C50混凝土

2024-10-15

C50混凝土（共8篇）

C50混凝土篇1

摘要：根据正交试验设计C50微膨胀混凝土配制实验,利用灰关联分析法对试验结果进行分析,并与传统的直观分析法进行对比,应用GRA对不考虑交互作用的正交试验结果进行统计分析,得出各因素各水平对试验结果的关联度,从而确定因素的主次顺序以及最优试验条件。

关键词：C50微膨胀混凝土,正交试验,直观分析法,灰关联度分析法

某工程项目的钢管混凝土施工采用泵送顶升免振捣的施工工艺,有几个方面的要求:1)钢管混凝土为C50微膨胀混凝土;2)要求新拌混凝土有良好的流动性;3)要求混凝土有合适的膨胀率;4)要求混凝土有较高的早期强度和刚度。

1 正交试验

根据实际经验,在混凝土的配制中,考察4个因素:水灰比(因素A)、砂率(因素B)、粉煤灰超量系数(因素C)、混凝土膨胀剂掺量(因素D)。每个因素取3个水平,如表1所示。

按文献[1]的方法对试验结果分析,如表2所示。

通过上述计算分析,得到最优的因素水平搭配为A1B1C3D1,且影响因子排序为D,A,B,C。

2 灰关联度分析

下面采用灰关联度分析法[2]对表2的试验结果进行分析。

设有参考序列比较序列为X0与Xi在第k点的关联系数。其中,ρ为分辨系数,可取ρ=0.5。

比较序列对参考序列的关联度定义为:

1)对表2进行初值化处理,即对一个序列中的所有数据均用它的第一个数据去除,从而得到一个新序列的方法叫初值化处理。即:Xi(k)=Xi(k)/Xi(1),结果见表3。

2)接近度由Δi(k)=Xi(k)-X0(k)计算,结果见表4。

从表4可得,Δmin=0,Δmax=0.871 7。

3)计算关联系数。

根据表4结果可得:，计算结果见表5。

4)计算关联度。

根据计算公式,得到:

从γi的排序,可得到影响该钢管混凝土7 d抗压强度的因素排序为B,A,D,C,与直观分析法有差别。

从表5可得到:maxξi(1)=0.945 6,maxξi(2)=0.858 8,maxξi(3)=0.849 8,maxξi(4)=0.874 2,于是对应的最优的因素水平搭配为A1B1C3D1,与直观分析法一致。

3 结语

1)利用灰关联分析方法,计算分析正交试验数据得到最优试验条件和因素的主次顺序。

2)通过与直观分析法相比较的实例计算分析表明,因素主次排序有差别,而最优因素水平搭配分析结果一致。

参考文献

[1]魏宗舒.概率论与数理统计教程[M].北京:高等教育出版社,1983:452-471.

[2]夏学文.灰色系统模型及其应用问题的研究[J].纺织高校基础科学学报,1995,8(2):181-187.

车界郭靖——长城腾翼C50 篇2

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侠之大者：为国为民

C50混凝土配合比设计的探讨篇3

1原材料

1.1集料

混凝土中集料体积大约占混凝土体积的3/4,由于所占的体积相当大,所以集料的质量对混凝土的技术性能和生产成本均产生一定的影响,在配制C50混凝土时,对集料的强度、级配、表面特征、颗粒形状、杂质的含量、吸水率等,必须认真检验,严格选材。这样才能配制出满足技术性能要求的C50混凝土,同时又能降低混凝土的生产成本。

1.1.1细集料

砂材质的好坏,对C50以上混凝土的拌和物和易性的影响比粗集料要大。优先选取级配良好的江砂或河砂。因为江砂或河砂比较干净,含泥量少,砂中石英颗粒含量较多,级配一般都能符合要求。山砂一般不能使用,山砂中含泥量较大且含有较多的风化软弱颗粒。砂的细度模数宜控制在2.6以上,细度模数小于2.5时,拌制的混凝土拌和物显得太粘稠,施工中难于振捣,且由于砂细,在满足相同和易性要求时,增大水泥用量。这样不但增加了混凝土的成本,而且影响混凝土的技术性能,如混凝土的耐久性、收缩裂缝等。砂也不宜太粗,细度模数在3.2以上时,容易引起新拌混凝土的运输浇筑过程中离析及保水性能差,从而影响混凝土的内在质量及外观质量。C50泵送混凝土细度模数控制在2.6～2.8之间最佳,普通混凝土控制在3.0以下。另外还要注意砂中杂质的含量,比如云母、泥的含量过高,不但影响混凝土拌和物的和易性,而且影响混凝土的强度、耐久性,引起混凝土的收缩裂缝等其他性能。含泥量不超过2%,云母含量小于1%。

1.1.2粗集料

粗集料的强度、颗粒形状、表面特征、级配、杂质的含量、吸水率对C50混凝土的强度有着重要的影响。

配制C50以上混凝土对粗集料的强度的选取是十分重要的,高强度的集料才能配制出高强度的混凝土。应选取质地坚硬、洁净的碎石。其强度可用岩石立方体强度或碎石的压碎指标值来测定,岩石的抗压强度应比配制的混凝土强度高50%。一般用碎石的压碎指标值来间接判定岩石的强度是否满足要求。碎石的压碎指标值水成岩(石灰岩、砂岩等)小于10%、变质岩(片麻岩、石英岩等)或深层火成岩(花岗岩等)小于12%、喷出岩火成岩(玄武岩等)小于13%。

粗集料的颗粒形状、表面特征对C50以上混凝土的粘结性能有着较大的影响。应选取近似立方体的碎石,其表面粗糙且多棱角,针片状总含量不超过5%。影响C50以上混凝土的强度重要因素有集料的强度、水泥石、水泥石与集料之间的粘结强度,而混凝土中最薄弱的环节是水泥石和集料界面的粘结。由于粗集料的表面粗糙、粒径适中,这样提高了混凝土的粘结性能,从而提高了混凝土的抗压强度。

集料的级配是指各粒径集料相互搭配所占的比例,其检验的方法是筛分。级配是集料的一项重要的技术指标,对混凝土的和易性及强度有着很大的影响。配制C50混凝土最大粒径不超过31.5mm,因为C50混凝土一般水泥用量在440～500kg/m3,水泥浆较富余,由于大粒径集料比同重量的小粒径集料表面积要小,其与砂浆的粘结面积相应要小,其粘结力要低,且混凝土的均质性差,所以大粒径集料不可能配制出高强度混凝土。集料的级配要符合要求且集料的空隙要小,通常采用二种规格的石子进行掺配。如5～25mm连续级配采用5mm～16mm和10mm～25mm二种规格进行掺配。掺配时符合级配要求的范围内,可能有二种或三种掺配方案,选取其中体积密度较大者使用,因体积密度大则空隙率小。集料中的泥土、石粉的含量要严格控制,其含量大,不但影响混凝土拌和物的和易性,而且降低混凝土的强度,影响混凝土的耐久性,引起混凝土的收缩裂缝等,其含泥量要小于1%。

1.2水泥

优先选取旋窑生产其强度等级425的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,旋窑生产的水泥质量稳定。水泥的质量越稳定,强度波动越小。对未用过的水泥厂要进行认真调研。

13外加剂

因C50混凝土的水泥用量比较大,水灰比低,强度要求高,混凝土拌和物较粘稠,这样给混凝土的施工提出了更高的要求,为了满足混凝土的性能及施工要求,改善混凝土的和易性及提高性能,同时降低水泥用量减少工程成本外加剂的选择尤为重要。选用外加剂因着重从以下几个方面考虑:延缓混凝土的初凝时间,提高混凝土的早期强度,增加后期强度,减少混凝土坍落度的损失,与水泥的相容性,外加剂的稳定性。通常选用高效减水剂、高效缓凝减水剂,高效早强减水剂。

高效减水剂同时具有增加混凝土强度和流动性。掺高效减水剂的混凝土的坍落度损失一般较快,最好施工时采用后掺法,这样可使高效减水剂的减水作用增高,使混凝土的流动性增加。在温度低于8～10℃时,高效减水剂虽能增加和易性,但增加强度的作用大大降低。所以高效减水剂宜在春秋季节使用。

高效缓凝减水剂有利于控制早期水化,混凝土拌和物坍落度损失小。一般来说,掺量大时凝结时间相应增长,但掺量过大时会降低早期强度。根据施工季节来调节掺量。宜在夏季或,结构复杂配筋密集的构件中使用,这样可避免形成冷缝,方便施工的安排。

高效早强减水剂一般不用,除非对早期强度有特殊要求。一般在冬季使用,来提高混凝土的早期强度,使用时要慎重,因为高效早强减水剂能加快早期强度的发展,但一般会降低混凝土的后期强度。在试配时要认真做好验证工作。

2配合比的设计

2.1配合比的计算

2.1.1试配强度的确定。通常C50混凝土施工配制强度要求≥60MPa,其计算式如下:

fcu,0=fcu,k+1.645

式中:fcu,0-混凝土的施工配制强度,MPa;

fcu,k-混凝土的设计配制强度,MPa;

σ-施工单位的混凝土强度标准差,如无近期同一品种混凝土的统计资料取6MPa。

2.1.2水灰比的确定。C50混凝土宜采用以下0.30、0.32、0.34、0.36、0.38五个水灰比进行试拌,来确定最佳水灰比。通常采用0.34作为基准水灰比。

2.13用水量的确定。根据石料的粒径,高效减水剂的减水率及掺量来确定,一般坍落度为75～90mm时,用水量宜控制在145～160Kg/m3,坍落度在170～200mm时,用水量宜控制在160～170Kg/m3。

2.1.4砂率。坍落度在75～90mm时,宜取028-0.33。坍落度在170～200mm时,宜取0.37～0.40。

2.1.5砂、石用量。按绝对体积法计算。

2.2试拌调整

使用试拌机前,应用与试配时混凝土配合比相同的水灰比及灰砂比进行涮膛,以免正式试拌时水泥砂浆粘附桶壁。试拌量应不小于试拌机额定量的1/4,混凝土的搅拌方式及加料,宜与生产时使用的方法相同,特别是外加剂的掺法,是同时掺还是后掺。

试拌得出的拌和物坍落度不能满足要求或粘聚性和保水性不好时,应保证水灰比不变的条件下,相应的调整水量和外加剂的掺量或砂率,用水量调整的幅度不能过大,因C50混凝土的水灰比低,增加用水量相应水泥用量的增大幅度较大。如通过以上调整,混凝土拌和物仍不能满足混凝土运输、泵送等施工工艺的要求或混凝土的性能要求,则要考虑重新选择水泥或外加剂,或联系减水剂生产厂家调整好减水剂与水泥的适应性。

混凝土拌和物坍落度的检验,应测定初始、30min、60min、90min的坍落度。因拌出的混凝土要经过运输才入模,如果混凝土的坍落度损失过大,导致运至现场的混凝土无法入模浇注。因此配合比设计时要认真考虑,混凝土在运输、泵送等施工工艺过程中的坍落度的损失,确保混凝土入模时的坍落度。

23配合比的确定

当拌和物实测密度与计算值之差的绝对值不超过计算值2%时,可不调整。大于2%时按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55规定进行相应的调整。

C50混凝土配合比确定后,应对配合比进行6～8次的重复试验进行验证,其平均值不应低于配制的强度值,确保其稳定性,因有些因素对普通混凝土(C40以下)影响不大,但对C50混凝土(C50以上)的影响往往比较显著。

结语

配制C50桥梁混凝土应选用优质原材料,水泥要求42.5级以上的旋窑水泥;粗集料要求最大粒径31.5mm、堆积密度大、含泥量少、针片状少,细集料要求细度模数2.6以上、含泥量低;外加剂应根据季节要求优选高效减水剂或缓凝高效减水剂,以满足施工需要和强度要求。以上仅为本人在实际施工中的点滴经验,供参考。

摘要：介绍C50混凝土在原材料的选择及配合比确定时注意的要点,针对各原材料对混凝土的不利因素,配合比设计时出现问题的调整方法及应考虑的因素进行了叙述,以满足施工及设计要求,确保工程质量。

关键词：C50混凝土,原材料,配合比,选择

参考文献

[1]普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2011[S].北京,中国建筑工业出版社,2011.7.

C50自密实混凝土配合比设计篇4

1 原材料

水泥:P.O42.5R普通硅酸盐水泥, 表观密度3 030 kg/m3;Ⅱ级粉煤灰:表观密度2 660 kg/m3;S95级矿渣微粉:表观密度2 740 kg/m3;粗骨料:粒径为5 mm~10 mm和10 mm~20 mm的级配良好的石灰石碎石, 按2∶3混合后表观密度为2 665 kg/m3;细骨料:天然河砂, 中砂, 细度模数2.6, 表观密度2 660 kg/m3;减水剂:苏博特产聚羧酸系液态高性能减水剂, 掺量为1%时的减水率为28.2%, 固含量22%;水:自来水。

2 自密实混凝土配合比设计

2.1 C50自密实混凝土配合比设计依据

目前SCC的配合比设计主要有3个标准:JGJ/T 283-2012[1], CECS 203-2006[2], CECS 02-2004[3]。各标准中仅配置强度fcu, 0的计算方法相同, 且只给出了粉煤灰和矿渣微粉的胶凝系数, 其他矿物掺合料未给定影响系数。JGJ/T 283-2012中SCC配合比设计采用绝对体积法, 并给出了详细的计算步骤, 简单易懂。CECS203-2006给出了单位体积用水量、水粉比、单位体积粉体量、单位体积浆体量、含气量等关键参数的取值范围, 对配合比设计的经验要求较高, 用水量、水粉比、含气量均需依据经验选择, 所以CECS 203-2006更适用于计算结果的复核。设计时可以采用一种方法为主, 然后相互借鉴、验证或比较。本文以JGJ/T 283-2012的设计方法为主, 借鉴JGJ 55-2001[4], 并采用CECS 203-2006验证计算结果。

2.2 C50自密实混凝土中砂的用量

砂率是影响混凝土工作性的主要原因, 选择一个最佳的砂率会大大提高自密实混凝土的流动性、粘聚性以及保水性, 自密实混凝土砂率一般较普通混凝土高, 且不低于45%。

JGJ/T 283-2012推荐砂浆中砂的体积分数为0.42~0.45, 对第二届全国大学生混凝土材料设计大赛中实测28 d强度不小于47.5 MPa的60组C40 SCC配合比进行分析, 砂的体积分数可在0.42~0.48之间[5]。在21组新拌混凝土性能良好, 无离析、泌水的配合比中, 18个组的砂的体积分数在0.44~0.48之间, 详见表1;在砂的体积分数小于0.44的15组配合比中, 12个组的新拌混凝土出现离析、泌水、堆台、非圆角等现象, 详见表2。在试验过程中发现, 砂的体积分数较小, 容易出现离析、泌水现象。所以砂的体积分数可取大一些, 建议取0.44~0.48, 这样可保证SCC拌合物的粘聚性和保水性良好, 若试配得到的SCC拌合物性能不符合要求, 可仅调整减水剂的量来改善其性能, 不必对配合比进行大幅度的调整, 从而减少试拌次数。

2.3 JGJ/T 283-2012中自密实混凝土计算配合比的具体设计步骤

1) 根据结构物的结构形状、尺寸、配筋状态等选用自密实性能等级。一般的钢筋混凝土结构物及构件可采用自密实性能等级二级。根据每立方米混凝土中粗骨料的体积和表观密度确定其质量。2) 总体积1减去粗骨料体积即砂浆体积。选定砂的体积分数, 再根据砂的表观密度得砂的质量。3) 砂浆体积减去砂的体积即浆体体积。根据矿物掺合料计算胶凝材料表观密度ρb, 矿物掺合料掺量越多, 胶凝材料表观密度越小。其中, ρm为矿物掺合料表观密度;ρc为水泥表观密度;β为每立方米混凝土中矿物掺合料占胶凝材料的质量分数, %。4) 按JGJ 55-2001相关规定计算SCC配置强度fcu, 0, 并计算水胶比, 其值宜小于其中, mw/mb为水胶比;fce为水泥的28 d实测抗压强度, 如无实测值, 一般取强度等级对应值乘以富余系数1.1;γ为矿物掺合料的胶凝系数, 对于粉煤灰 (β≤0.3) 可取0.4、矿渣微粉 (β≤0.4) 可取0.9, 可见降低粉煤灰的质量分数, 可增大水胶比。5) 根据浆体体积、胶凝材料表观密度、水胶比等参数, 扣除含气量, 计算可得单位用水量、胶凝材料总量和各种胶凝材料分量, 其中胶凝材料总量宜控制在400 kg/m3~550 kg/m3。当骨料的含泥量超出规范允许值 (粗骨料>1.0%;细骨料>3.0%) 时, 应从胶凝材料总量中扣除含泥量;当骨料含水量超出规范允许值 (粗骨料>0.2%;细骨料>0.5%) 时, 应扣除砂石中的含水量。6) 根据试验和胶凝材料总量, 选择外加剂品种并计算用量。

2.4 CECS 203-2006中各关键参数的取值范围

1) 单位体积用水量宜为155 kg~180 kg。2) 水粉比按体积比宜取0.80~1.15。3) 单位体积粉体量宜为0.16 m3~0.23 m3。4) SCC单位体积浆体量宜为0.32 m3~0.40 m3。

2.5 试验配合比的确定

试验室配合比根据JGJ/T 283-2012自密实混凝土应用技术规程及自密实混凝土拌合物的工作性能进行调整。

3 C50自密实混凝土配合比试验研究

3.1 拌和方法和测试内容

1) 混凝土人工拌和。混凝土搅拌采用人工拌和, 每次搅拌体积为15 L。拌和时先将拌板和拌铲润湿, 依次放上称量好的砂、水泥、粉煤灰、矿渣微粉, 用铲自拌板一端翻拌至另一端, 重复至颜色均匀, 再加上石子, 翻拌至混合均匀。将干混合物堆成堆, 中间作一凹槽, 倒入2/3拌和用水, 仔细翻拌, 然后将液态减水剂与水混合, 逐步加入全部用水, 继续拌和。

2) 新拌C50自密实混凝土和易性及自密实性能测试。新拌自密实混凝土要求具有高流动性、良好的粘聚性和保水性、填充性、间隙通过性和抗离析性。坍落扩展度试验和扩展时间T500可以评价新拌自密实混凝土的流动性、填充性及离析性;进行坍落扩展度试验的同时可以观察C50 SCC的粘聚性和保水性。坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出, 混凝土也因失浆而骨料外露, 则表明拌合物的保水性不好;J环扩展度试验用于测试C50SCC的间隙通过性。将坍落扩展度试验和J环扩展度试验结合, 可以很好地评价新拌C50 SCC的性能。

3.2 试验结果

C50 SCC配合比计算:按照2.3 SCC的计算配合比设计步骤, 1 m3SCC中粗骨料绝对体积用量取0.32 m3, 砂的体积分数按照2.2的推荐值结合试验经验取0.47, 粉煤灰的掺量为胶凝材料总量的15%, 矿渣微粉的掺量为胶凝材料总量的25%, 减水剂掺量为胶凝材料总量的1.4%。经计算, 可得C50 SCC计算配合比见表3。用以上配合比进行C50 SCC拌合物性能测试, 发现流动性和间隙通过性不良。将计算配合比进行调整, 只调整聚羧酸高效减水剂的用量, 使其掺量为胶凝材料总量的1.6%, 即每立方米掺量为7.92 kg。调整后的各个参数见表4, 可见各项指标均符合CECS 203-2006的要求, 调整后的拌合物在试验时无离析、无泌水, 中央无堆台, 工作性能指标见表5。

kg/m3

4 试验结果分析

由表5知, 调整后的新拌混凝土拌合物的坍落扩展度在660 mm~755 mm之间;扩展时间T500在2 s~10 s之间;坍落扩展度与J环扩展度差值PA在0 mm~25 mm之间。以上性能指标均符合JGJ/T 283-2012的规定, 所以所配置的C50 SCC工作性能满足要求。且混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值为计算值的1.1%, 不超过2%, 表明按上述方法确定的配合比为设计配合比。上述配合比的混凝土单方价格为324元/m3, 且自密实混凝土无需振捣, 可减少施工工序, 加快施工进度, 缩短施工工期, 节省了人工、机械、电能, 因此其潜在的综合经济效益是可观的。

5 结语

1) 进行自密实混凝土配合比设计时, 可以JGJ/T 283-2012的设计方法为主, 并采用CECS 203-2006验证计算结果。2) 当砂的体积分数取值在0.42~0.48之间偏大时, 可仅通过调整减水剂的用量来改善C50 SCC拌合物的工作性, 减少试拌次数。3) 针对本试验所用材料, 砂的体积分数取0.47, 采用上述基准配合比时, C50自密实混凝土能达到较好的性能。4) 按上述配合比配制的C50自密实混凝土具有可观的综合经济效益。

摘要：简述了C50自密实混凝土拌合物的特点, 结合相关规范, 对自密实混凝土配合比设计依据、砂的用量、设计步骤及关键参数的取值范围作了介绍, 通过试验, 成功配制了性能良好的C50自密实混凝土。

关键词：自密实混凝土,配合比,设计,参数

参考文献

[1]JGJ/T 283-2012, 自密实混凝土应用技术规程[S].

[2]CECS 203-2006, 自密实混凝土应用技术规程[S].

[3]CECS 02-2004, 自密实混凝土设计与施工指南[S].

[4]JGJ 55-2011, 普通混凝土配合比设计规程[S].

[5]庞超明, 张萍, 秦鸿根, 等.自密实混凝土配合比设计方法探讨[J].高等建筑教育, 2013, 22 (3) :132-138.

[6]范萍.C50自密实混凝土配制[J].福建建材, 2009 (2) :31-32.

[7]王海娜, 王科元, 金南国.C35, C50自密实混凝土配合比研究[J].混凝土, 2010 (7) :104-105, 109.

[8]赵传标.C50自密实混凝土的制备与施工技术研究[J].山西建筑, 2009, 35 (19) :167-168.

C50混凝土篇5

关键词：清水混凝土,材料,配合比,质量控制

引言

太原市南内环快速化道路改造工程为太原市市政重点工程, 起止点是从滨河东路至建设南路, 路面宽度为50 ~ 61. 5 m, 通过增设高架桥, 实现直行与转向交通的分离, 从而改善南内环街的交通情况。其高架桥混凝土设计强度等级为C50, 技术要求为混凝土一次浇筑成型, 不做任何外装饰的清水混凝土。本文依据规范和工程的要求, 论述了C50 清水混凝土的材料选用及配合比设计, 阐述了清水混凝土施工的质量控制措施, 以期为清水混凝土的设计及使用提供参考。

1 清水混凝土原材料的基本性能指标

1. 1 原材料

( 1) 水泥: 采用山西吕梁市文水某水泥厂生产的P·O 42. 5普通硅酸盐水泥, 其物理力学性能指标见表1。

( 2) 粉煤灰: 选用太原晋阳发电公司的Ⅱ级粉煤灰, 其性能指标见表2。

( 3) 矿粉: 选用山西中科矿渣微粉制品有限公司生产的S95 矿粉, 其性能指标见表3。

( 4) 细骨料: 采用吕梁文水的人工砂, 其性能指标见表4。

( 5) 粗骨料: 采用吕梁文水5 ~ 25 mm连续级配碎石, 其性能指标见表5。

( 6) 外加剂: 采用山西山大合盛新材料股份有限公司生产的HS - 209A聚羧酸高性能减水剂, 其性能指标见表6。

1. 2 配合比设计

混凝土配合比设计应在满足混凝土强度和抗渗等级、控制碱- 集料反应的前提下, 具有良好的工作性能、耐久性能和满足清水混凝土的特殊要求。根据JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》的规定, 并考虑工程特点和有关的施工技术, 通过反复试配试验, 确定C50 混凝土的最优配合比为: 水泥∶ 矿粉∶ 粉煤灰∶ 砂∶ 石子∶ 水∶ 外加剂= 1∶0. 5∶ 0. 17 ∶ 2. 65 ∶ 2. 55 ∶ 0. 48 ∶ 0. 05。混凝土搅拌站应根据气候条件、运输时间、砂石含水率变化、混凝土坍落度损失等情况, 及时地对配合比进行适当微调, 以确保混凝土浇筑时的坍落度满足施工需要, 混凝土不泌水、不离析, 色泽保持一致。

2 清水混凝土施工的质量控制

清水混凝土是一项新技术, 直接利用混凝土成型后的自然质感作为饰面。根据该工程的具体情况, 从以下几个方面采取了质量控制措施。

2. 1 审核施工方案

施工单位必须编制清水混凝土专项施工方案, 重点是模板工程, 特别是细节拼接处理、分缝、加固方式等。

2. 2 模板工程

模板工程质量是保证清水混凝土施工效果的首要条件和技术关键, 必须保证模板尺寸准确, 有足够的刚度, 拼接严密平整, 板面平顺清洁。该工程桥身采用双面覆膜木胶合板, 根据箱梁的设计要求, 对翼板模板刚度、稳定性和整体拼装后的平整度格外注意, 模板的拼缝要求严密, 其高差、宽度应≤1 mm。

2. 3 钢筋工程

钢筋工程是影响清水混凝土工程质量的重要环节, 只有钢筋的位置准确、绑扎牢固, 才能保证构件几何尺寸及钢筋保护层厚度符合设计要求。因此, 应设专人负责钢筋的翻样、绑扎、连接、锚固和搭接等控制, 并在关模前检查钢筋、扎丝, 确保无漏筋、漏丝现象, 特别是阴阳角位置, 关模后应检查钢筋是否碰到模板。

2. 4 混凝土工程

为了保证清水混凝土的外观质量, 混凝土工艺主要是控制材料、浇筑和养护等方面的施工工艺。应选用同一批次的水泥、矿粉和粉煤灰, 以保证其颜色不变。对于砂、石, 应签定质量保证协议, 以确保地材的质量和数量。在浇筑过程中, 应严格按照技术交底进行施工, 混凝土入模坍落度要求控制在190 ~ 210 mm。要加强现场协调力度, 合理安排浇筑顺序, 在浇筑完箱梁底面后, 应采用循环浇筑方式, 逐步对梁和翼板完成浇筑, 不允许分层面出现冷缝。整体浇筑完成后, 采用土工布进行覆盖洒水养护, 养护时间不少于7 d。

3 结语

清水混凝土的材料选用和配合比设计影响工程的外观质量及耐久性, 同时清水混凝土施工又是一项非常细致的工作, 比一般的混凝土施工要求严格。因此, 清水混凝土施工必须有严格的分工, 模板、钢筋、混凝土必须由专项人员负责, 每道工序必须有技术交底, 严格执行清水混凝土施工前所制定的各项质量控制措施, 只有这样, 才能保证清水混凝土工程预期的效果。

参考文献

[1]李强.清水混凝土在工程中的应用与施工新方法研究[D].郑州:华北水利水电学院, 2007.

[2]张萍.清水混凝土配合比设计与施工质量控制[J].混凝土, 2014 (8) :107-110.

[3]GB 50204—2015, 混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2014.

C50混凝土篇6

关键词：高强混凝土,外加剂,配合比,强度

1 工程概况

灌南县李新线盐河四桥位于李新线农村公路大兴渡口处,跨越盐河,其主桥上部结构采用下承式钢筋混凝土系杆拱,引桥采用先张法空心板梁,其主桥系杆、横梁、引桥板梁混凝土强度等级为C50。

2 原材料的选择

2.1 水泥的选择

优先选取旋窑生产其强度等级不小于42.5 MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,且要有较高的富裕强度。因为旋窑生产的水泥质量越稳定,强度波动越小,对混凝土的质量越能提供技术保证。经比较选用海螺水泥厂生产的普通硅酸盐42.5水泥。

2.2 外加剂的确定

本工程施工方法为泵送,水平距离最大为150 m,垂直距离最大为10 m,要求混凝土有较高的坍落度,同时为保证预应力的施工,要保证其有较高的早期强度。所以外加剂的选用尤为关键。选用外加剂应从以下几方面考虑:1)延缓混凝土的初凝时间;2)提高混凝土的早期强度;3)增加后期强度;4)减少混凝土的坍落度损失;5)与水泥的相容性;6)外加剂的稳定性等。经比较选用江苏省建科院生产的JM-Ⅱ高效缓凝减水剂。

2.3 细集料

砂质的好坏,对C50以上混凝土拌合物和易性的影响较大。优先选取级配良好的江砂或河砂。因为江砂或河砂比较干净,含泥量少,砂中石英颗粒含量要少,级配都能符合要求。砂的细度模数宜控制在2.6以上,细度模数小于2.5时,拌制的混凝土拌合物太粘稠,施工过程中难以振捣,且由于砂较细,在满足相同和易性要求时,增大了水泥用量。这样不但增加了混凝土的成本,而且影响混凝土的技术性能,如后期的耐久性、收缩裂缝等。砂也不宜太粗,细度模数在3.3以上时,容易引起混凝土拌合物在运输浇筑过程中离析及保水性能差,从而影响混凝土的内在质量及外观质量。C50泵送混凝土细度模数宜控制在2.6～2.8之间为佳。还要注意砂中杂质的含量,如云母、泥含量、泥块含量过高,不但影响混凝土拌合物的和易性,而且影响混凝土的强度、耐久性,引起混凝土的收缩裂缝等其他性能。规范中规定含泥量不超过3%,云母含量小于1%。经比较选用宿迁骆马湖中砂。

2.4 粗集料

粗集料的强度、颗粒形状、表面特征、级配、杂质的含量、含水率对C50混凝土的强度有着重要的影响。

配制C50以上混凝土对粗集料强度的选取是很重要的,高强度的集料才能配制出高强度的混凝土。应选取质地坚硬、洁净的碎石。其强度可用岩石立方体强度或碎石的压碎指标值来测定,岩石的抗压强度应比配制的混凝土强度高50%。一般用碎石的压碎指标值来判定岩石的强度是否满足要求。碎石的压碎指标值水成岩(石灰岩、砂岩等)小于10%、变质岩(片麻岩、石英岩等)或深层火成岩(花岗岩等)小于12%、喷出火成岩(玄武岩等)小于13%。

集料的级配是指各集料相互搭配所占的比例,其检验的方法是筛分。级配是粗集料的一项重要技术指标,对混凝土的和易性及强度有着很大的影响。配制C50混凝土最大粒径不超过31.5 mm,因为混凝土为泵送施工,同时结构物为预应力钢筋混凝土结构,其钢筋较密,其中又有许多预应力成孔的波纹管,所以集料最大粒径不能过大。集料的级配要符合要求且集料空隙小,通常采用两种规格的石子进行掺配。如5 mm～31.5 mm连续级配采用5 mm～16 mm和16 mm～31.5 mm两种规格的碎石进行掺配。掺配时在符合级配要求的范围内可能有两种或三种掺配方案,选取其中体积密度较大者使用,因体积密度大则其空隙率小。

粗集料的颗粒形状、表面特征对C50以上混凝土的粘结性能有着较大的影响。应选取近似立方体的碎石,其表面粗糙且多棱角,针片状总含量不超过15%。影响C50以上混凝土强度的重要因素有集料的强度、水泥石、水泥石与集料之间的粘结强度,而混凝土中最薄弱的环节是水泥石和集料界面的粘结。由于粗集料的表面粗糙、粒径适中,这样提高了混凝土的粘结性能,从而提高了混凝土的抗压强度。

集料中的泥土含量、石粉的含量要严格控制,其含量大,不但影响混凝土拌合物的和易性,而且降低混凝土的强度,影响混凝土的耐久性,引起混凝土的收缩裂缝等,其含泥量要小于1%。

经比较选用宜兴产二级配5 mm～16 mm,16 mm～31.5 mm的单粒级掺配成5 mm～31.5 mm的连续级配碎石。

3 配合比的设计

3.1 配合比的计算

1)配制强度的确定。

通常C50混凝土施工配制强度要求不小于60 MPa,其计算式如下:

fcu,o=fcu,k+1.645σ。

其中,fcu,o为混凝土的施工配制强度,MPa;fcu,k为混凝土的设计强度,MPa;σ为施工单位的混凝土强度标准差,σ=6 MPa。

2)水灰比的确定。

C50混凝土宜采用0.30,0.32,0.34,0.36,0.38五个水灰比进行试拌,来确定最佳水灰比。通常采用0.34作为基准水灰比。

3)用水量的确定。

根据石料的粒径,高效减水剂的减水率及掺量来确定。坍落度在170 mm～200 mm时,用水量控制在160 kg/m3～170 kg/m3。

4)砂率。

泵送混凝土坍落度170 mm～200 mm时砂率取0.37～0.42。

5)砂、石用量。

按绝对体积法计算。

3.2 试配调整

使用试拌机前,应用与试配时混凝土配合比相同的水灰比及灰砂比进行涮膛,以免正式试拌时水泥砂浆粘附筒壁。试拌量应不小于试拌机额定量的1/4,混凝土的搅拌方式及加料,宜与生产时使用的方法相同。

试拌得出的拌合物坍落度不能满足要求或粘聚性和保水性不好时,应在保证水灰比不变的条件下,相应的调整水泥用量和用水量以及外加剂的掺量或砂率。

混凝土拌合物坍落度的检验,应测定0 min,30 min,60 min,90 min的坍落度。因拌出的混凝土的坍落度损失过大,导致运至现场的混凝土无法入模浇筑。因此配合比设计时要认真考虑混凝土在运输、泵送等施工工艺过程中坍落度的损失,确保混凝土入模时的坍落度,满足施工现场的技术要求。

3.3 配合比的确定

当拌合物实测密度与计算值之差的绝对值不超过计算值2%时,可不调整。大于2%时按JGJ 55-2000普通混凝土配合比设计规程规定进行相应的调整。

3.4 C50混凝土配合比在实际工程中的应用

C50混凝土配合比在实际工程中的应用见表1。

4 施工质量控制

4.1 坍落度的检验

通过现场混凝土拌制时对混凝土坍落度的检查,其坍落度、坍落度的损失都在规范允许范围之内。

4.2 强度的检验

对施工过程中混凝土强度进行了检验,其检验结果见表2。

实践证明,通过原材料的质量控制和配合比的优化设计,C50高强混凝土的质量控制是切实可行的,其性能完全满足设计与施工规范要求。

参考文献

[1]吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁路出版社,2005.

[2]张誉.混凝土结构耐久性概论[M].上海:上海科学技术出版社,2003.

[3]JGJ55-2000,普通混凝土配合比设计规程[S].

C50混凝土篇7

大体积混凝土最早应用于水工工程, 且应用较为普遍, 而近年来, 随着社会经济和建筑技术的发展, 建筑规模不断扩大, 高层建筑和超高层建筑也越来越多, 大体积混凝土逐渐成为构建大型设施或超高层建筑的重要组成部分。大体积混凝土在广泛应用于土木工程领域的高层和超高层建筑、大跨度桥梁结构和工业建筑等结构中时, 较多工程出现开裂现象。大体积混凝土在浇筑施工以及后期养护过程中, 由于水泥等胶凝材料的水化反应放出大量的热量即水化热, 并且混凝土体量大、厚度厚, 而混凝土本身是热的不良导体, 水化热积聚在混凝土内部不易散发, 内部温度高达60℃~90℃。但混凝土在降温过程中, 内部热混凝土约束外部冷混凝土的收缩, 即内部温度场存在温度梯度, 形成温度应力, 引起内应力, 在受约束部位, 混凝土的收缩, 将产生很大的拉应力, 如果超过混凝土的极限抗拉强度, 将出现混凝土裂缝。

上海中心大厦工程基础底板直径121m、厚度6m的大圆筒, 一次性浇捣6万m3 C50混凝土。这是一个超大体积混凝土工程, 底板直径大、所需混凝土方量在高层建筑物为历次之最;同时, 混凝土强度等级高, 强度要达到C50设计强度。

这种超大体积混凝土强度等级之高、一次性方量之大和厚度之厚, 在国内外是从未有过的, 以致对如何控制超大体积混凝土裂缝提出了更高的要求。

1 超大体积超厚C50混凝土配合比的研究

超大体积混凝土裂缝的控制是一个系统工程。大体积混凝土的胶凝材料选择与配制、混凝土生产与浇筑施工以及养护等所有环节, 都将会影响到最终混凝土工程的质量好坏程度。然而, 胶凝材料的水化热是进行大体积混凝土温度裂缝控制设计的最主要参考参数, 也是控制超大体积混凝土开裂的源头。

1.1 C50混凝土配合比

经过大量的小试、多次的中试以及一次模拟试验等试验, 并对超大体积C50混凝土配合比的水化热、抗压、劈拉、抗折和弹模等性能以及测温进行了深入研究, 才确定最终配比见表1。

1.2 胶凝体系对混凝土配合比水化热的影响

1.2.1水泥对混凝土水化热的影响

水泥是混凝土胶凝体系中最主要的材料, 并且是影响混凝土中温升的最主要因素之一。由于混凝土的导热率低, 水泥水化时放出的热量不易散失, 容易使混凝土内部最高温度达60℃以上。由于混凝土外表面冷却较快, 就使混凝土内外温差达几十度。混凝土外部冷却产生收缩, 而内部尚未冷却, 就产生内应力, 容易产生微裂缝, 致使混凝土耐水性降低。采用低放热量和低放热速率的水泥就可降低大体积混凝土的内部温升。因此, 主要是采用高性能水泥, 降低水泥的水化热和放热速率是极其重要的。

选用中国建材南方水泥有限公司生产的崛荣水泥, 强度等级为42.5级普通硅酸盐水泥, 技术指标符合现行的国家标准GB175-2007《通用硅酸盐水泥》。

由表2可知, 我们选择的崛荣水泥是中低热水泥, 因为该水泥3d的水化热在低于中热水泥, 7d的水化热在中热水泥和低热水泥之间。并且崛荣水泥的水化放热速率和水化热放热量与水花时间的变化曲线也是较为复合我们工程的实际要求, 既满足工程的水化热要求, 同时水化热又不是太慢来满足工程的C50高强度要求的特性。

由图1和图2可知, 崛荣水泥的水化热放热速率和热量随着水化时间成一定的曲线变化, 早期放热较快, 在12小时左右水泥的水化放热速率达到最大, 之后放热速率逐渐降低, 只是水泥热量在早前增长较快, 之后水化热的增长较为缓慢。

1.2.2矿物掺合料对混凝土水化热的影响

活性矿物掺合料是大体积混凝土不可缺少的组分之一, 一般常用的有粉煤灰、矿粉等。利用它们的物理效应、填充效应和火山灰效应, 不但可以大幅度降低新拌自密实混凝土的内部屈服剪应力, 改善流变性能, 可以改善自密实混凝土结构的孔结构和力学性能, 同时还可以较大幅度地降低水化热。

由图3和图4可知, 粉煤灰和矿粉等矿物掺合料掺入到C50胶凝体系中, 可大幅度的降低混凝土水化热, 3d水化热和7d水化热比基准水泥分别降低了22.3%和13.5%。同时, 水化热放热速率也比基准水泥慢, 以及由水泥、矿粉和粉煤灰组成的胶凝体系水化放热速率的峰值比基准水泥推迟约12小时出现。由于混凝土早期强度性能比较薄弱, 水化热峰值的推后, 有利于混凝土尽快的发展强度, 以至来抵制后期温度应力所引起的温度应力所造成的开裂风险。

1.3 外加剂对混凝土配合比水化热的影响

高性能聚羧酸系减水剂作为最主要的外加剂, 是配制大体积C50混凝土的必不可少的组分之一。高性能聚羧酸系减水剂不但可以降低水胶比, 减少混凝土配合比的总胶用量, 同时在水灰比不变的情况下可以降低了单方水泥用量, 所以可降低混凝土的绝对温升、减小混凝土的化学收缩。根据W.H.dilger和C.Wang的试验结果:高效减水剂推迟水泥水化的开始时间, 但使凝结后的水化速度加快。但总体上比基准水泥的水化放热速率要慢很多。

由图5和图6可知, 掺一定量的外加剂胶凝体系, 也确实能够改变混凝土的整体水化热, 不但水化放热速率大幅度的降低, 而且水化热放热速率比胶凝体系的推迟了约20小时。而且, 降低了混凝土的水化热, 3d和7d水化热分别比基准水泥降低了37.3%和24.6%, 降低幅度较大, 分别比胶凝材料体系的水化热降低了19.3%和12.8%。这些都非常有利于我们对混凝土早期质量的控制。

1.4 超大体积超厚C50混凝土性能的研究

1.4.1 C50混凝土拌合物性能

(1) 混凝土坍落度、扩展度、1小时坍损、2小时坍损

由表3可知, 该C50配合比的工作性比较好, 不但坍损较小, 有利于我们长距离的运输, 可以为多个搅拌站同时供应, 而又能较好的保障混凝土的性能提供保障。同时有利于泵送。

(2) 混凝土含气量

由表4可知, 该C50混凝土含气量适中, 扩展度流淌到500mm大需18s, 不但可以保障混凝土的强度发展, 而且可以为混凝土浇筑时不要一次性流淌的太大提供参考和保证。这是由于上海中心大厦基础底板采取中心开花的混凝土施工方式进行一次性浇筑, 即从圆饼型的圆心部位首先进行浇筑, 而后向四周逐渐搅捣混凝土, 这种方式不希望混凝土的流淌过大。

(3) C50混凝土凝结时间

由表5可知, 超大体积混凝土的凝结时间会随着环境温度的不同而有所变化, 但也是是满足混凝土浇筑施工要求。

(4) C50混凝土现场浇筑时的工作性

由表6和图7可以看到, 该C50混凝土运输到模拟现场工地后的坍落度和扩展度都较好, 整体的和易性包裹性好, 有利于泵送、浇筑施工。

1.4.2 C50混凝土力学性能的研究

上海中心超大体积超厚C50的拌合物性能较为优异, 能够较好的满足我们的泵送、浇筑施工要求。还需要对该C50混凝土的抗压、抗折、劈拉、弹模和轴心抗压等性能进行研究和测试。

由表7可知, 不管是抗压强度还是其他的劈拉强度和弹模都是能够较好的工程设计要求。

1.4.3 C50混凝土温升的研究

根据实际工况条件, 在现场布置测温点, 监测设备采用多点温度微机测量系统。温度监测频率在升温阶段和降温阶段的前5天不应少于1次/2h, 其余不应少于1次/4h, 当混凝土里表温差连续24h小于25℃时可结束温度监测工作。测试的数据进行汇总处理后, 可以下图的最高温度随着龄期的变化曲线。

由图8知, C50混凝土每天的最高温度随着龄期增长存在一定的变化规律, 在前2天升温速率较快, 到第四天时达到最高温度为60.9℃, 之后每天逐渐的降温, 降温速度平均每天不超过1℃, 满足我们的大体积混凝土规范要求。

2 工程应用

上海中心大厦基础底板超大体积超厚C50混凝土于2010年3月26日~3月28日期间开始生产、浇筑。有公司的蒲莲、浦新、长桥、浦升、宏成和富康所组成的6个拌站, 配备400多辆搅拌车, 进行混凝土的生产供应。现场泵车分布最多时为19台泵:6台固定泵+13台汽车泵 (4台56m+9台48m) , 一起将在60个小时内将6万方混凝土一次性泵送到指定的施工部位。

通过各方的共同努力, 上海中心大厦基础底板的混凝土质量取得了优异的成果。6万方混凝土按预定计划完满完成, 并且直径为121m厚为6m的大圆盘混凝土表面几乎无泌水和泌浆, 同时养护至今, 混凝土表面无穿透性裂缝, 也无长而宽的危害裂缝, 仅是在某些部位的表面有极少量的龟裂缝, 对整个底板结构体无质量影响。并且混凝土的强度等指标满足设计要求。

结论

通过对C50混凝土配合比的水泥、矿物掺合料的品种选择和掺量变动, 以及外加剂等各种因素的合成作用, 是混凝土在配合比设计时对应的水化热降到较低的程度。同时通过对超大体积超厚C50混凝土拌合物性能、力学性能和温升等研究, 深入的掌握C50大体积混凝土的各种性能参数, 来满足施工和设计要求。通过研究, 可汇总成如下几个结论:

(1) 选择的崛荣水泥是中低热水泥, 其3d的水化热在低于中热水泥, 7d的水化热在中热水泥和低热水泥之间。水化放热速率和水化热放热量与水花时间的变化曲线也是较为复合我们工程的实际要求, 既满足工程的水化热要求, 同时水化热又不是太慢来满足工程的C50高强度要求的特性。

(2) 粉煤灰和矿粉等矿物掺合料可大幅度的降低混凝土水化热, 3d水化热和7d水化热比基准水泥分别降低了22.3%和13.5%。同时, 水化热放热速率也比基准水泥慢, 以及水化放热速率的峰值比基准水泥推迟约12小时出现。

(3) 外加剂胶凝体系, 也确实能够改变混凝土的整体水化热, 不但水化放热速率大幅度的降低, 而且水化热放热速率比胶凝体系的推迟了约20小时。而且, 降低了混凝土的水化热, 3d和7d水化热分别比胶凝材料体系的降低了19.3%和12.8%。

(4) 该C50混凝土的工作性比较好, 不但坍损较小, 有利于我们长距离的运输, 可以为多个搅拌站同时供应, 而又能较好的保障混凝土的性能提供保障。同时有利于泵送。

摘要：上海中心大厦工程基础底板直径121m、厚度6m的大圆筒, 一次性浇捣6万方C50混凝土。这种超大体积混凝土强度等级之高、一次性方量之大和厚度之厚, 在国内外是从未有过的, 如何控制超大体积混凝土裂缝提出了更高的要求。通过对C50混凝土配合比的水泥、矿物掺合料的品种选择和掺量变动, 以及外加剂等各种因素的合成作用降低混凝土的水化热, 保障了超大体积超厚C50混凝土的质量满足设计、施工和供应等要求。

C50混凝土篇8

湖北沪蓉西高速公路全长320 km,是国家公路主骨架沪蓉国道主干线的重要组成部分,其中宜恩段全长197.8 km,桥隧比例占线路总长的56%,混凝土需求量大,质量要求高。但高速公路沿线从宜昌到恩施均缺乏配制高性能混凝土的优质天然河砂,高速公路建设所需的河砂均需从外地购入,河砂到施工现场最高单方价格可达235元,当施工紧张时期还出现无砂可用现象。

JTJ 041-2000公路桥涵施工技术规范中规定在河砂不易得到时,也可用山砂或硬质岩石加工的机制砂。但机制砂在湖北省内的高速公路工程中无应用先例。同时,机制砂在公路工程和水电行业的生产存在明显不同,水电行业施工地点集中,采用制砂设备先进,所制机制砂稳定,质量优良。但公路工程面临点多面广,质量差异大的问题。主要表现在母岩种类,强度差异大,制砂设备规模小,型号多,质量波动大等方面。这些均为公路工程应用机制砂带来严重的制约,且由于沪蓉西高速公路桥隧多,混凝土质量要求高,因此对于机制砂混凝土的应用就必须更加慎重和严格管理。沪蓉西高速公路宜恩段X2标段机制砂配制的C50混凝土成功预制了952片T形梁,质量优良。

2 配合比所用原材料

1)水泥:

湖北华新水泥有限公司(恩施)生产的P.O42.5等级水泥,其性能如表1所示。

2)粉煤灰:

湖北阳逻电厂,Ⅰ级,性能如表2所示。

3)细集料:

恩施谭家坝富华石料厂生产的机制中砂,其主要物理性能如表3所示。

4)粗集料:

恩施谭家坝富华石料厂5 mm～20 mm连续级配石灰岩碎石,按5 mm～10 mm占30%,10 mm～20 mm占70%掺配组成。

5)外加剂:

武汉浩源外加剂有限公司生产的FDN-1萘系高效减水剂。

3 C50 T梁机制砂配合比设计

按混凝土配合比设计有关规范要求,混凝土的试配强度应达到58.2 MPa,且由于预制T形梁截面面积小,钢筋较密,混凝土浇筑的难度较大,故要求混凝土具有较好的工作性,为此,进行了以下配合比拌制。

拌合物性能:按GB/T 50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准进行测试,基本力学性能测试方法采用GBJ 81-85普通混凝土力学性能试验方法进行测定,混凝土试件尺寸为150 mm×150 mm×150 mm,标准养护后,测定试件的7 d和28 d强度,试验结果如表4所示。

1)水灰比对机制砂混凝土的强度和工作性的影响。从表4可以看出,随着水灰比增大,机制砂混凝土的工作性逐渐得到改善,但当水灰比达到0.35时,出现泌水,并且随着水灰比的增大,机制砂混凝土的强度降低,机制砂混凝土28 d强度降低缓慢,但7 d强度降低幅度略大。综合考虑机制砂混凝土的强度和工作性,机制砂混凝土的水灰比选定为0.32。

2)砂率对机制砂混凝土的工作性和强度影响在一定范围内变动影响并不显著,在配制机制砂混凝土时,随着砂率在一定范围内增加,混凝土的粘聚性得以改善,而流动性亦变化不大。但当砂率增加到一定程度时,由于比表面积的增加,混凝土的工作性将明显降低,混凝土也因过于粘稠而显得粗涩。因此,综合考虑混凝土的各项性能,C50机制砂混凝土的砂率选择为35%。

3)由于机制砂中含有一定量的石粉,为达到相同工作效果,就必须适当地提高机制砂混凝土外加剂的用量。通过适当优化混凝土的配合比,机制砂可以配制出拥有和黄砂混凝土相同坍落度的混凝土。但由于机制砂中可迁移的自由水很少,使得机制砂混凝土较黄砂混凝土粘稠。机制砂的粘结强度要高于黄砂与浆体的粘结强度,同时,由于机制砂中含有石粉,石粉具有填充作用,可以进一步提高混凝土的密实性。

4 机制砂混凝土的施工控制

1)严格控制机制砂的质量,由于机制砂为机械制备,制砂过程中容易产生人为的质量波动。例如制砂机的进料粒度出现大的波动,工艺参数的调整以及制砂机易磨损件未及时更换等均会对机制砂的质量产生较大的影响。机制砂的细度模数变化应控制在±0.2,石粉含量变化控制在±1.0%以内,如果变化超过此范围,必须对混凝土的配合比进行调整。否则机制砂混凝土工作性将出现较大变化,影响构件质量。

2)相同工作性的机制砂混凝土较黄砂混凝土易于液化。因此,当机制砂混凝土浇筑时,应适当缩短振捣时间,以避免机制砂混凝土的离析、泌水。

3)机制砂混凝土的养护,由于机制砂中含有一定量的石粉,致使机制砂混凝土中浆体含量增加,在早期容易失水产生塑性收缩,后期干燥收缩较大。因此,机制砂混凝土必须加强早期和中期养护,一般机制砂混凝土较普通混凝土适当延长养护时间,养护时间控制在14 d。

通过优化混凝土配合比与严格控制施工工艺,浇筑出的混凝土T形梁效果良好,没有出现龟裂等现象,表面气孔较少。现场留样强度均达到设计要求。强度最高达到64.7 MPa,最低强度为53.2 MPa,平均强度为58.9 MPa。T梁现场回弹检测强度为56.7 MPa。

5 机制砂混凝土T形梁的荷载试验

1)在设计荷载作用下,机制砂混凝土的挠度和应变的校正系数均小于1.0,荷载卸除后,结构残余变形小,结构挠度随荷载睁长曲线成线性关系,梁体应变沿高度方向分布基本满足平截面假定,梁体处于良好的弹性工作状态。

2)机制砂混凝土T形梁弯矩破坏试验表明:该梁极限荷载为620 kN,是设计荷载320 kN的1.94倍,满足设计要求。在荷载达到680 kN时,T梁跨中出现裂缝,在荷载达到980 kN时,共计产生裂缝27条,最大裂缝宽为0.23 mm,全部荷载卸除后,跨中挠度残余小,裂缝基本闭合。

3)机制砂混凝土T梁梁端剪力破坏表明:该梁剪力极限荷载为1 940 kN,相应梁端剪力为1 791 kN,是设计荷载815 kN的2.20倍,满足设计要求。

6 结语

通过上述试验,得到如下结论:

1)利用机制砂可以配制出强度和工作性能满足设计要求的T梁高强混凝土。

2)通过严格控制施工工艺及加强机制砂混凝土的养护,可以浇筑出表观质量优良的机制砂混凝土T梁。

3)机制砂混凝土T梁承载能力满足设计要求,且机制砂具有更高的承载能力和抗变形能力。