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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 畢業(yè)論文</p><p> 畢業(yè)論文成績(jī)?cè)u(píng)定書 </p><p> 1、設(shè)計(jì)題目 c60高強(qiáng)混凝土配合比與應(yīng)用 </p><p> 2、設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師(簽名) </p&g
2、t;<p> 3、設(shè)計(jì)評(píng)閱人(簽名) 評(píng)閱日期 </p><p> 4、評(píng)定意見及成績(jī) </p><p> 2015 年 6 月 日</p><p><b> 內(nèi)容摘要</b>&l
3、t;/p><p> 高強(qiáng)混凝土是指普通硅酸鹽水泥、石、砂為原材料,經(jīng)過一般的拌合技術(shù),摻入最新型的高效減水劑(本實(shí)驗(yàn)用聚羧酸減水劑)和礦物質(zhì)(本實(shí)驗(yàn)用粉煤灰)。使得新拌高強(qiáng)混凝土擁有良好的和易性,進(jìn)而使得硬化后混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C60及其以上。</p><p> 本論文主要研究的是高強(qiáng)混凝土的配合比與應(yīng)用。利用正交法對(duì)高強(qiáng)混凝土實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì),進(jìn)而得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究,結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
4、分析結(jié)果和考慮耐久性的要求。</p><p> 關(guān)鍵字:高強(qiáng)混凝土、和易性、配合比、耐久性、水灰比、</p><p><b> 目錄</b></p><p> 第1章 緒 論1</p><p> 1.1混凝土的概述1</p><p> 1.2混凝土配合比設(shè)計(jì)方法研究進(jìn)展1<
5、/p><p> 1.3傳統(tǒng)的普通混凝土配合比設(shè)計(jì)方法1</p><p> 1.4 混凝土的主要性質(zhì)2</p><p> 1.5高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用3</p><p> 1.5.1高層建筑結(jié)構(gòu)3</p><p> 1.5.2預(yù)應(yīng)力和大跨度結(jié)構(gòu)的應(yīng)用3</p><p> 1.5.3有害
6、物質(zhì)的環(huán)境下建筑物或構(gòu)筑物3</p><p> 第2章 高強(qiáng)混凝土以及配合比設(shè)計(jì)的定義5</p><p> 2.1高強(qiáng)混凝土的原材料5</p><p><b> 2.1.1水泥6</b></p><p> 2.1.2細(xì)骨料7</p><p> 2.1.3粗骨料8</p&
7、gt;<p> 2.1.4減水劑9</p><p> 2.1.5超細(xì)礦物質(zhì)摻合料10</p><p> 2.2 配合比設(shè)計(jì) 11</p><p> 第3章 高強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)方案14</p><p> 3.1高強(qiáng)混凝土配合比的方案14</p><p> 3.2混凝土配合比
8、設(shè)計(jì)過程15</p><p> 3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算和數(shù)據(jù)分析20</p><p> 3.4 各材料用量22</p><p> 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果23</p><p> 3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)24</p><p> 第4章 實(shí)驗(yàn)影響因素25</p><p> 4.1 外加劑對(duì)實(shí)
9、驗(yàn)強(qiáng)度的影響25</p><p> 4.2 影響耐久性的原因25</p><p> 4.3 影響強(qiáng)度的原因27</p><p> 4.4 提高混凝土的強(qiáng)度和促進(jìn)強(qiáng)度發(fā)展的措施27</p><p> 4.5 混凝土標(biāo)養(yǎng)和自然養(yǎng)的區(qū)別28</p><p> 4.5.1 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28</p>
10、<p> 4.5.2 自然養(yǎng)護(hù)28</p><p> 第5章 混凝土質(zhì)量上的通病29</p><p> 第6章 實(shí)驗(yàn)總結(jié)36</p><p><b> 結(jié)束語(yǔ)38</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)39</b></p><p><
11、;b> 致謝40</b></p><p><b> 第1章 緒 論 </b></p><p><b> 1.1混凝土的概述</b></p><p> 混凝土,簡(jiǎn)寫為“砼”,是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料,砂、石作集料,與水(加或不加外
12、加劑和摻合料)按一定比例配合,經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而得的水泥混凝土,也稱普通混凝土。它廣泛應(yīng)用于土木工程。 </p><p> 混凝土是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一。它是由膠結(jié)材料,骨料和水按一定比例配制,經(jīng)攪拌振搗成型,在一定條件下養(yǎng)護(hù)而成的人造石材。混凝土具有原料豐富,價(jià)格低廉,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn),因而使其用量越來越大;同時(shí)混凝土還具有抗壓強(qiáng)度高,耐久性好,強(qiáng)度等級(jí)范圍寬
13、,使其使用范圍出十分廣泛,不僅在各種土木工程中使用,就是造船業(yè),機(jī)械工業(yè),海洋的開發(fā),地?zé)峁こ痰?,混凝土也是重要的材料?lt;/p><p> 1.2混凝土配合比設(shè)計(jì)方法研究進(jìn)展</p><p> 混凝土配合比設(shè)計(jì)是指以適當(dāng)比例的水泥、水、砂石骨料、外加劑和礦物摻合料一起配合而得到可以滿足工程要求和合法規(guī)范的混凝土,設(shè)計(jì)混凝土配合比的有兩個(gè)目的,一個(gè)目的是要獲得滿足能要求的混凝土,另一個(gè)則
14、是滿足性能要求的混凝土盡可能低的成本的投入,設(shè)計(jì)混凝土配合比的目的是得到造價(jià)更低的、性能更優(yōu)的混凝土。設(shè)計(jì)混凝土配合比的任務(wù)是確定滿足設(shè)計(jì)性能要求的,經(jīng)濟(jì)的混凝土中各組成材料數(shù)量之間的比例關(guān)系。[1]</p><p> 1.3傳統(tǒng)的普通混凝土配合比設(shè)計(jì)方法 </p><p> 普通混凝土配合比的設(shè)計(jì)方法是一種計(jì)算—試配法,計(jì)算法則基于逐級(jí)填充原理,即膠凝材料和水形成水泥漿,再用水泥漿去
15、填充砂和碎石的空隙組成砂漿,砂漿再填充石子的空隙組成混凝土。粗略計(jì)算配合比的時(shí)候,應(yīng)該按照所確定的材料用量,測(cè)試試件的物理力學(xué)性混凝土試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到 28 天能;如果是測(cè)試結(jié)果出來是可以滿足設(shè)計(jì)要求的,那么就可以用這組配合比當(dāng)中了;如果是不可以滿足的話,那么就需要從新設(shè)計(jì)配合比,直到最后混凝土的強(qiáng)度能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求才可以。</p><p> 混凝土1立方體積就等于水泥、砂、石和水四種材料的絕對(duì)體積和混凝土材料中
16、所含空氣體積之和。如果是以混凝土拌成物在進(jìn)過經(jīng)振搗后測(cè)得的重為依據(jù)。那么顯而易見前者是比較的繁瑣,但是可取之處,它應(yīng)用范圍比較廣泛,而且還具有很高的實(shí)用價(jià)值。雖然后一個(gè)簡(jiǎn)便宜操作,但還是需測(cè)定大量的混凝土濕容重,還必須要有充分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。顯而易見,兩個(gè)方法都是以實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的半定量方法,利用這兩種方法,可以配制出滿足技術(shù)和強(qiáng)度要求的混凝土,設(shè)計(jì)配合比相對(duì)就是很簡(jiǎn)單,也比較成熟。所以我們現(xiàn)在大多數(shù)喜歡有這種方法來設(shè)計(jì)混凝土的配合比。<
17、;/p><p> 1.4 混凝土的主要性質(zhì)</p><p> 混凝土是經(jīng)過組成材料經(jīng)過配合、攪拌、在沒有澆筑成型、還沒有達(dá)到凝結(jié)硬化前的塑性狀態(tài)的混合料,稱新辦的混凝土或者是混凝土拌合物。其主要是混凝土拌合物的和易性。</p><p><b> 和易性</b></p><p> 和易性是指在一定的條件下,方便于施工操
18、作,而且質(zhì)量均勻,密實(shí)的混凝土的性能。包括:流動(dòng)性、粘聚性和保水性三個(gè)方面。和易性的好壞直接影響著混凝土施工的質(zhì)量問題,澆筑、振搗、成膜的簡(jiǎn)單困難程度,同時(shí)還影響著混凝土硬化后的性能,如密實(shí)度、強(qiáng)度、耐久性。</p><p><b> 流動(dòng)性</b></p><p> 流動(dòng)性是指混凝土拌合物在自重或者是振搗的作用下,產(chǎn)生流動(dòng)并均勻密實(shí)的填滿模板的性能,卻是混凝土和
19、易性的最重要方面,流動(dòng)性的大小反映著拌合物的稀稠,流動(dòng)性好的話,操作就會(huì)簡(jiǎn)單方便,容易振搗,成型,但是如果流動(dòng)性要是過大的話,拌合物就會(huì)分層離析,就會(huì)影響均勻性。</p><p><b> 黏聚性(離析)</b></p><p> 黏聚性是混凝土拌合物有一定的黏結(jié)力,在澆筑和運(yùn)輸過程中不致出現(xiàn)分層離析,這樣就會(huì)讓混凝土保持著整體的均勻性,如果是黏結(jié)力不好的混凝土拌
20、合物,砂漿與碎石就會(huì)容易分離。這樣的話就會(huì)產(chǎn)生鋒面。空洞現(xiàn)象,嚴(yán)重的影響混凝土的質(zhì)量問題。</p><p> 保水性( 保證水分不吸收)</p><p> 保水性就是指混凝土拌合物有一定的保水能力,在施工的過程不會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的滲水現(xiàn)象,如果是保水性差的話,混凝土在振搗的后,一部分水就會(huì)離析出來,就會(huì)影響毛細(xì)管孔道的形成??傊褪菚?huì)影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。</p><
21、;p> 1.5高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用</p><p> 1.5.1高層建筑結(jié)構(gòu) </p><p> 高層建筑中通常采用高強(qiáng)混凝土可以大幅度縮小底層混凝土柱子的截面尺寸,擴(kuò)大柱網(wǎng)間距,擴(kuò)大空間,增大建筑使用面積。上下柱子采用不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土有利于統(tǒng)一柱子尺寸和模板規(guī)格,方便施工,節(jié)約周轉(zhuǎn)耗材的投入,并可利用高強(qiáng)混凝土的早強(qiáng)特點(diǎn)加快施工進(jìn)度。高強(qiáng)混凝土還因徐變小,彈性模量高,可以減少柱
22、子的壓縮量和增加結(jié)構(gòu)剛度,這對(duì)高層建筑來源是非常重要的。</p><p> 1.5.2預(yù)應(yīng)力和大跨度結(jié)構(gòu)的應(yīng)用</p><p> 預(yù)應(yīng)力混凝土有著較高的承載力,還有很好的抗震性能以及防火功能,環(huán)科院增加空間的凈高度,高強(qiáng)混凝土有著彈性模量高,徐變小的特點(diǎn),可以減少預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失,很大的減小建筑構(gòu)件的截面尺寸,減輕構(gòu)件的自重。從而應(yīng)用于各大跨度的建筑物中、高層建筑以及超高層建筑當(dāng)中
23、。</p><p> 截止目前大跨度的建筑結(jié)構(gòu)主要有這么幾種形式存在:</p><p> 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)2)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)3)膜結(jié)構(gòu)4)薄膜結(jié)構(gòu)5).......</p><p> 對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)來說,大跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土近幾年很流行,所以其設(shè)計(jì)也越來越到人們?nèi)找嬷匾暳恕?lt;/p><p> 1.5.3有害物質(zhì)的環(huán)境下建筑物或構(gòu)筑物 </p&
24、gt;<p> 因?yàn)楦邚?qiáng)混凝土有較強(qiáng)的抗腐蝕能力還有優(yōu)良的耐久性。所以在貯存某些有害化學(xué)物品的倉(cāng)庫(kù),周圍大氣中有較高的鹽工程建筑物,以及直接受到侵蝕性物質(zhì)作用或機(jī)械廠房、車庫(kù)等地面構(gòu)件都應(yīng)該采用高強(qiáng)混凝土。</p><p> 這主要的體現(xiàn)了混凝土的抗腐蝕性,而混凝土的抗腐蝕性是指混凝土在抵抗外界侵蝕介質(zhì)侵入硬化水泥漿內(nèi)部進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),引起混凝土腐蝕破壞的性能。而混凝土的侵蝕性和水泥的品種,混凝土
25、的密實(shí)度和孔隙特征有一定的關(guān)系。</p><p><b> 混凝土侵蝕的類型:</b></p><p> 1、侵析腐蝕 2、交換腐蝕 3、結(jié)晶腐蝕</p><p> 各種腐蝕破壞的程度主要決定于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),混凝土的水膠比、水泥的成分、粗細(xì)骨料的種類和級(jí)配、外加劑以及施工水平等都影響著其抗腐蝕性。</p><p>
26、 綜上所述,如果想要切實(shí)解決混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕等問題,除了應(yīng)繼續(xù)重視混凝土中鋼筋的腐蝕機(jī)理及防護(hù)措施外,也要加強(qiáng)對(duì)混凝土的腐蝕及其防護(hù)方法的進(jìn)一步研究,對(duì)建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、養(yǎng)護(hù)和使用等方面予以綜合考慮,達(dá)到標(biāo)本兼治,相得益彰,從而確?;炷翗?gòu)筑物的安全可靠、進(jìn)而得到長(zhǎng)期的使用。</p><p> 第2章 高強(qiáng)混凝土以及配合比設(shè)計(jì)的定義</p><p>
27、高強(qiáng)混凝土是指強(qiáng)度等級(jí)為 C60 及其以上強(qiáng)度的混凝土。使用的原材料主要有水泥、砂、石、減水劑或同時(shí)外加等。一般都是采用常規(guī)的方法制作混凝土。 </p><p> “配合比設(shè)計(jì)”主要是確定混凝土中各組成材料的用量,即 1立方混凝土中各成分的質(zhì)量,以單位 kg/m3表示。配合比設(shè)計(jì)必須考慮的性能要求: </p><p> ?。?)剛攪拌的混凝土澆筑的各種參數(shù)有可靠性、運(yùn)輸時(shí)間、天氣溫度、坍
28、落度破壞等。 </p><p> ?。?)等硬化后混凝土的性能要求有耐久性、強(qiáng)度、徐變、干縮等。 </p><p> 2.1高強(qiáng)混凝土的原材料</p><p> 設(shè)計(jì)高強(qiáng)混凝土配合比應(yīng)符合現(xiàn)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ55的規(guī)定,并且要滿足施工與設(shè)計(jì)的要求。</p><p> 1)在滿足結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求下。不論橋梁或
29、隧道或者是混凝土路面等,在設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)對(duì)不同的結(jié)構(gòu)部位提出不同的強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)。為了保證結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性,在設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí),必須考慮到結(jié)構(gòu)物的重要性、安全性。同時(shí)施工單位的施工水平等因素,應(yīng)該采用一個(gè)比設(shè)計(jì)強(qiáng)度高的配制強(qiáng)度,這樣就可以滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的規(guī)范了。</p><p> 2)滿足高施工性的要求。高強(qiáng)混凝土大多用于大跨度橋梁、長(zhǎng)隧道和高層鋼筋混凝土建筑物等中,這些建筑物配筋率大,混凝土澆筑困難,坍落度若小
30、于15cm ,施工很困難,故一般都采用18cm的坍落度。</p><p> 3)滿足高耐久性的要求。為了提高高強(qiáng)混凝土的抗碳化、抗?jié)B性、抗凍性、耐磨性和抗化學(xué)腐蝕性等,要求高強(qiáng)混凝土必須具有高耐久性。 4)滿足經(jīng)濟(jì)的要求。在滿足高強(qiáng)度、高施工性和高耐久性的前提下,配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量降低高價(jià)材料的用量,降低工程造價(jià),同時(shí),盡量減少配合比設(shè)計(jì)中的試驗(yàn)次數(shù),降低試驗(yàn)成本。</
31、p><p><b> 2.1.1水泥</b></p><p> 水泥,俗稱洋灰、紅毛泥、英泥,主要用于土木工程上的膠凝性材料的總稱,依照膠凝性質(zhì)的不同,可分為水硬性水泥與非水硬性水泥,其誕生于1824年,是當(dāng)今全球上最為重要的建筑材料之一。中國(guó)人稱水泥作紅毛泥是因?yàn)樗鄰耐鈬?guó)引入,而外國(guó)人被稱為紅毛。水泥的種類繁多,按其礦物組成分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥
32、、氟鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥以及少熟料或無熟料水泥等。而按其用途和性能又分為普通水泥、專用水泥和特種水泥三大類。</p><p> 配制高強(qiáng)混凝土一般采用強(qiáng)度等級(jí)不小于42.5的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或特種水泥(球狀水泥、調(diào)粒水泥和活化水泥)。水泥和摻加的礦物質(zhì)超細(xì)粉的總用量控500kg/m3~600kg/m3范圍內(nèi)。水泥是混凝土中最主要的組成成分。合理選擇水泥,是對(duì)于保證混凝土的質(zhì)量,降低混凝土成本是非常
33、重要的,水泥的品種很多,在選擇水泥時(shí)應(yīng)該考慮結(jié)構(gòu)所處的位置和環(huán)境條件等多種因素,進(jìn)而才可以選擇合適的水泥。 對(duì)于配制高強(qiáng)高性能混凝土用的水泥還應(yīng)滿足下</p><p><b> 列具體要求:</b></p><p><b> 水泥強(qiáng)度</b></p><p> 水泥的強(qiáng)度是水泥技術(shù)中最基本的要求指標(biāo)。水泥強(qiáng)度的好壞直
34、接會(huì)反映水泥的質(zhì)量水平和使用價(jià)值,也是水泥混凝土和砂漿配合比設(shè)計(jì)的重要計(jì)算參數(shù)。水泥的強(qiáng)度越是高,它的膠結(jié)能力也越強(qiáng)。普通的硅酸鹽水泥的強(qiáng)度主要取決于熟料的礦物組成和水泥的細(xì)度,除此以外還要與水灰比、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)條件、養(yǎng)護(hù)齡期等因素有關(guān)。水泥強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定齡期測(cè)定的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來劃分,以28d抗壓強(qiáng)度作為強(qiáng)度等級(jí)。硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)分為42.5,42.5R,52.5,52.5R,62.5,62.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。 水泥型號(hào)根據(jù)3
35、d強(qiáng)度分為普通型和早強(qiáng)型或稱R型。早強(qiáng)型水泥早期強(qiáng)度發(fā)展較3d強(qiáng)度可達(dá)28天強(qiáng)度的50%,并較同等水泥3d強(qiáng)度提高10%以上。</p><p><b> 水泥的堿含量</b></p><p> 堿含量就是水泥中堿物質(zhì)的含量,用Na2O合計(jì)當(dāng)量表達(dá)。即堿量=Na2O+0.658K2O。堿含量主要從水泥生產(chǎn)原材料帶入。尤其是粘土中攜帶入。堿含量多的話有可能產(chǎn)生堿骨料反
36、應(yīng)。在混凝土堿骨料反應(yīng)通常是指來自水泥、外加劑、環(huán)境中的堿在水化過程中析出氫氧化鈉和氧化鈣與骨料(指砂、石)中活性的二氧化硫相互作用。形成堿的硅酸鹽凝膠體。致使混凝土發(fā)生體積膨脹和龜裂,最后就會(huì)導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞破壞。</p><p> 發(fā)生堿骨料反應(yīng)條件: </p><p> 1、骨料中具有堿活性物質(zhì); </p><p> 2、混凝土中具有足夠量
37、的堿(主要來自水泥)堿含量>3.0kg/m3; </p><p> 以上兩項(xiàng)條件同時(shí)存在時(shí),才會(huì)發(fā)生混凝土堿骨料反應(yīng)。否則不發(fā)生堿骨料反應(yīng)。 </p><p> 改善措施(使用對(duì)象) : </p><p> 1、降低水泥總量,使用礦渣粉代替,可有效降低混凝土中總堿量。 </p><p> 2、選擇低硫酸鈉減水劑。市場(chǎng)
38、主流高效奈系減水劑中Na2(SO)4含量在2~20%間不等。對(duì) 混凝土總堿量影響不容忽視。 </p><p><b> 2.1.2細(xì)骨料</b></p><p> 細(xì)骨料一般是指砂。砂的好壞是直接對(duì)混凝土拌和物和易性的影響要比粗集料大很多。所以在選擇砂的時(shí)候,應(yīng)選取砂中含泥量、雜物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)等含量少的1類或n類江砂、河砂。砂中石英顆粒含量多則堅(jiān)固性較好。 砂子
39、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,因?yàn)樯凹?xì)。如果要滿足相同和易性的要求的同時(shí),將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的增加水泥用量。這樣,就不僅會(huì)加大成本的投入,而且也會(huì)影響混凝土的性能,比如會(huì)影響耐久性、收縮裂縫等。砂也不宜太粗細(xì)度模數(shù)大于3.3時(shí)。就會(huì)引起剛剛攪拌的混凝土在泵車運(yùn)輸?shù)倪^程中產(chǎn)生離析及保水性差,所以就會(huì)影響混凝土的內(nèi)在和外在的質(zhì)量問題。</p><p> 在滿足
40、混凝土的所有性能下,我們盡量去選擇砂時(shí)要選擇砂率比較低的砂,因?yàn)槭窃谒z比相同的情況下。砂率在混凝土扮演者主要的角色,它會(huì)影響拌和物的和易性。</p><p> 如果砂率低的話那么拌和物的流動(dòng)性就會(huì)增大。因?yàn)镃60混凝土用水量是較低的,所以砂漿量要由增加砂率來補(bǔ)充砂率宜適量增大。才能滿足混凝土拌和物的和易性。但砂率如果過大,就會(huì)使得C60混凝土拌和物滿足設(shè)計(jì)的和易性,勢(shì)必將會(huì)增大用水量。但是增加水量會(huì)使混凝土強(qiáng)
41、度降低。所以,只有選擇砂率在33%一38% 之間的,這樣的話設(shè)計(jì)出來的C60混凝土最適宜。</p><p> 2.1.3粗骨料 </p><p> 普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石。由天然巖石或卵石經(jīng)破碎、篩分而得的,粒 徑大于5mm的巖石顆粒,稱為碎石或碎卵石。巖石由于自然條件作用而形成的,粒徑大 于5mm的顆粒,稱為卵石。粗骨料中常含有一些有害雜質(zhì),
42、如黏士、淤泥、細(xì)屑、硫酸鹽、硫化物和有機(jī)雜質(zhì)。 它們的危害作用與在細(xì)骨料中的相同。</p><p> 表1 石子中有害雜質(zhì)及針片狀顆粒限制值如</p><p> 配置混凝土?xí)r所采用的粗骨料,應(yīng)滿足《建筑用碎石、卵石》(GB/T 14685-2001) 的要求。對(duì)重要工程的混凝土所使用的石子,應(yīng)進(jìn)行堿活性檢驗(yàn),在水泥用量和水用量相同的情況下,碎石拌制的混凝土流動(dòng)性較差,但強(qiáng)度較高, 而卵
43、石拌制的混凝土則流動(dòng)性較好,但強(qiáng)度較低。</p><p> 強(qiáng)度的混凝土就需要高強(qiáng)度的材料輔助才能配制出,而碎石的強(qiáng)度決定著混凝土抗壓強(qiáng)度是否達(dá)到需要的強(qiáng)度要求。 </p><p> 碎石的吸水性直接影響混凝土和易性,碎石在攪拌的過程中,可以直接吸收部分?jǐn)嚢栉锏挠盟?,從而就?huì)降低水膠比,最后就會(huì)使得拌和物的坍落度減小。 </p><p> 但是石灰石卻有著較大
44、的孔隙率和吸水率,石灰石會(huì)吸收水泥漿的孔隙,從而使得水膠比接近碎石的表面,最后形成了水膠比梯度,將會(huì)很好的改善水泥與碎石的粘結(jié)。 </p><p> 對(duì)于C60 混凝土。當(dāng)碎石的最大粒徑超過31.5mm后,因?yàn)閷?huì)減少用水量,從而將會(huì)獲得強(qiáng)度的提高,將會(huì)被較少的粘結(jié)面積及大粒徑集料造成的不均勻性的不利影響所抵消,因而這樣做是沒有什么好處的。在實(shí)踐中也可以證明當(dāng)水泥用量、砂率、水膠比一定時(shí)?;炷恋膹?qiáng)度高低就會(huì)存
45、在粗骨料的最大粒徑效應(yīng)。</p><p><b> 2.1.4減水劑</b></p><p> 外觀形態(tài)分為水劑和粉劑。水劑含固量一般有20%,40%(又稱母液),60%,粉劑含固量一般為98%。根據(jù)減水劑減水及增強(qiáng)能力,分為普通減水劑(又稱塑化劑,減水率不小于8%)、高效減水劑(又稱超塑化劑,減水率不小于14%)和高性能減水劑(減水率不小于25%),并又分別分為
46、早強(qiáng)型、標(biāo)準(zhǔn)型和緩凝型。</p><p> 按組成材料分為:(1)木質(zhì)素磺酸鹽類;(2)多環(huán)芳香族鹽類;(3)水溶性樹脂磺酸鹽類。</p><p> 普通減水劑宜用于日最低氣溫5℃以上施工的混凝土。高效減水劑宜用于日最低氣溫0℃以上施工的混凝土,并適用于制備大流動(dòng)性混凝土、高強(qiáng)混凝土以及蒸養(yǎng)混凝土。</p><p> 萘系高效減水劑,脂肪族高效減水劑,氨基高效
47、減水劑,聚羧酸高性能減水劑等。</p><p> 而我們這次試驗(yàn)的減水劑就是聚羧酸高性能減水劑,聚羧酸系高性能減水劑是目前世界上最前沿、科技含量最高、應(yīng)用前景最好、綜合性能最優(yōu)的一種混凝土超塑化劑(減水劑)。聚羧酸系高性能減水劑是羧酸類接枝多元共聚物與其它有效助劑的復(fù)配產(chǎn)品。經(jīng)與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品性能比較表明,聚羧酸系高性能減水劑在技術(shù)性能指標(biāo)、性價(jià)比方面都達(dá)到了當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)水平。</p><p
48、><b> 減水劑性能特點(diǎn):</b></p><p> 使用量比較低、減水率高,而且減水率最高可以達(dá)到45%;</p><p> 坍落度損失小,自拌的混凝土坍落度損失率1小時(shí)小于6%,而2小時(shí)就小于10%;</p><p> 增強(qiáng)效果比較顯著的,在混凝土3天抗壓強(qiáng)度提高50~110%,28天抗壓強(qiáng)度提高40~80%,90d抗壓強(qiáng)度
49、提高30~60%;</p><p> 混凝土和易性好壞,沒有離析、泌水現(xiàn)象,混凝土外觀顏色均一。將用于配制高標(biāo)號(hào)混凝土?xí)r,混凝土粘聚性好且易于攪拌;</p><p> 含氣量適中,對(duì)混凝土彈性模量無不利影響,抗凍耐久性好;</p><p> 能降低水泥早期水化熱,有利于大體積混凝土和夏季施工;</p><p> 適應(yīng)性優(yōu)良,水泥、摻合
50、料相容性好,溫度適應(yīng)性好,與不同品種水泥和摻合料具</p><p> 有很好的相容性,解決了采用其它類減水劑與膠凝材料相容性差的問題;低收縮,可明顯降低混凝土收縮,抗凍融能力和抗碳化能力明顯優(yōu)于普通混凝土;顯著提高混凝土體積穩(wěn)定性和長(zhǎng)期耐久性;</p><p> 表2聚羧酸系高性能減水劑(液體)</p><p> 表3聚羧酸系高性能減水劑(粉體)</p&
51、gt;<p> 2.1.5超細(xì)礦物質(zhì)摻合料</p><p> 高強(qiáng)混凝土常用的超細(xì)礦物質(zhì)摻合料主要有硅粉、磨細(xì)礦渣、粉煤灰和天然沸石粉等,這就是我選擇粉煤灰的主要原因。</p><p> 粉煤灰的主要來源是以煤粉為燃料的火電廠和城市集中供熱鍋爐,其中90%以上為濕排灰,活性較干灰低,且費(fèi)水費(fèi)電,污染環(huán)境,也不利于綜合利用。為了更好地保護(hù)環(huán)境并有利于粉煤灰的綜合利用,考慮
52、到除塵和干灰輸送技術(shù)的成熟,干灰收集已成為今后粉煤灰收集的發(fā)展趨勢(shì)。</p><p> 粉煤灰,是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰,粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。我國(guó)火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為:SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。粉煤灰的主要來源是以煤粉為燃料的火電廠和城市集中供熱鍋爐,其中90%以上為濕排灰,活性較干灰低,且費(fèi)水費(fèi)電,污染環(huán)境,也不利于綜合利用。隨著電力工業(yè)
53、的發(fā)展,燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。若排入水系會(huì)造成河流淤塞,而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會(huì)對(duì)人體和生物造成危害,另外粉煤灰可作為混凝土的摻合料。</p><p> 主要成分性質(zhì),粉煤灰的元素組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為:氧47.83%,硅11.48%~31.14%,氯 6.40%~22.91%,鐵1.90%~18.51%, 氧化鈣.30%~25.10%,氧化鉀.22%~3.10%,氧化鎂.05%~1.92%,氧化鈦.40
54、%~1.80%,硫0.03%~4.75%氧化鈉.05%~1.40%,磷0.00%~0.90%,鋁板 0.00%~0.12%,其他0.50%~29.12%。</p><p> 由于煤的灰量變化范圍很廣,而且這一變化不僅發(fā)生在來自世界各地或同一地區(qū)不同煤層的煤中,甚至也發(fā)生在同一煤礦不同的部分的煤中。因此,構(gòu)成粉煤灰的具體化學(xué)成分含量,也就因煤的產(chǎn)地、煤的燃燒方式和程度等不同而有所不同。</p>&l
55、t;p> 粉煤灰是一種人工火山灰質(zhì)混合材料,它本身略有或沒有水硬膠凝性能,但當(dāng)以粉狀及水存在時(shí),能在常溫,特別是在水熱處理(蒸汽養(yǎng)護(hù))條件下,與氫氧化鈣或其他堿土金屬氫氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成具有水硬膠凝性能的化合物,成為一種增加強(qiáng)度和耐久性的材料。</p><p> 2.2 配合比設(shè)計(jì) </p><p> 原材料的選擇是得到高強(qiáng)度混凝土的前提和基礎(chǔ),而合理的確定高強(qiáng)
56、度混凝土的配合比,是保證高強(qiáng)度混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的另一個(gè)重要方面。混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)際上就是對(duì)各種原材料在單位體積內(nèi)的用量進(jìn)行計(jì)算和摻配。</p><p><b> 1.水灰比的確定</b></p><p> 高強(qiáng)混凝土水灰比的計(jì)算不能采用普通混凝土的強(qiáng)度的公式,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì),提出混凝土強(qiáng)度和水灰比的關(guān)系式,然后用作圖法或計(jì)算法求出與混凝土配制強(qiáng)度()相
57、對(duì)應(yīng)的水灰比。當(dāng)采用多個(gè)不同的配合比進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí),其中一個(gè)應(yīng)為基準(zhǔn)配合比,其他配合比的水灰比,宜較基準(zhǔn)配合比分別增加和減少0.02~0.03。例如C60 混凝土可采用0.30、0.33、0.36 三個(gè)水灰比進(jìn)行試拌,來確定最佳水灰比??蛇x取0.33 作為基準(zhǔn)水灰比。</p><p><b> 2.集料用量</b></p><p>
58、; ?。?)每立方碎石用量 高強(qiáng)混凝土每立方的碎石用量為0.9~0.95m3,則每立方中碎石質(zhì)量為:碎石松散容重。</p><p> ?。?)每立方砂用量砂率,應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定,一般控制在28~36%范圍內(nèi)。</p><p><b> 3.用水量</b></p><p> 計(jì)算高強(qiáng)混凝土配合比時(shí),其用水量可用普通混凝土用水量的基礎(chǔ)上用
59、減水率法加以修正。</p><p> 在不摻外加劑的混凝土用水量中扣除按外加劑減水率計(jì)算得出的減水量即為摻減水劑時(shí)混凝土的用水量。此時(shí)注意一定要通過試驗(yàn)確定外加劑的減水率。</p><p><b> 4.水泥用量 </b></p><p> 生產(chǎn)高強(qiáng)混凝土?xí)r,水泥的用量是至關(guān)重要的,它直接影響到水泥膠砂與骨料的粘結(jié)力。為了增加砂
60、漿中膠質(zhì)結(jié)料的比例,水泥含量要比較高,但要注意的是,水泥用量又不宜過高,否則會(huì)引起水化期間放熱速度過快或收縮量過大等問題。高強(qiáng)混凝土水泥用量一般不宜 超過550 kg/m3。如配制C60 混凝土所需水泥用量通常在500~550 kg/m3 的范圍內(nèi)。</p><p><b> 5.試拌調(diào)整</b></p><p> 對(duì)計(jì)算所
61、得的配合比結(jié)果要通過試配、試拌來驗(yàn)證。拌制高強(qiáng)混凝土必須使用強(qiáng)制式攪拌機(jī),</p><p> 振搗時(shí)要高頻加壓振搗,保證拌和物的密實(shí)。要注意試拌量應(yīng)不小于拌和機(jī)額定量的1/4,混凝土的攪拌方式及外加劑的摻法,宜與實(shí)際生產(chǎn)時(shí)使用的方法一致。對(duì)試拌得出的拌和物要進(jìn)行實(shí)測(cè)和仔細(xì)觀察,檢驗(yàn)坍落度是否滿足要求,粘聚性和保水性是否良好。試拌得出的拌和物坍落度不能滿足要求或粘聚性和保水性不好時(shí),應(yīng)保證水灰比不變的條件下,調(diào)整
62、用水量和外加劑的摻量或砂率,用水量調(diào)整的幅度不宜過大,因高強(qiáng)混凝土的水灰比低,用水量的增加會(huì)使水泥用量也大幅度增加。如通過以上調(diào)整,混凝土拌和物仍不能滿足施工工藝、性能要求,則要考慮重新選擇水泥或外加劑。</p><p><b> 6.配合比的確定</b></p><p> 當(dāng)拌和物實(shí)測(cè)密度與計(jì)算值之差的絕對(duì)值不超過計(jì)算值2%時(shí),可不調(diào)整。大于2%時(shí)按《普通混凝土
63、配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55—2000 規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整?;炷僚浜媳却_定后,應(yīng)對(duì)配合比進(jìn)行不少于6次的重復(fù)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,其平均值不應(yīng)低于配制的強(qiáng)度值,確保其穩(wěn)定性。</p><p> 高強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)方案</p><p> 3.1高強(qiáng)混凝土配合比的方案 </p><p> 高強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度等級(jí)高,密實(shí)性能好,一般運(yùn)用于高層建筑、大跨度橋梁等結(jié)構(gòu)
64、中。我們自行計(jì)算配合比等參數(shù),并設(shè)計(jì)出強(qiáng)度等級(jí)為C60的高強(qiáng)混凝土。[]標(biāo)注代表文獻(xiàn)編號(hào)。</p><p> 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯坑懻摳邚?qiáng)混凝土配合比。</p><p> 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院科技館。</p><p> 實(shí)驗(yàn)日期:2015年5月20日</p><p> 實(shí)驗(yàn)小組人員:劉朝陽(yáng)、劉娟、陳洪丹。</p>&
65、lt;p> 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)工具:中聯(lián)水泥(P·O42.5)表4、粉煤灰(表1、2、3)、聚羧酸減水劑、沙子、碎石、鋼纖維、鐵锨、模具、電子稱、小鏟、量筒等等。</p><p><b> 表4粉煤灰質(zhì)檢報(bào)告</b></p><p><b> 表5水泥的技術(shù)指標(biāo)</b></p><p> 3.2混凝土配
66、合比設(shè)計(jì)過程</p><p> 強(qiáng)度計(jì)算材料選擇及各項(xiàng)指標(biāo) </p><p> 水泥密度3100kg/m,水泥等級(jí)為42.5MPa。</p><p> 砂細(xì)度模數(shù)2.15,表觀密度s=2558kg/m,堆積密度1467.75kg/m。含水量為s=1%。</p><p> 碎石最大粒徑25mm,表觀密度g=2580kg/m ,堆積密度1
67、374.72kg/m</p><p> 粉煤灰密度為f=2100kg/m。取代30%。</p><p> 外加劑:聚靈酸減水劑:減水率25%。</p><p> 混凝土等級(jí)為C60,設(shè)計(jì)強(qiáng)度為=60MPa。配制強(qiáng)度應(yīng)按下式:[1]</p><p> 式中: W/B ———— 混凝土水膠比;</p><p>
68、、————回歸系數(shù),按表6的規(guī)定取值;</p><p> ———— 膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度(MPa),</p><p><b> 表6回歸系數(shù)取值表</b></p><p> 即:取0.53,取0.20</p><p> 當(dāng)膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度值()無實(shí)測(cè)值時(shí),可按下列公式計(jì)算:</p>
69、<p><b> [1]</b></p><p> 式中、————粉煤灰影響系數(shù)和粒化高爐礦渣粉影響系數(shù),可按表5.1.3選用;</p><p> ————水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度,可實(shí)測(cè),也可按規(guī)程第5.1.4條確定;</p><p> 表7粉煤灰影響系數(shù)和?;郀t礦渣粉影響系數(shù)</p><p> 注
70、:1、采用I級(jí)、II級(jí)粉煤灰宜取上限值;</p><p> 2、采用S75級(jí)?;郀t礦渣粉宜取下限值,采用S95級(jí)粒化高爐礦渣粉宜取上限值,</p><p> 采用S105級(jí)?;郀t礦渣粉宜取上限值加0.05;</p><p> 即:=0.7、=1所以:</p><p><b> kg/m3</b></p&
71、gt;<p> 當(dāng)摻量超出表中時(shí),應(yīng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定。</p><p><b> 又因:</b></p><p> ?。?.1.4)[1]</p><p> 式中:————水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富裕系數(shù),可按實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料確定,當(dāng)缺乏實(shí)際統(tǒng)計(jì)</p><p> 資料時(shí),可按表8選用;</p><
72、;p> ————水泥強(qiáng)度等級(jí)值;</p><p> 表8水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富裕系數(shù)</p><p> 即:=1.16所以:</p><p><b> 所以水膠比為:</b></p><p> 用水量和外加劑的用量:</p><p> 當(dāng)水膠比在0.40-0.80范圍內(nèi),可按表9取值
73、</p><p> 當(dāng)水膠比小于0.40時(shí),可通過實(shí)驗(yàn)獲得。</p><p> 表9塑性混凝土的用水量(kg/m3)</p><p> 注:本表用水量應(yīng)采用中砂時(shí)取值,采用細(xì)沙時(shí)。每立方混凝土用水量可增加5kg-10kg;采用粗砂時(shí)可減少5kg-10kg。</p><p> 摻用礦物摻合料和外加劑時(shí),用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。即:</p
74、><p> 摻外加劑時(shí),每立方流動(dòng)性或大流動(dòng)性混凝土用水量按下式計(jì)算:</p><p> 式中:————計(jì)算配合比每立方混凝土用水量(kg/m3)</p><p> ————未摻外加擠時(shí)推定的滿足實(shí)際坍落度要求的每立方混凝土用水量(kg/m3),表中90mm的坍落度為標(biāo)準(zhǔn),按每增加20mm用水量增加5kg/m3。當(dāng)坍落度增大到180mm以上時(shí),隨坍落度相應(yīng)增加的用
75、水量減少。</p><p> ————外加劑的減水率(%),根據(jù)混凝土實(shí)驗(yàn)確定。</p><p><b> 所以:</b></p><p><b> 外加劑:</b></p><p> 再確定每立方混凝土的膠凝材料用量():</p><p> ?。z凝材料用量之和)&
76、lt;/p><p> 式中————計(jì)算配合比每立方混凝土膠凝材料用量();</p><p> ————計(jì)算配合比每立方混凝土用水量();</p><p> ————混凝土水膠比;</p><p> 確定每立方混凝土的粉煤灰用量:</p><p> 每立方混凝土的水泥用量:</p><p>
77、 采用質(zhì)量法計(jì)算混凝土配合比,粗、細(xì)骨料應(yīng)按照下列公式算:</p><p><b> 即:</b></p><p><b> 所以:</b></p><p> 表10 1立方米混凝土所需要的材料</p><p><b> 表10</b></p><
78、;p> 表11配制15L混凝土,所以需要個(gè)材料的量</p><p> 3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算和數(shù)據(jù)分析</p><p> 混凝土立方體實(shí)驗(yàn)抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式:</p><p> 式中:————混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度,;</p><p> ————破壞荷載,;</p><p> ————試件承壓面積,<
79、;/p><p> 本實(shí)驗(yàn)的混凝土抗壓強(qiáng)度是以150mm×150mm×150mm立方體為標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算的。</p><p> 以7d推論28d強(qiáng)度的公式如下:</p><p><b> 式中的:</b></p><p> N表示實(shí)驗(yàn)測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值;</p><p> X表示
80、28天后實(shí)驗(yàn)測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值;</p><p> 而在正常條件養(yǎng)護(hù)下,混凝土的強(qiáng)度在最初的7天到14天內(nèi)發(fā)展的較快,以后就會(huì)慢慢的減慢,當(dāng)?shù)?8天后就會(huì)更加的減慢了,所以不同時(shí)期的混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)是不相同的,具體如下表:</p><p> 表12 混凝土各期強(qiáng)度增長(zhǎng)值 </p><p><b> 7天強(qiáng)度
81、測(cè)試:</b></p><p> 表13 7天齡期抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果</p><p> 7天齡期抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果為:52.9MPa。</p><p> 按照規(guī)范GBJ107,混凝土28天的抗壓強(qiáng)度平均不應(yīng)小于70MPa,最小也要54MPa。但是我們是因?yàn)闀r(shí)間原因我們選擇用7天來推論28天的抗壓強(qiáng)度。但是我們7天的抗壓強(qiáng)度就達(dá)到規(guī)范要求水平的75%。
82、</p><p> 推斷28天實(shí)驗(yàn)結(jié)果:</p><p> 表14 28天實(shí)驗(yàn)結(jié)果</p><p> 再根據(jù)規(guī)范GB J107的要求,混凝土28天的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于70MPa。最小也要54MPa,所以我們的實(shí)驗(yàn)比規(guī)范小了1.8MPa。</p><p> 混凝土強(qiáng)度都是由混凝土中的空隙和裂縫決定的,而且C60混凝土要是過度的加強(qiáng),就
83、會(huì)造成裂痕。</p><p> 水泥,粗細(xì)骨料,減水劑,和摻合料的洗性能都是對(duì)混凝土起著關(guān)鍵作用因素,同時(shí)也決定著混凝土是不是良好,是不是很經(jīng)濟(jì)。</p><p><b> 3.4 各材料用量</b></p><p> 表15(30%的粉煤灰、減水率25%)</p><p><b> 表16 測(cè)試強(qiáng)度&
84、lt;/b></p><p> 表17各材料用量(30%的卵石粉煤灰、減水率25%)</p><p><b> 表18測(cè)試強(qiáng)度</b></p><p> 表19各材料用量(30%的卵石粉煤灰、減水率25%、5%的鋼纖維)</p><p><b> 表20測(cè)試強(qiáng)度</b></p&g
85、t;<p><b> 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果</b></p><p> 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)成功,那么證明我們的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)的操作是正確的,繼而我們還就可以繼續(xù)研究高強(qiáng)混凝土的配合比設(shè)計(jì),隨著越來越復(fù)雜的環(huán)境,越來越嚴(yán)格的建筑要求,混凝土必須能達(dá)到所需要的強(qiáng)度才可以,此次我們研究的是C60高強(qiáng)混凝土的配合比設(shè)計(jì)。試驗(yàn)成功說明:在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中我們所選用的硅酸鹽水泥、粗砂、碎石、聚羧酸減水
86、劑(25%的減水率)和摻帶量為30%的粉煤灰。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的情況下,經(jīng)過7d而推28d后的強(qiáng)度是達(dá)到設(shè)計(jì)要求的。</p><p> 3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)</p><p> 經(jīng)過老師和大家的密切配合,根據(jù)測(cè)試出來的數(shù)據(jù)可以得出這次實(shí)驗(yàn)很成功,采用42.5MPa硅酸鹽水泥,外加高效減水劑,和優(yōu)質(zhì)的粉煤灰以及加上經(jīng)過篩選粗細(xì)骨料級(jí)配,可以配制出C60高強(qiáng)混凝土的。</p><
87、;p> 配合比是實(shí)驗(yàn)的靈魂,實(shí)驗(yàn)的成功與否就取決于配合比是否合理,在設(shè)計(jì)配合比時(shí)要對(duì)比優(yōu)化方案,操作要認(rèn)真仔細(xì),要嚴(yán)格控制每一道實(shí)驗(yàn)的程序,這就是配制高強(qiáng)混凝土的關(guān)鍵之處。</p><p> 通過這次實(shí)驗(yàn)我們把課本的所學(xué)的知識(shí)全部運(yùn)用當(dāng)中,對(duì)于混凝土配合比設(shè)計(jì)有了更為深的了解和認(rèn)識(shí),明白了各個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)步驟,還有個(gè)實(shí)驗(yàn)中各個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)在聯(lián)系和制約關(guān)系。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們大家親手參與實(shí)驗(yàn),一個(gè)人的力量是有限
88、的,但是我們大家一起合作就會(huì)很順利的完成實(shí)驗(yàn)。作為一名建筑人員,我們將來的要和各種人打交道,我們要和工人、物業(yè)、老板、住戶等。所以我們必須要有一定的合作討論精神,我們要學(xué)會(huì)去聆聽別人的意見。這樣的話再加上老師的指導(dǎo),我們意識(shí)到舊的配合比設(shè)計(jì)很局限,但是現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展,這個(gè)方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)今社會(huì)的需求了,科技在發(fā)展,材料也在改朝換代,我們的混凝土配合比方法也在發(fā)生著巨大的變化。我們要不斷結(jié)合實(shí)際去研究去討論,從而獲得符合我們所需要的產(chǎn)品
89、。</p><p> 第4章 實(shí)驗(yàn)影響因素</p><p> 4.1 外加劑對(duì)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度的影響</p><p> 高效減水劑的高堿水功能達(dá)到很大幅度降低混凝土的水膠比,進(jìn)而保證我們預(yù)期想到混凝土的強(qiáng)度目的。而且保塑性也可以滿足泵送的施工要求,粉煤灰摻量的加入,讓混凝土中的水泥大大減少,隨之也減少了水化熱,而且也降低了生產(chǎn)的成本。水化熱的減少避免了因?yàn)樗捏w積變形
90、、開裂等問題,因?yàn)榧尤氲姆勖夯?,水泥熟料和粉煤灰的水化產(chǎn)物相互發(fā)生反應(yīng),從而提高了混凝土的密實(shí)性。多次的反應(yīng)都會(huì)對(duì)混凝土的耐久性、強(qiáng)度和長(zhǎng)期性都有一定的好處。</p><p> 雖然我們的實(shí)驗(yàn)所運(yùn)用的減水劑的效率不是我們事先預(yù)期的,而且也出現(xiàn)了一些問題,可能也會(huì)使得我們的實(shí)驗(yàn)前期的強(qiáng)度會(huì)有所偏低。</p><p> 我們的混凝土是采用粉煤灰和鋼纖維,但是提前不知道粉煤灰可能有點(diǎn)是過期的
91、,不敢保證抗壓滿足實(shí)驗(yàn)的要求嗎,所以我們?cè)谶x擇摻量的時(shí)候很謹(jǐn)慎,強(qiáng)度就是會(huì)小于規(guī)范的要求,所有的影響歸結(jié)了幾點(diǎn):</p><p> 如果粉煤灰是低鈣粉煤灰的話,28天前的強(qiáng)度肯定是不合格的,最后才可以慢慢改善。</p><p> 如果是高鈣粉煤灰就使前三天強(qiáng)度很低,到了第七天以后就會(huì)明顯的增加。</p><p> 4.2 影響耐久性的原因</p>
92、<p> 混凝土的耐久性是指混凝土在所處的自然環(huán)境和使用條件下,長(zhǎng)時(shí)間保持著強(qiáng)度和外形不發(fā)生變化的性能。而且混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、抗腐蝕性、抗碳化性、堿-骨料反應(yīng)及抗風(fēng)化性能等,這一切都是屬于混凝土的耐久性。</p><p><b> 抗凍性</b></p><p> 混凝土在比較寒冷的地區(qū),特別是在受凍的環(huán)境下,由于混凝土內(nèi)部的孔隙結(jié)冰膨脹產(chǎn)生相
93、當(dāng)大的壓力,作用于孔隙當(dāng)中,這樣就使得混凝土發(fā)生破壞。但是當(dāng)氣溫上升時(shí),冰就會(huì)融化,當(dāng)氣溫降低時(shí)就會(huì)繼續(xù)凍結(jié),如此反復(fù),混凝土內(nèi)部的裂縫就會(huì)越來越大。混凝土的強(qiáng)度也就隨之逐漸的降低,更糟糕的是混凝土遭到破壞。所以由此可見,混凝土必須要有一定的抗凍性,這樣可以提高混凝土的耐久和使用壽命。</p><p><b> 2、抗?jié)B性</b></p><p> 混凝土的抗?jié)B性
94、是因?yàn)殚_口孔隙與裂縫所引起的,這些氣孔是施工時(shí)候沒有振搗嚴(yán)實(shí)而留下的后患,但是最主要的是水泥漿中有多余水分蒸發(fā)而留下的氣孔,這些滲水孔的多少,主要是和水膠比有關(guān)系,因此。水膠比是影響抗?jié)B性的一個(gè)主要因素,水膠比小時(shí)抗?jié)B性高,反之則抗?jié)B性低。</p><p> 混凝土的抗?jié)B性是用抗?jié)B等級(jí)和滲透系數(shù)來表示的。而提高混凝土抗?jié)B性的根本就是控制水膠比,增強(qiáng)密度,抗?jié)B混凝土的最大水膠比見下表:</p>&l
95、t;p> 表21抗?jié)B混凝土最大水膠比</p><p><b> 混凝土的碳化</b></p><p> 混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學(xué)腐蝕。空氣中CO2氣滲透到混凝土內(nèi),與其堿性物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)后生成碳酸鹽和水,使混凝土堿度降低的過程稱為混凝土碳化,又稱作中性化,</p><p><b> 堿-骨料反應(yīng)</b&
96、gt;</p><p> 堿-骨料反應(yīng)有三種:</p><p><b> A、堿-氧化硅反應(yīng)</b></p><p><b> B、堿-硅酸鹽反應(yīng)</b></p><p><b> C、堿-碳酸鹽反應(yīng)</b></p><p> 總之要想提高混凝
97、土的耐久性就要滿足一下幾點(diǎn):</p><p><b> 嚴(yán)格控制水膠比</b></p><p> 控制混凝土中最小水泥用量</p><p><b> 摻外加劑,</b></p><p> 合理選擇骨料級(jí)配,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)和澆筑振搗,提高混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)度。</p><p>
98、; 使用涂料和水泥砂漿等措施進(jìn)行表面處理,防止混凝土的碳化。</p><p> 4.3 影響強(qiáng)度的原因</p><p> 影響混凝土強(qiáng)度的主要因素有很多包括:混凝土的制備方法、養(yǎng)護(hù)制度和混凝土的各組分材料。制備混凝土?xí)r的水灰比、攪拌方法、振動(dòng)方式都對(duì)混凝土強(qiáng)度有較大影響。在保證工作性的前提下,盡量降低水灰比,可提高混凝土強(qiáng)度。對(duì)于干硬性混凝土宜用強(qiáng)制式攪拌機(jī),塑性混凝土則應(yīng)采用自落式
99、攪拌機(jī)。采用振動(dòng)方法搗實(shí)混凝土可使強(qiáng)度提高,對(duì)于干硬性混凝土可使早期強(qiáng)度提高20%~30%,其他如采用真空吸水、碾壓、加壓振動(dòng)、離心等操作,均能使混凝土更加密實(shí),從而提高強(qiáng)度。 </p><p> 養(yǎng)護(hù)制度對(duì)強(qiáng)度的影響主要有養(yǎng)護(hù)溫度、養(yǎng)護(hù)齡期和養(yǎng)護(hù)時(shí)的濕度三個(gè)方面。養(yǎng)護(hù)溫度越高、養(yǎng)護(hù)齡期越長(zhǎng)以及養(yǎng)護(hù)時(shí)濕度越大,混凝土的強(qiáng)度越高。 組成混凝土的各種材料中,水泥強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度幾乎呈線性關(guān)系,即水泥強(qiáng)度越高,混凝土
100、強(qiáng)度越高。集料與對(duì)混凝土的強(qiáng)度有一定影響。破碎的巖石由于多為粗糙且多棱角,有較好的機(jī)械粘結(jié)性,可提高混凝土強(qiáng)度。但水灰比增加時(shí)這種效應(yīng)會(huì)逐步減弱。集料中的泥和有機(jī)物含量越高,混凝土的強(qiáng)度降低得越多。</p><p> 4.4 提高混凝土的強(qiáng)度和促進(jìn)強(qiáng)度發(fā)展的措施</p><p> 采用高強(qiáng)度等級(jí)的水泥。在配制c60混凝土?xí)r,應(yīng)該采用42.5或者42.5以上的高強(qiáng)度等級(jí)的硅酸鹽水泥或者普
101、通硅酸鹽水泥。</p><p> 采用干硬性混凝土。干硬性的水泥必須水膠比要小、砂率要低,并且要配有強(qiáng)力振搗,混凝土的密實(shí)度很大、強(qiáng)度高。</p><p> 采用外加劑和外摻擠。在混凝土拌合物中加有機(jī)物化學(xué)物或者無機(jī)化學(xué)物,有減水劑、粉煤灰、礦渣等,這些可以改善混凝土的特性,也可以降低水膠比,促進(jìn)了水泥的水化和硬化。</p><p> 采用蒸汽養(yǎng)護(hù)和蒸壓養(yǎng)護(hù)。
102、蒸汽養(yǎng)護(hù)就是將混凝土試件放到溫度低于100℃的常壓蒸汽中養(yǎng)護(hù),在經(jīng)過16-20h的養(yǎng)護(hù),出來的時(shí)候強(qiáng)度可以達(dá)到正常養(yǎng)護(hù)28d的強(qiáng)度的70%-80%,但是對(duì)以后的強(qiáng)度增長(zhǎng)有著影響,而蒸壓養(yǎng)護(hù)就是放到溫度在175℃以上,而</p><p> 且壓力達(dá)到0.8兆帕以上的,進(jìn)行高溫、高壓飽和蒸汽養(yǎng)護(hù)。蒸壓養(yǎng)護(hù)可以提高混凝土的早期強(qiáng)度,混凝土的質(zhì)量比蒸汽養(yǎng)護(hù)好多了。</p><p> 4.5 混
103、凝土標(biāo)養(yǎng)和自然養(yǎng)的區(qū)別</p><p> 4.5.1 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)</p><p> 為了保證混凝土有適宜的硬化條件,使其強(qiáng)度不斷增長(zhǎng),必須對(duì)混凝土進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。砼(混凝土)的養(yǎng)護(hù)目的,一是創(chuàng)造各種條件使水泥充分水化,加速砼硬化:二是防止砼成型后暴曬、風(fēng)吹、寒冷等條件而出現(xiàn)的不正常收縮、裂縫等破損現(xiàn)象?;炷翗?biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)專用于混凝土試塊,水泥試塊的恒溫恒濕標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。</p>&l
104、t;p> 混凝土試塊在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室里養(yǎng)護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室的室溫20°c±2°;濕度為不小于95%,在這種環(huán)境下28天。叫混凝土試塊標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。</p><p> 4.5.2 自然養(yǎng)護(hù)</p><p> 混凝土在自然條件養(yǎng)護(hù)是指在自然氣溫條件下高于+5°C,應(yīng)該對(duì)混凝土試塊采取的覆蓋和澆水潤(rùn)濕、擋風(fēng)、保溫等一些養(yǎng)護(hù)措施。自然養(yǎng)護(hù)可以分為覆蓋澆水養(yǎng)
105、護(hù)和塑料薄膜養(yǎng)護(hù)兩種:(1) 覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)是根據(jù)外界氣溫一般應(yīng)在混凝土澆筑完畢后3—12h內(nèi)用草簾、蘆席、麻袋、鋸末、濕土和濕砂等適當(dāng)?shù)牟牧蠈⒒炷粮采w,并經(jīng)常澆水保持濕潤(rùn)。(2) 塑料薄膜養(yǎng)護(hù)是指以塑料薄膜偉覆蓋物使混凝土與空氣相隔,水分不在被蒸發(fā),水泥靠混凝土中的水分完成水化作用已達(dá)到凝結(jié)硬化。</p><p> 第5章 混凝土質(zhì)量上的通病</p><p> 在高強(qiáng)混凝土工程施
106、工過程中,經(jīng)常都會(huì)發(fā)生一些質(zhì)量上的通病,而且這些質(zhì)量通病如不能根除,就會(huì)給整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全帶來很大的隱患,如何最大力度的消除質(zhì)量通病,保證建筑工程結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性,是管理人員必需掌握的技術(shù)和技能,所以下面就結(jié)合工作的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用,對(duì)混凝土工程質(zhì)量通病的產(chǎn)生和防治從而進(jìn)行探討和探究。 </p><p> ?。ㄒ唬?和易性不好1、現(xiàn)象(1)拌和物松散不易粘結(jié)(2)拌和物粘聚力大,成團(tuán)不易澆筑。(3
107、)拌和物中水泥砂漿填不滿石子間的空隙。(4)拌和物在運(yùn)輸澆筑過程中分層離析。2、原因分析(1)水泥標(biāo)號(hào)選用不當(dāng),水泥標(biāo)號(hào)與混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)之比大于2.2時(shí),水泥用量過少混凝土拌和物松散,當(dāng)水泥標(biāo)號(hào)與混凝土標(biāo)號(hào)之比小于1.0時(shí),水泥用量過多混凝土拌和物粘聚力大,成團(tuán)不易澆筑。(2)砂石級(jí)配質(zhì)量差,空隙率大,配合比砂率過小,不易將混凝土振搗密實(shí)。(3)施工坍落度大,混凝土在運(yùn)輸、澆筑過程中難以控制其均勻性。(4)計(jì)量工具不精確,計(jì)
108、量制度不嚴(yán)格或采用不正確的計(jì)量方法。(5)攪拌時(shí)間短,混凝土拌和物質(zhì)地不均勻。3、預(yù)防措施(1)應(yīng)合理選用水泥標(biāo)號(hào)與混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)之經(jīng)控制在1.3~2.0之間,客觀情況做不到時(shí)可采取在混凝土拌和物中摻加混合材料或減水劑等技術(shù)措施,以改善混凝土拌和物和易性。(2)在混凝土拌制和澆筑過程中,應(yīng)按規(guī)定檢查混凝土組成材料的質(zhì)量和用量。(3)在拌制地點(diǎn)及澆筑地點(diǎn)檢查混凝土的坍落度或工作度,混凝土澆筑時(shí)的坍落度應(yīng)按規(guī)范規(guī)定嚴(yán)格控制。(4
109、)在一個(gè)工作班內(nèi),如混</p><p> 蜂窩現(xiàn)象:混凝土結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)酥松、砂漿少、石子多、石子之間形成空隙類似蜂窩狀的窟窿。而造成這項(xiàng)現(xiàn)象的原因就是一下幾點(diǎn) :</p><p> 1 )、 在高強(qiáng)混凝土配合比當(dāng)中如果有不當(dāng)砂、石或者水泥材料用水量那個(gè)步驟出現(xiàn)計(jì)量不準(zhǔn),就會(huì)造成砂漿和碎石的不合理搭配; 2 )、 在混凝土攪拌時(shí)間不能達(dá)到滿足,沒有拌合均勻,和易性較差或者是
110、振搗不夠密實(shí);都會(huì)造成蜂窩現(xiàn)象。 3 )、在我們下料不豬準(zhǔn)確或下料過多過少,未設(shè)串通使石子集中,造成石子砂漿離析,也會(huì)造成蜂窩現(xiàn)象的。 </p><p> 4 )、混凝土未分層下料,振搗不實(shí),或漏振,或振搗時(shí)間不夠;模板縫隙沒有堵嚴(yán),導(dǎo)致水泥漿流失 。鋼筋較密,使用的石子粒徑過大或坍落度過??;基礎(chǔ)、柱、墻根部沒有稍加間歇就繼續(xù)開始灌上層混凝土。</p><p> 雖然
111、有著這么多的問題但是我們也有防止都措施:</p><p> 我們要做到認(rèn)真設(shè)計(jì)、嚴(yán)格控制混凝土的配合比,反反復(fù)復(fù)檢查,必須要做到計(jì)量準(zhǔn)確,而且混凝土拌合時(shí)必須要均勻,坍落度必須要達(dá)到設(shè)計(jì)要求才適合;在混凝土下料高度超過過3m應(yīng)設(shè)串筒或溜槽:澆灌混凝土的時(shí)候必須分層澆筑,而且也要分層振搗,為了防止漏振,模板工人必須將模板縫應(yīng)該堵塞嚴(yán)密,在澆筑當(dāng)中,應(yīng)該隨時(shí)檢查模板支撐情況和防止漏流水泥漿的情況發(fā)生;在基礎(chǔ)梁、柱、
112、墻根部應(yīng)在下部澆完間歇1小時(shí)到</p><p> 一個(gè)半小時(shí),等凝固后再澆筑上面的混凝土,這樣就可以避免出現(xiàn)所謂的“爛脖子”。 (2)在處理小蜂窩的時(shí)候:洗刷干凈后,用1:2或1:2. 5水泥砂漿抹平壓實(shí);如果是較大蜂窩時(shí),那就需要鑿去蜂窩上面那些薄弱松散顆粒等部分,然后再刷洗凈,最后重新支模但是這次必須要用高一級(jí)細(xì)石混凝土仔細(xì)填塞搗實(shí)抹平;如果是較深蜂窩,如清除困難,可埋壓漿管、排氣管,表面抹砂漿或灌筑
113、混凝土封閉后,進(jìn)行水泥壓漿處理。</p><p><b> ?。ǘ?麻面現(xiàn)象</b></p><p> 混凝土局部表面將會(huì)出現(xiàn)缺漿或者是許多小凹坑、麻點(diǎn)、形成粗糙面,但無鋼筋外露現(xiàn)象。 而產(chǎn)生這些的原因是很多,簡(jiǎn)單舉例說幾種: 1)、模板表面粗糙不光滑或粘附有混凝土漿渣等雜物未及時(shí)的清理于凈,拆模時(shí)混凝土表面被粘壞; 2)、在澆筑前模板未澆水濕潤(rùn)或濕潤(rùn)
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