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自密实混凝土配合比设计方法和步骤

老铁们,大家好,相信还有很多朋友对于自密实混凝土配合比设计方法和步骤和的相关问题不太懂,没关系,今天就由我来为大家分享分享自密实混凝土配合比设计方法和步骤以及的问题,文章篇幅可能偏长,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!

一般采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制自密实混凝土,应符合国家标准GB175-2007 《通用硅酸盐水泥》。对于有温度控制要求的大体积自密实混凝土,需采用矿渣硅酸盐水泥、中热或低热水泥。水泥需水量低,并与所用高效减水剂相容性好。性别。

1.2 外加剂

自密实混凝土中添加外加剂的主要目的是改善混凝土的和易性,增加混凝土的耐久性,降低混凝土的水化热。粉煤灰、粒化高炉矿渣粉等均可用作矿物掺合料。粉煤灰应符合国家标准GB/T1596-2005 《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》。 I 级粉煤灰是自密实混凝土的首选。也可采用II级粉煤灰,但须控制需水比例不超过100%。粒化高炉矿渣粉应符合国家标准GB/T18046-2008 《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》。自密实混凝土宜采用S95级矿渣粉。

1.3 聚合

粗骨料宜采用连续级配或2种以上单粒度级配组合使用,最大公称粒径不应大于20mm;对于结构紧密、形状复杂的垂直构件以及有特殊要求的工程,粗骨料的最大粒径不宜大于16mm。粗骨料中针状片状颗粒的含量对自密实混凝土的间隙通过性影响很大。其含量不应超过8%。粗骨料含泥量和含泥量分别应小于1.0%和0.5%。细骨料宜采用级配区II的中砂。天然砂的含泥量、含泥量和人工砂的石粉含量应符合标准JGJ 52-2006 《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的规定。

1.4 外加剂

外加剂的性能应符合GB8076-2008 《混凝土外加剂》和GB50119-2013 《混凝土外加剂应用技术规范》的相关规定。外加剂应具有较大的减水率和良好的缓凝保塑性。

对于有抗冻要求的自密实混凝土,需添加引气剂,并应控制用量,使空气含量不超过5%。空气含量过高不仅会严重降低混凝土的强度,还会影响自密实混凝土的流动性。性别。

自密实混凝土混合物由于其高流动性而经常发生离析,这通常通过在外加剂中添加增稠剂来解决。最常用的增稠剂是纤维素醚和甲基纤维素。

2 自密实混凝土拌合料性能试验方法

自密实混凝土拌合料除具有普通混凝土拌合料的和易性外,还应满足自密实性能要求。自密实混凝土的自密实性能包括:填充性能、抗离析性能和间隙通过性能。其中,填充性能是自密实混凝土拌合料的必检项目。对于高流动、高填充性能的自密实混凝土,应有抗离析性能要求。

填充性能:通过坍落度膨胀和膨胀时间T500检测判断。填充性能是自密实混凝土拌合物的可控指标。根据施工难易程度分为三个性能等级。 无筋或少筋、泵送浇筑工程、小断面不需找平的混凝土结构,长距离流动的竖向结构,要求坍落度膨胀在550655mm之间; 对于普通普通钢筋混凝土结构,要求坍落度膨胀在660755mm之间,膨胀时间T500不小于2s; 结构紧密的竖向结构对于构件和形状复杂的结构,粗骨料最大粒径不宜大于16mm,坍落度膨胀宜在760850mm之间,膨胀时间T500不宜大于2s。

抗离析性能:以离析率来判断。抗离析性能是自密实混凝土拌合料自密实性能的可选指标。根据流动距离和钢筋密度分为两个性能等级。 混凝土流距小于5m、钢筋净距大于80mm的薄板及竖向结构。偏析率不大于20%; 混凝土流距大于5m、钢筋净距大于80mm的垂直结构,离析率不大于15%;当混凝土流距大于5m且竖向结构钢筋净距小于80mm时,离析率应小于10%。

3 自密实混凝土配合比设计原则

配制自密实混凝土主要是平衡高流动性与抗离析性之间的矛盾。通过试验正确选择砂石用量是自密实混凝土配合比设计的主要参数指标。自密实混凝土配合比设计原则主要包括以下4个原则:

和易性要求:自密实混凝土不仅具有流动性、粘结性和保水性,而且还具有自密实性能。

强度要求:满足设计要求的强度水平。

耐久性要求:自密实混凝土由于胶凝材料用量大、用水量大,收缩大。因此,必须妥善处理自密实性、力学性能和体积稳定性之间的关系。

经济要求:在保证和易性、强度和耐久性要求的前提下,应尽可能减少水泥和外加剂的用量。

4 自密实混凝土配合比设计方法及步骤

4.1 确定单块混凝土中粗骨料和细骨料用量

在制定自密实混凝土配合比时,在水灰比、用水量和胶凝材料用量确定后,粗骨料的用量是影响混凝土拌合物和易性的重要因素。大量试验结果表明,中低强自密实混凝土每立方米粗骨料密实体积应控制在0.280.35m3。粗骨料体积含量过少,会导致混凝土弹性模量等力学性能显着降低;粗骨料体积含量太大,会显着降低混凝土拌合料的和易性,不能满足自密实性能要求。

除粗骨料外,自密实混凝土中砂浆的性能对混凝土混合物的和易性也起着关键作用。砂浆中砂的体积分数能显着影响砂浆的稠度,从而影响混凝土拌合物的和易性。根据实验统计,中低强度自密实混凝土砂浆中砂的体积分数以0.420.45为宜。如果太小,会降低混凝土的强度,影响混凝土的自密实性能;如果太小,会导致混凝土收缩,体积稳定性差。

1)确定粗骨料用量

通过选择每立方米混凝土的粗骨料体积,测量粗骨料的表观密度,即可计算出每立方米混凝土的粗骨料用量。

数量。计算公式为:

Mg=g·Vg(1)

式中:

Mg—— 每立方米混凝土粗骨料用量,kg;

g—— 粗骨料表观密度,kg/m3;

Vg—— 每立方米混凝土中粗骨料的体积,m3。

2)细骨料用量的确定

砂浆体积按下式计算:Vm=1-Vg (2)

式中:Vm—— 每立方米混凝土中砂浆的体积,m3;

Vg—— 每立方米混凝土中粗骨料的体积,m3。

通过选择砂浆中砂的体积分数s,测量细骨料的表观密度s,即可得到每方混凝土中砂的体积Vs和质量Ms。计算公式:

Vs=Vm·s (3)

Ms=s·Vs (4)

式(3)和式(4)中:

VS—— 每立方米混凝土中砂的体积,m3;

vm—— 每立方米混凝土砂浆用量,m3;

s——砂浆中砂的体积分数,范围为0.42至0.45;

Ms——每立方米混凝土中砂的质量,kg;

s—— 细骨料表观密度,kg/m3。

4.2 自密实混凝土强度和水灰比计算

根据自密实混凝土的设计强度等级,按照JGJ55-2011 《普通混凝土配合比设计规程》的规定选取混凝土强度的标准差,即可得到自密实混凝土的配制强度。计算公式如下:

fcu, o=fcu, k+1.645 (5)

式中:

fcu,o—— 混凝土配制强度,MPa;

fcu、k——混凝土设计强度等级,MPa;

—— 混凝土强度标准偏差,MPa。

自密实混凝土的水灰比与混凝土配制强度和工程所用原材料密切相关。通过试验可以建立水灰比与自密实混凝土抗压强度之间的关系。当无法获得上述检验统计量时,也可按以下公式计算:

式中:

W/B——混凝土水灰比;

实测fce——水泥抗压强度,MPa;

——矿物掺合料含量质量分数;

y—— 矿物掺合料胶凝系数;

粉煤灰(0.3)可取0.4,矿渣(0.4)可取0.9;

fcu,o—— 混凝土配制强度,MPa。

4.3 计算单混凝土混凝土用水量

单方混凝土中水泥浆体积Vp等于1m3混凝土拌合料中砂浆体积Vm减去砂体积Vs。计算公式如下:

Vp=Vm-Vs (7)

每立方米混凝土用水量按照体积计算法公式计算,如下式所示:

式中:

Vw——单位用水量,m3;

VP——水泥浆体积,m3;

Vo——混合气体含量,可考虑2%气体含量,m3;

c、m—— 水泥和矿物掺合料表观密度,g/cm3;

——矿物掺合料含量质量分数; B/W——胶水比,即水胶比的倒数。

根据计算出的单位水量Vw,乘以水的密度(1000kg/m3),计算出单块混凝土的用水量Mw。

4.4 胶凝材料用量计算

通过上式求得的水灰比和单位用水量,即可计算出单块混凝土中胶凝材料的总量。根据矿物掺合料在胶凝材料中的质量分数,即可得出单块混凝土中矿物掺合料的质量和数量。水泥质量。如下式所示:

Mb=Mw (W/B) (9)

Mm=Mb· (10)

Mc=Mb-Mm (11)

式中:

mb—— 单位混凝土胶凝材料总量,kg;

MW—— 每立方米混凝土用水量,kg;

W/B——水胶比;

Mm——单层混凝土矿物掺合料用量,kg;

——矿物掺合料含量质量分数;

Mc—— 单混凝土水泥用量,kg。

4.5 添加剂用量

由于每种外加剂对自密实混凝土工作性能的影响不同,试验时可根据经验和自密实混凝土工作性能调整掺量。

4.6 自密实混凝土配合比试拌及调整

根据上述计算,得出初步的混凝土配合比,并进行试拌,检验混合物的自密实性能,如填充能力、间隙通过能力和抗离析能力等。当自密实性能满足要求时,需制作28天混凝土抗压强度试验试件。如果混合料的自密实性能不能满足要求,应进行调整。在保证水灰比不变的情况下,应合理调整胶凝度。材料用量、外加剂用量或砂的体积分数,直至满足要求。

5 自密实混凝土配合比设计实例

5.1 自密实混凝土性能设计要求

强度等级:C40

坍落度扩展:650mm50mm

5.2 原材料特性

台泥重庆水泥厂生产的台泥P·O 42.5级水泥实测强度为49.0MPa,水泥密度为3.08g/cm3;重庆华洛电厂生产的二级粉煤灰,粉煤灰密度为2.24g。 /cm3;粗骨料为碎石,5-20mm连续级配,表观密度2.65g/cm3;细骨料为河砂,细度模数2.70,表观密度2.65g/cm3;外加剂为江苏博特新材料有限公司生产的聚羧酸高效减水剂;混合水为饮用水。

5.3 初步配合比设计

根据上述自密实混凝土配合比设计方法和步骤,1m3自密实混凝土中粗骨料的密实体积为0.32m3,砂浆中砂的体积分数为0.42,粉煤灰的质量分数为0.3 ,减水剂的添加量通过实验确定。经计算,C40自密实混凝土初步配合比为:水灰比0.34,水泥368kg/m3,粉煤灰158kg/m3,碎石848kg/m3,砂768kg/m3,单位用水量179kg/m3,苏博特聚羧酸高效减水剂掺量1.2%。

5.4 测试验证

按上述计算出的初步自密实混凝土配合比进行混凝土试拌,测试混合物的自密实性能和28天的硬化抗压强度。验证结果表明,混凝土拌合物的自密实性能良好。坍落度膨胀660mm,膨胀时间T500为2.3s,离析率为17.5%,28d立方体抗压强度48.5MPa,满足配制强度要求,满足自密实混凝土工作性能要求。

6 结论

(1)自密实混凝土配合比设计主要从自密实、力学性能和体积稳定性三个方面确定配合比设计参数:每立方米混凝土粗骨料体积应在0.280.35m3之间,细骨料体积宜在0.280.35m3之间。材料与砂浆的体积比范围为0.420.45,自密实混凝土的水灰比应小于0.45。

用户评论

焚心劫

终于看到一篇讲解自密实混凝土配合比设计的文章了!之前学习建筑的时候就感觉这个课题太难解决了,现在看来步骤还是比较清晰的,等我回去好好研究一下。

    有20位网友表示赞同!

失心疯i

作为一名施工工程师,对自密实混凝土的运用越来越感兴趣。这篇文章详细地介绍了不同的配合比设计方法,确实很有参考价值。希望能看到更多实际案例的分析和推广经验。

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迁心

我觉得文章里把“自密实混凝土”的特点提得很清楚,是由于降低水泥用量实现高强度、可塑性而设计的,这非常关键!我之前看过有些介绍说它是专门用于结构基础施工的,但实际应用范围其实更广泛吧?

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?娘子汉

配合比设计虽然是一个重要环节,但我更觉得工程实践才是检验真理的唯一标准。文章应该多些案例分析和经验总结,帮助我们更好地理解自密实混凝土的设计思路和施工工艺。

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黑夜漫长

学习了这篇文章后,我开始思考自密实混凝土能否应用于我的项目中。由于我们的建筑造型比较复杂,传统钢筋混凝土的加工难度大,如果能使用自密实混凝土就省时省力多了!

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有恃无恐

关于自密实混凝土的抗渗性问题,文章并没有详细阐述,这个对于一些需要防水防腐施工的工程来说非常重要。我希望作者能够在后续文章中进行更深入地探讨。

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相知相惜

这篇文章对新手小白来说太难理解了!好多专业术语我都看不懂啊,希望你能用通俗易懂的语言解释一些关键概念,这样更能帮助到我们实际操作中的人

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暮染轻纱

自密实混凝土配合比设计方法确实很有意思!我很想尝试在我们的工程项目中应用,看看效果怎么样。期待更多的资料和技术支持!

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ˉ夨落旳尐孩。

虽然文章介绍了多种设计方法,但我个人还是更倾向于运用经验法,因为很多时候实际情况会有一些突发变化,需要根据现场情况进行灵活调整。

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゛指尖的阳光丶

自密实混凝土的环保性能也很令人关注啊!利用更少水泥可以减少碳排放,这对于推动建筑行业可持续发展非常重要。文章有没有提到一些具体的减量方案呢?

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浮光浅夏ζ

我曾经尝试使用过自密实混凝土,发现它的施工精度更高,表面光洁度更好。希望以后能够看到更多新技术和应用案例,把自密实混凝土推广得更广泛!

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白恍

感谢作者对我们分享如此宝贵的经验!这篇文章让我对自密实混凝土有了更深入的了解,也鼓舞了我更加努力学习和实践。

    有9位网友表示赞同!

逾期不候

这个文章写的太好了!把整个配合比设计的流程理得很清楚,每一个步骤也都解释得很详细。我现在终于明白了为什么自密实混凝土能够达到如此高的强度和密度。

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