裂可以通过尽快地给HPC提供附加水而得到降低:(1)初凝后尽快地脱模,并立即用水养护混凝土的表面;(2)混凝土的模板用渗水模板,使HPC浇注入模后,尽快用水养护各个表面。但这二种方法在试验室是可行的,而工程应用则很难。日本学者曾采用在HS/HPC中掺入部分饱水轻骨料,以供给水泥进一步水化用水。

笔者及其研究生曾以饱水沸石粉掺入HPC中,此时,沸石粉会像均匀分散的微型水泵一样,供给水泥水化用水,使HPC在结构形成过程中避免或抑制了水泥水化引起的自收缩开裂。如图5所示,含饱水沸石粉的试件,其自收缩值降低。

2“湿胀”开裂

2—水泥495kg+沸石粉60.5kg,水160kg(沸石粉中含水10%)

HPC的W/C低,混凝土中部分水泥没有得到水化。然而,HPC在水分长期作用下,水分可以扩散到混凝土的内部,使未水化的水泥发生水化反应,产生体积膨胀。当其膨胀应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土即产生开裂。

根据powers的理论,水泥凝胶体积是未水化水泥的2.1倍。但这时混凝土中没有可供凝胶生长所需的空间,内部膨胀压力增大,导致混凝土的开裂。

德国柏林工业大学的B.HLLMEIER与M.SCHRCDER为了证实上述观点,按照DIN ID48标准,养护W/C为0.30和0.25的2种HPC试件,龄期56d时,抛光两个相对表面,测试抗压强度;同时还将试件放入90℃热水中,浸泡7d,在抛光表面发现很均匀的裂缝,如图6所示。

处于露天或水下的HPC,水的缓慢扩散可能导致后期水泥继续水化而发生湿胀开裂。但在干燥环境下,上述这种自破坏的过程是不可能发生的。

因此,HPC“湿胀”开裂的对策是:(1)HPC应用于相对干燥的环境中,或表面加防水涂层;(2)降低混凝土中水泥的相对用量。这不仅有利于解决“湿胀”开裂、自收缩开裂,同时还能解决混凝土拌合物粘度大,不利于施工的问题。

3 关于新拌混凝土的塑性粘度

HS/HPC与普通混凝土(NSC)相比,水灰比低,粘性大。特别是W/C小于0.30的HPC,水泥浆的粘性更大,如图7所示。HPC的流动特性同样属宾汉姆体,当作用外力超过屈服值时才产生流动,而流动的快慢则与其塑性粘度有关。图7中的直线斜率即表示拌合物的塑性粘度。

HPC与NSC相比,即使坍落度相同(屈服值相同),但由于粘度大,流动速度慢,VA(NSC)>VB(HPC)。也就是说屈服值表示混凝土能否坍落,即当混凝土在自重的作用下产生的剪切力大于屈服值时,混凝土就发生坍落。因此,坍落度与粘度是两个独立的概念。NSC用坍落度评价其工作性是可行的,公认的。如图8所示,普通混凝土的屈服值与塑性粘度成正比,知道坍落度后就可以了解其粘度。但对于HPC来说不能仅用坍落度指标来评定流动性了。因此,除测定HPC坍落度外还必须同时测定其扩展度,即扩展所需时间(slump flow time)。在日本,通过测定坍落度锥体流动度值到50cm时所需的时间来表述。在我国进一步演变为倒坍落度筒混凝土流下的时间(s)。一般情况下,倒坍落度流下时间在10~20s范围内,HPC可泵送性能是好的。倒坍落度筒混凝土流下的时间,反映出混凝土与泵送管壁剪切抵抗之间关系。试验证明,W/C为0.385的混凝土,粘着力为0.01MPa;而W/C为0.28时,HPC的粘着力为0.04MPa,是前者的4倍。也即W/C越低,HPC的粘着力越大,泵送施工越困难。

日本大成公司的研究指出,Fc 130MPa的混凝土,W/B=0.18,高效减水剂掺量3.0%,混凝土单方用水量150kg/m3,混凝土搅拌量为2m3,这时搅拌机电负荷为60k W,混凝土拌合物坍落度流动值74cm(当达到坍落度流动值50cm时所需时间8~10s)。如其他条件不变,增加单方混凝土用水量,则搅拌机负荷将进一步降低,坍落度增大,到达50cm流动值的时间也进一步缩短。Marushima认为,单方混凝土用水量是评估新拌混凝土性能的一种方法。其实,除了单方用水量之外,还有骨料的粒径与级配,还有胶凝材料的微观级配。

笔者结合西塔工程混凝土配比研究,对C100的HS/HPC进行了试验。发现新拌混凝土的结构粘度、自收缩开裂及湿胀开裂等技术性能,均与单方用水量有关。单方用水量不能太低(C100的HS/HPC用水量为150kg/m3),为此可适当降低水泥用量,使水灰比适当增大,但同时应增加矿物超细粉用量,使水胶比降低,以保证混凝土强度。

试验中除了采用优质聚羧酸减水剂外,还调整了粗细骨料级配,降低了其总孔隙率,并利用了粉体的填充效应。这样可使HS/HPC在相同的配比条件下,获得较大的流动性和较低的粘度。C100混凝土的试验配合比及性能如表1和表2所示。

从表1配合比可见:(1)用水量150kg/m3,W/B=0.23(W/C=0.33)。此时,由于W/C提高,有利于降低自收缩及减少自收缩开裂和抑制“湿胀”的开裂。水胶比W/B=0.23,则可保证HPC的强度。(2)利用硅粉、硬石膏对矿渣及水泥的微填充效应,在相同用水量的条件下,可提高浆体的流动性,有利于降低粘性。(3)利用二级配粗骨料及中偏粗砂,使骨料的空隙率降低,在相同用水量及水泥浆用量条件下,使混凝土流动性提高,混凝土拌合物的塑性粘度降低。

最终混凝土拌合物倒坍落度筒流下时间只有13s,坍落度240mm,且无泌水现象,综合地解决了HPC的塑性粘度、自收缩和自收缩开裂及湿胀开裂的问题。

4 HPC的高温爆裂与对策

暴露于火中的HPC构件和结构,由于HPC的密实度高,内部水分蒸发会引起很大的蒸汽压力,使表层甚至被钢筋包裹着的混凝土发生爆裂,导致钢筋过早屈服。加上表层爆裂后承载的混凝土横断面减小,使构件和结构过早的坍塌。而且在火灾高温下,HPC的劣化破坏比NSC更加严重。U.Schneider研究了HPC的耐火性,给出了如图9(a)(b)(c)(d)所示的构件耐火性试验结果。

承载与非承载的HPC柱,在试验中进一步表明:混凝土抗压强度越高、试验时混凝土承受的压应力越高,爆裂造成的破坏越严重。这极不利于HPC在建筑结构中的应用。

而且大量试验证明,即使降低HPC中的含水量、掺入钢纤维、钢筋外表面加钢丝网或钢纤维与钢丝网复合,都不能解决HPC柱在耐火试验中的爆裂。

近期的研究表明,在HPC中掺入低熔点的纤维(国外有一种称为LMF的纤维,直径0.1mm、长度12cm,由聚丙烯制成,在不同配筋的HPC中掺入4.0kg/m3),耐火试验时能防止HPC爆裂,或只有很少地方出现表面的微小破坏,但没有发生爆裂(如图9c)。其原因是HPC在加热过程中,通过LMF纤维的熔化或燃烧,使毛细管增加,降低了HPC中的蒸汽压力,从而避免了爆裂。

日本大成研发的强度为150MPa的HPC中,也掺入了有机纤维,以提高其防火性能。HPC掺入有机纤维,不单是提高防火性能,抗爆裂,而且能抑制自收缩开裂和湿胀开裂。但掺入有机纤维后,混凝土拌合物需水量增加,要适当增加用水量,以保证HPC的工作性。

日本最近的研究指出,在HS/HPC试件上涂刷防火涂料可以抑制高温爆裂,如图9(d)所示。这是当前使用方便、且能有效防止HS/HPC高温爆裂的新成果。

5 结论

(1)HS/HPC研发与应用过程中,要解决自收缩开裂、“湿胀”开裂与降低塑性粘度等三方面的问题,关键是HPC中的用水量和水泥用量。配制不同强度等级HPC的用水量及水泥用量建议如下:

强度等级C80~C100C60

用水量(kg/m3)150170

水泥用量(kg/m3)400~450350~400

矿物质超细粉(kg/m3)200~250200~250

水胶比(W/B)0.22~0.25 0.25~0.31

水灰比(W/C)0.33~0.37 0.42~0.48

(2)配制HS/HPC必须要使用减水率高的高效减水剂,如聚羧酸系及氨基磺酸盐系高效减水剂。萘系减水剂配制C80以上混凝土有困难。

(3)HS/HPC更需要级配良好的砂石,骨料的总孔隙率要低,胶凝材料必须要考虑超细粉的微填充效应,使HS/HPC在相同配比条件下,获得更好的流动性。

(4)HS/HPC在泵送施工时,除了检验坍落度、扩展度及坍落度损失外,还必须检测倒坍落度混凝土的流下时间。广州西塔项目工程的HS/HPC倒坍落度流下时间控制在9~20s。

(5)要解决HS/HPC受火灾时的高温爆裂,需要掺入聚丙烯纤维(直径0.1mm、长12cm、掺量4kg/m3)。它除可防止高温爆裂外,还有利于控制自收缩开裂和“湿胀”开裂。此外,新型防火涂料也可以方便、有效地防止HS/HPC的高温爆裂。

参考文献

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