生产配合比设计(通用7篇)
生产配合比设计 篇1
1 热拌沥青混凝土配合比设计分为三个阶段
即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。第一阶段工作主要在实验室内进行, 提出目标配合比。第二阶段的工作主要是针对拌合楼进行的。由实际施工所用的拌合楼的震动筛对集料进行严格分级筛分。由于备料时, 每一种规格的集料都有一定的级配范围, 集料中含有一定的水分、粉尘, 且试验室筛分跟拌合楼热筛分实验条件的差异。因此, 目标配合比中各种材料的比例不能直接用于拌合楼进料控制, 必须对各种集料的进料比例进行调整, 使拌合楼生产的沥青混合料级配完全满足目标配合比级配要求。并根据实测沥青混合料物理、力学性能指标对沥青用量作相应调整。
2 生产配合比设计
2.1 试验室目标配合比确定以后, 利用实际施工的西筑JX-2000型拌合楼进行施工配合比设计。实验前, 根据混合料类型和甘肃省养护技术研究院提供的AC-16C的目标配合比选择震动筛筛号, 震动筛选择3mm、5mm、10mm、18mm, 最大筛孔18mm保证超粒径料排除。实验时, 按目标配合比设计, 集料4#仓10-20mm碎石:3#仓5-10mm碎石:2#仓3-5mm碎石:1#仓0-3mm石屑:矿粉=27:32:11:25:5的比例, 对应震动筛筛号上料、混干、筛分, 然后各集料分别取样, 试验室进行检测。各物理指标见表1, 取样热筛分结果及计算得到的配合比见表2。
2.2 按调整的矿料组成进行马歇尔试验, 马歇尔试验结果见表3。规范规定试验油石比取目标配合比得出的最佳油石比及其±0.3%试验。为慎重起见, 任采用甘肃省养护技术研究院试验中心试验时的4.2%、4.5%、4.8%、5.1%、5.4%五个油石比, 掺加矿料质量0.5%路孚8000R沥青混和料改性剂进行试验, 将试验结果绘成分析图, 按最大密度、最大稳定度、要求孔隙率中值确定OCA1=4.8%, 按各项指标全部合格的公共范围中值确定OCA2=5.0%, 最终确定最佳油石比OCA=4.9%。
2.3 这结果与目标配合比设计结果相差0.2%, 基本吻合, 决定采用4.7%为生产建议油石比 (沥青含量4.5%) , 供试拌试铺。该拌合楼每一锅拌合能力为2000kg, 故各料仓材料的用量为:
3 生产配合比验证
3.1 施工单位按照生产配合比进行试拌试铺, 观察推铺、碾压过程的工作性和碾压成型的混合料表面状况, 直观判断混合料级配及油石比, 提出合理建议, 另一方面, 试验室在拌合厂采集沥青混合料试样, 进行马歇尔试验, 检测各项指标结果见表4。实际级配和油石比, 检测结果见表5。
3.2分析表5、表6的实验结果, 马歇尔性能指标、矿料级配、油石比均符合规范要求, 认为生产配合比经验证是可行的, 可向施工单位下达最终的标准配合比。采用4.7%为生产建议油石比 (沥青含量4.5%) , 集料组成调整为4#仓10-20mm碎石:3#仓5-10mm碎石:2#仓3-5mm碎石:1#仓0-3mm石屑:矿粉=24:34:11:26:5.0。
4结语
4.1 本文通过对热拌沥青混合料生产配合比的设计和验证, 提供了一个可以参照的生产配合比设计流程。
4.2 检测数据的科学性、准确性大大提高了对施工质量的控制。
摘要:本文结合西筑JX-2000性拌合楼安装调试, 总结了生产配合比设计的过程。
关键词:沥青混合料,生产配合比,设计
参考文献
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生产配合比设计 篇2
厦门新阳大桥于1996年12月建成投入使用, 大桥位于马銮湾海堤内侧, 是连接集美、杏林和海沧三个国家级台商投资区的最重要公路桥梁枢纽, 全长3.72km。马銮湾海堤开口改造工程主要是在新阳大桥桥墩部新建挡潮闸、通航船闸、交通桥工程以及海堤加固改造工程。其改造重点是提高新阳大桥桥墩以及新建工程水下区和水位变动区混凝土耐久性, 因为该区域常年受海水高强度地腐蚀和冲击, 需要在改造工程中重视水下区及水位变动区的耐久性混凝土配合比设计与生产, 以增加混凝土耐久性, 提高改造工程质量。
1 新阳大桥马銮湾海堤开口改造工程概况
马銮湾海堤开口改造工程位于新阳大桥东侧, 主要建设内容包括在海堤中间开口新建净宽216m的挡潮闸 (9孔) 、单线双向1孔净宽12 m的通航船闸 (该船闸按一次设计, 分期实施安排) 、海堤加固改造、419.46m交通桥等。
新建开敞式挡潮闸, 挡潮闸采用闸桥合一的形式, 共10孔闸室 (预留1孔船闸闸室) , 其中9孔闸室为挡潮闸, 各闸墩均对应于新阳大桥桥墩布置 (桥墩间距27.0m) 。交通桥位于桥墩上部, 桥面宽15.5m, 采用双箱梁布置形式。闸室总净宽228 m (其中挡潮闸的闸室总净宽为216 m) 。挡潮闸闸室底坎顶面高程-5.24m, 闸墩顶高程8.85m, 交通桥车行道中心线顶高程11.24m。闸室底板混凝土强度等级为C30P8, 处于水下区, 闸室混凝土分10块进行施工, 闸室混凝土平面尺寸为14m×7m, 局部厚度达3.5m, 属于大体积混凝土。每闸墩身混凝土强度等级为C35P8, 分别处于水下区、水位变动区和浪溅区。闸墩墩身平面尺寸为3.5m×14m, 高度为8.4m, 分三层施工, 每层施工高度为2.5~3m, 均采用泵送混凝土施工, 混凝土的粗集料最大粒径31.5mm, 混凝土入泵坍落度为 (120±30) mm。闸室底板混凝土和闸墩身混凝土均属于大体积混凝土。
2 新阳大桥马銮湾海堤口改造工程对混凝土设计要求
2.1 混凝土要具有优良的工作性能
主要是在堤坝、闸室、挡潮闸、交通桥、桥墩施工过程中混凝土具有合适的流动性、可泵性, 在正常施工环境和条件下能满足混凝土成型的条件, 浇筑后混凝土的构件能保证足够的密实性、均匀性, 以便减少振捣带来的公害及能源消耗。
2.2 混凝土要具有高强度性
厦门新阳大桥位于马銮湾海堤内侧, 桥墩及马銮湾海改造所涉及的各种闸门闸室、堤坝、大桥桥墩常年受到海水的冲击, 必须保证混凝土构件的强度, 防止海水常年的冲击而变形, 使大桥、闸门、堤坝、闸室都混凝土构件安全稳定。
2.3 混凝土要具有高耐久性
改造工程所涉及的工程项目均是海上工程建筑, 任何的一个海上工程维修、工程改造都具有一定的难度和危险度, 每一次工程改造和维修都影响着整个建筑物地正常使用。所以, 新阳大桥马銮湾海堤改造工程混凝土构件尽量达到预期寿命。
2.4 混凝土要具有抗氯离子渗透性
众所周知, 海水的咸的, 由于海水中含有大量的氯离子, 氯离子渗入混凝土构件中, 和二氧化碳极易导致钢筋氧化锈蚀, 进而使混凝土表层胀裂, 最终使钢筋有效预应力减小、承载力降低, 久而久之会引起建筑物结构破环。新阳大桥桥墩及堤坝、闸室、闸门水下区及水位变动区的混凝土常年受海水侵蚀, 均处于强腐蚀的环境中, 而一般设计使用年限较长, 所以, 建筑物构件必须抗氯离子侵蚀。
2.5 混凝土要具有防腐蚀性
海上建筑物除了重视抗氯离子渗透性腐蚀外, 还要注意大气腐蚀和土壤腐蚀。
大气腐蚀是指由于空气中水分、氧气和腐蚀介质的化学或电化学作用而产生的金属腐蚀现象。太阳光、紫外线、热辐射的影响和空气温度和湿度作用都容易使非金属材料分子发生裂解、分解, 引起力学性能分化的现象, 进一步引起金属腐蚀, 对于新阳大桥的改造工程必须要认真考虑大气腐蚀问题。
土壤腐蚀主要考虑金属的土壤腐蚀, 混凝土的土壤腐蚀对桥梁的桩基、桥墩、闸门、闸室的使用寿命都有影响, 而一旦侵蚀造成破环, 难以直接观测和修补, 更要认真对待。
2.6 混凝土要具有抗裂性
混凝土不同程度裂缝是一种常见的现象, 由于新阳大桥及相关海上建筑均涉及混凝土构件, 在从设计上、施工工艺控制上以及混凝土配比和性能上都提出了较高的要求, 以此来避免混凝土出现裂缝问题, 增强混凝土的抗裂性。
3 耐久性混凝土特性
耐久性混凝土是高性能混凝土的一种, 对混凝土的强度性、稳定性、工作性都具有较高的要求, 是传统混凝土的重大突破, 在提高水下区混凝土强度和抗腐蚀性具有重要意义。
主要特点表现在两个方面:1) 耐久性混凝土具有良好的流动性、黏聚性和可浇筑性, 低水化热、低干缩率、低温升、高抗渗性和足够的强度。2) 耐久性混凝土具有抗裂性、耐蚀性、耐磨性、护筋性、抗冻性、抗氯离子渗透性及抗碱骨料反应等, 具有低水胶比。
由于耐久性混凝土的特性, 非常适合新阳大桥以及马銮湾海堤开口改造工程的需要, 在施工设计及施工工艺中使用耐久性混凝土无疑是恰当的必要的选择。
4 新阳大桥耐久性混凝土配合比设计理念
耐久性混凝土设计理念与传统混凝土不同, 耐久性混凝土不但在设计中引入了使用年限和环境作用等级的概念, 而且对混凝土原材料提出了更严格的要求, 耐久性混凝土配合比在设计中要符合“两高三低”原则, 即高矿物掺量、高工作性、低用水量、低水胶比、低外加剂掺量。新阳大桥改造设计时要明确所选配合比的设计强度等级、设计使用年限和海水环境作用等级, 明确最大水胶比和最小胶凝材料用量。根据实际作用情况, 优选各种原材料进行配合比设计。
4.1 水泥选用要求
在水泥选用上不能认为高强度的水泥就一定好, 不能以强度作为唯一指标。在海上改造工程中配制混凝土宜采用硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥, 水泥的混合材料为粉煤灰和矿渣, 不宜选用早强水泥。该工程选用海螺P.O 42.5水泥, 此水泥品质稳定、水化热低, 适合大体积海工混凝土使用。
4.2 细骨料选用要求
细骨料要选用质地均匀坚固、级配合理、吸水率低、空隙率小的天然粗河砂为主, 也可以选用人工砂。该工程采用河砂和人工砂搭配使用, 细度模数在2.6~2.8之间, 含泥量小于1%。
4.3 粗骨料选用要求
细骨料要粒形良好、级配合理、质地均匀坚固、膨胀系数小的碎石, 在生产中控制碎石含泥量和泥块含量。此改造工程采用符合设计要求的碎石为粗骨料, 配合使用5~16mm和16~31.5mm二级级配, 松散堆积密度, 紧密空隙率, 以达到连续级配, 不能选用砂岩碎石。
4.4 外加剂选用要求
在混凝土中掺入外加剂, 可大幅度减少混凝土单方用水量、新拌混凝土坍落度损失小, 并可适量引气, 提高混凝土耐久性。此工程外加剂选用聚羧酸盐高效减水剂, 减水率可达到30%以上。
4.5 掺合料选择要求
大体积海工混凝土掺合料不宜小于胶凝材料总量20%, 可选用粉煤灰和磨细矿渣粉, 选用粉煤灰具有胶凝、改密、减水、降低混凝土早期升温、抵抗化学侵蚀、抑制骨料病害、降低氯离子渗透、提高混凝土护筋性等作用。矿渣粉和粉煤灰双掺对于提高混凝土密实性和提高混凝土的耐腐蚀性都有积极的作用。
5 新阳大桥耐久性混凝土配合比设计
5.1 混凝土图纸设计达到要求
由于地下水对砼结构具有中等腐蚀性, 海水环境水对砼结构具有强腐蚀性, 设计图纸要求采用普通硅酸盐水泥。
但需对水下区 (底板、消力池、灌注桩) 和水位变动区 (闸墩、翼墙胸墙和锚锭墙、防护墩墙体) 的砼采取以下措施:1) 控制最大水灰比, 要求水下区最大水灰比为0.50、水位变动区及浪溅区最大水灰比为0.40。2) 水泥最小用量:水下区325kg、水位变动区及浪溅区400kg (掺加掺合料或外加剂时, 应遵循相关规范的有关规定) 。3) 根据《海港工程混凝土结构防腐技术规范》所测定的抗氯离子渗透性不应大于2 000C。4) 砼抗渗等级采用P8。
5.2 混凝土性能符合要求
闸室底板大体积混凝土选用掺有33%粉煤灰或复合掺20%粉煤灰以及20%矿渣粉、水胶比为0.47的C30混凝土。闸墩墩身选用掺有33%粉煤灰或复合掺20%粉煤灰以及20%矿渣粉、水胶比为0.40的C35混凝土。经28d抗压强度适中, 混凝土抗渗性能可以达到要求。电通量技术指标均小于2000C, 符合图纸设计要求。可泵性能、56d电通量性能均明显优于普通混凝土或低掺量粉煤灰混凝土的相关性能。
5.3 混凝土配合比控制参数达标
闸室底板混凝土的水胶比为0.47, 胶凝材料总质量为360kg/m3, 粉煤灰或粉煤灰、矿渣粉的掺量可保证混凝土强度, 并可优化新拌混凝土可泵性, 降低56d电通量和水化热。闸墩墩身混凝土的水胶比为0.40, 胶凝材料总质量为430kg/m3, 粉煤灰、矿渣粉的掺量可保证混凝土强度。
6 在耐久性混凝土生产过程中提高耐久性的措施
6.1 增强耐久性混凝土防腐蚀措施
配置使用高密实度的混凝土, 优化混凝土配合比, 提高混凝土耐腐蚀性。主要通过以下技术措施来提高混凝土耐久性目的:
1) 降低水胶比, 研究表明水胶比不但对混凝土强度起到至关重要的作用, 还对混凝土耐久性起到决定性作用。该工程中对于闸室底板大体积混凝土选用水胶比为0.48, 闸墩大体积混凝土水胶比选用0.40。以混凝土耐久性指标来确定混凝土水胶比。
2) 双掺粉煤灰和磨细矿渣粉, 粉煤灰和矿渣粉能改善混凝土拌合物性能, 提高混凝土可泵性, 并使硬化混凝土密实度提高。由于粉煤灰和磨细矿渣粉的二次水化, 使得混凝土的长期性能大幅度提高且能减少混凝土的早期水化, 使混凝土早期水化热大幅降低有利于大体积混凝土的温升控制。
3) 优质砂石原材料以及聚羧酸盐高效减水剂等的使用, 减少了混凝土单方用水量, 从而使得混凝土密实性得到提高。
4) 合理使用优质引气剂优化混凝土孔结构。研究表明掺加混凝土引气剂能使混凝土中有害大的气孔减少并改善混凝土的孔道连通性, 混凝土泌水通道的减少必然使得混凝土的耐腐蚀性增强。
6.2 加强施工过程中管理
在整个马銮湾海堤口改造工程要严格控制施工配合比, 施工中搅拌混凝土必须均匀, 振捣必须到位, 要遵守养护制度, 使用混凝土养护剂涂刷立面混凝土表面。对于闸室底板大体积混凝土做混凝土保温, 并蓄水养护保持表面湿润, 以利于混凝土的水化。海上混凝土构件的侵蚀一般都是从表面上开始的, 在混凝土构件终凝前要做原浆抹面压光, 增强混凝土建筑的表面密实度, 或者采用表面浸渍和表面涂覆的手段来降低混凝土表面渗透性。
6.3 加强混凝土生产的管理
加强混凝土生产的管理, 制定以下质量管理控制点:
1) 控制进厂原材料的质量。砂石材料重点检查其含泥量和级配。水泥重点检查其进厂温度、安定性和强度等。掺合料重点控制其活性指标、细度、烧失量等指标。减水剂重点检查减水率以及对水泥的适应性。做到进厂原材料检测合格后才能使用。
2) 在生产过程中, 确保计量的准确性, 定期对搅拌站的计量电子秤校准, 并在生产过程中观察计量误差情况, 出现异常情况及时查找原因。
3) 砂石含水率每台班进行至少两次测定, 调整混凝土下料配合比, 确保混凝土的水胶比符合设定要求。
4) 按照标准要求做好混凝土的出厂检测, 坍落度以及和易性不合格不得出厂。
5) 大体积混凝土浇筑要注意混凝土的连续作业, 做好混凝土的生产调度, 调度员时刻关注车辆GPS定位, 做到现场混凝土的连续浇筑, 避免出现施工缝。
7 结语
混凝土耐久性对于新阳大桥及马銮湾海堤开口改造具有重要意义, 是整个工程的重点控制内容, 也是技术难点。如何提高混凝土耐久性, 取决于各种原材料的选用要求和配合比。
在大体积海工混凝土工程施工过程中, 配合比设计方案必须科学合理, 要建立以和易性和耐久性为目标的设计理念, 充分体现现代高性能混凝土工作中所发挥的作用, 在保证原材料质量、准确计量、精心组织施工的条件下可以达到工程质量的控制要求, 进一步保证了新阳大桥及马銮湾海堤开口改造的工程质量。目前, 该工程已基本竣工, 经对现场混凝土构件实体钻芯抽样检测, 其强度和耐久性指标都满足了设计要求。
摘要:该文以厦门新阳大桥马銮湾海堤开口改造为例, 阐述了耐久性混凝土的配合比设计与生产工艺, 为改善工程质量提高混凝土耐久性、抗腐蚀性提供了参考。
关键词:耐久性混凝土,配合比设计,生产
参考文献
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生产配合比设计 篇3
项目式教学是将知识学习、能力训练与实际工作经历结合在一起的教学模式,通过工作实现学习,工与学是密切联系的。广义上工作过程是指实现确定目标的生产活动和服务活动的顺序。狭义则是指物质产品生产过程的活动。这一理解在配合饲料生产领域就是指饲料生产、产品质量控制或是认知某些机能过程的活动。而职教教学论的概括性表述是:工作过程导向和检验过程导向是差异性同源的。工作过程导向的目的在于克服学科体系结构化内容的学习而有利于与工作过程相关内容的学习。工作过程导向课程则来自职业行动领域里的工作过程,即从职业典型工作过程确定职业实际工作任务归并成教学工作任务,最终转化为职业教育教学任务。它是一个从行动领域到学习领域,最终到学习情景的过程。
对于配合饲料生产这门课程应在工学结合的基础上确立合适的情景及项目。通过对工作任务的职业情景进行教学归纳,进而创设适合教学的“学习情境”,并使之具体化。其内容的结构序化,要打破先理论后实践、先基础后应用的思维定式,主体内容的开展顺序应由原来的“应用模式”转变为从具体到一般,从应用到基础,从实践到理论的“建构模式”。教学应从问题开始而不是从知识结论开始,学生在自主计划、实施工作(或项目)任务的过程中主动构建自己的知识体系和能力体系,使学生获得成功就业的资格和能力,从而培养学生自主学习的能力。
配合饲料生产的教学情境,尤其是项目,应该具有实现性、可行性、延展性、可控性和趣味性。实现性就是学生能通过项目完成的全过程,学到教学目标所要求的专业知识,掌握相应的专业技能,并提高个人的综合能力;可行性就是设计的项目内容,在实现的全过程中,没有不可逾越的环境障碍;延展性是指学生在项目的计划中,可以凭借自己的知识和能力,选择或设计具体的内容,并延伸自己的想象和施展空间;可控性则是项目式教学过程中具有阶段完成性,并能获得一个可见的成果;趣味性则是对项目策划的一个额外要求,如果能兼顾,则不失为一个佳作。
2 计划的制定
学生获得相关的知识和信息后,通过项目小组成员讨论,制定出项目计划,项目计划要具有合理性和可行性。教师要根据课程具体的要求,审阅学生的计划是否体现出了相应的专业内容,计划的施行是否有安全隐患,计划选用的材料实验室是否备有或者可以购置。
计划的制定应以开放与封闭并行的原则。项目参与式教学打破以往教学方法固定的模式,项目计划应以考虑教师的搭配、教学道具的使用、教室的布置和学员参与的方式等等,在项目计划制定过程中具有开放性,通过创设轻松、愉快、平等、和谐的教学环境,调动学员的积极性、主动性和创造性,但这一切又以教师充分的准备、严密的教学计划为前提。在学生学习计划制定的方面,应包考虑学生的观点、方法来自于不同的专业、不同的领域。制定计划同样须考虑不同班次开设同一专题情况,层次越多,开放性越强,项目计划制定效果也就越好,但这又应以加强学生的组织与管理、控制教学节奏为前提。
3 项目式教学实施过程
3.1 确定工作任务
工作任务的确定存在两种倾向,一是抛开工作任务,围绕专业知识学习的需要选择知识点;一是完全“紧扣”工作任务,分别围绕着每个工作任务的学习进行项目设计。确定工作任务最为突出的优势是培养学生综合职业能力,而围绕孤立任务所进行的设计显然是无法达到这一目标的。确定课程标准中所规定的工作任务,知识和技能得以明确学习,完全可以对工作任务进行开放性设计,且在许多情况下是需要跨任务进行设计的。工作任务设计中首先要解决的问题是工作任务与项目的匹配模式。
配合饲料生产是一门实践性较强的课程,但同时又是一门专业基础课,因此确定工作任务应考虑双重因素。首先应提出工作的具体目标,如能利用饲料实物、图片、等识别各项目内容中确定需掌握的各种饲料原料应用等,在此基础上达到培养学生的团队合作、不怕脏不怕累的精神等。其次应对工作任务进行描述,还要确定任务的载体和工作场景,使学生有的放矢。第三应提出针对任务的资讯问题,资讯问题应与实际工作任务紧密结合,并指导学生能通过观看视频,浏览相关网站,深入营养分析实训室实习牧场和图书馆等亲自解决资讯中提出的问题;最后对确定的工作任务提出对学生的要求,具体要求如能根据任务单、资讯问题及引导方式或查阅相关资料等方式,在课前达到以小组合作的方式完成资讯问题,体现团队合作精神;参与者应严格遵守实训室和饲料生产现场规章制度,避免安全隐患。
3.2 确定实施方案
实施方案的确定应严格考虑方案的可行性,故在制订方案时,要设计好流程与进度,充分体现项目参与式教学的特点,既考虑工作流程的正确性,又要考虑参与式教学的灵活性,既要照顾到知识运用的科学性,又要兼顾老师的可控性,还要调动好学生的积极性。拟定出的决策实施方案要有完整的步骤,合理的人员安排。配合饲料生产教学的实施一般安排为一天,包括破冰、教师课堂专题讲授、视频资料播放、头脑风暴法、学员自由发言热身、以小组为单位讨论并在台前发言、按照不同议题重新进行讨论(打破原有组别)并到台前发言、归纳全部教学收获、形成研究报告提纲等环节。
3.3 项目实施
配合饲料生产操作性较强,故在项目的实施阶段,指导学生要将自己设计的方案加以贯彻执行,教师要细心观察每个学生的表现,观察他们的操作是否符合规范。饲料生产过程中要使用一些粉碎机、搅拌机等器械,注意力的重点应该放在安全的监管上,如果发现学生的操作有安全问题,教师应该迅速上前阻止并加以解决。项目实施过程中要体现综合素质,其中包括工作的积极主动性、团队合作能力、协调能力、应变能力、坚韧不拔的精神、克服困难的勇气和能力等等。如果观察到学生的操作有技术上的错误或不规范的地方,教师要及时做操作示范。
配合饲料生产的项目式教学中,教师的讲授只是作为一个辅助手段,对于学生操作过程中出现的问题及时进行更正,或者对于某些饲料如何进行利用进行深入浅出的分析。教师只是知识和信息的引导者。
3.4 效果检查
在每一个项目结束,都应进行效果检查。这种效果检查可以是文字评语、分数或公开评讲。在效果检查的过程中,要注意做到综合性、全面性和公正性。不单要依据项目的成果或产品,还要综合考虑设计理念、执行过程和文字报告;不仅要看学生在项目实践中表现出来的专业知识和能力,还要全面分析他们在项目设计的完成过程中体现出来的综合素质,包括工作态度、协作精神、忍耐性、应变能力和交流能力等;不能使个人偏好影响到对学生项目的评价,更不应该有个人亲疏之别。检查的公正性,是学生最敏感的、也是对学生心灵影响最大的因素。
3.5 评价反馈
基于配合饲料生产课程的特殊性,在进行评价反馈的过程中应体现以下几方面的因素。
(1)专业能力评价反馈:包括资讯能力(查找资料,自主学习能力);制定计划能力(计划制定科学性,用具材料准备全面性);实施能力(操作的正确性,完成的效果,操作的安全性,使用工具的规范性,操作方法的创意性);自我检查能力;生产中出现问题的处理能力等。
(2)社会能力评价反馈:包括团队协作能力(小组成员合作能力,对小组的贡献等);敬业、吃苦精神(学习纪律性,爱岗敬业和吃苦耐劳精神)。
(3)方法能力:包括计划能力和决策能力。
评价结束后要及时总结,提出本教学情境或项目的建议和意见,以便及时调整,服务教学。
综上所述,以工作过程为导向开展配合饲料生产项目课程教学是方便实用的也是富有成效的,也有利于开发项目式课程。在开发项目课程和开展项目教学时,要尊重学生的学习兴趣。有的项目也没有必要一定要结合完整的过程,一个完整地过程可以分解为几个小过程。有的项目(如饲料配方方面的内容)不一定要求工作过程是真实的,只要能达到提高教学质量的目的,模拟工作过程的项目也未尝不可。项目课程的重要功能是理论与实践结合,以工作过程作为导向开展项目式教学,应作为配合饲料生产课程教学主要教学方法。
摘要:职业教育应以实践性知识为主, 理论性知识为辅。职业教育的教学内容可按照实际的工作任务、工作过程和工作情境组织课程教学, 形成围绕工作需求的新型教学与训练项目。项目式教学法是当前职业教育中较优的一种教学方法, 以工作过程贯穿于项目式教学中, 是更好的一种教学方法。《配合饲料生产》课程实践性较强, 工作过程化特点明显, 所以在《配合饲料生产》课程中开展以工作过程为导向的项目式教学是符合当前职业教育教学特点的, 也是开展本门课程课堂教学的一种最优模式。本文系统阐述《配合饲料生产》课程中学习情境及具体项目的确立、计划制定、实施过程、效果检查和评价反馈等几个教学阶段的内容, 旨在探索一条“教、学、做一体化”教学模式和教学进程与生产周期统一的多学期、分段式教学组织模式, 为高职教学服务。
关键词:项目式教学法,配合饲料生产,应用
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生产配合比设计 篇4
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
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生产配合比设计 篇5
关键词:公差配合,测量技术,工作过程导向,教学改革
0引言
《公差配合与测量技术》是高职院校机械类专业的主要技术基础课, 是培养工程技术人员必不可少的重要课程, 它在本专业中起着承上启下的作用, 有较强的理论性, 同时又具有较强实践性的综合课程, 在以强化机械测绘能力、机械设计与加工能力、工艺编制能力等为核心职业培养目标的课程体系中, 处于主干和基石的地位, 如图1所示, 是学生将来从事一线加工、维修和技术人员所必须具备的能力。而长期以来, 老师都是采用传统的教学方法, 未能给学生留出充分的思维空间。并且该课程具有定义多, 概念多, 符号多, 标准多, 记忆内容多, 实践性强等特点, 使学生出现厌学情绪, 老师也不好教。对本课程在教学中出现的这些情况, 依托于我院校内实训基地的连杆生产线, 结合我国职业教育的特点, 以工作过程为载体对本课程进行项目式教学。
1基于工作过程导向的课程改革思路
以工作过程为导向的职业教育理论, 是由德国著名的职业教育学者Rauner教授和他的团队在一系列研究成果的基础上形成的。该理论传入我国后, 对我国职业教育的课程体系产生了深远的影响。工作过程教学, 就是由工作实际来确定典型的工作任务, 并为实现任务目标而按完整的工作程序进行教学和学习。
按照工学结合人才培养模式, 将实践教学贯穿于教学全过程。利用学院与云南西仪工业股份有限公司协作, 学院投入建设的“校中厂”—“多功能复合型连杆生产线”, 连杆是汽车发动机中的重要零件, 连接着活塞和曲轴, 其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动, 并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。如图2所示, 连杆的工艺要求几乎覆盖了《公差配合与测量技术》课程的所有内容, 依托于连杆生产线, 基于工作过程导向进行项目式教学的课程改革。
以连杆生产线为教学载体融入到《公差配合与测量技术》课程的教学中, 推行任务驱动项目化教学, 使教学内容和连杆生产线实际工作的一致, 根据零件或产品检测任务, 设计了工作任务和职业能力项目, 并完全参照企业的产品图纸、被测零件或产品、企业检测环境来设计教学内容, 突出测量操作的真实性和职业性, 通过本课程的学习, 能实现毕业生顶岗实习, “零”距离就业产品检测岗位。
2基于工作过程导向的“项目引导、任务驱动”的教学模式
结合云南机电职业技术学院机械类专业基于工作过程, 满足工学结合要求的“课程与工艺结合, 课堂与情境结合, 实训与岗位结合”的理实一体化教学体系, 改革以课堂和教师为中心的传统教学组织形式, 立足机械类专业岗位, 将理论知识学习、实践能力培养和综合素质提高三者紧密结合起来, 依托于校内实训基地—连杆生产线, 构建“项目引导、任务驱动”的教学模式。以往的案例教学可以通过某种例子使学生学会某种技能, 然而无法使应用这个技能来实施完整项目。采用项目驱动的教学法, 使得学生可以掌握完整项目的实施过程。为了真正做到以学生为中心, 在项目驱动的基础上, 把课堂上的学习过程与工作过程相结合, 在分析了职业岗位能力需求基础上, 精心提炼了教学内容, 并以实际工作过程设计教学内容, 与实践运作结合起来, 汇集所有知识, 以一个问题和目标作为主线, 把整本书的教学演变为连贯的, 实际操作的业务训练, 使课程的教学课程内容实现“项目化、任务化、实战化”, 重视学生的作图与读图能力培养, 具体项目见表1。
学生通过此种项目式教学的学习, 熟悉了连杆从图纸到成品的整个过程, 从连杆图纸的设计, 加工、检验、成品、出厂都亲自参与到其中。“学中做、做中学、边学边做”, 融“教、学、做”于一体的的教学模式, 并且现场进行零件、部件尺寸公差、形位公差等相关内容的讲解, 并可对现场典型零件进行测量, 还可对机械设备进行解体, 使学生初步接触机器制造的生产过程, 建立机械零件几何精度互换性与标准化的基本概念, 掌握测量技术的基本知识, 了解常用测量器具的工作原理, 基本结构及其调整使用方法。例如在学习项目二连杆尺寸公差及极限与配合时, 首先讲解尺寸公差及极限与配合及相关术语的定义, 到校内实训基地连杆车间, 根据连杆结构讲解尺寸公差和极限与配合的选用, 让学生亲自动手进行连杆尺寸的测量, 并对连杆的合格性进行判断, 使得《公差配合与测量技术》课程中枯燥及抽象的概念在实际动手学习和操作中形象化, 理解深刻化, 并能熟悉使用车间中的量具, 见图3, 使学生更有学习的兴趣。
3实践教学的设计思想与效果
为了让学生更好的理解和掌握相关知识和技能, 在构建实践课程体系时, 确立了以连杆车间学习及实践为主线, 辅以实验室教学、学生专业实训、学生顶岗实习、课程设计大赛等教学手段, 把理论知识应用到实践中, 做到教、学、做结合的理实一体化的教学。
3.1提高实践课时比例, 使理实比达到1:1职业教育不同于普通教育, 最根本的区别在于要注重提高学生的职业技能和职业精神, 因此学校加大学生在实训车间的实习实训, 本门课程高了实践课时比例, 使理实比达到1:1, 为了不断创新人才培养模式, 切实提高人才培养质量, 更好地发挥实训基地的作用, 实训内容见表2。
3.2实践教学与企业紧密结合让企业专家参与教学, 并参与教学内容的选取, 聘请来自企业的专家作为兼职教师或举办技术讲座。与企业联合建立多个校外实训基地, 为学生提供多渠道顶岗实习机会, 极大地提高了学生的实践操作能力, 实现了“学校”和“企业”的“零距离”接触。, 提高学生的技能培养和职业精神大有好处, 将为学生今后的就业打下坚实的基础。
4激励性的过程考核与总结考核相结合的考核方式
传统的考试方法只能引导学生成为高分低能者, 由于标准公差值应用得较多, 该课程一直采用传统的笔试, 闭卷考试, 导致学生为应付考试而死记硬背, 学习固定解题模式。使得学生在学习过程中积极性不高, 而只注重期末考试。高职教育的目标是培养实用型和技能型的人才, 对考核方式进行改革, 采用过程考核与总结考核相结合的考核方式。学习过程分值占有分值为50分, 考核的形式包括考勤、课外作业、综合实训、小组作业、讨论等。考核形式都是为教学内容和教学目的而服务。学习总结考核主要为期末考试, 占有分值为50分, 考核形式包括笔试、面试、小论文等。根据教学情况可以选择不同的考核方式, 根据学生在学习过程中知识和技能的掌握情况, 完成任务的质量和进步的大小综合考虑总评成绩, 这种考试模式是对实验技能、实验方法、仪器使用、实际零件的检测和相关知识的综合考核, 考核成绩能体现学生理性思考、自主创新的能力, 并能调动学生的学习积极性, 循序渐进提升学生的自信心与职业兴趣。
5结语
通过通过基于连杆生产工作过程导向的项目化教学, 使学生掌握公差配合与测量技术的有关理论知识, 熟练运用常用测量器具对一般零件的几何量进行综合测量, 具有初步的工程意识和实践能力, 激发学生的强烈的学习兴趣, 把知识性和趣味性融为一体, 使整个教学变为了一个生动、活泼的实战训练;同时培养学生爱岗敬业的精神, 诚实守信的品德, 坚忍不拔的毅力, 积极乐观的态度, 良好的人际关系, 健全的人格品质, 培养学生的市场意识, 提高了与他人合作的技巧;培养学生分析问题解决问题的能力, 培养了学生的创新意识, 提高了学生的综合素质, 为发展职业能力奠定良好的基础。
参考文献
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[6]兰先芳.高职教育“工作过程导向”教学模式的构建[J].职大学报, 2011 (02) .
沥青混合料配合比设计方法 篇6
1目标配合比设计
目标配合比设计是沥青混合料设计的第一步,即先在试验室内进行试验。忠垫高速公路沥青表面层设计为AC-13C型沥青混合料。首先要明白AC-13C的含义,它的全称解释为:粗型密级配沥青混合料,最大粒径16 mm,最大公称粒径为13 mm。
1)材料的选择和试验。沥青:根据气候分区忠垫高速公路选择的沥青标号为A级90号改性沥青。粗集料:选定以华莹山产玄武岩碎石作为上面层粗集料。细集料:忠垫高速公路采用重庆涪陵产石灰岩机砂作为细集料。填料:采用了由垫江当地产的石灰岩加工成的矿粉。
2)根据设计文件的级配范围确定各种矿料的合成比例,见表1。根据各种矿料的筛分级配曲线和级配范围,采用人机对话法,试配出按设计文件要求的接近上限、接近中值、靠近下限三种合成级配曲线。并分别得出不同级配曲线各种矿料的组成比例,见表2。
3)最佳沥青用量的确定。根据经验预估最佳沥青用量为4.9%,取3.9%,4.4%,4.9%,5.4%,5.9%的沥青用量分别与上限、中值、下限三个合成级配。成型马歇尔试件测定毛体积密度、计算空隙率、矿料间隙率、有效沥青饱和度等体积参数,测定马歇尔稳定度和流值,采用计算法计算混合料的理论最大密度。本文以合成级配为中值作为例子,对最佳油石比的确定方法作出说明。
根据试验结果,求出相应密度最大值a1的沥青用量5.06%,稳定度最大值a2的沥青用量为4.90%,目标空隙率为5%时a3对应沥青用量为4.58%,沥青饱和度中值a4的沥青用量4.83%。据公式:OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4=4.82%。
以密度、稳定度、流值、目标空隙率、沥青饱和度均符合要求的沥青用量范围,OACmin为4.50%,OACmax为5.05%计算:
在此基础上以OAC1和OAC2的中值计算最佳沥青用量OAC为:OAC=(OAC1+OAC2)/2=4.8%。
用上述同样方法分别对接近上限和接近下限的另外两个掺配比例,成型不同沥青用量的马歇尔试件:获得上限合成级配的最佳沥青用量为5.1%,下限合成级配的最佳沥青用量4.6%。沥青用量为5.1%时,沥青用量偏大,且细集料所占比例较大,混合蠕动性能较差。当沥青用量为4.6%时,由于粗集料所占比例高,施工时易产生离析,平整度及压实质量无法保证。综上所述,最后选用4.8%沥青用量和合成级配曲线接近中值的掺配比例拌制沥青混合料及成型马歇尔试件。
结果表明:当沥青用量为4.8%时,各项技术指标满足现行施工技术规范和设计文件要求,从而确定目标配合比的最佳沥青用量为4.8%。
4)对沥青混合料性能的检验。高温稳定性检验:按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0719规定的方法与试验条件进行标准车辙试验测得的动稳定度为4 147次/min,满足施工技术规范和设计文件要求。水稳定性检验:按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0709,T0729规定的方法与试验条件进行残留稳定度及冻融劈裂试验测得的残留稳定度为97%,残留强度比为85.7%,满足现行施工技术规范和设计文件要求。渗水系数及低温抗裂性能均满足现行施工技术规范和设计文件要求。
5)目标配合比组成及合成级配。据以上各项试验结果得出了忠垫高速公路LM2合同段SBS改性沥青上面层AC-13C型目标配合比结果如表3,表4所示。
经过以上一系列过程,我们便完成了配合比设计的第一步工作,即目标配合比设计。
2生产配合比设计
在目标配合比确定之后,必须利用工地施工现场实际到位的沥青搅拌设备进行生产配合比设计。忠垫高速公路使用的是日本田中LMP-3000型间歇式沥青拌楼。生产配合比设计阶段主要解决的两个问题是:热料仓的配料比例和生产配合比的沥青用量。
2.1热料仓的配料比例确定
根据AC-13C的级配范围要求,选用19 mm,10 mm,5 mm,3 mm四层振动筛。按目标配合比的比例上料,反复调整各种冷料仓的流量,使热料仓的各种料比例大致接近目标配合比,使冷热料平衡不出现溢料和等料现象。并将除尘设备开到正常情况。在这两种状态下取热料进行试验。取料时宜按粒径从大到小放热料。每种热料放两次取第二次的,用装载机在下料口接后倒在平地上,从不同部位取有代表性样品经分料器缩分后送回试验室备用。根据各种热料的筛分级配曲线结果,按目标配合比的级配曲线,采用人机对话法,用EXCEL计算出各种热料仓的组成比例及合成级配(见表5)。
2.2生产配合比最佳沥青用量的确定
生产配合比最佳沥青用量确定和目标配合比最佳沥青用量确定的方法没有大的区别,只是用的是热料仓的材料。分别成型目标配合比的最佳沥青用量及±0.3%最佳沥青用量,得出各种参数后,取毛体积密度最大值a1、稳定度最大值a2及沥青饱和度中值所对应的油石比a3,取a1,a2,a3三个数值的平均值作为生产配合比的最佳沥青用量。通过上述方法得到了生产配合比最佳沥青用量。用已确定的最佳沥青用量和热料仓掺配比例试拌沥青混合料,进行各种相关试验,测参数是否满足设计,否则还应做相应的调整。生产配合比阶段得到的试验数据见表6。沥青用量与毛体积密度、稳定度及沥青饱和度关系如图1~图3所示。
这一阶段值得注意的几个问题是:1)在体积指标计算时应采用热料仓中的料重新测各种热料的密度。2)拌合楼在安装完成后必须经计量单位检定合格后才可使用。3)对检测沥青含量的各种设备应进行空白试验标定,提高检测的准确性。这一点对于沥青拌合楼油石比的控制很重要。
经过室内试拌最后得出了忠垫高速公路沥青上面层的生产配合比如表7所示。
到此完成生产配合比的设计过程。
3生产配合比验证
此阶段即为做试验段。通过铺筑试验段对生产配合比进行验证的同时,也是对全套施工设备的能力和施工组织工作进行全面的检验。首先选定了有代表性的施工路段作为试验段,试拌前通知了业主、监理单位和相关人员到场。拌合楼按选定的生产配合比进行了试拌,在场人员对混合料的级配和油石比发表了意见。大家都认为按生产配合比拌制出来的混合料均匀一致、色泽光鲜,具有很好的蠕动性能,可以用此混合料在试验路段上试铺。施工过程中进一步观察了混合料摊铺、碾压过程和成型后路面的状况,试验人员取有代表性混合料进行各种试验,并在施工次日进行了试验段验收。所有检测项目均满足设计要求,试验段所得到的各项数据可以指导大面积生产。忠垫高速公路通过试验段验证得出的标准配合比为:1号仓∶2号仓∶3号仓∶4号仓∶矿粉∶沥青=22%∶35%∶12%∶25%∶6%∶4.8%。
摘要:结合工程实例,从目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段,阐述了沥青混合料的配合比设计方法,并总结了配合比设计过程中的注意事项,使沥青混合料达到最佳的配比效果。
混凝土配合比的优化设计 篇7
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。
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配合比计算09-09
配合比试验程序10-23
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