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C50混凝土配合比設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

2008-08-11 15:58    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  摘要:C50混凝土普通運(yùn)用于高速公路橋梁的上部構(gòu)造中,由于混凝土配合比設(shè)計(jì)不合理,引起混凝土的強(qiáng)度不合格、收縮裂縫、外觀等質(zhì)量缺陷的現(xiàn)象常有發(fā)生,同時(shí)造成生產(chǎn)成本的增大。

  關(guān)鍵詞:原材料的選擇;配合比的確定

  在橋梁的上部結(jié)構(gòu)中,如梁板等混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度基本上采用C50混凝土或大于C50的混凝土。所以對(duì)C50以上混凝土的原材料的選擇、配合比的設(shè)計(jì)、混凝土的施工是至關(guān)重要的。下面就對(duì)C50以上混凝土的原材料選擇、配合比的設(shè)計(jì)、混凝土的施工需注意的事項(xiàng),結(jié)合本人多年來對(duì)橋梁上預(yù)應(yīng)力C50預(yù)制25m、30m組合箱梁、預(yù)制45mT型梁、現(xiàn)澆箱梁及懸澆箱梁配合比的設(shè)計(jì)及原材的選擇注意要點(diǎn)作如下簡述。

  1、原材料

  1.1  集料混凝土中集料體積大約占混凝土體積的3/4,由于所占的體積相當(dāng)大,所以集料的質(zhì)量對(duì)混凝土的技術(shù)性能和生產(chǎn)成本均產(chǎn)生一定的影響,在配制C50混凝土?xí)r,對(duì)集料的強(qiáng)度、級(jí)配、表面特征、顆粒形狀、雜質(zhì)的含量、吸水率等,必須認(rèn)真檢驗(yàn),嚴(yán)格選材。

  這樣才能配制出滿足技術(shù)性能要求的C50混凝土,同時(shí)又能降低混凝土的生產(chǎn)成本。

  1.1.1 細(xì)集料砂材質(zhì)的好壞,對(duì)C50以上混凝土的拌和物和易性的影響比粗集料要大。

  優(yōu)先選取級(jí)配良好的江砂或河砂。因?yàn)榻盎蚝由氨容^干凈,含泥量少,砂中石英顆粒含量較多,級(jí)配一般都能符合要求。山砂一般不能使用,山砂中含泥量較大且含有較多的風(fēng)化軟弱顆粒。

  砂的細(xì)度模數(shù)宜控制在2.6以上,細(xì)度模數(shù)小于2.5時(shí),拌制的混凝土拌和物顯得太粘稠,施工中難于振搗,且由于砂細(xì),在滿足相同和易性要求時(shí),增大水泥用量。

  這樣不但增加了混凝土的成本,而且影響混凝土的技術(shù)性能,如混凝土的耐久性、收縮裂縫等。砂也不宜太粗,細(xì)度模數(shù)在3.3以上時(shí),容易引起新拌混凝土的運(yùn)輸澆筑過程中離析及保水性能差,從而影響混凝土的內(nèi)在質(zhì)量及外觀質(zhì)量。C50泵送混凝土細(xì)度模數(shù)控制在2.6~2.8之間最佳,普通混凝土控制在3.3以下。另外還要注意砂中雜質(zhì)的含量,比如云母、泥的含量過高,不但影響混凝土拌和物的和易性,而且影響混凝土的強(qiáng)度、耐久性,引起混凝土的收縮裂縫等其他性能。

  含泥量不超過2%,云母含量小于1%.

  1.1.2 粗集料粗集料的強(qiáng)度、顆粒形狀、表面特征、級(jí)配、雜質(zhì)的含量、吸水率對(duì)C50混凝土的強(qiáng)度有著重要的影響。配制C50以上混凝土對(duì)粗集料的強(qiáng)度的選取是十分重要的,高強(qiáng)度的集料才能配制出高強(qiáng)度的混凝土。應(yīng)選取質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈的碎石。

  其強(qiáng)度可用巖石立方體強(qiáng)度或碎石的壓碎指標(biāo)值來測定,巖石的抗壓強(qiáng)度應(yīng)比配制的混凝土強(qiáng)度高50%.一般用碎石的壓碎指標(biāo)值來間接判定巖石的強(qiáng)度是否滿足要求。碎石的壓碎指標(biāo)值水成巖(石灰?guī)r、砂巖等)小于10%、變質(zhì)巖(片麻巖、石英巖等)或深層火成巖(花崗巖等)小于12%、噴出巖火成巖(玄武巖等)小于13%.粗集料的顆粒形狀、表面特征對(duì)C50以上混凝土的粘結(jié)性能有著較大的影響。應(yīng)選取近似立方體的碎石,其表面粗糙且多棱角,針片狀總含量不超過8%.影響C50以上混凝土的強(qiáng)度重要因素有集料的強(qiáng)度、水泥石、水泥石與集料之間的粘結(jié)強(qiáng)度,而混凝土中最薄弱的環(huán)節(jié)是水泥石和集料界面的粘結(jié)。

  由于粗集料的表面粗糙、粒徑適中,這樣提高了混凝土的粘結(jié)性能,從而提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度。

  集料的級(jí)配是指各粒徑集料相互搭配所占的比例,其檢驗(yàn)的方法是篩分。級(jí)配是集料的一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo),對(duì)混凝土的和易性及強(qiáng)度有著很大的影響。配制C50混凝土最大粒徑不超過31.5mm,因?yàn)镃50混凝土一般水泥用量在440~500kg/m3,水泥漿較富余,由于大粒徑集料比同重量的小粒徑集料表面積要小,其與砂漿的粘結(jié)面積相應(yīng)要小,其粘結(jié)力要低,且混凝土的均質(zhì)性差,所以大粒徑集料不可能配制出高強(qiáng)度混凝土。集料的級(jí)配要符合要求且集料的空隙要小,通常采用二種規(guī)格的石子進(jìn)行摻配。如5~31.5mm連續(xù)極配采用5~16mm和16~31.5mm二種規(guī)格的碎石進(jìn)行摻配。

  5~25mm連續(xù)級(jí)配采用5~16mm和10~25mm二種規(guī)格進(jìn)行摻配。摻配時(shí)符合級(jí)配要求的范圍內(nèi),可能有二種或三種摻配方案,選取其中體積密度較大者使用,因體積密度大則空隙率小。

  如有二種摻配方案分別為30:70和20:80,其摻配結(jié)果均符合級(jí)配范圍要求,測定二者的體積密度,前者大,則應(yīng)選取摻配比例為30:70的使用。集料中的泥土、石粉的含量要嚴(yán)格控制,其含量大,不但影響混凝土拌和物的和易性,而且降低混凝土的強(qiáng)度,影響混凝土的耐久性,引起混凝土的收縮裂縫等。

  其含泥量要小于1%.1.2 水泥,優(yōu)先選取旋窯生產(chǎn)其強(qiáng)度等級(jí)42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,旋窯生產(chǎn)的水泥質(zhì)量穩(wěn)定。水泥的質(zhì)量越穩(wěn)定,強(qiáng)度波動(dòng)越小。對(duì)未用過的水泥廠要進(jìn)行認(rèn)真調(diào)研。

  1.3 外加劑因C50混凝土的水泥用量比較大,水灰比低,強(qiáng)度要求高,混凝土拌和物較粘稠,這樣給混凝土的施工提出了更高的要求,為了滿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,同時(shí)降低水泥用量,減少工程成本,外加劑的選擇尤為重要。選用外加劑因著重從以下幾個(gè)方面考慮:延緩混凝土的初凝時(shí)間,提高混凝土的早期強(qiáng)度,增加后期強(qiáng)度,減少混凝土坍落度的損失,與水泥的相容性,外加劑的穩(wěn)定性。通常選用高效減水劑、高效緩凝減水劑,高效早強(qiáng)減水劑。如NF、UNF、JC等。

  高效減水劑同時(shí)具有增加混凝土強(qiáng)度和流動(dòng)性。摻高效減水劑的混凝土的坍落度損失一般較快,最好施工時(shí)采用后摻法,這樣可使高效減水劑的減水作用增高,使混凝土的流動(dòng)性增加。

  在溫度低于8~10℃時(shí),高效減水劑雖能增加和易性,但增加強(qiáng)度的作用大大降低。

  所以高效減水劑宜在春秋季節(jié)使用。高效緩凝減水劑有利于控制早期水化,混凝土拌和物坍落度損失小。一般來說,摻量大時(shí)凝結(jié)時(shí)間相應(yīng)增長,但摻量過大時(shí)會(huì)降低早期強(qiáng)度。根據(jù)施工季節(jié)來調(diào)節(jié)摻量。宜在夏季或,結(jié)構(gòu)復(fù)雜配筋密集的構(gòu)件中使用,這樣可避免形成冷縫,方便施工的安排。高效早強(qiáng)減水劑一般不用,除非對(duì)早期強(qiáng)度有特殊要求。一般在冬季使用,來提高混凝土的早期強(qiáng)度,使用時(shí)要慎重,因?yàn)楦咝г鐝?qiáng)減水劑能加快早期強(qiáng)度的發(fā)展,但一般會(huì)降低混凝土的后期強(qiáng)度。

延伸閱讀:C50 混凝土 配合比
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