C60混凝土

C60混凝土（共10篇）

C60混凝土 篇1

0前言

某工程筒体地梁、柱墙、框架柱及裙楼等部位所浇筑的混凝土标号为C60。但由于混凝土原材料、搅拌、泵送、浇筑及养护等方面的原因, 致使C60混凝土和易性较差, 强度的富余系数较低, 达不到设计要求, 而且混凝土成本较高。鉴于此, 本文通过合理选择原材料、优化配合比及加强混凝土生产及施工过程管理, 达到改善C60混凝土的和易性以满足施工要求及提高混凝土强度富余系数以满足强度设计要求的目的, 同时还可以大幅度降低成本, 增加经济效益。

1 C60混凝土配合比优化

1.1 原材料及试验方法

1.1.1 原材料

1) 水泥:重庆小南海水泥厂生产的P.O 42.5R水泥, 主要性能指标见表1, 水泥化学成分见表2。

/%

2) 矿粉:重庆睿亮建材有限公司, 主要性能指标见表3。

3) 粉煤灰:重庆华能珞璜电厂Ⅱ级粉煤灰, 细度为17.8%, 含水率0.14%, 需水量比95%, 烧失量2.33%。

4) 硅灰:四川朗天资源综合利用有限公司生产, 烧失量为2.7%, 含水率2.8%, Cl-含量0.018%, Si O2含量94.3%, 总碱量0.53%。

5) 细骨料:湖北枝江产特细砂, Mx=1.1, 堆积密度为1 350 kg/m3, 含泥量1.00%, 含水率5.18%;机制砂, 重庆小南海水泥厂生产干粉砂, Mx=3.7, 堆积密度为1550kg/m3, 含粉量5.8%, 含水率1.32%;天然中砂, Mx=2.99, 堆积密度为1 642 kg/m3, 含泥量为1.00%。

6) 粗骨料:石灰石碎石, 5~10 mm粒径和10~20mm粒径混合使用, 连续级配, 针片状含量4.5%, 含泥量0.1%, 含水率0.2%, 压碎指标8%, 堆积密度1 650 kg/m3;卵碎石, 5~10 mm粒径和10~20 mm粒径混合使用, 连续级配, 针片状含量1.6%, 含泥量0.22%, 含水率0.2%, 压碎指标5%, 堆积密度1 695 kg/m3。

7) 外加剂:厦门科之杰萘系高效减水剂, 减水率22%, 推荐掺量1.5%~2.8%, 固含量30.23%。

8) CTF功能型外加剂:由和创新天环保科技有限公司生产, 为半透明液体, 推荐掺量0.6%~1.0%。

9) 拌合用水:采用饮用自来水。

1.1.2 试验方法

混凝土塌落度试验按照GB50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行, 混凝土抗压强度试验按照GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行, 试件尺寸为150×150×150 (mm) 。

1.2 试验结果及分析

C60混凝土配合比优化试验配比见表4, 结果见表5。

搅拌站最初的配合比采用天然中砂作细骨料, 配比见 (1) 。虽然所配制的C60混凝土坍落度及扩展度值较高, 但是混凝土粘聚性较差, 存在水泥浆部分不裹石子, 导致石子裸露的现象;这主要是由于该搅拌站所用天然中砂级配较差所致。而且, 硬化混凝土强度较低, 28d强度仅为58.4MPa, 达不到C60混凝土强度设计要求。另外, 按照该配合比所配制的C60混凝土单方材料成本为335.5元, 如果再计算上其他成本, 混凝土单方成本便会高于售价, 从而导致亏损。

鉴于此, 笔者采取用矿粉部分取代水泥、特细砂与机制砂替代天然中砂、调整砂率、掺加CTF功能型外加剂及用卵碎石替代山碎石作为粗骨料的方法来优化C60混凝土配合比, 以达到改善混凝土性能, 降低成本的目的。

/ (kg/m3)

注: (1) - (8) 所用粗骨料皆为山碎石, (9) 所用粗骨料为卵碎石。

注:材料单价按当前市价计。

首先, 采取以矿粉等量取代50kg水泥、以特细砂和机制砂替代天然中砂以及调整砂率 (由31.5%调整到32.5%) 的方法, 配合比见 (2) 。结果表明, 配合比调整后, 新拌混凝土和易性良好, 坍落度为230 mm、扩展度为560/590mm, 硬化混凝土28 d强度为69.0 MPa, 达到设计要求, 而且单方混凝土材料成本较配比 (1) 降低了28.5元。这主要是由于磨细矿渣粉作为一种水硬性材料, 其成分主要是活性Si O2、Ca O, 具有较高的火山灰活性, 取代部分水泥后, 混凝土流动性提高、泌水量降低, 虽然混凝土早期强度发展较慢, 但后期强度发展很快, 使混凝土28d强度达到设计要求, 杨荣俊[1,2,3,4]等研究结果表明了这一点。采用特细砂与机制砂来替代天然中砂对改善混凝土和易性起到了一定作用, 这主要是因为特细砂与机制砂复配之后的级配较天然中砂更好, 使得混凝土和易性、包裹性较好。同时, 随着砂率的提高, 水泥浆膜层增厚, 砂浆含量增多, 填充作用置换出的填充水增加, 从而改善了新拌混凝土的和易性[5]。另外, 特细砂与机制砂较天然中砂的单价低, 所以采用特细砂与机制砂来替代天然中砂, 能够降低混凝土的成本。

其次, 采取降低水泥用量、掺CTF功能型外加剂及增大砂率等措施。配比 (3) 是在配比 (2) 的基础上单方混凝土减少20 kg水泥, 配比 (4) 是在配比 (2) 的基础上掺加了CTF功能型外加剂。结果表明, 当单方混凝土减少20kg水泥之后, 单方混凝土材料成本降低了7.0元, 混凝土28d强度降低了1.3 MPa;当掺加CTF功能型外加剂之后, 混凝土28d强度增加了4.6MPa, 但单方混凝土材料成本提高了8.7元。CTF功能型外加剂能够提高混凝土强度, 是因为CTF可以提高混凝土中水泥颗粒的分散度, 最大限度的激发每一单位水泥颗粒的作用, 使绝大多数水泥颗粒经过水、砂、石等原材料充分混合搅拌后, 进一步和其他材料充分接触并发生水化反应[6,7,8]。但是由于CTF单价比较高, 故而增加了单方混凝土材料成本。

配比 (5) 是在配比 (2) 的基础上进一步提高砂率至35%, 同时降低了外加剂的掺量至2.5%。结果表明, 在增加砂率且降低外加剂掺量的情况下, 混凝土坍落度为220 mm、扩展度为520/530 mm, 且粘聚性、保水性良好;同时, 由于外加剂掺量大幅度降低, 单方混凝土材料成本也随之降低。但是混凝土28 d强度相对于配比 (2) 降低了6.7 MPa。对此, 通过在配比 (5) 的基础上掺CTF功能型外加剂、单方混凝土水泥用量减少30 kg的措施来改进, 配比及结果见配比 (6) 。结果表明, 混凝土和易性保持良好, 28d强度较配比 (5) 提高了1.4 MPa, 单方混凝土材料成本与配比 (5) 相当。综合配比 (5) 、 (6) , 虽然单方混凝土材料成本大幅度降低, 但是混凝土28d强度富余系数仍然较低, 难以保证混凝土质量。对此, 配比 (7) 、 (8) 采取矿粉等量取代水泥以及掺CTF功能型外加剂的措施。虽然C60混凝土28d强度富余系数大幅提高, 但是单方混凝土材料成本也随之增加, 而且鉴于目前市场上矿粉活性不稳定等因素, 采取此措施并不是最佳方案。

再次, 笔者以卵碎石替代山碎石作为粗骨料来配制C60混凝土, 试验配比及结果见配比 (9) 。结果表明, 卵石混凝土的和易性良好, 坍落度为230 mm、扩展度为570/580 mm, 而且混凝土28d强度达到69.0 MPa, 富余系数高。这主要是因为卵石表面比山碎石光滑, 空隙率较小, 填充这些空隙所需要的水泥浆体也就越少, 且具有较小的总比表面积, 因此有较好的连续性[5];同时, 由于卵碎石本身的强度较山碎石高, 致使所配制的混凝土强度较山碎石所配制的混凝土强度高。另外, 卵碎石的单价较山碎石低, 所以其配制的混凝土单方材料成本也有所降低。

所以, 综合考虑混凝土和易性、强度及成本三方面的原因, C60混凝土采用配比 (9) 能够满足要求。

2 加强C60混凝土生产及施工过程控制

2.1 混凝土生产过程控制

通过上述C60混凝土配合比优化试验研究, 拟主要采取以卵碎石替代山碎石的措施来达到改善混凝土性能、降低成本的目的。但卵碎石混凝土在泵送过程中存在易堵管且对管壁磨损较大的负面的影响, 所以必须加强混凝土搅拌站生产控制力度, 以确保C60混凝土浇注能够顺利进行以及质量能够满足要求。

1) 加强原材料的质量控制, 控制各原材料的稳定性, 并根据混凝土搅拌站的检验仪器情况, 采取目测和实测来进行判断[9]。只有各原材料合格且稳定性好, 才能保证混凝土质量满足质量要求且质量稳定。

2) 加强计量检定, 同时对电子计量秤进行期间核查, 以确保计量精度。配料计量系统对混凝土所需原材料进行精确计量, 可保证混凝土的质量满足要求, 同时会使混凝土的离散性大大减小[10]。

3) 保证混凝土的搅拌时间在30s以上, 使混凝土搅拌充分, 必须保证混凝土100%合格, 否则任何一盘不合格混凝土就将造成质量事故。

4) 混凝土开盘之后, 搅拌站技术员应该随时关注混凝土的和易性是否达到要求, 未达要求时应及时调整。

5) 对于混凝土的运输, 应该保证混凝土搅拌车在装料前应将筒内积水排尽, 以防止影响混凝土水灰比[11]。

2.2 混凝土施工过程控制

对于混凝土施工过程控制, 主要应加强卸料、泵送、振捣、拆模及养护各环节的控制管理, 这样才能够充分保证C60混凝土的质量达到工程质量要求。

1) 混凝土卸料及输送到施工面上后, 搅拌站技术员要观察混凝土的和易性是否满足施工要求, 未达到要求时及时通知站内人员进行调整。并且, 严禁向运输车内的混凝土任意加水。

2) 加强泵工的管理, 严禁泵工擅离职守, 最好安排有经验的泵工进行C60混凝土的泵送操作, 以保证C60混凝土泵送的顺利进行。

3) 在混凝土施工过程中, 要加强振捣人员管理, 并挑选有振捣知识、振捣经验和有工作责任心的职工, 并在浇筑前由施工员进行认真的技术交底[12]。同时, 监督其是否按照施工规范正确进行操作, 是否存在漏振、过振现象, 是否存在混凝土面上撒水等违规现象。

4) 严禁提前拆模, 以保证混凝土质量。拆模之后应加强混凝土的养护, 及时采取合理的养护措施, 以防止产生质量问题。尤其是在气温高的情况下, 应采取洒水养护及覆盖薄膜等措施。

3 结论

1) C60混凝土的细骨料采用特细砂和机制砂复配, 粗骨料采用卵碎石, 同时提高砂率至35%、降低外加剂掺量至2.5%, 所配制的混凝土28d强度可达到69.0MPa, 且和易性良好, 单方混凝土材料成本低。

2) 加强混凝土生产及施工过程控制, 对于混凝土生产、施工的每个环节都重点关注, 可保证C60混凝土泵送及施工的顺利进行, 使其质量满足工程要求。

摘要：通过更换原材料、调整配合比等措施来改善C60混凝土性能。结果表明:C60混凝土的细骨料采用特细砂和机制砂的复配砂、粗骨料采用卵碎石, 同时提高砂率至35%、降低外加剂掺量至2.5%, 所配制的混凝土和易性良好, 坍落度为235 mm, 扩展度为570/580 mm, 28 d强度可达到69.0 MPa, 且单方混凝土材料成本较配合比调整之前降低了41.8元。另外, 提出了C60混凝土生产及施工过程控制措施, 以保证C60混凝土质量要求。

关键词：C60混凝土,卵碎石,强度,和易性

参考文献

[1]杨荣俊, 隗功辉, 张春林, 朱海英.掺矿粉混凝土配制技术研究[J].混凝土, 2004, 26 (10) :46-50.

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[3]李迁, 刘冬霞.矿粉对水泥及混凝土性能的影响与应用[J].辽宁建材, 2008, 29 (12) :50-51.

[4]郑兴明.磨细矿粉对混凝土性能的影响和使用中的注意事项[J].商品混凝土, 2007, 4 (3) :55-56.

[5]杨帆.低水泥用量混凝土力学及耐久性能试验研究[D].长沙:中南大学, 2008, 22-23.

[6]王丹, 王宝英, 刘雅晋.CTF混凝土增效剂对混凝土的影响[J].商品混凝土, 2013, 10 (6) :70-71.

[7]赵家声, CTF混凝土增效剂的应用研究[J].商品混凝土, 2013, 10 (7) :48-50.

[8]常海燕.掺有“CTF混凝土增效剂”混凝土的性能评价研究[J].商品混凝土, 2011, 8 (6) :41-45.

[9]卢水良.现场混凝土搅拌站的生产和质量管理[J].广东建材, 2012, 28 (6) :30-31.

[10]曹宁.关于混凝土搅拌站质量管理方法的探讨[J].科学咨询, 2010, 11 (19) .

[11]周玲.浅议预拌混凝土生产环节存在问题及质量控制[J].中国建材科技, 2013, 35 (3) :152.

[12]李福平, 邓春林.几起商品混凝土质量事故案例分析[J].商品混凝土, 2013, 10 (4) :61.

C60混凝土 篇2

时间:2014-03-17 分类:反思 来源:书通网 10 金刚石石墨c60教学反思一：

本节课是第六单元课题1的第一部分，主要介绍了碳的几种单质的性质和用途，并适当介绍了一些结构知识。这节课将与c有关的物质以商店商品的形式展示出来，让学生通过小组预习后，以导购员的身份向教师扮演的顾客介绍这些商品的性质、用途，立意非常好，情境创设比较新颖。这种学习的方法的基础是学生自主学习，互帮互助的方式来回答问题，可以加强学生学习的主动性，提高学生在课堂中的主体地位。

在实验展示区这个环节，颗粒状的活性炭吸附效果不是很明显，考虑可以改用粉末状的，增强接触面积，颜色变化会更显著。如果考虑粉末状的活性炭会对颜色有干扰，可以在吸附后增加一步过滤的操作。在石墨导电的实验中，教师可以介绍金属能导电，同时非金属也能导电。

最后的练习当中可以以提问的方式为下节课做铺垫，例如：如何证明金刚石、石墨都是由碳元素所组成？从而引出下节课的内容碳的化学性质。

整堂课是一堂以学生活动为主的课，需要课堂气氛活跃，才能体现出教学内容丰富，知识容量大。学习中注重以学生为主体，倡导自主学生、合作学习和探究学习的精神。教师在教学过程中教态自然，语言规范到位，多媒体的运用、实物的展示和分组实验的操作巧妙结合，练习的设计也针对了课题当中相应的知识点，完全达到了课程标准当中的教学目标。

金刚石石墨c60教学反思二：

教育家杜威先生说过：“给孩子一个什么样的教育，就意味着给孩子一个什么样的生活！”我以为：“教师在乎什么，学生就发展什么.”

课程改革虽是一个实验的过程，但它却关系着千千万万个学生一生的命运！

一个化学教师应该让学生觉得极富“激情”。在化学课中，如何体现化学学科的“人文性”，其基点就在于“情感”。一个没有激情的教师，怎么能调动学生的情感，能让学生充满热情地学习？老师通过多种方式在教学过程中激发学生学习兴趣，或直观演示、或旁征博引、或巧设悬念„„激发他们的阅读欲望和动机，创造“我要学”“我想学”的积极教学气氛。为了激发学生的学习兴趣，我在教学《课题1金刚石、石墨和C60》这个课题时，我找来金刚石、石墨和C60的图片和资料与学生一同欣赏，当新颖的科学呈现在学生眼前的时候，我是那样真真切切地感受到了他们渴求的眼神！我扣之心弦地提出：“你们想问些什么呢？你还想说些什么？”同学们个个兴趣盎然，跃跃欲试。“激发兴趣”极大地调动了学生的主动性和积极性，教学过程也就“变苦为乐”。

以前的化学课堂，学生只是可怜的倾听者，谈不上和谁去“交流”。我们要还给学生一个“交流”的课堂，实现“文本对话”、“师生交流”和“生生交流”。“教学不仅仅是一种告诉，更多的是学生的一种体验、探究和感悟”。课堂是他们求知、创造、展示自我、体验成功的平台。是学生健康成长的地方。学生的潜力是无限的，关键在于教师是否给了学生足够大的平台。学生的创造力有时简直是我们难以想象的：在课堂里，做石墨导电性实验的时候，有的小组灯泡亮了，有的没亮。让学生分析原因，此时学生充分发挥了团队的智慧，大家在一块找原因、想办法。原因很快找到了。令我没想到的是，同学们竟然还使用了不同的解决问题的办法。看着学生在汇报成果时兴奋的小脸。不禁对学生有了新的认识。为什么老师的问题学生不感兴趣？为什么老师的苦口婆心学生并不买账？我想，是不是因为我们太小看了我们的学生。就像小孩刚学走路，不会走时一定要扶着，但如果一直都扶着，孩子还能学会走路吗？何时放手？如何放手？考验父母的不仅是胆量，更是智慧。做老师不是一样吗？

叶圣陶先生曾说过：教材无非是例子。那么，利用好例子教给学生学习方法之后，接下来的应该是大量的实践，只有在实践中，学生的能力才能不断巩固、提高。基于这个思想，我经常搜集课外阅读材料，推荐给学生阅读。在《课题1金刚石、石墨和C60》教学中。如：以触摸铅笔芯、向锁芯中加入铅笔芯粉末开启锈锁，并将铅笔芯连接到电路等活动，增加学生的感性认识；由学生亲自动手向红墨水的溶液中加入木炭粉，体验木炭的吸附性；由千百年前古人的字画至今仍清晰如初和广告语“钻石恒久远，一颗永流传”感悟常温下碳化学性质的稳定；均充分体现了以学生为主体的新课程理念。

“让化学走进生活，在生活中学习化学”。一直以来，有意识地引导学生在生活中学习化学，使孩子们深切地感受到：化学离他们很近很近。这样，孩子们便会更加自信、更加主动地去学习。“在生活中识字”的教学实验就很好的证明了这一点。大街上、电视上、车厢里„„ 到处都成了孩子们识字的地方。抓住生活的点点滴滴，眼里有资源，心里有教育，课程资源就无处不在。

我力求每一节化学课都能陪伴学生们度过一段幸福快乐的时光！

金刚石石墨c60教学反思三：

今天我们学习的是金刚石、石墨、C60第一课时的内容，主要是学习它们的物理性质及主要用途，通过学习，同学们知道了物质的结构和用途间有怎样的关系，更深刻地理解了由同种元素组成的物质不一定都是单质这句话，在学生展示过程中，学生能结合自己的生活常识来认识金刚石和石墨。

现将本节课感觉比较成功之处总结如下：

1本节课的学习氛围明显比“利用化学方程式进行计算”的学习氛围好，同学们参与学习的积极性也较高。

2在课上的学习过程中，不失时机的对学生进行情感态度和价值观的教育，结合C60、管碳的发现和研究，使学生认识到我们对任何事物的探索都是不断研究、不断总结的，同样，我们学习也要有不断研究探索的精神，不能仅仅满足于自己会表面上的表层的东西，遇到“难题”时要能坚持思索，不必轻言放弃，同时，针对学生能将化学与生活实际自主联系起来，引导学生感受“从生活中来，到生活中去”的学习化学，也认识到化学就在我们身边。

本节课感觉不足之处是：本节采用边预习边展写的模式，大家在预习时预设15分钟的时间在三个班都稍显不足，补充展写时也超出了预设时间，因此最后检测题的处理有些仓促。

金刚石石墨c60教学反思四：

本节课是第六单元课题1的第一部分。上课前本意是想通过多种方式，有效整合各种课程资源，充分利用网络，查找选出学生感兴趣的，与科技发展同步的音像，文字信息，在课堂上呈现，突出重点，突破难点并增强学生的学习热情，同时通过石墨可以转化为金刚石的例子，从而对学生进行激劢教学。并达到以下目的：初步认识金刚石、石墨、C60等碳单质的微观构成、性质和用途，初步认识物质结构、性质、用途之间的关系；了解金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，知道同种元素可以组成不同的物质。通过观察活性炭吸附实验、对比分析石墨、石墨烯、碳纳米管的微观结构的活动，学习用比较、归纳的方法对信息进行加工。

但在上课前搞错了下课的时间，并且是第一次用导学稿上课，异地教学，无法判断学生对问题掌握的速度，以致在上课的过程中控制时间不好，造成了虎头蛇尾现象。就好像大家所说的，主要存在的问题是可能视频太多，有些练习可以直接给出答案。不需再讲。课件里有些内容也需进行精减。

若再上这节课，我会这样调整。不需用导学稿，直接在课件里呈现练习。以一个视频介绍金刚石、石墨的性质与用途。然后让学生自己总结。视频有内容不需再用PPT呈现。

金刚石石墨c60教学反思五：

在学习了一些基本的化学概念和化学技能之后，从第六单元开始深入、细致地研究碳和碳的氧化物。碳和碳的氧化物是重点学习的内容之一，是对非金属元素知识的拓展和深化，在初中化学中占有承上启下的地位。本课的教学内容是第六单元《碳和碳的氧化物》的课题1：《金刚石、石墨和C60》的第一课时，主要介绍了金刚石、石墨的重要物理性质和C60分子的结构特点。在介绍石墨的同时又穿插介绍了木炭、活性炭的吸附性及用途，使学生树立结构决定性质，性质决定用途，用途体现结构的特点。

在教学过程中，首先利用课件展示“海洋之心”的图片，并简单介绍这颗举世罕见的钻石“希望”。从而引入本课内容。本环节主要是创设学习情境。激发学生的学习兴趣。

然后充分联系生活实际，介绍学生所熟悉的玻璃刀、铅笔、电极等，同时配合视频资料，让同学们更直观地了解金刚石和石墨的性质和用途。从而突出本节课的重点。

同时提出问题：为什么同样都是单质碳物理性质却截然不同？从而过渡到本课的难点：即物质的结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途。并通过课件展示它们不同的结构模型，从而得出结论：碳原子的排列方式不同决定了它们物理性质的不同。让同学们从感性认识上升到理性认识。从而突破本课的难点。

在学习了金刚石和石墨的性质和用途之后，又通过课件展示了木炭和活性炭的吸附性。并且简单介绍了焦炭和灰黑的用途。拓展了同学们的视野。同时还利用课件展示了C60、C70、C240、C540的不同结构，以及神奇的纳米碳管。为了让学生更深的感受科技的氛围，在教学中安排一段关于单质碳的视频资料。通过本环节使学生知道国家的强大与繁荣是离不开科技的，向学生渗透“科技兴国”的思想，进行爱国主义教育。

C60混凝土 篇3

18年前，我出生的那天，妈妈和身患肺癌的外婆双双住院，8年前，我10岁，爷爷因食道癌去世。从此之后，我就跟癌症扯上了关系。

我来自医学世家，高中期间，我曾用有限的实验器材，与癌细胞进行了六个月旷日持久的抗争。然而，因为实验器材不足和自身掌握知识的局限，没能有更好的结果，加之在实验过程中一直无条件全心协助我的老师患癌去世，迫使我寻找另一条路，用我目前力所能及的方式，对抗癌症。

两年前，16岁，我创立了“C60青年慈善组织”。我跟我的伙伴们用音乐为癌症患儿争取幸福的权利，在2014和2015两年连续举办了两次中国最大的高中生音乐节，人流量累计达到5 000人。

至今，“C60青年慈善组织”发展了一百多位志愿者，和三百名工作人员。我们用两年的时间累计筹集了六万元人民币，改善了九位患血癌儿童的治疗条件。

当你想做一件事的时候，全世界都会来阻挡你

对于高中生来说，想要举办一次像模像样的音乐节并不容易。

从最初萌生这个想法，到寻找伙伴、写活动策划、联系赞助商、做快闪活动宣传造势，5个月的时间很快就过去了。我们这群小伙伴以为，为策划案绞尽脑汁，在赞助商那里屡受打击之后，生活会对我们好一点，可没想到，我们在做街头快闪活动的时候接到了一个电话。

电话是市里某重点中学的领导打来的，他们扣下了我们的两个在校门口做义卖活动的成员，异常严肃地让我们去接人，还对我们说：“你们这样的音乐节是违法的，我们准备报警。”

当时我就震惊了，火急火燎地跟着伙伴们去接人。到了学校领导办公室，我连连道歉，同时，机智地拿出一份早就准备好的文件。

我们举办的音乐节，目的是为身患血癌的儿童募集善款，所以我早就联系了希望工程，与他们取得了官方的合作授权。学校领导看到我们出示的文件，也就没什么好说的了。

走出办公室大门，我们来不及为自己的机智反应庆祝，便抓紧时间赶去了乐队的训练室，刚走进门，就听见有两组乐队打算退出的消息。

你能理解我当时有多么的胸闷气短吗？要知道，离音乐节正式开始，只有不到两周的时间了，在这个时候选择退出，意味着这个庞大的计划被打乱了。

当然，两组乐队的成员们也万般无奈，他们的家长觉得参加音乐节演出纯属瞎耽误工夫，死活不让他们再为这个花时间。我也不能强求人家，只好跟他们微笑道别，并跟他们说，音乐节正式开始那天，有兴趣就过来玩。

从那个时候我就知道，生活从来不会宠溺谁。

有梦想的人很多，愿意为梦想奋斗的人也有很多，可是，就是有那么多时刻，当你想做一件事的时候，全世界都会来阻挡你。

我们的“不法”活动竟然惊动了武警

在我有些灰心丧气的时候，负责售票的成员告诉我，咱们的票卖了快800张啦！

我为之一振，他又说：“虽然有的同学会觉得，39元一张票太贵了，但也有同学问我们有没有VIP票，哪怕两三千都愿意来看演出！总之，大家对音乐节很感兴趣！”

在大连，一场普通的商业演出能卖出几百张票已经很难得了，我们的音乐节，已经达到了普通商演的参与人数，截止到售票结束那一天，我们的观众突破了1 000人。隔年的第二届音乐节，我们的观众甚至达到了3 000人。

我带着这1 000人的期待，重新振作，同时也努力地鼓舞着我们团队其他的成员。

拿着卖票的收入，我们交了场地费。7月26日上午，夏季的早晨很快就热了起来，我们早早地赶到音乐节场地，准备布置会场，音乐节还有一天时间就要开始了，我们提着大包小包的设备、道具，站在演出场地外，却被工作人员拒之门外。

我们上前跟工作人员交涉，结果才知道，前一天，在这个会场举行了一次房展会，而撤展的工作人员拖拖拉拉，到今天都还没撤完。为了保证他们的财物不被丢失，工作人员不允许我们进入。后来甚至惊动了武警，说是要让我们的音乐会暂时取消。

幸好，一直以来特别支持我们的演艺公司，在这个时候起到了巨大的作用。他们出面，跟场地方签署了免责协议，我们这才把干冰机等大大小小的物件儿一样样搬了进去。此时已经过了中午，大家都没吃饭，饿了的就去外面的商店买泡面或是面包对付几口。

我们不知疲倦也不知饥饿地一直干到晚上8点，现场才基本布置好。而前来彩排的乐队成员们，从下午3点就已经在一旁默默地候场。他们不仅等待了5个小时，还彩排到特别晚。夏夜酷热，连空调都开不了，却没有人发出怨言，那个时候我真的特别感动。

5 000人的尖叫声是世界上最Rock的音乐

第二天晚上就是音乐节正式开始的时间了。

而在那之前的整个白天，我们都在演出现场奔走忙碌着。我们需要面对的是各种各样的突发状况：音响出了问题，吉他的线坏了，人太多，把摄像机挤坏了，连储存卡都拿不出来……可我们好像已经渐渐习惯了。没有谁惊慌，没有谁生气，大家心里都明白，还有几个小时演出就要开始，我们要让所有买票入场的观众们，看到尽可能完美的精彩演出。

7月27日，夜色将至，高筑的舞台上，摇滚乐手们激情演奏着劲爆的摇滚乐，主唱是一个扎着马尾辫的年轻女孩，唱的不是摇滚乐，而是用高亢的美声唱法唱着改编的歌剧，身后的LED背景播放的是不断变换的炫酷画面。

这场持续了6小时的音乐节，所有类似这般令人耳目一新的节目，全都来自于大连市各个高中生乐团。整场音乐节的演出都是按照艺术品的标准打造，不是常规的汇报联欢演出，而是像电影一样能带动观众的感官。

台下聚集的观众也全是大连各校的高中生和初中生们，很多人身后还背着上学用的双肩包，没有座位，不分区域，大家全都围着舞台站着，一张张年轻的脸上洋溢着在校园里难得看到的畅快爽朗。

到第二届时，我们的规模更为宏大。现场不仅有主舞台上连续不断的乐队表演，还有分舞台上的节目和主舞台呼应上演。我们还划分出了服务台、展位区、跑男游戏区和休息区等区域。观众们不仅可以看表演，还可以逛音乐集市，玩互动游戏，参演乐团交流技艺。

两年前，16岁，我创立了“C60青年慈善组织”。我跟我的伙伴们用音乐为癌症患儿争取幸福的权利，在2014和2015两年连续举办了两次中国最大的高中生音乐节，人流量累计达到5 000人。

至今，“C60青年慈善组织”发展了一百多位志愿者，和三百名工作人员。我们用两年的时间累计筹集了六万元人民币，改善了九位患血癌儿童的治疗条件。

最近，我在美国忙于申报大学的种种琐事，已经收到了很多学校的offer，等到所有成绩全部发放完毕，我会谨慎地选择一所我最青睐的学校就读。

我特别希望，进入大学后的我，可以见到更多的世面，给“C60”带来更多的新鲜元素。

C60高强混凝土试验与应用 篇4

关键词：C60高强混凝土,优质聚羧酸外加剂,矿物掺合料,骨料

1 前言

近年来, 随着混凝土技术的迅速发展, 高强高性能混凝土技术日益成熟。城市化高层建筑及市政路桥对高强高性能混凝土的应用越来越广泛, 混凝土的高强化一直以来都是混凝土技术发展的重要方向, 随着C100高强混凝土的应用, C60、C70、C80高强混凝土应用亦常态化。

《高强混凝土应用技术规程》JGJ/T281-2012认为, 高强混凝土强度等级高, 因此其特性和有关技术要求与常规的普通混凝土有所不同。原材料、混凝土性能、配合比和施工的控制要求也比常规的普通混凝土严格。本文主要通过外加剂、矿物掺合料、粗细骨料的影响阐述如何配制C60高强混凝土。

本文将以东莞市万科大厦为例, 详述C60高强混凝土在配制过程及施工过程遇到的技术问题、难点及解决方法, 希望可以为高强混凝土的发展提供参考价值。该工程由中建三局第一建设工程有限公司承建, 其主体四层及地下室三层框架墙柱全部采用C60高强混凝土浇筑。

2 工程C60混凝土的特点

⑴该工程C60部分混凝土构件体积大、墙柱高度高, 布筋密集, 机械震动很难充分振捣密实, 混凝土必须具有较好的流动性且有一定填充性。施工方要求混凝土到达施工现场时坍落度不小于220mm、扩展度大于500mm, 且坍落度经时损失不能大于10mm/h。

⑵高强混凝土由于强度等级较高, 配合比通常都具有高胶凝材料、低水胶比的特点。新拌混凝土由于胶材用量大, 粘聚性比较大, 加大泵送的阻力及过泵之后混凝土的损失。如何保证混凝土在到达施工现场后能有足够的坍落度保留值和扩展值成为了配制该混凝土的难点之一。

⑶由于高强混凝土水化热量大, 绝热温升高, 混凝土自收缩应力大, 解决混凝土水化热、降低收缩应力是工作重点和难点。

3 相关原材料选择

⑴水泥:配制高强混凝土宜用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥并符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的规定。本次试验采用的是广东省英德海螺水泥有限责任公司生产的“海螺牌”P.II42.5R, 其物理性能见表1:

⑵配制高强混凝土的矿物掺合料可采用粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰等。本次试验采用粉煤灰及粒化高炉矿渣粉。

(1) 粉煤灰:本次试验采用的粉煤灰是广东省汕头市华能海门电厂Ⅱ级粉煤灰, 其性能符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596的规定, 见表2:

(2) 粒化高炉矿渣粉:本次试验用的矿渣粉是广东韶钢嘉羊新型材料有限公司S95级矿渣粉, 其性能符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046的规定见表3:

(3) 细骨料:配制高强混凝土细骨料的性能指标符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的规定, 宜采用细度模数为2.6~3.0的Ⅱ区中砂, 本次试验采用的是水洗砂, 其性能见表4:

(4) 粗骨料:宜采用连续级配或2个及以上单粒级配搭配使用, 最大公称粒径不宜大于20mm;性能指标符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的规定, 本次试验用的石子是:广东增城石场碎石, 其性能见表5:

(5) 外加剂:采用广东省东莞市埃富地恩建材有限公司生产的优质高效聚羧酸减水剂KFDN-SP两个系列, 其性能指标符合《混凝土外加剂》GB8076和《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的有关规定。其性能见表6:

4 配合比的确定

4.1 原材料

4.1.1 外加剂

高强混凝土由于水胶比要求较低, 通过选用减水率高的优质减水剂来降低混凝土的水胶比是最有效的措施, 可有效改善混凝土的工作性, 降低混凝土的粘附力。

根据KFDN-SP两个系列采用0.25水胶比进行试验, 试验表明, KFDN-SP2减水剂的混凝土工作性能、强度明显优于KFDN-SP1, 所以外加剂优选KFDN-SP2系列。见表7。

4.1.2 矿物掺合料

本试验主要采用粉煤灰、矿渣粉双掺矿物掺合料来改善混凝土的和易性, 减小混凝土内部温升, 避免温度裂缝, 改善混凝土微观结构和提高混凝土性能的多重作用。通过单掺粉煤灰及双掺粉煤灰和矿渣粉试验对比, 其对混凝土工作性能和强度的影响见表8。

4.1.3 骨料影响

研究资料表明, 用于高强混凝土的砂子细度模数为2.6~3.0的Ⅱ区中粗砂、含泥量控制在1%以内最好。本次试验砂子细度模数为2.8, 含泥量0.6%。

用以配制高强混凝土的粗集料, 其最大粒径与混凝土的最大抗压强度有一定关系。一般配制高强混凝土最大粒径不宜大于30mm, 最好在20mm以下。

4.2 水胶比确定

由于高强混凝土的胶凝材料用量比较大, 从配合比设计的耐久性、经济性原则考虑, 应当尽量控制水泥用量, 降低水胶比;通过前期大量试验表明, 水泥用量增大到一定的程度对混凝土的强度增长作用不明显;水胶比在0.23~0.35之间, 通过使用优质高效聚羧酸系减水剂来改善混凝土的和易性及工作性, 以满足实际施工要求。

在此列举部分代表数据。其各个龄期强度见表9。

问题分析:按照fcu, 0≥1.15fcu, k要求, 配制C60高强混凝土的配制强度必须最小达到69MPa, 由表9数据可以看出无法满足JGJ55-2011对配制高强混凝土的要求。当水胶比偏小时, 混凝土出现粘、重的情况同时损失偏快很难达到泵送要求;当水胶比选用偏大时, 混凝土强度无法保证。其次当水泥用量增大到一定程度时由于早期水化热过于集中导致后期增长缓慢, 在满足配制要求前提下应尽量减少水泥用量, 同时采用双种或多种矿物掺合料的叠加效应来有效改善混凝土内部的微孔结构, 使混凝土更密实, 有效降低早期水化热过于集中并提高混凝土的强度和耐久性。

根据表9的数据, 对配制C60高强泵送混凝土做出以下试验 (表10) 。

试验结果是混凝土比较粘、重, 损失也较快, 强度如见表11:

根据试验结果, 无法满足配制C60高强混凝土的要求, 必须通过优化调整配合比重新试验。

5 试验及出现问题的分析与解决

当时我们的设计思路有点偏离, 对C60的混凝土未有深刻认识, 觉得我们公司一直以来做的C50强度都比较稳定, 而且富余强度很高, 生产C60应该没什么技术瓶颈, 所以只是简单的在C50配合比基础上增加水泥, 最后试配结果不是很理想, 强度不稳定, 早期强度较高, 后期强度不理想, 有些高有些低, 未能达到C60混凝土的设计要求。

于是所有工作重新开始, 分析原因, 觉得影响因素比较大的有: (1) 石子, 开始使用的是我们平时生产用的5~25mm级配碎石, 有部分颗粒偏大, 不利于配制高强度混凝土; (2) 粉煤灰, 现在粉煤灰质量参差不齐, 控制难度大, 水泥未与粉煤灰产生有效的反应, 改善活性, 即使提高水泥用量, 对强度提升不明显, 反而增加水泥的水化热, 而多出的水泥未充分水化, 所拌混凝土太稠, 不利于施工。

通过上述原因分析, 我们基本找出问题所在, 于是重新设计配合比, 原材料重新选材。石子使用5~20mm的碎石, 并且压碎指标控制在8%以内;粉煤灰用量减少, 掺入适量矿粉;外加剂重新调整。再次进行大量的试验, 由于掌握了前面的不足, 所以在试验过程不断优化, 终于配制出一套可行并较为合理的配合比。

6 最后的试验结果

表12为试验过程中认为比较理想的试验记录。

7 现场施工及工程效果的情况

我公司对于C60高强混凝土的实际生产应用, 做了大量的前期准备工作:

⑴优选原材料, 严格按试验使用材料进货, 确保试配与生产的一致性;

⑵实行专线生产, 专线存放原材料, 不与普通混凝土材料混合堆放与使用;

⑶在试验配方成功的基础上, 用专线搅拌机试产, 并落实改善生产中存在的不足, 及时改进;跟踪试产实际效果及混凝土后期强度发展规律, 留有3d、7d、14d、28d、45d、60d、90d的混凝土试块, 密切关注混凝土强度变化, 确保生产中合格率达到100%。

在进行C60高强度混凝土实际生产中, 采取一系列科学的监控手段, 对每一车混凝土进行严密的出厂控制, 不符合要求的作退货或降级处理。

⑴每班次按每4h对砂石含水进行测试, 严格按实测含水进行生产;

⑵检查每车次配合比实际投料量, 发现超出规定值, 及时作出处理;

⑶增加取样频率, 每生产50方混凝土取样不小于一次, 进行混凝土拌合物相关性能的检测, 保证出厂混凝土在受控状态;

⑷工地现场驻1~2名技术员对质量进行监控, 如现场因客观因素混凝土不能满足施工要求时, 作退货处理。

经过一系列科学的监控手段及施工单位的有效控制措施, C60高强混凝土实际施工效果较为理想, 60d后, 技术人员到施工现场采用高强回弹仪对构件进行回弹, 回弹换算结果平均值达78MPa以上;100d后, 进行实体抽芯检测, 检测结果显示所有C60高强混凝土达80MPa以上, 受到施工单位的好评。

高强高性能混凝土是现在和未来混凝土发展的一大方向和主题, 越来越多的工程使用高强高性能混凝土, 如广州“西塔”使用C60、C70、C80、C90、C100混凝土, 广州“东塔”也使用了C60、C70、C80、C90、C100, 尤其是“西塔”C100超高性能混凝土及超高泵送技术更是闻名中外, 为整个建筑行业起到领路作用, 使建筑行业向更高的层次迈进, 为整个建筑行业带来更大的社会效益和经济效益, 更为建筑界的同仁提供宝贵的施工经验。

参考文献

[1]《高强混凝土应用技术规程》 (JGJ/T 281-2012)

C60混凝土 篇5

本节课一开始先用一段优美的广告视频引入新课，调动了学生学习的积极性，引起学生学习的兴趣和欲望。

2、明确教学目标

PPT呈现教学目标，并让学生齐读教学目标，让学生知道本节课要学的内容。

3、利用小组合作自主学习开展教学

教师设计学习任务，引导学生小组合作学习，让学生阅读课本并完成学案，并让小组汇报，教师最后点拨，增加了学生主动学习的能力，通过自主探究和小组合作，学生教学生，使学生成为课堂的主人，这堂课较好的贯彻了“自主、合作、研究”的学习方式，课堂上充分发挥了教师引导，学生主体的教学思想，让学生感受到了小组合作探究学习的乐趣。

C60高强混凝土的研发与应用 篇6

1 工程概况

深圳某医院工程,地下3层,地上10层竖向结构均为C60高强混凝土。混凝土施工过程中主要是汽车泵和拖式泵两种泵送施工方式。通过分析,该工程主要控制要点在于C60混凝土的强度保证、泵送施工过程中混凝土的和易性和粘聚性、地下室结构的裂缝预防等。针对这些控制要点,我们首先在原材料和配合比上做文章,配合比上留够足够的强度富余量,在强度和粘度之间找一个合适的平衡,为减少收缩尽量降低胶凝材料总量和增加粗骨料用量。

2 混凝土原材料

商品混凝土作为一种使用量最大的建筑材料,一定是在满足质量的情况下尽量保证材料和配合比的经济性。选用本地常用的几种原材料通过正交对比试验优选经济优质的原材料,选定原材料后再通过正交对比试验确定各方面性能合适的配合比。

2.1 水泥

主要比较两种品牌的水泥:惠州光大P.O42.5R,广东塔牌P.O42.5R。水泥的矿物组成、掺合料的种类和掺量、调凝剂、碱含量、助磨剂等方面都会影响水泥和外加剂的适应性,影响混凝土的强度发展规律和流变性能,进而影响到施工性能和最终工程质量。

2.2 掺合料

高强混凝土由于其较高的胶凝材料用量将不可避免的带来较大的水化热,掺用优质活性掺合料在保证强度的情况下,可大幅度降低水化温升,减少收缩,降低裂缝的风险。粉煤灰由于其良好的形态效应和微集料效应可以改善混凝土的流动性和流变性能,改善混凝土内部孔隙结构,提高后期抗渗性能和耐久性。矿渣粉由于其较好的活性,在降低水泥水化热和收缩的同时并不明显的降低混凝土的强度,与粉煤灰复合使用具有较好的颗粒搭配,优势互补。矿粉选用唐山首钢S95级矿粉,粉煤灰选用大亚湾电厂Ⅱ级粉煤灰。

2.3 外加剂

外加剂选用保坍性能良好、减水率高、含气量低的聚羧酸高性能减水剂,供应厂家为深圳五山建材有限公司。

2.4 骨料

有两种可供选择的粗骨料类型,一种5~25mm连续级配的花岗岩碎石,一种5~20mm连续级配的页岩碎石。主要比较两种碎石对和易性和强度的影响。有两种可供选择的细骨料类型,一种是细度模数为2.8的河砂,一种是细度模数为2.6的水洗砂。

2.5 水

自来水。

3 通过正交试验优选材料

选定要考察的因素和水平,通过试验考察因素和水平对试验结果的影响。把水泥的种类、石子的种类、砂的种类作为要考察的因素,各自对应的不同品牌和厂家作为每个因素的不同水平。如表1所示:

保持水胶比、用水量、砂率不变,略微增减外加剂掺量使混凝土的坍落度和流动性满足施工要求且基本一致。根据经验选定水胶比为0.28,用水量选定148kg/m3,砂率选定39%,设定容重为2450kg/m3,粉煤灰和矿粉的掺量均为15%。试验过程中记录混凝土和易性、倒置流空时间、成型试块试压强度等。主要考察因素水平对泵送性能和强度的影响。利用正交表L4(23),试验结果如表2所示:

根据试验结果,在给定的因素和水平的范围内,水泥品种对混凝土的可泵性和强度的影响最大,其次是砂子的种类,最后是石子的种类。塔牌水泥比光大水泥在与外加剂的适应性、可泵性、强度等方面有一定的优势,可选用塔牌水泥。稍粗的河砂在混凝土可泵性、强度等方面比稍细的水洗砂有优势,可选用稍粗的河砂。两种石子对混凝土的可泵性和强度上影响不是很大,由于5~20mm的石子资源较少,价格相对较贵,考虑供应和经济的问题,选用5~25mm石子。

4 用选定的材料做试验优选配合比

选定要考察的因素和水平,考察其对所观察的试验结果的影响。试配所用材料为塔牌水泥、细度模数2.8的河砂、5~25mm花岗岩碎石、首钢S95级矿粉、大亚湾电厂Ⅱ级粉煤灰、深圳五山聚羧酸外加剂、自来水等。把用水量、水泥用量、掺合料中粉煤灰和矿粉的比例、胶凝材料总量等四个因素作为考察对象,观察其对倒置流空时间、强度、和易性的影响。其因素和水平表如表3所示:

(材料用量单位:kg/m3)

试配过程中保持设定的容重为2450kg/m3,砂率为39%不变,略微增减外加剂的掺量使混凝土的坍落度、流动性、和易性满足施工要求且基本一致。记录混凝土和易性、倒置流空时间、成型试块试压强度等。主要考察因素和水平对混凝土泵送性能和强度的影响。利用正交表L9(34),试验结果如表4所示:

(材料用量单位:kg/m3)

根据试验结果,在给定的因素和水平的范围内,胶材总量是影响泵送性能和强度的主要因素,胶凝材料越多强度越高。一般情况下,胶凝材料越多混凝土粘度越大,该规律并不能无限外延,存在突变的情况。试验的因素和水平范围内,胶凝材料选择530kg/m3既能满足试配强度大于69.0MPa的要求,又能改善混凝土粘度。用水量越多粘度越小,在给定的水平范围内对强度的影响较小,根据粘度数据,可选择用水量148kg/m3。水泥用量对混凝土的粘度和强度影响较小,根据经济型原则可选择最小水平350kg/m3。粉煤灰和矿粉的比例规律比较复杂,对于28d强度来说,矿粉掺量越多强度越高,但影响并不是很大,对于粘度来说,单掺两者比复掺效果都要好,可能是三种胶凝材料的颗粒搭配不良引起。考虑到水化温升、裂缝和成本的影响,配合比中还是要掺一定比例的粉煤灰,同时粉煤灰对后期强度和抗渗性有较好的贡献。

在选定参数的基础上,继续在水泥用量和掺合料比例上考察最佳方案。水泥用量选定350kg/m3、320kg/m3等两个水平,粉煤灰和矿粉的比例选定7:3、5:5、3:7等三个水平做交叉对比试验。试验结果如表5所示:

(材料用量单位:kg/m3)

从试验结果可以看出,除了4号和5号在强度保证率上较低以外,其余编号配合均可满足施工和强度要求。考虑到开裂的影响,根据清华大学安明喆博士在矿物掺合料对高性能混凝土自收缩影响因素方面进行的系统研究:矿渣细度小于400m2/kg时,对减少混凝土自收缩有利,随矿渣掺量的增大,自收缩减小,但当细度大于400m2/kg时,矿渣活性明显提高,引起自收缩增大[1]。目前矿渣粉的细度均在400m2/kg以上,而自收缩成为影响高性能混凝土产生裂缝的最主要因素[2],在其他性能影响不大的情况下,应优先选择矿粉掺量小的配合比方案。确定1号配合比为优先考虑配合比,通过试验室多次不同日期、不同批次的原材料试配结果,混凝土和易性和泵送性能符合施工要求,试配28d强度稳定在69.0MPa以上。最终选定1号配合比为实际使用理论配合比。

5 混凝土实际应用效果和存在的问题

该工程最终浇筑C60高强混凝土近2000方,出厂坍落度200~240mm,经过近30min的运输,到厂坍落度190~230mm,混凝土和易性和粘聚性良好,浇筑过程中未出现堵泵现象,站内混凝土试块强度在64.3~72.5MPa之间。施工完成后在该工程地下室墙体中发现少量的竖向微裂缝,地下室墙体的裂缝问题一直是一个不可忽视而又经常出现的质量问题。理论上,裂缝的出现与地下室特殊的封闭结构形式、高标号混凝土的体积稳定性、高标号混凝土的高水化热、养护的方式方法、环境因素等均有较大关系。每一个独立工程都有其无法复制的特殊性,这种特殊性和裂缝的复杂性结合在一起使具体的每一条裂缝产生的原因很难寻找,由于篇幅和笔者经验有限,在此不在赘述,留给有经验的同行解答。

摘要：C60高强混凝土在实际工程建设中的使用越来越广泛,如何选用优质经济的材料和经济高效的配合比是我们要解决的问题。混凝土试配工作繁重,使用传统方法试配比较材料和配比的优势将会带来非常大的工作量,正交试验设计能较好的解决这个问题。本文通过正交试验设计来优选材料和配合比。

关键词：高强混凝土,正交试验,粘度,自收缩,裂缝

参考文献

[1]姚燕.高性能混凝土的体积变形及裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.26-27.

C60高强混凝土配合比设计 篇7

1.1 试验原材料

在对已有工程经验的系统研究基础上,并根据山东滨州周边地区的材料的调查,提出了对滨州黄河公铁路桥40m预制箱梁C60高强混凝土原材料的技术要求,并据此进行了材料筛选。

1.1.1 水泥

根据《高强混凝土工程应用》的工程实践,配置高强混凝土的水泥,宜选用强度等级为52.5 MPa或更高强度等级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,无论何地产的水泥,必须达到强度要求、质量稳定、需水量低、流动性好、活性较高的要求。依据以上各项技术要求,结合当地的水泥厂家,经过对淄博山铝水泥、山东济南山水、中联鲁宏水泥的各项技术指标的试验比选,确定为中联鲁宏水泥有限责任公司的中联鲁宏P.O52.5,其各项技术指标:细度0.7%,初凝时间2 h 07 min,终凝时间3 h 01 min,3d抗压强度33.8MPa,3d抗折强度5.8MPa,28d抗压强度57.5MPa,28d抗折强度7.9 MPa。

1.1.2 细骨料

临沂河砂,细度模数2.8,含泥量1.2%,表观密度2610kg/m3,空隙率44%。

1.1.3 粗骨料

青州产5～10mm、10～20mm石灰岩碎石,合成5～20mm连续级配碎石,其中5～10mm占20%,10～20mm占80%,表观密度2700kg/m3,吸水率0.46%,压碎值9.6%。

1.1.4 外加剂

配置强度等级较高的高强混凝土时,应首先选用非引气型高效减水剂。目前高效减水剂可分为萘系、多羧酸系、氨基磺酸盐系和三聚氰胺系。通过对比试验得出:

(1)纯萘系外加剂配置C60混凝土粘聚性大,且强度富裕较小;

(2)氨基磺酸盐系外加剂由于其减水率高,混凝土易泌水、分层离析,水胶比越小、掺和料越多,混凝土的匀质性越好;

(3)多羧酸系外加剂,粘聚性小,浆体与石子的包裹性好,石子在浆体中分布均匀,不分层、不离析,为液体状;

(4)氨基+萘系复合的外加剂的粘聚性良好。根据我项目部的搅拌站的现状,综合分析各类外加剂的特性和成本后,选择了适合生产控制和生产成本较低的UNF-3C氨基磺酸+萘系复合高效减水剂(粉状)。

1.1.5 掺加料

(1)山东邹县I级粉煤灰,细度9.4%,需水量比93%;

(2)山东莱钢S95矿渣粉。

1.2 试验项目及方法

混凝土拌和物性能、力学性能试验依据《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002中有关规定进行。

2 C60高强混凝土配合比

为了保证高性能混凝土的高强及高耐久性,在配置高性能混凝土时,应掺加一种或多种活性矿物掺和料,如粉煤灰、矿渣、硅灰等活性掺和料。活性矿物掺和料在混凝土中的主要作用有填充效应及活性效应。高性能混凝土一方面通过降低水灰比提高混凝土密实度和抗渗性,以达到高耐久性;另一方面由于矿物掺和料的微填充效应,使混凝土中的颗粒分布更趋合理,混凝土更加致密,矿物掺和料的活性效应又使混凝土的强度得以保证。大量的研究资料以及工程实践表明,在混凝土中大量掺入适量的粉煤灰、矿渣、硅灰等活性矿物掺和料,能大大改善混凝土的抗渗性、抗冻性、抗碱集料反应能力及抗有害离子渗透等性能。

滨州黄河公铁路桥40m铁路预制箱梁混凝土强度为C60,施工工艺要求坍落度为200+20mm,粘聚性良好,坍落度经时损失小,初凝时间在13h左右。为保证工期要求,混凝土7d抗压强度要达到设计强度的100%,以满足预应力束的张拉需要。

依据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000中的有关规定,混凝土强度标准差σ取6.0,因而C60混凝土的配置强度为69.9MPa。参考国内外其他工程经验及有关高性能混凝土的研究成果,采取掺用活性矿物掺和料的技术方案对混凝土配合比进行优化。主要开展了单掺矿渣粉混凝土、单掺粉煤灰、双掺粉煤灰和矿渣粉等三类方案的C60高性能混凝土配合比试验,在掺加活性矿物掺和料时,采用等量取代水泥法,各方案的C60混凝土配合比见表1。

3 C60高性能混凝土性能

3.1 预制箱梁C60混凝土拌和物性能

由表2可知,在混凝土中掺加活性矿物掺和料后,混凝土的泌水率明显减少,混凝土泌水率的大幅度减少对提高混凝土外观质量有利。单掺15%粉煤灰混凝土和单掺30%矿渣混凝土有轻微的泌水,单掺20%、25%粉煤灰混凝土、双掺矿渣和粉煤灰混凝土均没有泌水现象。单掺粉煤灰、单掺矿渣粉及双掺粉煤灰和矿渣粉混凝土凝结时间较普通混凝土相应延缓2～6h不等。单掺粉煤灰混凝土在1.5h内坍落度基本不损失,普通混凝土和单掺矿渣混凝土的坍落度损失相对较大。

3.2 预制箱梁C60混凝土力学性能

由表3中的试验结果可以看出,各方案的28d抗压强度均在70MPa以上,均满足配制强度要求;7d抗压强度均在60MPa以上,7d弹性模量均大于36 GPa,混凝土7d抗压强度达到设计强度的100%,可以满足7d预应力束张拉的要求。与普通混凝土相比,掺加矿物掺和料的混凝土3d抗压强度略有降低,但7d抗压强度相近,28d抗压强度高于普通混凝土;7d、28d轴心抗压强度和弹性模量与普通混凝土均相近。

4 C60高性能混凝土配合比的选定

综合表2、表3 C60高性能混凝土试验结果得出:

(1)普通混凝土、单掺30%矿渣粉混凝土的坍落度经时损失较大;

(2)单掺25%粉煤灰混凝土的7d抗压强度较低,满足不了7d张拉预应力束的要求;

(3)双掺矿渣和粉煤灰的混凝土坍落度和28d抗压强度两项技术指标较好,但根据现场拌合站的实际现状,无法准确对外掺料进行计量,因而不是理想的方案。

综合以上因素,根据混凝土的工作性能、物理力学性能、施工性等技术指标综合分析,从而提出滨州黄河公铁路桥40m铁路预制箱梁的 C60高性能混凝土配合比,见表4。

5 工程应用

5.1 混凝土强度质量控制

滨州黄河公铁路桥40m铁路预制箱梁C60混凝土浇注从2006年5月6日起至11月13日完成。同条件养护的用于控制张拉预应力束的混凝土试件7d抗压强度均达到设计强度、弹性模量均超过36.0GPa,满足设计对预应力张拉的要求。在预制箱梁的施工中制作4组抗压试件进行标准养护,其中3组用于28d抗压强度测定, 1组用于56d抗压强度测定。

(1)用于标准养护的66组试件的28d抗压强度,根据《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87采用数理统计法进行评定,评定结果为mfcu=66.6MPa,fcu.max=73.0MPa,fcu.min=60.4MPa,σfcu =3.03 MPa,评定结果满足该标准中混凝土强度的合格性判定,该批量C60混凝土强度合格。

(2)用于标准养护的22组试件的56d抗压强度,抗压强度fcu.max=81.5MPa,fcu.min=71.8MPa,强度增长约为8～12MPa,平均增长率约15%左右。

5.2 混凝土搅拌质量控制

(1)在每次进行混凝土拌和前均对搅拌站的砂石、水泥、水的称重称进行计量误差的校定,确保各种原材料的计量误差在允许的范围内,称量误差控制:水泥、粉煤灰、减水剂和水≤±1%,粗细骨料≤±2%;

(2)每次搅拌混凝土前,准确测定含水率,进行混凝土配合比的换算,并由试验人员控制各称重称的计量情况,全过程的监控;

(3)混凝土的搅拌过程中,试验人员专人监督,每车均检测坍落度情况,实测坍落度均在195～210mm之间,根据现场的施工情况分析,C60混凝土的坍落度控制较好;

(4)混凝土进料、搅拌流程为:石子、砂→水泥、粉煤灰→加水搅拌2min→加高效减水剂再搅拌4min→出料。这样每盘(0.9m3)从进料到出料共需时间在7min左右,每罐车装8m3,就需要1h左右,搅拌时间过长,影响混凝土的浇注时间,第一片箱梁的浇注时间约为20h。通过试验将外加剂容于盛水的容器内,每盘搅拌时间只需3.5min左右,大大节省了搅拌时间,从而将箱梁的浇注时间缩短到12h。

摘要：结合工程实践,论述了C60高强混凝土的性能及配合比设计过程。

C60混凝土 篇8

1 试验使用的原料

在试验中, 使用的材料非常多, 不同材料的功能和配比量也是不同的。

1.1 水泥

在此次C60 高性能混凝土试验中, 使用的是P·O43.4R型号的水泥。其中, 水泥的初凝时间、强度、碱含量 (R2O) 等都要依据行业标准试验规范配比, 使水泥的各项化学成分都符合试验标准。

1.2 泥砂

在此次试验中, 除了使用水泥外, 还使用了大量的泥砂, 其四度模数为2.5.

1.3 石

在此次试验中, 使用了非常多的二级配碎石, 级配间距为6~27 mm。其中, 5~8 mm级配间距所占的比例是40%.

1.4 粉煤灰

粉煤灰可以按照固定的细度划分, 也可以按照0.052 mm的方孔筛选, 所有的性能都是按照《高性能混凝土用矿物外加剂》试验标准得出的。此次试验中使用的是I级粉煤灰。

1.5 磨细的矿渣

在试验中, 应用的矿渣也非常多。掺杂这些矿渣能够增强混凝土的整体硬度, 提高其稳定性。

2 搅拌成型的方式和养护手段

在高性能混凝土中添加多种原材料后, 其计量方式也有所变化。对于这种高性能的混凝土, 在搅拌过程中, 需要使用专业的搅拌设备——使用最多的就是强制性搅拌机。使用性能优越的搅拌机能够提高混凝土中细颗粒的分散性, 并且搅和物具有非常小的离散性。为了提高外加剂的使用率, 要适当提高细骨料过渡层的质量。对于高性能的混凝土, 其搅拌顺序要符合相关要求。对于“水泥+掺和骨料+细砂”, 要先干拌, 干拌20 s后再增加适量的拌和水再搅拌20 s, 随后再掺和一定量的外加剂搅拌30 s, 加石子最终搅拌80 s。搅拌结束后能够大大提高拌和物的性能。将混凝土装入试模后, 要经过40 s的标准振动。对于干硬性的混凝土, 则要加压过后再振实。完成上述搅拌工作后, 要按照规定程序养护。拆模后, 除了一部分试件要做脱模力学性能试验外, 其他的都要放置到标准的养护室中养护, 直到养护至规定的养护期为止。

在养护过程中, 试件要严格遵循养护制度, 这是保证养护工作能够规范进行的前提。具体的养护制度为:试件成形后, 将其放置在温度为30 ℃的环境中, 放置5 h后再将其放入蒸汽养护箱中养护, 养护的温度要控制在50 ℃左右。持续7 h恒温后, 将模拆下, 并做抗压强度试验。

3 配合比和力学性能

对于C60 级的混凝土轨枕, 一般要求脱模强度大于设计强度的70%, 而且还要具备一定的弹性模量。在相关规定中, 规定脱模养护标准为27 d, 其强度要大于设计标准强度, 要具备与强度相适应的弹性模量。在试验过程中, 确定干硬性混凝土拌和物的稠度时, 要用增加因数法测试JH值, 从而使塑性混凝土拌和物的稠度能够用坍落度法测试其坍落值。

4 长期耐久性分析

4.1 抗冻性

由上述试验可知, 掺和物的质量对混凝土抗冻性的影响非常大, 采用的都是50 d龄期的快速试验。在试验过程中, 选择的试件有2 个, 分别是水泥干硬性减水剂混凝土和掺和了20%粉煤灰的干硬性混凝土。试验结果显示, 将掺杂了20%粉煤灰高性能混凝土冻融200 次后, 动弹模数为60.23%, 接近失效标准。这说明, 掺杂了矿渣的高性能混凝土抗冻性能非常好。

4.2 抗氯离子渗透性

混凝土中掺杂了非常多的矿物质, 27 d后, 这些物质能够与水发生化学反应。试验结果显示, 试验进行350 min后, 累积的电量值大幅降低, 并且降低量与掺和料有关——掺和量越大, 通过的电量越小。

5 结束语

通过相关试验分析了轨枕中使用的C60 高性能混凝土的各项化学性能。由试验结果可知, C60 高性能混凝土中各种物质的含量能够增加混凝土的稳定性, 提高混凝土的强度, 而且其抗冻性和抗渗透性能都非常好, 对于提高轨枕的强度、增强其稳定性有非常重要的作用。

摘要：使用C60高性能混凝土能够延长轨枕的使用寿命, 因为这类混凝土中掺杂了非常多的I级煤灰和磨细的矿渣。将所有材料混合到一起后, 就会形成一种高性能的混凝土外加剂。这种混凝土外加剂能够大大提高C60的抗冻性和氯离子的抗渗透性, 进而增强轨枕的稳定性。简要介绍了C60高性能混凝土在轨枕中的应用情况及其独特性, 以期为日后的工作提供参考。

关键词：轨枕建设,C60高性能混凝土,混凝土外加剂,抗冻性

参考文献

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C60混凝土 篇9

白色清水混凝土是以白水泥为主要胶凝材料,使用白色或浅色矿石为骨料制备的混凝土,按照清水混凝土施工工艺浇筑,硬化成型的装饰型白色混凝土。白色清水混凝土的颜色和光泽度使它表现出与众不同的表观性能。这一点与普通混凝土有着显著的差异,使人们摆脱了对“混凝土建筑”灰色的认识局限,对于促进清水混凝土建筑的深入发展具有重要的意义[1]。

白色清水混凝土以其与众不同的炫目颜色,得到建筑师的钟爱。在欧美,白色混凝土在建筑中得到较大量的推广运用,法国某火车站、美国某机场、意大利某公共教堂均使用了白色清水混凝土建筑,此类建筑用独特的造型,结合白色清水混凝土的独特质感,营造出新的建筑美学概念[1]。

虽然欧美对白色清水混凝土的使用较广泛,但是一般采用白色清水混凝土预制挂板,较少采用预拌白色清水混凝土。事实上,由于白水泥和普通硅酸盐水泥几乎一致的化学组成,白水泥也可大量用作现浇混凝土结构。本文对强度等级为C60的白色清水混凝土的原材料选择、配合比设计、工作性能、力学性能、耐久性能、生产应用性能等展开试验研究,以期为将来预拌白色清水混凝土的推广应用提供参考。

1 试验原材料

1.1 白水泥

白水泥是白色清水混凝土的关键组成,一般按白度分为4个等级:(1)<80%,灰色,白度不够;(2)80%~84%,普通颜色等级;(3)84%~88%,世界标准质量水平;(4)>88%,很白(依靠特殊原材料制造)[1,2]。白色清水混凝土宜使用白度>87%的白水泥。

普通水泥的颜色之所以是灰色,关键在于熟料中Fe2O3含量较高,国内某知名水泥集团提供的资料表明了Fe2O3含量与水泥白度的关系(见图1),Fe2O3含量越低水泥的白度越高。此外,Mn、Cr等有色重金属对颜色也有一定的影响,但在水泥组成中本身含量比较低,影响较小[3]。

本文选用某品牌P·W42.5水泥,其性能指标见表1。

1.2 矿物掺合料

矿物掺合料是混凝土高性能化的必需组分,粉煤灰、矿粉、硅粉都可在白色清水混凝土中使用;重钙粉、石英粉、偏高岭土等白色材料也可在白色清水混凝土中大量使用;沸石粉、锂渣粉等具有改善混凝土材料性能的掺合料也能适量添加。需要注意的是,掺合材的掺入一般会降低混凝土的白度。本文选用粉煤灰、矿粉、硅粉作为矿物掺合料。

矿粉:灰白色,S95级,密度3.04 g/cm3,比表面积4150cm2/g,流动度比105%,28 d活性95%。

硅灰:增密型微硅灰,灰色,密度0.92 g/cm3,比表面积200 000 cm2/g。

粉煤灰:Ⅰ级,灰白色,烧失量0.8%,需水量比86%,28 d活性90%。

1.3 骨料

可采用白色的石英砂石骨料,也可使用普通的石灰石、花岗岩骨料,颜色越浅越好。本文选用普通碎石与机制砂。

碎石:5~20 mm连续级配,堆积密度1770 kg/m3,I区级配,压碎指标4%,含泥量0.4%,针片状含量3%。

机制砂:堆积密度1630 kg/m3,表观密度2.52 g/cm3,含泥量2.5%,细度模数2.8,含水率3.5%。

1.4 减水剂

选用与白水泥适应性好的聚羧酸减水剂。

2 配合比设计

为研制C60高性能白色清水混凝土,本文使用目前配制高性能混凝土常用的水泥+矿物掺合料的技术路线,通过改变矿物掺合料的种类及用量,选择不同的水胶比、不同的胶凝材料用量,调整外加剂的用量,设计出不同的C60高性能白色清水混凝土配合比,表2为大量试验中5组代表配合比。

kg/m3

3 试验结果与分析

3.1 工作性能

3.1.1 白色混凝土的工作性能特点

白水泥中C3S+C3A的含量比普通水泥高15%以上,使得白水泥具有更快的早期水化反应速度。因此,控制白色清水混凝土的工作性能损失是一大难题。在选择减水剂时,必须要求其有更多的可有效抑制C3A、C3S水化并延缓水泥整体水化反应速度的组分。

3.1.2 减水剂对白色清水混凝土工作性能的影响

以1#配合比为研究对象,选用几种不同的减水剂进行试验研究,以保证混凝土的坍落度/扩展度2 h内不损失。试验选用了4种减水剂,PC-1、PC-2、PC-3为A厂家聚羧酸系减水剂,复配不同掺量的缓凝剂以抑制白水泥早期水化,控制工作性能损失,缓凝剂掺量PC-1

从表3可知,在减水剂中复配一定量的缓凝剂对延缓混凝土的工作度损失有一定的贡献。随着缓凝剂掺量的提高,工作性能的保持能力也逐渐提高,但缓凝剂的过量增加延长了混凝土的初凝时间。比如,以PC-3制备的混凝土初凝时间达到了30 h。过长的凝结时间不仅不利于施工的过程质量控制,还可能对混凝土的表观质量产生影响。

ton是一种以改性聚醚类的母液为主要成分的聚羧酸减水剂,掺量为胶凝材料总量的1%时,可在初期较好延缓水泥矿物的水化反应速度,控制工作度损失,2 h后混凝土具有良好的工作性,而混凝土的初凝时间没有受到影响,适合在白色清水混凝土中使用。

3.1.3 掺合料对白色清水混凝土工作性能的影响

经过大量的试验发现:(1)粉煤灰可有效提高混凝土的和易性、流动性;(2)矿粉对混凝土的影响比较复杂,一般与细度有关,比表面积不小于6000 cm2/g的矿粉可增大混凝土黏度,减少泌水,而比表面积小于6000 cm2/g的矿粉则可能导致清水混凝土的离析、泌水,一般需要双掺粉煤灰等保水性能优良的材料改善性能;(3)硅粉可有效提高白色清水混凝土的粘聚性与匀质性,改善白色清水混凝土的颜色,提高白度。

3.2 力学性能

3.2.1 抗压强度

表4为不同配合比试样的抗压强度。

MPa

从表4可以看出,(1)胶凝材料用量对白色清水混凝土抗压强度影响较大,1#与2#同为0.28水胶比,但1#的抗压强度明显更高,可达到C60混凝土要求;(2)5#配合比矿物掺合料比例较高,导致混凝土早期抗压强度较低,但28 d抗压强度高于同胶凝材料用量的3#配合比,可能是由于硅粉具有一定的增强作用;(3)4#配合比用水量较低,28 d抗压强度高于同胶凝材料用量的3#、5#配合比。

与普通混凝土相类似,胶凝材料用量和水胶比仍然是决定白色清水混凝土抗压强度的关键因素。

3.2.2 劈裂抗拉强度、轴心抗压强度、静力受压弹性模量

为了对白色清水混凝土的力学性能进行更综合的评判,对1#、5#白色清水混凝土的劈裂抗拉强度、轴心抗压强度、静力受压弹模进行了试验,并与C60普通混凝土进行了对比,其中C60普通混凝土配合比同5#配合比,只是用P·O 42.5水泥替代P·W 42.5水泥。试验结果见表5。

从表5可以看出,3种配合比混凝土的28 d劈裂抗拉强度相当,白色清水混凝土的28 d静力受压弹模、28 d轴心抗压强度随着水胶比的降低、胶凝材料总量的增加而提高。在同配比的情况下,与普通硅酸盐水泥制备的混凝土相比,白水泥制备的混凝土的28 d劈裂抗拉强度、28 d静力受压弹模、28 d轴心抗压强度与其相当。

综合来看,白水泥清水混凝土的力学性能与普通混凝土的力学性能规律基本类似。

3.3 耐久性能

白色清水混凝土没有装饰层的保护,将直接暴露在环境中,对其耐久性能提出了更高的要求,本文研究了白色清水混凝土的抗氯离子渗透、收缩及碳化性能。

3.3.1 抗氯离子渗透性能

根据CCES01—2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》附录B2介绍的快速试验方法,测试氯离子扩散系数DNEL,同时测试了1#配合比的2组试件,氯离子扩散系数分别为2.176×10-6m2/s与2.177×10-6 m2/s。根据耐久性能评价标准,即使在环境作用等级为F时,其使用年限可达100年以上,表明该混凝土具有优异的抗氯离子渗透性能。

3.3.2 收缩性能

试验研究了1#、4#、5#配合比配制的C60白色清水混凝土的收缩性能,其收缩曲线见图2。

从图2可以看出:(1)用水量降低,会加大混凝土的收缩。1#与4#配合比在相近水胶比情况下,随着用水量的降低,早龄期收缩大幅度增加,这可能是由于用水量较低导致混凝土的自收缩较大;(2)5#配合比在使用硅粉以及较大掺量矿粉的情况下,即使水泥用量较少,混凝土早龄期收缩发展也较迅猛,这主要是由于矿粉与硅粉均属于超细粉体,会增大混凝土收缩;(3)1#配合比混凝土收缩较小,粉煤灰起到了抑制收缩的作用,同时,较合适的单方用水量降低了早期的收缩,从而使整体的收缩较小。

试验表明,混凝土的单方用水量过低,会加大混凝土的收缩。而超细粉尤其是硅粉会加大混凝土的早期收缩,增大开裂几率。1#配合比收缩较小,达到了高性能混凝土的要求,可作为白色清水混凝土生产配合比。

3.3.3 碳化性能

对1#配合比混凝土的碳化性能进行检测,该配比混凝土28 d碳化深度为1.9 mm。前期3、7、14 d碳化仅为表层碳化,碳化深度几乎为0。试验结果表明,该白色清水混凝土具有良好的抗碳化性能。

白色清水混凝土的一系列耐久性能指标测试结果证明,白色清水混凝土是一种可大量用于普通工业与民用建筑的混凝土,其耐久性能指标可达到相关国家标准要求,也可满足当前国家提出的可持续发展的建设需求。

3.4 表观效果

为观察白色清水混凝土成型后的表观效果,制作65 mm×400 mm×400 mm的试模,成型白色清水混凝土的小样板。拆模后,经观测,混凝土表面颜色均匀一致,5 m内无明显色差,气泡细小且分散均匀,达到清水混凝土表观效果要求。

3.5 生产应用性研究

为了进一步验证白色清水混凝土生产施工的可行性,进行了生产线实际生产及清水混凝土结构的现场泵送施工。通过采用1#配合比进行样板墙的施工,可以对白色清水混凝土的整体施工效果做出较直观的判断,并对具体施工技术,包括振捣方式、振动时间等进行进一步的摸索和熟悉,确定最终的施工要领,指导白色清水混凝土在实际工程中的施工应用。

2008年12月,在混凝土供应站生产了50 m3 C60白色清水混凝土,采用泵送施工方式,在某施工现场制作了井字形梁柱样板。采用普通工艺施工浇捣,拆模后的白色清水混凝土样板墙内实外光,色泽观感良好(见图3)。经取样检测,混凝土的工作性能满足施工要求,力学性能、耐久性能均满足C60强度等级要求。同样的施工重复了3次,混凝土结构在较强刚性约束下没有出现肉眼可见裂缝。至2011年9月,再次到施工现场回访,历经2年多,白色清水混凝土表面未出现肉眼可见裂缝,色泽观感仍然良好。

4 结语

C60混凝土 篇10

目前,文献[4,5,6,7]研究了不同纤维掺量的高强高性能混凝土高温爆裂机理及其微观损伤演化规律,并分析探讨了纤维对高强高性能混凝土的高温(火灾)爆裂抑制效果及其机理。但是对于高强高性能混凝土及其组分在高温作用下的热变形规律及热膨胀变形对混凝土的高温劣化损伤的研究相对较少,为进一步探讨高强高性能混凝土的高温爆裂机理及其劣化损伤,研究了高强高性能混凝土及其内部组分在高温作用下的热膨胀变形规律。

1 试验概况

1.1 原材料及配合比

水泥:山西产P·O 42.5级水泥,28 d抗压强度为48.8 MPa;细骨料:天然砂,Ⅱ区中砂,细度模数为2.90;粗骨料:石灰石碎石,公称粒径为5~25mm的连续级配,其中5~10 mm占40%,10~25mm占60%,针片状颗粒含量为1.77%,压碎指标为11%;矿渣:S95级磨细矿渣粉;粉煤灰:28 d活性指数71.12%的Ⅰ级粉煤灰;高效外加剂:山西产聚羧酸高效减水剂,减水率为25%;聚丙烯纤维:比重为0.91 g/cm3,长度为15 mm,直径为25μm,掺量为1.8 kg/m3;拌合水:普通自来水;本试验混凝土配合比如表1所示。

1.2 试验方法

试验按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081—2002)的规定进行试件制作,将标准立方体试件150 mm×150 mm×150 mm和同水胶比的水泥净浆试件成型24 h后进行拆模,放入标准养护室养护28 d龄期后取出晾干后,将立方体试块切割成8 mm×8 mm×47 mm的小棱柱体,然后放入烘箱中烘干至恒重,端头打磨平整后,置于PCY型高温膨胀仪中,测出试件在升温过程中变形值,从而计算出试件的线膨胀百分率和平均线膨胀系数,高温膨胀仪升温制度采用等速升温,升温速度为10℃/min,最高温度为900℃,即

线膨胀百分率计算公式:

式中:δ为线膨胀百分率,%;Lt和L0分别为试件在温度Tt和初始温度T0时的长度,mm;Kt为温度Tt时仪器的校正值,mm;Tt和T0分别为试验温度和初始温度,℃。

2 试验结果与分析

2.1 混凝土中粗骨料及砂浆在高温下的变形

2.1.1 粗骨料在高温下的变形

从图1中可以看出,粗骨料在高温试验前比较密实,空隙较少,颜色偏棕黄色;在经过高温膨胀试验后,粗骨料表面颜色变苍白,表面鼓起,有微裂缝出现,变得酥松且极易被掰断。由此可推测在经过高温(火灾)作用后,坚硬的粗骨料丧失了一定的承载能力。

由图2可知,在升温过程中,混凝土中粗骨料的线膨胀率呈上升趋势;20$600℃温度段,其线膨胀率增长较平缓,600℃时,只达到了0.446%;600$700℃温度段,其线膨胀率增长速率较快,700℃时,增大到了2.047%;700$900℃温度段,其增长速率又趋于平缓。

2.1.2 砂浆在高温下的变形

高温前后素砂浆与掺纤维砂浆的表观变化如图3所示。

从图3可以看出,硬化砂浆在高温膨胀试验前颜色呈灰色,比较密实,外表有孔隙,掺纤维比不掺纤维的砂浆表面空隙较多,其主要是由于模具太小导致在制作试件时增大了砂浆振捣密实的难度,振捣不均匀;高温膨胀试验后,砂浆试件表面都变得发白,体积松散,且表面出现明显的鼓起和微裂纹,甚至出现断裂,其硬度大大降低;掺纤维砂浆比不掺纤维砂浆微裂纹要深。

从图4中可看出,在升温过程中,素砂浆和掺纤维砂浆在高温下的膨胀曲线变化趋势一致,都是在20$550℃温度段,曲线上升平缓,最大膨胀率分别只有0.168%和0.088%;550$650℃温度段,曲线上升较快较陡,膨胀率很快上升,最大分别达到0.325%和0.215%;在相同温度下,素砂浆的膨胀率比掺纤维砂浆的膨胀率要高,而且前者是后者的1.0$1.5倍,由此可推测,聚丙烯纤维在砂浆体积膨胀方面具有一定的抑制作用。

2.2 混凝土在高温下的变形

2.2.1 混凝土试件高温前后变化

从图5中可以看出,混凝土试件表面在高温前后发生了很大的变化,高温前表面青色的部分都变成了棕黄色,露出来的骨料都由原来的深色变成浅白色;表面的孔隙比试验前更多更大;表面有鼓起和掉角,材质不再结实,变得很酥脆。掺纤维与不掺纤维的混凝土试件在高温前后表观上的差异不明显。

2.2.2 混凝土试件升温膨胀率

从图6中可以看出,素混凝土和掺纤维混凝土试件在升温过程中的体积膨胀率都呈上升趋势,而且曲线上升趋势一致。在20$550℃温度段,曲线上升平缓,膨胀率增速较缓慢;550$900℃间,曲线上升明显,膨胀率增速较快。在相同温度下,不掺纤维的混凝土比掺纤维的膨胀率都要高,由此可以推测,在混凝土中掺入适量的聚丙烯纤维虽不能改变混凝土在高温下的膨胀趋势,但可以在一定程度上减少混凝土的膨胀,从而有效抑制混凝土的高温爆裂。

2.3 混凝土升温过程中各组分的膨胀率

混凝土的膨胀率与骨料、混合砂浆的膨胀率并不相同(无论是掺纤维还是不掺纤维)。根据本试验所用高性能混凝土配合比,以混凝土体积为1计算,其中粗骨料所占体积百分率约为35%,混合砂浆约为65%,由上述各组分的加权膨胀率折算出来的膨胀率如表2所示。

由表2可知,素混合砂浆与粗骨料的加权膨胀率与素混凝土的膨胀率并不相等。20~650℃温度段,素混凝土试件的膨胀率大于素砂浆与粗骨料的加权膨胀率,说明砂浆与骨料之间存在有一定量的孔隙和微裂缝,由于温度的升高,水泥浆体的脱水收缩和骨料的受热膨胀导致骨料和砂浆之间的界面之间的孔隙和微裂缝进一步扩大;650~900℃温度段,素砂浆与粗骨料的加权膨胀率均大于相应温度下素混凝土的膨胀率,表明素砂浆和粗骨料在高温状态下的膨胀率较混凝土的体积膨胀率大,而在二者之间的体积变形受到彼此的相互制约,从而使混凝土体积膨胀率有所减小。

同样以掺纤维混凝土体积为1计算,其中粗骨料所占体积百分率约为35%,掺纤维砂浆约为65%,由各组分的加权膨胀率折算出的膨胀率如表3所示。

由表3可知,掺纤维混凝土的体积膨胀率与粗骨料和掺纤维砂浆的加权膨胀率之和并不相等。600℃前,掺纤维混凝土试件的体积膨胀率大于掺纤维砂浆与粗骨料的体积膨胀率之和,说明砂浆与骨料之间存在有一定量的孔隙和微裂缝,由于温度的升高,水泥浆体的脱水收缩和骨料的受热膨胀导致骨料和砂浆之间的界面之间的孔隙和微裂缝进一步扩大;600~900℃,掺纤维砂浆与粗骨料的膨胀率之和大于掺纤维混凝土的膨胀率,前者高于后者,表明掺纤维砂浆和粗骨料在自然状态下的体积膨胀率较混凝土的体积膨胀率大,然而二者之间的体积变形受到彼此的相互制约,从而使混凝土体积膨胀率有所减小。

3 结论

(1)混凝土中粗骨料、砂浆及混凝土本身的线膨胀率均随着环境温度的升高而增大,且相同温度下,混凝土的线膨胀率介于砂浆和粗骨料之间;900℃时,粗骨料的线膨胀率为2.465%,素混凝土与掺纤维混凝土的线膨胀率分别为1.210%和1.142%。

(2)升温过程中,混凝土中砂浆和粗骨料的加权膨胀率与混凝土本身的实际膨胀率并不相等;温度低于600℃时,前者比后者的膨胀率要低;高于600℃时,结果则相反。

(3)在相同温度下,掺聚丙烯纤维的混凝土、砂浆试件比不掺纤维混凝土相应试件的膨胀率都要低,可以推测高强高性能混凝土中掺入适量的聚丙烯纤维可以在一定程度上改变其热膨胀变形性能,从而有效的抑制混凝土构件在高温(火灾)作用下的爆裂。

参考文献

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