配合比设计

配合比设计（精选12篇）

配合比设计 篇1

耐火混凝土是由适当胶结料 (或加入外加剂) 、耐火集料 (主要包括掺入磨细的矿物掺和料) 和水按照一定比例配制组成, 经过搅拌、成型、养护而获得的耐火度高达1 500℃以上的混凝土, 并在此高温下保持所需的物理力学性能即为耐火混凝土。耐火混凝土可以代替耐火砖用于工业窑炉上。耐火混凝土的品种繁多。根据胶凝材料的凝结条件各不相同, 分为水硬性耐火混凝土、火硬性耐火混凝土和气硬性耐火混凝土;根据骨料矿物成分不同, 分为铝质耐火混凝土、硅质耐火混凝土和镁质耐火混凝土;根据表观密度不同, 可分为重质耐火混凝土 (孔隙率低于45%) 和轻质耐火混凝土 (孔隙率大于45%) 。配制耐火混凝土的原材料, 一般包括胶结材料、磨细掺和料、耐火粗细骨料和化学外加剂等。为了配制出性能良好的耐火混凝土, 对所用的原材料必须严格要求, 按耐火混凝土处于酸碱或中性的不同使用情况, 采用相适应的原材料。耐火混凝土配合比设计如下:

1 耐火混凝土配合比的基本参数

耐火混凝土配合比设计的基本参数, 与普通混凝土大同小异, 主要包括:胶结材料的用量、水灰比 (水胶比) 、掺和料的用量、骨料级配和砂率。

1.1 胶结材料的用量

通常条件下, 混凝土骨料的耐火度都比胶结材料的高, 胶结材料超过特定范围时, 随着胶结材料用量的增加, 混凝土的荷重软化点降低, 残余变形增大。所以, 为提高耐火混凝土的高温性能, 在满足混凝土施工和易性和常温强度的条件下, 尽量减少胶结材料的用量。若水泥耐火混凝土在不同使用条件下, 水泥用量可在15%左右。对荷重软化点和耐火度要求较高, 常温强度要求不高的水泥耐火混凝土, 水泥用量应控制在12%左右。

1.2 水灰比或水胶比

水泥耐火混凝土的水灰比增减, 对其强度和残余变形的影响非常显著。水灰比的增加, 混凝土的强度下降, 对耐火混凝土更为显著。所以, 配制耐火混凝土时, 要尽可能减少用水量, 降低水灰比。一般混凝土拌和物的坍落度应小于2cm, 最好采用干硬性混凝土。

胶结材料为水玻璃的耐火混凝土, 水玻璃的模数应控制在2.6~2.8范围内, 相对密度采用1.36~1.40。促硬剂氟硅酸钠的用量一般为水玻璃用量的10%~12%。用磷酸作胶结材料的耐火混凝土, 磷酸的浓度通常为50%。

1.3 掺和料的用量

在耐火混凝土中掺加适量的掺和料, 能够明显改善混凝土的高温性能, 提高混凝土拌和物和易性, 还能节约水泥。从试验结果可知:对常温要求强度不高的耐火混凝土, 掺和料的掺量应多一些, 用量通常为水泥用量的30%~100%, 最高能达300%。

1.4 骨料级配和砂率

骨料的用量约占耐火混凝土混合料总量的80%, 改善骨料的级配对提高耐火混凝土的密实度和高温特性都有较好效果。在选择骨料时, 应注意骨料的类别和耐火度, 使骨料与胶结材料相适应, 还要选择适宜的粒度。若粒径过大, 用量过多, 混凝土拌和物的和易性较差, 成型困难, 使混凝土密实度下降, 在高温下易于分层脱落。砂率应控制在45%左右。

2 耐火混凝土的配合比设计步骤

耐火混凝土的配合比设计应采用经验配合比作为初始配合比, 通过试拌调整, 确定适用的配合比。如果用计算法选择混凝土的配合比, 整个计算试配到配合比的确定。

2.1 配合比的确定

耐火混凝土配合比的确定一般有以下两种方式:一是按照设计图纸或设计通知书所给定的原材料要求, 经试拌能满足施工和易性的要求, 即可按此配合比进行施工;二是设计图纸中只提出耐火混凝土品种及其技术要求, 可由施工单位按照国家的有关规程、标准, 按以下程序确定施工。

其一, 由试验部门提出拟用配合比及原材料技术要求, 并取样进行试验达到设计要求后, 向供应部门提出备料配合比, 以便于以此配合比购进各种原材料。

其二, 由材料试验部门制定施工配合比, 在施工现场试拌, 若能满足施工和易性要求, 按此配合比进行施工。

2.2 耐火混凝土配制的允许误差

为了保证耐火混凝土的各项技术性能满足设计要求, 对其所组成的各种材料的称量必须严格控制。耐火混凝土配制的各种材料允许误差, 与普通水泥混凝土大致相同, 具体要求:一是对水泥和粉料, 其误差为±1%;二是对耐火骨料, 其误差为±3%;三是对水及各种液体胶结料, 其误差为±1%。

参考文献

[1]邵卓民.现行土木工程标准体系[J].工程建设标准化, 1999, (5) :17-18.

[2]王广信.高强耐热混凝土在窑车上的应用[J].砖瓦, 2000, (10) :62-63.

[3]肖绪文, 王玉玲.建筑工程施工操作工艺手册[K].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

[4]李继业.混凝土配制实用技术手册[K].北京:化学工业出版社, 2011.

[5]张明爽.混凝土工程施工技术[M].太原:山西科学技术出版社, 2009.

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[7]刘军.普通混凝土配合比设计中主要参数的确定及计算[J].河南科技, 2013, (07) :98-99.

[8]谢俊鹏.普通混凝土配合比设计和应用研究[J].江西建材, 2014, (05) :175-177.

配合比设计 篇2

由于隧道湿喷砼配合比设计没有具体的规范可以参照,目前只能参考经验配合比,配合比设计过程不能规范统一.本文以石鼓隧道为工程背景,对隧道湿喷C20砼配合比设计的整个过程进行了探讨,并得到了较优的配合比,为同类隧道湿喷砼配合比设计提供参考.

作 者：闵娟 罗发胜 曾永军  作者单位：广东省长大公路工程有限公司,广东,广州,511431 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)：2010 “”(11) 分类号： 关键词：隧道   湿喷砼   配合比设计   参考  

配合比设计 篇3

【关键词】 混凝土；配合比设计；影响因素

1水泥混凝土在道路工程中的新特点

目前，我国道路工程中水泥混凝土具有以下特点：

1.1混凝土品种更加丰富。近年来，不同性能混凝土的研究和应用日益受到人们重视，出现了高性能混凝土、轻混凝土、纤维增强混凝土等。其中高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向。

1.2混凝土的成分增多。粉煤灰等掺和料和外加剂等被广泛使用到混凝土的配制中，混凝土的应用更加广泛。

1.3对结构物寿命的要求延长。工程实践证明，在正常使用条件下普通混凝土的使用期限可达50年～100年；而在恶劣环境条件下经十几年或更短时间就遭到严重破坏，需要修补，甚至更新重建。

1.4施工工艺多样化。水泥混凝土面层可以采用多种施工方法进行铺筑。如小型机具、轨道式摊铺机、滑模式摊铺机摊铺和振实，配以其他工序的配套机械等。

2 道路工程水泥混凝土设计要点

目前道路工程中，水泥混凝土路面的板厚设计是根据水泥混凝土的抗弯拉强度来计算的，因而水泥混凝土的配合比设计应该按照弯拉强度、耐久性、工作性要求以及经济性的原则来选择原材料，通过计算、试验等方法，可以做出一定的调整，用来确定水泥混凝土单位体积中各种原材料的用量而设计配合比。然后再依据实际浇筑的环境和条件，如材料供应情况（级配、含水量等）、摊铺方法、机具和气候条件等因素做出相关的调查，提出相应的施工配合比。

而混凝土配合比设计方法是一种基于经验的方法,混凝土结构对材料性能提出的要求比较简单,配制混凝土的原材料种类也比较少,因此水泥混凝土配合比设计方法还存在许多不足之处。随着现代建筑工程技术要求的提高，配合比设计的指导思想应从强度设计向多种性能设计转化，从可行性设计向优化设计转化

2.1现用水泥混凝土设计方法不足之处

1）配合比设计具有随机性。混凝土原材料在选择时，虽然考虑各组成材料的技术性质，但多数是依据个人经验知识进行的，带有很大的主观性。每人的经验知识不同，知识量也不等，设计具有随意性的特点。

2）初步配合比设计赖于经验。初步配合比设计中一般都采用需水性定则、水灰比定则和绝对体积法或假定容重法。为了完成设计，各种方法都引进了不同的关系式。我国引入了砂率；前苏联引入了砂浆拨开系数；英国引入了骨灰比；美国引入了粗集料最佳用量。

3）性能设计归功于试配工作。理想的配合比设计应能实现对混凝土的主要性能的设计，虽然目前的各种设计方法基本都考虑到了这三方面的性能，但是似乎还没有一种方法真正做到了对这三方面性能的设计。虽然最终都可能配出满足三方面性能要求的混凝土，但这似乎不能归功于该配合比设计体系的先进性，而应取决于设计人员的大量试配。

4）新拌混凝土工作性检测尚不完善。新拌混凝土工作性是一项综合技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性等含义。目前国际上还没有一种能够全面表征工作性的测定方法，我国工作性检测方法规定采用坍落度试验和维勃稠度试验。但这两种试验都不能全面有效地反映新拌混凝土的工作性。

2.2水泥混凝土配合比设计主要影响因素

1）水灰比。水与水泥组成水泥浆体。水泥浆体的性能，在水与水泥性质固定的条件下，就决定水与水泥的比例，这一比例就称为水灰比。有关水灰比、水泥品种、外加剂、粗集料级配等因素对路面混凝土性能影响的试验表明，无论28d抗折强度还是抗压强度，上述因素的主次为：水灰比、水泥品种、外加剂、粗集料级配。由此可见，水灰比对路面强度的影响是很大的。水灰比过大，多余水在硬化后的混凝土中形成气孔，减小了混凝土抵抗荷载作用的有效断面，在孔隙周围产生应力集中。水灰比愈小，混凝土的强度也愈高，因此在满足和易性要求的前提下，应尽可能采用小的水灰比。此外，路面混凝土水灰比大小还应考虑道路等级、气候因素等。

2）砂率。砂率就是砂的用量占砂石总用量的质量百分率。其大小主要影响混凝土的稠度，在水灰比低时这种影响表现得比较迟钝，但砂率的改变会使混凝土的空隙率和集料的总表面积有显著改变，直接影响硬化混凝土的品质。砂率过大，在水泥浆用量不变的情况下，会使混凝土的水泥浆显得过少，成型的路面表现砂浆层过厚，对耐磨耗、减少收缩不利。另外，从混凝土抗断裂的角度考虑，砂浆也不宜过大。试验表明，混凝土的抗裂能力随粗集料的增加而增加，因此在正常砂率的基础上，适当减少砂率，增加粗集料用量，对提高路面混凝土的抗折性能是必要的。

3）单位用水量。混凝土拌和物性能，在水泥浆与集料性质固定的条件下，就取决于水泥浆与集料的比例，称为浆集比。 但现行混凝土配合比设计方法对水泥浆与集料之间的比例关系，是用单位用水量来表示。当水灰比固定的条件下，用水量既定，水泥用量亦随之确定。在1 m3拌和物中，水与水泥用量既定，当然集料的总用量亦确定。故用水量即表示水泥浆与集料之间的用量比例关系。对混凝土强度的影响在混凝土强度较高时表现得较明显，当水灰比相同时，混凝土随浆集比的减小呈增长趋势，这与集料数量增大、集料吸收的水分量增大、实际水灰比变小有关，与混凝土内部孔隙总体积减小有关，还与较高标号混凝土水泥用量较大有关。在适当减小浆集比后，水泥胶结作用和集料的连锁作用得到了充分的发挥。

3 结语

合理的配合比设计应该在符合相关规范给出的强度、耐久性、工作性、和经济性等要求的前提下,确定各种成分的用量,获得最经济和适用的混凝土。水泥混凝土路面配合比设计深入系统的研究,使混凝土配合比设计体系更加科学合理、方便快捷,从而推动水泥混凝土科学的发展。

参考文献

[1]JTG F30—2003，水泥混凝土路面施工及验收规范[S]

[2]傅沛兴.论混凝土配合比的合理设计方法[J].建筑技術.2008.(1)

[3]顾世安.水泥混凝土配合比设计方法[J].黑龙江交通科技.2009.(9)

（作者单位：长沙理工大学/郑州交通职业学院）

配合比设计 篇4

关键词：配合比,设计,路面砖,高炉粒化矿渣

1 前言

工业固体废弃物被广泛用于制备建材。对于抗压强度一般为10 MPa～15 MPa的墙体材料而言, 因其强度要求不是很高, 尽管使用了很多废渣作为原料, 但凭借经验和一定的摸索还是很容易找出合适的配比。目前对于利用工业固体废弃物制备墙体材料的配合比还没有统一的设计方法, 也没有相应的设计规范。而路面砖是一种抗压强度要求较高的建材, 其抗压强度一般大于30 MPa。凭借经验和一定的摸索很难找出废渣用量较大, 水泥用量较低的配合比。生产厂家经常依靠提高水泥用量来提高强度, 导致生产成本大大提高。

路面砖可以看做一种特殊的混凝土, 其配合比设计可以借鉴混凝土配合比设计规程来设计。本文以高炉粒化矿渣制备路面砖为例, 介绍混凝土配合比设计在制备高炉粒化矿渣路面砖的应用。

2 试验

2.1 原材料

高炉粒化矿渣采自首钢水城钢铁集团有限公司。水泥为海螺P·O42.5水泥。砂为市售机制粗砂。

2.2 试验

将高炉粒化矿渣、砂、水泥等原料按一定的比例称量后搅拌均匀, 调节水分, 用振压成型的砖机成型为路面砖, 自然条件下浇水养护28 d, 即得高炉粒化矿渣路面砖。

3 路面砖配合比设计及试制路面砖

路面砖的骨料一般较细, 依据JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》[1]设计了一个碎石最大粒径为16 mm, 坍落度为10 mm～30 mm的C30混凝土配合比。具体的配合比为每立方米混凝土用料:石子 (小于16 mm) 1184 kg, 砂637 kg, 水泥379 kg, 水200 kg。水胶比为0.527, 砂率为35%。

混凝土配合比设计的参数选择非常重要。因配合比设计完成以后还要用粒化高炉矿渣代替砂石, 路面砖的强度可能会下降, 需要把设计的强度略微提高, 可以把设计抗压强度提高一个等级或者不计算水泥的富余强度。本次设计选择不计算水泥的富余强度。混凝土用的矿物掺和料一般比较少, 而路面砖用的矿物掺和料一般相对较高。设计配合比时, 可先不考虑使用的矿物掺和料, 在调整配合比时专门调整矿物掺和料的用量。因路面砖的骨料较混凝土小, 设计配合比时, 选择最小粒径的骨料。塌落度可选择最小的10 mm～30 mm或者直接选择干硬性混凝土来设计配合比。

因受路面砖尺寸的影响, 为了具有较好的成型质量, 路面砖的制备一般不使用碎石, 本文采用市售的粗砂代替砂和石子作为骨料。用粗砂82.8%, 水泥17.2%, 水为原料用量的8.3%的配合比试制路面砖, 并测试其28 d强度为42.1 MPa。因未考虑水泥的富余强度, 该配合比试制的路面砖强度偏高。

4 添加粒化高炉矿渣代替粗砂制备路面砖

高炉粒化矿渣是一种砂状废渣, 用于制备路面砖时, 其充当骨料。分别用10%、20%、30%、40%、50%的粒化高炉矿渣代替基础配比中的骨料粗砂, 分别试制路面砖, 并测试其28 d抗压强度。结果如表1所示。

从图1可以看出, 高炉粒化矿渣代替粗砂所制备的路面砖抗压强度都有不同程度的下降。随着高炉粒化矿渣用量的增大, 路面砖的28 d抗压强度逐渐下降, 而且下降幅度也逐渐增大。加入高炉粒化矿渣以后, 因高炉粒化矿渣表面有很多的棱角和凹陷, 导致骨料堆积的空隙率增大, 引起样品的强度下降。当高炉粒化矿渣用量较小时, 对样品抗压强度下降的影响较小, 随着高炉粒化矿渣用量的增大, 样品抗压强度下降的幅度越来越大。当用量为高炉粒化矿渣40%时, 路面砖的28 d抗压强度为31.9 MPa, 略大于30 MPa, 符合设计的要求, 选择该组配比进行后续的试验。

5 路面砖配合比的微调

经过以上的配合比设计和调整, 设计的配合比在抗压强度上已经满足设计要求, 但其他性能和外观等方面还有一定的调整空间, 可进一步微调。一般调整骨料与粉料的配比, 以及水泥的用量。

5.1 路面砖配合比中骨料与粉料配比的微调

以前面试验所得的配合比制备成路面砖样品, 发现该样品在成型过程中的成型质量不是很好, 外观比较粗糙。这可初步判断骨料与细粉料之间的配比不是很好。这也表明该配合比中骨料与粉料配比可进一步优化。本文选择添加粉煤灰来调整骨料与粉料配比。

分别用粉煤灰代替骨料总量的5%、10%、15%、20%、25%、30%来调整配方, 试制路面砖, 并测试其28 d抗压强度。结果如表2所示。

从表2中可以看出添加部分粉煤灰能提高路面砖的强度。随着粉煤灰添加量的增大, 路面砖的28 d抗压强度先增大后减小。当粉煤灰添加量较少时, 粉煤灰可以填充骨料的空隙, 提高样品的致密性, 提高样品的抗压强度。当粉煤灰用量较少时, 水泥水化生产的氢氧化钙能较好的激发粉煤灰的活性。粉煤灰在碱激发作用下反应, 为路面砖提供一部分强度。随着粉煤灰用量的增大, 粉煤灰除了填充完骨料的间隙外, 还有多余, 需要消耗更多的水泥来粘接, 影响样品的强度。而且粉煤灰与水泥的比例增大, 水泥提供的碱性物质, 不足以使粉煤灰充分反应, 也导致样品的强度下降。当粉煤灰的用量为12.4%时, 所制备的路面砖样品, 强度最高, 外观也较好, 骨料与粉料的配比最佳。

5.2 路面砖配合比中水泥用量的微调

水泥是路面砖原材料中单价最高的, 水泥的用量对路面砖的生产成本有很大的影响, 直接影响到路面砖生产的经济效益。选取粒化高炉矿渣34%, 粗砂36.4%, 水泥17.2%, 粉煤灰12.4%为基础配方, 依次降低水泥用量1%、2%、3%, 水泥减少的量由粉煤灰补充。并试制路面砖, 测试其28 d强度。结果如表3所示。

从表3可以看出水泥用量为16.2%时, 路面砖的抗压强度大于30 MPa。综合考虑粒化高炉矿渣34%, 粗砂36.4%, 水泥16.2%, 粉煤灰13.4%的配比, 最适合制备路面砖。

6 结论

工业固体废渣被用于制备强度较高的建材路面砖时, 因无统一的设计规程和方法, 难以设计出较好的配合比。

本文以高炉粒化矿渣路面砖配合比的设计为例, 探讨JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》在设计路面砖配合比的应用。其具体过程为, 先用《普通混凝土配合比设计规程》设计一个设计强度略高的配合比, 再用粗砂代替石子和砂, 然后用高炉粒化矿渣代替粗砂, 再粉煤灰微调骨料与粉料的配比, 以及水泥的配比, 用试制样品的28 d抗压强度为主要评价指标, 得出一个较好的配合比。所设计的配比为粒化高炉矿渣34%, 粗砂36.4%, 水泥16.2%, 粉煤灰13.4%。该配比试制路面砖28 d抗压强度为31.8 MPa。

该路面砖配合比的设计过程对其他废渣制备路面砖有很好的参考价值。

参考文献

配合比设计 篇5

1) 确定实验室配合比所用的砂石都是干燥的。

2) 施工配合比。

例题：在现场施工时，混凝土的配合比要根据( )来调整后而成为施工配合比。

a、水灰比 b、砂子的含水率

c、石子的含水率 d、每m3混凝土的水泥用量

e、水泥的含水率

答案：b、c

(6)混凝土运输的主要要求和泵送混凝土

1)混凝土运输的要求：

2)泵送混凝土：

例题：使用输送泵来浇筑混凝土时，为了减少混凝土与输送管道之间的摩阻力可采用( )的措施。

a、粗骨料优先选用卵石 b、限制粗骨料最大粒径d与输送管内径d之比值

c、控制细骨料的级配 d、掺入适量的外掺剂

e、减小砂、石的含泥量

答案：a、b、c、d

(7)混凝土基础、墙、柱、梁、板的浇筑要求和养护方法

1)混凝土浇筑要求：

①溜槽或串筒

②为了使混凝土能够振捣密实，浇筑时应分层浇筑、振捣，并在下层混凝土初凝之前，将上层混凝土浇筑并振捣完毕。

③竖向结构(墙、柱等)浇筑混凝土前，底部应先填50～loomm厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。浇筑墙体洞口时，要使洞口两侧混凝土高度大体一致。振捣时，振动棒应距洞边300mm以上，并从两侧同时振捣，以防止洞口变形。大洞口下部模板应开口并补充振捣。浇筑时不得发生离析现象。当浇筑高度超过3m时，应采用串筒、溜槽或振动串筒下落。

④在一般情况下，梁和板的混凝土应同时浇筑。较大尺寸的梁(梁的高度大于lm)、拱和类似的结构，可单独浇筑。在浇筑与柱和墙连成整体的梁和板时，应在柱和墙浇筑完毕后停歇1～1.5h，使其获得初步沉实后，再继续浇筑梁和板。

⑤施工缝的位置

例题：在浇筑( )构件混凝土时，在构件底部先填50-100mm厚的与混凝土成分相同的水泥砂浆。

a、墙 b、柱 c、板 d、梁 e、基础底板

答案：a、b

2)养护方法。

①自然养护

②蒸汽养护

③对大面积结构可采用蓄水养护和塑料薄膜养护。

例题：关于混凝土的自然养护，下面说法中( )是正确的。

a.在混凝土浇筑完毕后，应在12h以内加以覆盖和浇水

b.混凝土的浇水养护日期：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d

c.混凝土的浇水养护日期：矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于14d

d.浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态

e.养护用水应与拌制混凝土用水相同

沥青路面纵缝灌注砂浆配合比设计 篇6

１．材料选择

常用的水泥浆材料包括： 水泥、粉煤灰、水、外加剂等。但由于水泥净浆和掺加粉煤灰制成的浆体强度偏低，因此考虑加入特细砂（最大粒径小于0.6 mm，含泥量小于1% ）代替粉煤灰。为保证砂浆具有足够的强度，需要使用高性能的水泥。为了降低砂浆用水量，提高其流动性和早期强度，砂浆中需加入减水剂。在砂浆中掺入适量膨胀剂，可以有效减小其干缩量，并可以提高砂浆早期强度。因此，试验选择的砂浆材料为天鹅牌PO42.5#水泥、特细砂、寒地牌UNF-5高效减水剂、UEA型混凝土膨胀剂、普通自来水。

2.确定试验步骤

灌注砂浆除应具有较高的强度以外，还要求流动性好、无离析和泌水、无收缩、良好的可泵性、和易性、保水性等特点。砂浆强度是决定灌缝效果的关键因素，流动度是影响可灌性的主要因素。因此，必须保证砂浆流动度在一个合适的范围内。砂浆的凝固时间也会影响砂浆的使用性能。为保障砂浆的以上主要性能，砂浆的配合比设计需要做砂浆的抗压强度试验、流动度试验、凝结时间试验，根据试验结果筛选合适的配合比。

3.初步确定砂浆配合比

3.1外加剂

外加剂的掺加主要是为了提高砂浆的使用性能，因此对其用量必须严格控制。为了降低砂浆硬化的干缩性能，提高浆体的密实度和硬化浆体层与周围环境的粘结效果，根据UEA型膨胀剂的使用说明，确定在浆体中加入灰用量14％的UEA型膨胀剂。为了保证浆体具有足够的流动性和和易性，根据UNF-5型减水剂使用说明，确定其用量为灰量的0.75％。

3.2用水量

水泥砂浆的用水量对浆体的性能影响很大，特别是浆体的流动性和强度，因此，水泥砂浆的用水量必须慎重选择。水泥水化时需要的结合水约为水泥用量的20％－25％；特细砂的比表面积小，保水能力差，需水量较水泥低。因此，理论上用水量初步定为45％。经过现场拌合不同用水量的空白水泥混凝土试验，观察砂浆的流动性和离析泌水现象，将用水量确定为65％左右。掺加膨胀剂和减水剂后，减水效果相当明显，相同的用水量条件下，砂浆流动性得到了很大的改善。再经初步的搀加外加剂的砂浆拌和试验观察，確定用水量为45％左右。

3.3砂子

水泥砂浆中的砂子对砂浆的强度至关重要。对于使用的特细砂，当砂子与水泥用量之比大于0.3时，浆体的流动性一定范围内不受砂用量的影响，这与固定加水量定则是一致的。当砂子与水泥用量之比小于0.3时，砂浆需水量增大，强度降低。当砂子与水泥用量之比大于0.6时，静置一段时间后，会发生明显的离析泌水现象。这主要是砂子的比表面积小，保水能力差造成的。因此，将用砂量初步控制在0.3－0.6之间。

3.4水泥

水泥在砂浆中起胶结细砂的作用，因此，只要水泥用量能够包裹细砂并将其胶结在一起即可。试验中将水泥和外加剂用量总和定为1，通过改变用水和砂量，确定最佳水泥用量。

4.试验方案

根据初步限定的砂浆材料配合比范围和需要的试验项目，确定灌注砂浆配合比设计的具体试验步骤为：

4.1按用砂量0.3－0.6每0.05一组分为7组分别为：0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6，每组的水灰比固定为0.45。

4.2每组做6个7.07cm×7.07cm×7.07cm 的立方体平行试件，编号拆模后标准养护7天，然后进行抗压强度试验。

4.3根据抗压强度试验结果，从中根据测得的强度值和经济性选出合适的一组或几组。

4.4对选出的一组或几组按水灰比0.4、0.42、0.44、0.46、0.48、0.5分为六小组，对每小组做流动度试验，从中选出时间在20－30s（高于30s，会产生泌水现象；低于20s，流动性差）之间的配合比。

4.5将经过初次抗压强度和流动度试验挑选出的配合比试件做抗压强度试验，根据强度值并考虑经济性，从中选出最佳的配合比范围。

6.抗压强度试验

制备砂灰比分别为：0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6，水灰比为0.45的7组试件，每组做6个7.07cm×7.07cm×7.07cm 的立方体平行试件，在标准条件下（温度20±3℃，相对湿度90％以上）养护7天后，按规范要求的加载速度，测定其抗压强度。得到每组试件的抗压强度数值后求其平均值，将强度数值超过平均值±20%的试件剔除后重新求剩余试件的抗压强度平均值，一直到所有数值满足要求为止，最后将得到的平均值转化成抗压强度值。

根据试验结果，砂浆的抗压强度随砂灰比的增加呈先迅速增加到最大值后缓慢下降的趋势，大约砂灰比在0.43处砂浆的抗压强度达到最大值。

7.流动度试验

根据初期抗压强度试验结果，砂浆的抗压强度在砂灰比约为0.43处达到最大值，因此砂浆的流动度试验可以在砂灰比在0.43附近取值测量，本试验分别取了砂灰比0.4、0.425、0.45和0.5四组砂浆做流动度试验。

根据试验结果，砂灰比0.4时，水灰比为0.50时流动度满足试验砂浆的要求。砂灰比0.425时，水灰比为0.50时流动度满足试验砂浆的要求。砂灰比0.45时，水灰比为0.50时流动度满足试验砂浆的要求。当砂灰比0.5时，水灰比为0.50时流动度不能满足试验砂浆的要求，因此不再进一步测其流动度。

8.抗压强度验证

满足要求的水灰比都是0.50，因此对水灰比为0.50的水泥砂浆做抗压强度试验，观察其抗压强度随砂灰比变化的关系。由初期抗压强度的试验结果可以看出砂灰比在0.43左右其抗压强度最大，因此选择砂灰比分别为0.4、0.425、0.45，水灰比为0.5的三组砂浆做抗压强度试验。

从试验结果看出水灰比为0.50的水泥砂浆抗压强度随其砂灰比变化和前面水灰比为0.45时对应的变化规律一致，砂浆抗压强度基本都是在砂灰比0.43左右达到最大值，这与第一次抗压强度试验结果是一致的。因此，将灌注砂浆的配合比确定为水泥：砂子：水：膨胀剂：减水剂＝0.8525：0.43：0.5：0.14：0.0075。

9.凝结时间试验

按照水泥浆凝结时间试验规范要求，分别测得的配合比为水泥：砂子：水：膨胀剂：减水剂＝0.8525：0.43：0.5：0.14：0.0075和水泥：砂子：水：膨胀剂：减水剂＝0.8525：0.4：0.5：0.14：0.0075的凝结时间分别为210分钟和220分钟。因此，整个配和比范围内的水泥砂浆都能满足灌浆法对凝结时间的要求。

10.试验结果

微表处配合比设计研究 篇7

路面养护可以分为预防性养护和矫正性养护两种, 微表处则属于预防性养护技术。它采用适当级配的石屑或砂、填料、改性乳化沥青、外掺剂和水, 按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料, 将其均匀地摊铺在路面上所形成的沥青封层。

1 微表处混合料配合比设计步骤

a.配合比设计以及原材料的准备;b.集料的级配设计;c.根据以往的经验初选乳化沥青、填料、水和外加剂的种类以及用量;d.选择1~3个认为合理的混合料配方, 并试验混合料的各项性能, 如果不符合要求, 则调整混合料配合比, 直至符合要求为止;e.用6d湿轮磨耗指标来确定混合料的沥青用量;f.综合各种因素来确定混合料最终配合比。

2 配合比设计

2.1 原材料性能检测

2.1.1 改性乳化沥青。

改性乳化沥青各项技术指标均需合格, 方可以适用此种改性乳化沥青进行混合料试验, 本试验所用乳化沥青均满足要求。2.1.2集料。本实验所选择的集料是石灰岩, 分为5mm~10mm、3mm~5mm、0~3mm三种规格。

2.2 级配

分为5mm~10mm、3mm~5mm、0~3mm三种规格。本实验采用ES-3型级配, 通过三种集料的质量比, 得到了合成级配曲线, 合成曲线见图1。从图1可以看出, 合成级配曲线位于级配上限、下限之间, 符合级配要求, 故可以采用本级配进行微表处混合料试验。

2.3 集料砂当量

合成集料中4.75mm砂当量为78.5%, 符合规范中的技术要求 (≥65%) 。

2.4 混合料性能检测

2.4.1 拌和试验。微表处混合料必须有合理的、足够的可拌和时间。假如混合料的可拌和时间太短, 其破乳速度过快, 就会造成稀浆混合料在摊铺中呈松散状态, 导致施工无法顺利进行;相反如果可拌和时间过长, 则破乳速度太慢, 不仅无法满足快速开放交通的要求, 且在用水量较大的情况下, 未破乳的沥青就会随水分浮到矿料表面从而形成一层油膜, 出现泛油现象。因此, 合理的可拌和时间是微表处混合料获得良好施工性能的保障。根据以往的经验初选改性乳化沥青、填料、水和添加剂的用量, 进行拌和试验, 根据拌和试验确定外加水量以及定性地判断成型后试样的配伍性和沥青用量的大小, 拌和试验结果显示当外加水量占骨料总量的6.0%-7.0%时, 可拌和时间满足微表处可拌和时间的施工要求:大于120s, 此含水量为最佳含水量, 施工时再根据温度、湿度等情况进行适当的调整。2.4.2粘聚力试验。微表处混合料的粘聚力反映了混合料的成型速度和开放交通时间。在相同的时间内, 混合料的粘聚力数值与成型速度呈正线性关系, 粘聚力越大, 说明混合料的成型速度越快, 早期强度越高。根据以往的经验初选改性乳化沥青、填料、水和添加剂的用量, 进行粘聚力试验, 通过粘聚力试验判断微表处开放交通时间。粘聚力试验结果可以看出, 微表处混合料30min的试件已基本破碎;而60min粘聚力试件基本完好, 这种情况下可通过添加水泥, 这样微表处混合料的成型速度就会加快, 其早期强度也会相应增加, 达到规范要求值。

3 改性乳化沥青用量的确定

3.1 湿轮磨耗试验

3.1.1 目的与适用范围。用于控制混合料的最小沥青用量, 可与负荷轮载试验一起确定混合料的最佳沥青含量。混合料中沥青用量越少, 试样的WTAT值就越大, 当超过了规定的最大WTAT值时的沥青用量就是容许的最小沥青用量。3.1.2.计算。湿轮磨耗试验数据计算与分析放在与碾压试验一起计算。

3.2 碾压试验

3.2.1 目的与适用范围。本试验适用于测定微表处混合料中是否有过量沥青, 控制沥青用量的上限, 与湿轮磨耗试验一起用来确定微表处混合料的最佳沥青用量。3.2.2计算 (见表1) 。由图2可以看出, 油石比相同时微表处混合料6d的湿轮磨耗值明显比1h的湿轮磨耗值大, 其中油石比为6.1%时, 其值相差最大。6d的湿轮磨耗值随着油石比的变化呈现出一种凸曲线的形状, 在油石比为6.1%时出现了一个最大峰值。而1h的湿轮磨耗值随着油石比不断增大, 则呈现出的是线性相关关系, 即湿轮磨耗值随着油石比的增大而减小。由图3可以看出, 粘砂值与油石比的关系曲线呈现出一种凹曲线的形状, 在油石比为6.1%时出现了一个最小峰值。经过以上综合分析, 将微表处混合料的油石比确定为6.5%。由于改性乳化沥青蒸发残留物含量为61.3%, 经过计算, 则改性乳化沥青的最佳用量为10.6%, 符合微表处混合料技术要求。根据以上试验结果, 确定微表处混合料最佳配合比为骨料:改性乳化沥青:外加水量:水泥=100:10.6: (6.0~7.0) :2.0, 其各项指标均符合规范要求。

4 结论

最终确定微表处混合料最佳配合比为骨料:改性乳化沥青:外加水量:水泥=100:10.6: (6.0~7.0) :2.0。

参考文献

[1]微表处和稀浆封层技术指南[M].北京:人民交通出版社, 2006.

[2]徐剑.沥青路面微表处养护技术的研究[D].南京:东南大学博士学位论文, 2002.

[3]肖晶晶.微表处改性乳化沥青及混合料性能研究[D].西安:长安大学, 2007.

[4]倪富健, 徐忠宁, 张文浩.微表处技术在高速公路养护中的应用研究[J].重庆交通学院学报, 2003.

[5]徐培华, 宋哲玉.乳化沥青稀浆封层技术发展及应用[J].西北公路, 2000, 4.

混凝土配合比的优化设计 篇8

1具体的不同要求与影响因素

1.1工程特点不同, 对混凝土的配合比有不同的要求, 如水池要求混凝土具有较高的密实性和抗渗性能;大体积的混凝土则要求较小的水化热, 以避免过大的温度应力产生裂缝;路面混凝土要求具有较高的耐磨强度;一般承重结构要求混凝土具有可靠的力学性能;钢筋过密的构件要求有适宜的坍落度和控制石子的最大粒径;而建筑外墙则要求一定的保温性能等。

1.2施工条件对配合比的影响

泵送工艺要求混凝土有较好的流动性, 应适当加大含砂率和水泥用量;而滑模或大模板施工工艺, 则要求混凝土有适宜的坍落度和较高的早期强度。

1.3原材料性能不同对配合比的影响

普通水泥有较高的水化热, 不适于大体积和混凝土;而矿渣水泥或火山灰水泥的水化热较小, 使用大体积混凝土, 但其早期强度低, 又不适于拆模期要求早的工程;矾土水泥具有早强、硬化快的优点, 适于紧急抢修、拆模早的工程。不同产区的骨料, 具有不同料径和形状, 其总体表面积也不尽相同, 影响水泥用量;各种粒径在骨料中所占比例的不同, 影响骨料的颗粒级配和混凝土的密实度。此外, 骨料中有机物的含量、含泥量、含水率等等, 对配合比都有桌不同的影响。

2如何确定科学的合理的混凝土配合比

2.1混凝土配合比, 是指各项组成材料之间的组成比例, 配合比设计的四项基本要求为:

2.1.1施工性能

硬化后的混凝土应满足工程操作的和易性。

2.1.2力学性能

硬化后的混凝土应满足工程结构设计或施工进度所要求的强度和其他有关力学性能。

2.1.3耐久性

硬化后的混凝土应满足与使用条件相适应的耐久性, 如抗动性、抗渗性等。

2.1.4经济性能应在保证混凝土全面质量的前提下, 尽量节约水泥, 合理利用原材料, 降低成本。

在进行混凝土配合比设计时, 须事先掌握的基本资料有: (1) 水泥品种及强度等级; (2) 砂、石特征, 品种、砂的细度模数、石子的最大粒径及密度等; (3) 工程混凝土设计强度等级; (4) 工程耐久性要求, 抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗磨耗等; (5) 工程特征, 工程所处环境、结构断面、钢筋最小净距等; (6) 施工方法, 搅拌方法、运输方法、浇注方法、振捣、养护方法等。

2.2混凝土配合比设计的三个重要的参数

混凝土配合比设计, 实质上即是确定四项材料用料之间的三个对比关系, 三个参数为:

2.2.1水灰比

2.2.2砂率

2.2.3单位用水量

2.3混凝土配合比设计程序

2.3.1计算配合比 (又称理论配合比)

2.3.2基准配合比

2.3.3试验室配合比

2.3.4施工配合比

2.4混凝土配合比设计方法

2.4.1配制强度的确定fCU.O≥FCU.K+1.645σ;混凝土强度标准差 (σ) 的确定。

2.4.2混凝土配合比设计中三个参数的选取:

初步确定: (1) 水灰比 (W/C) ; (2) 砂率; (3) 单位用水量。

2.4.3用水量的确定Mwaa=Mwao (1-β) ;外加剂的减水率应经试验确定。

2.4.4计算水泥用量

2.4.5混凝土的砂率确定

2.4.6混凝土中粗骨料和细骨料用量的确定

2.4.7混凝土基准配合比的确定

2.4.8混凝土试验室配合比的确定

2.4.9混凝土施工配合比的确定

2.5普通混凝土配合比设计实例

某工程采用现浇钢筋混凝土梁;最小截面尺寸为300mm, 钢筋最小净距离为60mm, 设计要求强度等级为C20。施工要求混凝土拌合物坍落度为30～50mm。原材料条件:水泥为32.5级普通硅酸盐水泥、密度3.1kg/cm3;砂为中砂, 级配合格, 表观密度2.60kg/cm3;碎石最大粒径40mm, 级配合格, 表观密度2.65kg/cm3;水为自来水。采用机械搅拌和振动成形。试设计该混凝土的配合比 (按干燥材料计算) 。施工现场实测砂的含水率为3%, 石子含水率为1%, 求施工配合比。

2.5.1初步计算配合比

2.5.1.1确定配制强度:FCU.O=FCU.K+1.645σ=20+1.645×4=26.6MPa

2.5.1.2确定水灰比;若水泥实际统计富余系数γc=1.08。

fcu.o=1.08×32.5=35.1MPa

W/C=0.58

2.5.1.3确定用水量:对于中砂, 最大粒径为40mm的碎石混凝土, 当所需坍落度为30-50mm时, 1m3混凝土的用水量可确定为175kg。

2.5.1.4计算水泥用量Mco=302kg

2.5.1.5计算砂、石用量:用体积法计算, 求得:求得mso=637时, mgo=1237kg

该混凝土初步计算配合比为:Mco:mso:mgo=302:637:1237:=1:2.11:4.10

Mwo/mco=0.58确定基准配合比。

按照初步计算配合比, 计算出15L混凝土拌合物材料的用量:

水泥:4.53kg;水:2.63kg砂:9.56kg;石:18.56kg

搅拌均匀后作坍落度试验, 测得坍落度为20mm, 不符合设计要求。进行调整, 增加5%的水泥浆量, 即水泥用量增加到4.76kg, 水用量增加到2.76kg;测得坍落度为35mm, 粘聚性、保水性均良好。试拌调整后的材料用量为:水泥4.76kg;水:2.76kg;砂:9.56kg;石:18.56kg。混凝土拌合物的实测值表观密度为2410kg/m3, 拌制1m3混凝土的用量为:

水泥:砂:石:水=322:646:1255:187=1:2.01:3.90:0.58

2.5.1.6确定试验室配合比:配制三种不同水灰比的混凝土, 并制作三组试件。一组水灰比为0.58, 另外两组的水灰比分别为0.53及0.63。三组混凝土经过试拌, 检查和易性满足要求。制作试件进行强度检验, 结果表明, 三组中以水灰比为0.58的一组, 水泥用量小, 强度能满足26.6MPa的混凝土配置强度要求。因此该组配合比可确定为试验室配合比, 即:水泥:砂:石:水=322:646:1255:187=1:2.01:3.90:0.58

2.5.1.7确定施工配合比:若施工现场施测砂的含水率为3%, 石子含水率为1%, 则施工配合比为:水泥:322kg砂:665kg石:1268kg水:155kg

所以调整后的施工混凝土每m3材料用量为:水泥:砂:石:水=322:665:1268:155若以两袋水泥 (100kg) 为标准, 则:水泥100kg:砂206kg:石394kg:水48kg。

按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000规定:

根据本单位常用的材料, 可设计出常用的混凝土配合比备用;在使用过程中, 应根据原材料情况及混凝土质量检验的结果予以调整。但遇有对混凝土性能损坏标有特殊要求时;水泥、外加剂或矿物掺合料品种、质量有显著变化时;或该配合比的混凝土生产间断半年以上时, 应重新进行混凝土配合比设计。

3结束语

综上所述, 不能用一个通用的配合比去适应种种情况。混凝土的配合比, 必须根据各种不同的客观条件, 为获得最大密实度, 在满足强度要求的前提下, 取得最小水泥用量, 经过理论计算和试配才确定, 没一种配合比只能满足某一、两个或几个方面的要求, 不可能用一个“万灵”的通用配合比, 在任何情况下都能适用。

膨胀混凝土的配合比设计 篇9

配制膨胀混凝土, 一般利用膨胀水泥, 或掺加膨胀剂。补偿收缩混凝土和自应力混凝土尽管都是膨胀混凝土, 而因它们组成材料不同, 比设计有其较大差别。

1 补偿收缩混凝土配合比设计

1.1 配合比设计的注意事项

在进行补偿收缩混凝土配合比设计时, 一定要遵守普通水泥混凝土关于原材料、配合比设计等技术要求, 还要针对补偿收缩混凝土的特点, 注意以下问题。

(1) 配制补偿收缩混凝土的需水量比较大, 其拌和用水要比相同坍落度的普通水泥混凝土多10%~15%。

(2) 在混凝土中加入减水剂能加快钙矾石的生成, 可能使混凝土的膨胀率减少。要慎重选用。而在明矾石膨胀水泥混凝土中, 掺加水泥质量0.5%的减水剂, 这能降低水灰比10%, 而且能改善混凝土拌和物的和易性, 增加其早期强度和稍微增加限制膨胀率, 此减水剂是能用于补偿收缩混凝土的。

(3) 配制普通水泥混凝土的水灰比, 也适合用于补偿收缩水泥混凝土, 美国混凝土学会提出的强度与水灰比的关系, 如表1所列。

(4) 进行补偿收缩混凝土配合比设计时, 应采用试配法。即首先通过3-4个水灰比找出补偿收缩混凝土的配合比设计, 强度与水灰比的关系曲线, 再按要求的强度确定水灰比。再按选定的水泥用量来计算用水量。

1.2 配合比设计的方法步骤

(1) 选择木灰比

因其不同的膨胀水泥具有不同的强度———水灰比关系曲线, 在配制前, 要预先选用3~4个水灰比, 通过实验室试验, 找出其强度———水灰比关系曲线, 再按要求的强度在关系曲线中选定水灰比。

(2) 核定用水量

要按水泥用量和水灰比, 计算混凝土单位用水量, 并按施工条件选用的坍落度核对用水量, 补偿收缩混凝土的单位用水量, 比普通水泥混凝土多10%~15%。

(3) 砂率的确定

按工程经验, 补偿收缩混凝土选用的砂率, 通常要稍低于普通水泥混凝土的砂率1%~2%。

2 自应力混凝土配合比设计

自应力混凝土的配合比设计主要包括自应力水泥配合比设计和自应力混凝土配合比设计。

2.1 自应力水泥配合比设计

研究试验和生产实践验证, 在养护制度、混凝土配合比和水泥细度等条件相同时, 即使采用的原材料不同, 而制成符合同一质量要求的自应力水泥, 其SO2和Al2O3的含量总处在某一范围内。表2可作为设计自应力水泥配合比的参考依据。

在进行自应力水泥配合比设计时, 要先假定自应力水泥中三氧化硫 (SO3) 和氧化铝 (Al2O3) 的含量, 求出自应力水泥的配比。其计算步骤如下:

(1) 通过化学分析得出石膏中三氧化硫 (SO3) 的含量、普通硅酸盐水泥中三氧化硫 (SO3) 的含量、矾土水泥中氧化铝Al2O3的含量和普通硅酸盐水泥中氧化铝 (Al2O3) 的含量;

(2) 按其自应力水泥的工艺, 从表2中选择三氧化硫 (SO3) 和氧化铝 (Al2O3) 含量;

(3) 计算确定n个水泥成分的自应力水泥配合比;

(4) 根据计算的配合比进行配料, 在球磨机内磨制自应力水泥, 如果有已磨好的原料, 可以由人工直接拌制;

(5) 用自应力水泥制作试件, 并进行膨胀、强度、自应力的检验。经过比较鉴别, 选择1~2种质量好的自应力水泥配比, 供生产水泥时参考, 调整至产品满足设计要求即可。

2.2 自应力混凝土配合比设计

自应力混凝土配合比设计, 现在国内外还没有完整的理论和方法, 大部分是通过试验以达到自应力混凝土的几项主要控制指标的要求进行确定。可以参考膨胀混凝固生产实践中一些数据信息。

参考文献

[1]李继业.混凝土配制实用技术手册[M].北京:化学工业出版社, 2011, 9.

[2]黄荣辉.预拌混凝土实用技术[M].北京:机械工业出版社, 2008, 3.

[3]张明爽.混凝土工程施工技术[M].太原:山西科学技术出版社, 2009, 5.

喷射混凝土的配合比设计浅析 篇10

喷射混凝土是借助喷射机械, 利用空气或其他动力, 将遇到配合比的水泥砂子石子以及外加剂等混合料通过喷枪喷射到受喷面上, 在较短的时间内凝结成为密实均匀的混凝土。喷射混凝土是集运输、浇注和振捣于一体, 因其工序简单, 施工灵活、机动而被广泛地应用在地下工程、边坡加固支护、基坑护壁、建筑结构修复、隧道支护等工程中。

喷射混凝土按混凝土混合料在喷枪处的状态分干喷、湿喷和潮喷混凝土。将混凝土拌合物输送至喷枪处加压喷出的混凝土称为湿喷混凝土。干喷法是将水泥、砂子、碎石按配比用强制式搅拌机搅拌均匀, 再投入到干式喷射机内用压缩空气输送到喷枪处, 加水混合后, 以一定的压力和距离喷射到受喷面上。湿喷工艺大大减少了喷射时的粉尘, 但湿喷工艺设备复杂、费用昂贵。潮喷是介于干喷和湿喷之间的工艺, 将骨料预加水, 浸润成潮湿状, 再加水泥拌合, 从而降低上料和喷射时的粉尘。

喷射混凝土混凝土配合比设计应包括常规配合比设计和喷射混凝土现场试喷、调整两个部分, 两个部分互为补充, 缺一不可。

1 配制强度等级的确定

无锡轨道交通东站站区基础设施配套项目锚杆喷射混凝土设计强度等级为C20, 根据常规混凝土配制强度等级思路确定喷射混凝土配制强度等级, 据公式:

式中, fcu, o———混凝土的施工配制强度, MPa;

fcu, k———混凝土的设计强度, MPa;

t———概率度系数, 依据保证率选定, 本例选保证率为90%对应的概率度系数1.28。

σ———混凝土强度标准差, 选定为4.0MPa。

所以, 本工程喷射混凝土配制强度等级fcu, o=20+1.28*4.0=25.1 (MPa) 。

2 原材料的选择

根据中交第一航务工程局有限公司工地现有的施工设备, 采用干法喷射混凝土。所有该工程原材料的选定都是按照国家规范和行业规范的要求并结合无锡地区的实际情况选定的。

2.1 水泥的选定

水泥综合考虑各方面的因素, 经送我市政检测中心检测合格, 选定了鑫汇牌P.C42.5水泥。该水泥技术指标如下表:

2.2 砂子的选定

经多处调查、比较, 选定了江西赣西的中砂。该砂的细度模数:2.6, 颗粒级配:II区, 泥块含量:0.0%, 含泥量:0.2%。

2.3 粗骨料的选定

粗骨料碎石的选定是根据喷射混凝土喷射机输送管直径的大小以及碎石的质量和价格来选定的。经多方比较, 选用了镇江王飞石矿厂生产的5-16mm连续粒级的碎石。该石子的技术指标见下表

2.4 速凝剂的选定

综合考虑各方面的因素, 选定江苏博特新材料有限公司的SBT-N1液体速凝剂 (低碱性) 。该速凝剂的技术指标见下表

2.5 拌合用水

采用自来水。

3 喷射混凝土配合比的拟定

由于喷射混凝土施工工艺的特殊性, 喷射混凝土配合比的设计与普通混凝土的配合比的设计不同:普通混凝土的配合比的设计可以直接根据JGJ55-2000的规定进行设计, 而喷射混凝土的配合比要经过实际试喷来确定, 同时, 其参数的确定也有各自的要求。具体来讲有以下三个方面的内容:

3.1 水泥的用量

根据GB50086-2001《锚杆支护技术规范》标准规定喷射混凝土, 干喷工艺:灰骨比为1:4-4.5, 水灰比为0.4-0.45, 砂率为50%-60%。水泥用量太大不仅不经济, 而且太大的水泥用量也会导致混凝土硬化后的干缩量增大;水泥用量太小, 会使喷射混凝土的回弹量增加, 早期强度增长缓慢。根据工地现有的施工设备, 采用干法喷射混凝土。综合考虑, 水泥用量定为400kg、410kg、420kg。

3.2 砂率的选择

由于喷射混凝土是靠喷射过程中水泥和骨料的相互碰撞、压实形成的。为尽可能地利用冲击能量, 喷射混凝土的砂率要比普通混凝土的砂率要大。同时较大的砂率对混凝土粘聚性、工作性也有很大的影响。因此, 在配合比设计时, 我们依据规范要求, 拟定50%、52%、55%三个砂率。

3.3 单位用水量的确定

喷射混凝土用水量是通过试喷确定的。喷射混凝土用水量是否适当是靠现场操作人员调整水阀开关的大小来实现的。当混凝土表面出现流淌、成块拉裂或滑移时, 应减少用水量;当混凝土表面出现干湿不一, 附着性差, 回弹量大时, 应增大用水量。当混凝土表面即不出现干湿不一、又不流淌, 此时, 用水量最佳, 用水量合适后, 用水表计量用水量。

4 喷射混凝土配合比的调整

喷射混凝土配合比调整的目的就是使混凝土不仅满足强度的需要, 而且也要满足施工工作性的需要。以不堵管、回弹少、附着性好的喷射混凝土配合比为最佳喷射混凝土配合比, 同时还应注意环境保护。

4.1 用水量的调整

依据上述单位用水量确定的思想, 我们在施工工地现场对拟定的喷射混凝土配合比的用水量进行试喷和调整, 通过几次试喷确定单方用水量为185kg。

4.2 砂率的调整

砂率的调整随混凝土回弹量的大小而定。回弹量大时, 应增加砂率。回弹量小时, 应减少砂率。通过对拟定50%、52%、55%三个砂率混凝土试喷的实测、调整, 最终确定最佳砂率为52%。

4.3 水泥用量的调整

在工地现场, 采用喷大板切割法, 即在450mm×350mm×120mm的模板内喷入混凝土, 然后将表面轻轻抹平, 第二天拆模, 水养至28天, 用切割机切去周边, 加工成100mm×100mm×100mm的试件.具体步骤如下:1) 在喷射作业面附近将模具敞开一侧朝下, 以与水平成80°左右的夹角置于墙角, 放置牢靠。2) 现在模具外的边墙上喷射, 待操作正常后, 将喷头移至模具位置, 由下而上逐层向模内喷满混凝土。3) 将喷满混凝土的模具小心移至安全地方, 用三角抹刀刮平混凝土表面。4) 在隧道内潮湿环境中养护1天脱模, 将混凝土大板移至试验室, 在标准条件下养护7天, 用切割机切去周边和上表面 (底部可不切割) 后, 加工成100mm×100mm×100mm的试件。5) 加工好的试件继续在标准条件下继续养护至28天进行强度试验) 。做7天、28天的试件强度试压, 能满足设计强度的最小水泥用量的配合比为最佳混凝土。通过试压, 确定水泥用量为410kg时最佳。

综上所述, 无锡轨道交通东站站区基础设施配套项目锚杆喷射混凝土配合比确定如表4。

5 结束语

喷射混凝土在工程中被广泛应用, 其配合比的设计与普通混凝土配合比的设计有很大差别, 不能按照普通混凝土配合比的设计方法来设计。喷射混凝土配合比的设计不仅要满足混凝土强度、和易性的要求, 而且要满足施工工艺———喷射施工的需要, 还要经济合理、注重环境保护。因此, 对喷射混凝土的设计要综合考虑, 以满足设计和施工需要。我们为无锡轨道交通东站站区基础设施配套项目开具的锚杆喷射混凝土配合比经过现场试喷、调整, 满足了施工的要求, 获得好评。

参考文献

[1]GB50086-2001锚杆支护技术规范[S].

配合比设计 篇11

关键词：支承层 配合比 水硬性混合料 低塑性水泥混凝土

0 引言

新建贵广铁路GGTJ-6标段(D3K366+860～D3K429+154.54=D3K432 +924.235)无砟轨道支承层，设计使用年限为100年，所处环境为碳化环境，环境作用等级T1、T2。支承层作为路基本体与无砟轨道道床之间的中间层，支承层在无砟轨道中的作用与特重交通等级公路中的基层有相似之处，即应具备一定的承力，扩散应力和抗弯折能力，因此作为支承层材料要有很好的体积稳定性，支承层材料要进行严格的配合比设计试验，优选出最佳的配合比进行指导施工。

1 支承层配合比设计

支承层材料分为水硬性混合料和低塑性水泥混凝土两种，主要是根据施工方法对材料稠度的要求进行分类。在满足基本性能的前提下，支承层材料的配制应遵循一个基本原则，即采用较少的胶凝材料和较少的用水量。《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》中规定，支承层材料的技术条件应符和下列规定：

表一支承层材料的技术要求[1]

■

1.1设计条件

使用材料：（见表二~表六）

水：桂林市灵川县饮用水

水泥：兴安海螺水泥股份有限公司海螺牌P·O42.5水泥

细骨料：广西桂林全州河砂

粗骨料：桂林市灵川大风东碎石场

粉煤灰：大唐华银金竹山电厂II级粉煤灰

以上原材料技术要求为进场检验要求，复检时需进行全项目的委外检验。

1.2 配合比设计

水硬性混合料设计

1.2.1 确定混合料中各种材料的掺配比例：

根据《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》说明表I选胶凝材料8%（其中粉煤灰掺量为30%），骨料掺配通过筛分后确定，粗骨料：细骨料为=60%：40%，粗骨料采用二级配5~10mm：10~31.5mm=25%：75%，各材料掺配比例：

水泥：粉煤灰：砂：碎石（5~10mm：10~31.5mm）=5.6%：2.4%：36.8%：13.8%：41.4%

1.2.2 确定混合料的最佳含水率ωg，,opt、最大干密度ρg，dmax：

混合料采用2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、10.0%五个含水量按《TB10424-2010》进行击实试验[3]，得出混合料：

最佳含水率

ωopt=6.2%，最大干密度

ρdmax=2.28g/cm3

校正后最佳含水率

ωopt=5.2%，最大干密度

ρdmax=2.34g/cm3

1.2.3 确定每立方混合料的用水量：

mw=ρdmax×0.01ωopt=2340×0.052=122kg

1.2.4 根据混合料干密度和各材料掺配比例计算每立方混合料各材料用量（kg）：

水泥：粉煤灰：砂：碎石（5~10mm：10~31.5mm）：

水=131:56：861:323:969:122

=1:0.43:6.57:2.47:7.40:0.93

水胶比=0.65

1.2.5 试拌采用三个配合比进行，其他两个以基准配合比水胶比分别增加和减少0.05，各材料用量见下表：

■

1.3 低塑性水泥混凝土配合比设计

1.3.1 确定水胶比

根据《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》说明表1选取水胶比=0.68。

1.3.2 选取用水量

根据《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》说明表1选取用水量=130kg。

1.3.3 计算胶凝材料用量

胶凝材料用量=用水量/水胶比=130/0.68=191

1.3.4 计算水泥、粉煤灰用量，粉煤灰掺量取30%

mc=191×(1-0.3)=134kg

mf=191×0.3=57kg

1.3.5 选取砂率为40%

1.3.6 计算配合比各材料用量（假定容重2350kg/m3）

水泥：粉煤灰：砂：碎石：水=134:57:812:1217:130

=1：0.43:6.06:9.08:0.97

1.3.7 试拌采用三个配合比进行，其他两个以基准配合比水胶比分别增加和减少0.05，各材料用量见下表：

■

1.3.8 无砟轨道材料配合比试验性能

①经试拌，水硬性混合料配合比的试验性能见下表：

■

②经试拌，低塑性水泥混凝土配合比的试验性能见下表：

■

1.3.9 理论配合比确定

根据上述试验结果，在满足设计和施工要求的条件下，本着经济节约、优选的原则，确定无砟轨道支承层混凝土理论配合比见下表：

■

2 总结

对于支承层材料的强度，以往的规范往往提出一个最低要求，即潜在的认为强度越高越好，至少在验收的时候是这样的。现行的暂行技术条件对强度提出了一个范围的要求，主要目的是希望适当的控制材料中的胶凝材料用量，防止因贪图施工便利而随意加大胶凝材料和水的用量，增大支承层收缩开裂的风险。支承层材料的收缩主要与浆体用量和密实度有关，浆体用量越少，密实度越高，构件收缩值越小。可参照以上配合比试验流程，优选出稠度、抗压强度、抗折强度、收缩率等性能合格的支承层材料配合比。

参考文献：

[1]科技基[2008]74号，客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件.

[2]TB10424-2010，铁路混凝土工程施工质量验收标准.

[3]TB10102-2010，铁路工程土工试验规程.

endprint

摘要：本文介绍了高速铁路无砟轨道支承层两种材料的配合比设计，通过加大粉煤灰掺量、限制原材料的总碱含量、减小水胶比等措施，优选配合比控制胶凝材料和水的用量，降低支承层收缩开裂的风险，提高支承层耐久性能。

关键词：支承层 配合比 水硬性混合料 低塑性水泥混凝土

0 引言

新建贵广铁路GGTJ-6标段(D3K366+860～D3K429+154.54=D3K432 +924.235)无砟轨道支承层，设计使用年限为100年，所处环境为碳化环境，环境作用等级T1、T2。支承层作为路基本体与无砟轨道道床之间的中间层，支承层在无砟轨道中的作用与特重交通等级公路中的基层有相似之处，即应具备一定的承力，扩散应力和抗弯折能力，因此作为支承层材料要有很好的体积稳定性，支承层材料要进行严格的配合比设计试验，优选出最佳的配合比进行指导施工。

1 支承层配合比设计

支承层材料分为水硬性混合料和低塑性水泥混凝土两种，主要是根据施工方法对材料稠度的要求进行分类。在满足基本性能的前提下，支承层材料的配制应遵循一个基本原则，即采用较少的胶凝材料和较少的用水量。《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》中规定，支承层材料的技术条件应符和下列规定：

表一支承层材料的技术要求[1]

■

1.1设计条件

使用材料：（见表二~表六）

水：桂林市灵川县饮用水

水泥：兴安海螺水泥股份有限公司海螺牌P·O42.5水泥

细骨料：广西桂林全州河砂

粗骨料：桂林市灵川大风东碎石场

粉煤灰：大唐华银金竹山电厂II级粉煤灰

以上原材料技术要求为进场检验要求，复检时需进行全项目的委外检验。

1.2 配合比设计

水硬性混合料设计

1.2.1 确定混合料中各种材料的掺配比例：

根据《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》说明表I选胶凝材料8%（其中粉煤灰掺量为30%），骨料掺配通过筛分后确定，粗骨料：细骨料为=60%：40%，粗骨料采用二级配5~10mm：10~31.5mm=25%：75%，各材料掺配比例：

水泥：粉煤灰：砂：碎石（5~10mm：10~31.5mm）=5.6%：2.4%：36.8%：13.8%：41.4%

1.2.2 确定混合料的最佳含水率ωg，,opt、最大干密度ρg，dmax：

混合料采用2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、10.0%五个含水量按《TB10424-2010》进行击实试验[3]，得出混合料：

最佳含水率

ωopt=6.2%，最大干密度

ρdmax=2.28g/cm3

校正后最佳含水率

ωopt=5.2%，最大干密度

ρdmax=2.34g/cm3

1.2.3 确定每立方混合料的用水量：

mw=ρdmax×0.01ωopt=2340×0.052=122kg

1.2.4 根据混合料干密度和各材料掺配比例计算每立方混合料各材料用量（kg）：

水泥：粉煤灰：砂：碎石（5~10mm：10~31.5mm）：

水=131:56：861:323:969:122

=1:0.43:6.57:2.47:7.40:0.93

水胶比=0.65

1.2.5 试拌采用三个配合比进行，其他两个以基准配合比水胶比分别增加和减少0.05，各材料用量见下表：

■

1.3 低塑性水泥混凝土配合比设计

1.3.1 确定水胶比

根据《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》说明表1选取水胶比=0.68。

1.3.2 选取用水量

根据《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》说明表1选取用水量=130kg。

1.3.3 计算胶凝材料用量

胶凝材料用量=用水量/水胶比=130/0.68=191

1.3.4 计算水泥、粉煤灰用量，粉煤灰掺量取30%

mc=191×(1-0.3)=134kg

mf=191×0.3=57kg

1.3.5 选取砂率为40%

1.3.6 计算配合比各材料用量（假定容重2350kg/m3）

水泥：粉煤灰：砂：碎石：水=134:57:812:1217:130

=1：0.43:6.06:9.08:0.97

1.3.7 试拌采用三个配合比进行，其他两个以基准配合比水胶比分别增加和减少0.05，各材料用量见下表：

■

1.3.8 无砟轨道材料配合比试验性能

①经试拌，水硬性混合料配合比的试验性能见下表：

■

②经试拌，低塑性水泥混凝土配合比的试验性能见下表：

■

1.3.9 理论配合比确定

根据上述试验结果，在满足设计和施工要求的条件下，本着经济节约、优选的原则，确定无砟轨道支承层混凝土理论配合比见下表：

■

2 总结

对于支承层材料的强度，以往的规范往往提出一个最低要求，即潜在的认为强度越高越好，至少在验收的时候是这样的。现行的暂行技术条件对强度提出了一个范围的要求，主要目的是希望适当的控制材料中的胶凝材料用量，防止因贪图施工便利而随意加大胶凝材料和水的用量，增大支承层收缩开裂的风险。支承层材料的收缩主要与浆体用量和密实度有关，浆体用量越少，密实度越高，构件收缩值越小。可参照以上配合比试验流程，优选出稠度、抗压强度、抗折强度、收缩率等性能合格的支承层材料配合比。

参考文献：

[1]科技基[2008]74号，客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件.

[2]TB10424-2010，铁路混凝土工程施工质量验收标准.

[3]TB10102-2010，铁路工程土工试验规程.

endprint

摘要：本文介绍了高速铁路无砟轨道支承层两种材料的配合比设计，通过加大粉煤灰掺量、限制原材料的总碱含量、减小水胶比等措施，优选配合比控制胶凝材料和水的用量，降低支承层收缩开裂的风险，提高支承层耐久性能。

关键词：支承层 配合比 水硬性混合料 低塑性水泥混凝土

0 引言

新建贵广铁路GGTJ-6标段(D3K366+860～D3K429+154.54=D3K432 +924.235)无砟轨道支承层，设计使用年限为100年，所处环境为碳化环境，环境作用等级T1、T2。支承层作为路基本体与无砟轨道道床之间的中间层，支承层在无砟轨道中的作用与特重交通等级公路中的基层有相似之处，即应具备一定的承力，扩散应力和抗弯折能力，因此作为支承层材料要有很好的体积稳定性，支承层材料要进行严格的配合比设计试验，优选出最佳的配合比进行指导施工。

1 支承层配合比设计

支承层材料分为水硬性混合料和低塑性水泥混凝土两种，主要是根据施工方法对材料稠度的要求进行分类。在满足基本性能的前提下，支承层材料的配制应遵循一个基本原则，即采用较少的胶凝材料和较少的用水量。《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》中规定，支承层材料的技术条件应符和下列规定：

表一支承层材料的技术要求[1]

■

1.1设计条件

使用材料：（见表二~表六）

水：桂林市灵川县饮用水

水泥：兴安海螺水泥股份有限公司海螺牌P·O42.5水泥

细骨料：广西桂林全州河砂

粗骨料：桂林市灵川大风东碎石场

粉煤灰：大唐华银金竹山电厂II级粉煤灰

以上原材料技术要求为进场检验要求，复检时需进行全项目的委外检验。

1.2 配合比设计

水硬性混合料设计

1.2.1 确定混合料中各种材料的掺配比例：

根据《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》说明表I选胶凝材料8%（其中粉煤灰掺量为30%），骨料掺配通过筛分后确定，粗骨料：细骨料为=60%：40%，粗骨料采用二级配5~10mm：10~31.5mm=25%：75%，各材料掺配比例：

水泥：粉煤灰：砂：碎石（5~10mm：10~31.5mm）=5.6%：2.4%：36.8%：13.8%：41.4%

1.2.2 确定混合料的最佳含水率ωg，,opt、最大干密度ρg，dmax：

混合料采用2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、10.0%五个含水量按《TB10424-2010》进行击实试验[3]，得出混合料：

最佳含水率

ωopt=6.2%，最大干密度

ρdmax=2.28g/cm3

校正后最佳含水率

ωopt=5.2%，最大干密度

ρdmax=2.34g/cm3

1.2.3 确定每立方混合料的用水量：

mw=ρdmax×0.01ωopt=2340×0.052=122kg

1.2.4 根据混合料干密度和各材料掺配比例计算每立方混合料各材料用量（kg）：

水泥：粉煤灰：砂：碎石（5~10mm：10~31.5mm）：

水=131:56：861:323:969:122

=1:0.43:6.57:2.47:7.40:0.93

水胶比=0.65

1.2.5 试拌采用三个配合比进行，其他两个以基准配合比水胶比分别增加和减少0.05，各材料用量见下表：

■

1.3 低塑性水泥混凝土配合比设计

1.3.1 确定水胶比

根据《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》说明表1选取水胶比=0.68。

1.3.2 选取用水量

根据《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》说明表1选取用水量=130kg。

1.3.3 计算胶凝材料用量

胶凝材料用量=用水量/水胶比=130/0.68=191

1.3.4 计算水泥、粉煤灰用量，粉煤灰掺量取30%

mc=191×(1-0.3)=134kg

mf=191×0.3=57kg

1.3.5 选取砂率为40%

1.3.6 计算配合比各材料用量（假定容重2350kg/m3）

水泥：粉煤灰：砂：碎石：水=134:57:812:1217:130

=1：0.43:6.06:9.08:0.97

1.3.7 试拌采用三个配合比进行，其他两个以基准配合比水胶比分别增加和减少0.05，各材料用量见下表：

■

1.3.8 无砟轨道材料配合比试验性能

①经试拌，水硬性混合料配合比的试验性能见下表：

■

②经试拌，低塑性水泥混凝土配合比的试验性能见下表：

■

1.3.9 理论配合比确定

根据上述试验结果，在满足设计和施工要求的条件下，本着经济节约、优选的原则，确定无砟轨道支承层混凝土理论配合比见下表：

■

2 总结

对于支承层材料的强度，以往的规范往往提出一个最低要求，即潜在的认为强度越高越好，至少在验收的时候是这样的。现行的暂行技术条件对强度提出了一个范围的要求，主要目的是希望适当的控制材料中的胶凝材料用量，防止因贪图施工便利而随意加大胶凝材料和水的用量，增大支承层收缩开裂的风险。支承层材料的收缩主要与浆体用量和密实度有关，浆体用量越少，密实度越高，构件收缩值越小。可参照以上配合比试验流程，优选出稠度、抗压强度、抗折强度、收缩率等性能合格的支承层材料配合比。

参考文献：

[1]科技基[2008]74号，客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件.

[2]TB10424-2010，铁路混凝土工程施工质量验收标准.

[3]TB10102-2010，铁路工程土工试验规程.

泵送混凝土配合比设计研究 篇12

1 原材料的选择

1.1 水泥品种的选择

为保证泵送混凝土具有良好粘聚性, 减少因流动性大而容易产生的骨料分离及其离析作用, 满足其和易性要求, 泵送混凝土的胶凝材料用量不宜过大, 以免带来较大的水化热, 因此, 泵送混凝土的水泥和矿物掺合料的总量应控制在300～400kg/m3[1,2]。

水泥品种对混凝土拌合物的可泵性有一定的影响。为了保证混凝土拌合物具有可泵性, 必须使混凝土拌合物具有一定保水性, 而不同品种的水泥对混凝土保水性的影响是不相同的。一般情况下, 保水性好、泌水性小的水泥都可用于配制泵送混凝土。普通硅酸盐水泥同其它品种水泥相比, 具有需水量小、保水性能较好等特点。因此, 泵送混凝土一般宜选择普通硅酸盐水泥, 尤其对早期强度要求较高的冬季施工以及重要结构的高强混凝土。对于大体积混凝土, 应优先采用水化热低的矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥, 并适当降低坍落度防止混凝土离析。在冬季施工中, 加入早强剂增加混凝土抗冻能力。但普通硅酸盐水泥水化热偏高[3], 而矿渣水泥保水性差, 泌水大, 为达到顺利泵送, 需要提高砂率, 降低坍落度等。

1.2 粗细骨料的选择

粗骨料的选择主要考虑其种类、最大粒径、级配及其强度、表面特征、有害杂质和针片状颗粒含量等。为防止阻塞, 保证泵送顺利进行, 粗骨料最大粒径一般应控制在输送管直径的1/3～1/4范围内[4,5];针片状粗骨料对混凝土的可泵性影响很大, 不仅降低混凝土的稳定性而且容易卡在泵管中造成阻塞, 其颗粒含量不宜大于10%[5]。

泵送混凝土拌合物之所以能在管道中顺利输送, 主要靠水泥砂浆润滑管壁, 并在整个泵送过程中使集料颗粒不离析的缘故。因此, 选择好细骨料对泵送混凝土的性能和施工至关重要。多数工程实践证明, 中砂适宜泵送, 砂中通过0.315mm筛孔的数量对混凝土可泵性影响很大。此值若过低输送管道容易堵塞, 因此, 此值一般控制在15%～27%, 且其中通过0.160mm筛的细骨料含量宜为6%～18%[4,5,6]。

1.3 外加剂的选择

外加剂对混凝土泵送性能影响较大。泵送混凝土中所用的外加剂主要是混凝土泵送剂。选用泵送剂应能满足混凝土对外加剂的以下要求:改善拌和物的和易性及流动性, 减小泵送时的摩擦阻力;引入少量微气泡;对水泥有较好的分散作用;在普通混凝土用水量情况下, 能显著提高混凝土的流动度, 有较好的缓凝效果;在泵送压力下混凝土不离析、不泌水;混凝土坍落度的时效损失尽可能小;不应降低混凝土各龄期的强度。

外加剂对泵送混凝土的工作性和强度的影响非常大。泵送混凝土中所用的外加剂主要是混凝土泵送剂, 也可选用高效减水剂加缓凝剂。市场上泵送剂质量参差不齐, 普遍存在由于减水组分不够造成减水率低的问题。因此, 不仅要选择泵送剂的品牌, 还必须根据工程实际所用的原材料、配合比、运输、成型、气温等条件进行试验, 确定其最佳掺量, 夏季气温较高, 应选择缓凝时间长一些的泵送剂;冬季选择缓凝时间短一些或不加缓凝的泵送剂。在北方施工时要加防冻剂, 最好使用集减水、缓凝、防冻于一体的复合型泵送剂。

1.4 掺合料的选择

在泵送混凝土中, 掺合料有硅灰、沸石粉、磨细矿渣粉和粉煤灰, 粉煤灰是最常用的掺合料。其细小颗粒在混凝土中产生的滚珠效应, 可以显著增加混凝土拌合物的流动性, 提高可泵性, 且能减少泌水和离析现象, 以及减少坍落度损失和干燥收缩, 降低水泥的水化热, 延长水化峰期, 延缓混凝土凝结时间, 有利于混凝土的长距离运输及高温季节和大体积混凝土的施工。

2 泵送混凝土配合比设计原则

泵送混凝土进行配合比设计时, 除了要达到设计强度、抗冻、耐久性要求外, 还应考虑以下问题:

2.1 坍落度

混凝土拌和物坍落度的大小, 直接影响混凝土的浇筑和可泵性。混凝土的工作压力和摩擦阻力, 一般随着坍落度的减小而增大。对于普通泵送混凝土, 规范中规定坍落度宜为80～180mm。但是, 混凝土经过泵送后, 坍落度损失达20～40mm。为保证混凝土的流动性, 施工前应根据施工气温、水泥品种、泵送速度等因素, 进行坍落度损失试验。

2.2 水灰比

水灰比不仅对泵送混凝土强度、耐久性有影响, 而且对其流动阻力也有很大影响。工程实践证明, 当水灰比小于0.40时, 混凝土的流动阻力很大, 泵送比较困难;当水灰比为0.50时, 混凝土的可泵性较好;当水灰比超过0.60时, 混凝土的保水性、粘聚性下降。因此, 泵送混凝土的水灰比宜控制在0.4～0.6范围内。

2.3 砂率

泵送混凝土要具有良好的工作性、泵送时不堵塞泵机和管道、浇注成型时易振捣、好抹面, 则选择合理的砂率尤为重要。砂率过小, 混凝土中砂浆量小, 拌合物的流动性小, 不利于泵送, 同时会产生石子离析;砂率过大, 不仅会影响混凝土的工作性和强度, 而且会增大收缩和产生裂缝。商品泵送混凝土的砂率宜比现场搅拌立即泵送的砂率大2%左右。因为商品混凝土进入搅拌运输车后还要继续搅拌。在此过程中, 水泥开始水化, 同时吸附消耗大量的泵送剂, 使拌合物的粘聚性增加。因此, 选择砂率时要考虑运输距离。一般泵送混凝土的砂率宜为35%～45%。[4,5,7,8]

3 结语

在工程实际中, 应根据结构设计所规定的混凝土强度及特殊条件下混凝土耐久性、和易性等技术要求, 合理选用原材料及其用量间的比例关系, 并设计出经济、质量好、泵送效率高的混凝土。水利工程多为野外施工, 施工场地受地理条件的限制。因此, 商品混凝土的许多技术问题有待研究和探讨, 商品泵送混凝土的配合比设计就是其中之一。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.JGJ55-2002混凝土配合比设计规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2007

[2]韩立刚, 张苏娟.大体积泵送抗渗混凝土的原材料选择及配合比设计[J].中国港湾建设, 2005, (1) :31-33

[3]肖春莲.管槽底部泵送混凝土配合比优化设计[J].葛洲坝集团科技, 2006, (4) :47-49

[4]许志敏.泵送混凝土配合比设计及提高其耐久性的建议[J].水利水运科学研究, 1998, (3) :302-305

[5]段文君.水工泵送混凝土特性及施工技术研究[D]:[硕士学位论文].天津:天津大学, 2005

[6]宫鸿.泵送混凝土的试验室配合比设计实例及应用[J].水利水运科学研究, 2003, 25 (4) :40-41

[7]罗文湘.大流动度高性能泵送混凝上的配制及在建筑工程中的应用[J].四川建材, 2008, (2) :153-155