C60高强混凝土配比设计优化及质量控制措施分析.docx

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1、C60高强混凝土配比设计优化及质量控制措施分析目录1 .工程概况12 .试验部分22.1.原材料21.2. 配合比23 .混凝土强度及拌合物性能影响研究31. 1.水胶比对混凝土抗压强度的影响33. 2.砂率对混凝土性能的影响34. 3.粉煤灰级别对混凝土性能的影响34 .混凝土质量稳定性控制44.1. 生产过程的质量控制44.1.1.原材料质量控制。44.1.2.配合比控制。44.1.3.开盘鉴定。94.1.4.拌和质量控制。94.1.5.出厂检测。94. 1.6.现场检测。124.2. 混凝土浇筑过程的质量控制124.3. 混凝土浇筑后期养护质量控制135. 结束语131 .工程概况某住宅

2、小区配套学校工程，结构形式为钢筋混凝土框-剪结构。负1层至地上4层墙、柱等主要承重构件设计混凝土强度等级为C60,坍落度为180220mm,混凝土浇筑方式为汽车泵送，初步统计共需C60混凝土约5000m3,混凝土拌和站距施工现场约5km,运输时间约30mino本工程混凝土技术要求如下：(1)保坍。由于C60混凝土坍落度损失较大，混凝土配合比设计时应充分考虑坍落度损失问题2)性能稳定性。主要包括强度、工作性能两个方面，C60混凝土对材料、环境及施工工艺较为敏感，必须高度关注；（3）降粘。为保证C60混凝土工作性能，便于浇筑施工，混凝土出厂坍落度应为240mm,其损失速率为10mmho对于保坍、降

3、粘这2方面的控制，主要通过优化配合比设计实施控制。选择性能优良的水泥、矿粉、外加剂、水等原材料，合理调整水胶比、砂率、粉煤灰等级有效提高混凝土强度及性能，并通过强化混凝土生产、浇筑、养护等各环节质量控制，实现混凝土质量稳定性控制。2 .试验部分2. 1.原材料1）水泥：采用P-042.5水泥，标准稠度用水量为28.3%,比表面积为361m2kg,3d、28d抗折强度依次为6.1MPa、9.6MPa,抗压强度依次为30.2MPa、51.2MPa,初、终凝时间分别为181min267min,通过标准试验检测其安定性满足要求；2）矿粉：采用S95矿粉，比表面积433m2kg,7d、28d活性指数分别

4、为84%和102%,流动度比为IOO%；3）粉煤灰：采用F类I级粉煤灰，细度为9.8%,用水量比93%,烧失量1.07%；4）砂石：选用人工砂，细度模数为27石粉含量为4.2%,MB值0.75；525mm连续级配碎石，压碎值为4.5%,含泥量为0.2%；5）外加剂：采用AN4000标准聚孩酸系高性能减水剂，其减水率为28%；?水：普通饮用水。3. 2.配合比按照JGJ55-2011混凝土配合比设计规程相关要求实施配合比设计。经混凝土试拌配合比及相关检测数据，采用配合比为水泥426kg?,粉煤灰53kgm3矿粉53kgm3砂689kgm3石1033kgm3夕卜力齐U10.60kgm3、水胶比为0

5、.31、水156kg?;最终检测28d抗压强度为78.30MPa,达到了设计要求，作为工程实际应用理论配合比。3.混凝土强度及拌合物性能影响研究按照最新实施的混凝土拌合物性能检测标准，对混凝土拌合物实施检测；并结合混凝土力学性能检测标准，对混凝土强度实施检测。混凝土试件规格为IOOmmXIOOmmX1OOmm,通过具体试验得出换算系数为0.95o3.1. 水胶比对混凝土抗压强度的影响采用确定的理论配合比，对水胶比为0.33、0.3K0.29这3种条件下的混凝土抗压强度进行检测，先后实施6次平行检验，得到3种水胶比条件下混凝28d标准抗压强度，具体检测结果为：1）水胶比0.33时，28d抗压强度

6、值为68.70MPa,极差12.20,标准差为3.30；2）水胶比0.31时，28d抗压强度值为79.20MPa,极差1140,标准差为3.20；3）水胶比0.29时，28d抗压强度值为85.20MPa,极差I（U0,标准差为3.10。通过以上检测结果能够看出：特定条件下，降低水胶比，可显著提升混凝土抗压强度，保证结构承载性能。3. 2.砂率对混凝土性能的影响根据确定的理论配合比，对砂率分别为37%、40%、43%、45%条件下的混凝土抗压强度及工作性能进行检测，先后连续实施6次平行检验，得到不同砂率混凝土28d标准抗压强度及工作性能检测结果，具体见表Io表1不同砂率混凝土抗压强度及工作性能检

7、测结果砂率/%28啦压强度值/MPa出厂圳落度/mm2hO落度加Im混凝土性能37.084.6230220流动性小,拌和困难40.079.2240220流动性大,拌和容易43.075.4240215流动适中,拌和容易45.071.9240210流动适中,拌母、婢由表1可知：特定条件下，砂率越大，混凝28d抗压强度越低；最佳砂率为40%,该条件下混凝土坍落度损失小、流动性强便于施工。4. 3.粉煤灰级别对混凝土性能的影响根据确定的理论配合比，选用I级、级粉煤灰进行拌和，先后连续6次进行平行检验，得到两种粉煤灰级别条件下混凝土28d标准抗压强度及工作性能试验数据，具体见表2。表2不同粉煤灰混凝土抗

8、压强度及工作性能检测结果鹤懒28毗压强度值/MPa出厂加落度/mm2h后坍落度/mm混凝土性能I级79.90240.0225.0容易I1级71.60230.0200.0流动性小，F1r）团由表2可知：I级粉煤灰拌制的混凝土强度高、流动性大、坍落度损失小,便于施工。4.混凝土质量稳定性控制4.1.生产过程的质量控制4.1.1.原材料质量控制。C60混凝土强度及性能受材料及外界因素影响较大，混凝土生产过程中应严格控制原材料质量，确保满足相关标准要求，防止混凝土质量不达标。原材料进场时应进行严格检查。1）水泥主要检查温度、比表面积。2）粉煤灰主要检测细度、色泽、烧失量等指标。3）矿粉主要检测比表面积

9、、色泽、温度。4）外加剂主要检测减水率、含气量及坍落度等指标。5）砂主要检测级配、纯度、细度模数等。6）碎石主要检测级配、含泥量、压碎值等指标，以确保所有指标符合要求。对于C60混凝土原材料应单独存放、专料专用。4. 1.2.配合比控制。技术人员应根据混凝土配合比料单对生产配合比实施校核。一、配合比的控制1 .混凝土配合比设计应符合现行行业标准JGJ55的规定。2 .混凝土配合比应经试验验证，并应满足混凝土施工性能要求，以及强度、其它力学性能和耐久性的设计要求。3 .对首次使用、使用间隔时间超过三个月的配合比应进行开盘鉴定，开盘鉴定应符合下列规定：3.1 生产使用的原材料应与配合比设计一致；3

10、.2 混凝土拌合物性能应满足施工要求；3.3 混凝土强度评定应符合设计要求；3.4 混凝土耐久性能应符合设计要求。4 .在混凝土配合比使用过程中，应根据混凝土质量的动态信息及时调整配合比。二、混凝土配合比设计的一般规定5 .应在满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能和耐久性能的设计要求的前提下，减少水泥和水的用量；6 .混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并应满足国家现行标准的有关要求；配合比设计应以干燥状态骨料为基准，细骨料含水率应小于0.5%,粗骨料含水率应小于0.2%。7 .混凝土的最大水胶比应符合混凝土结构设计规范GB50010的规定。8 .混凝土的最小胶凝材料用量应符合规定

11、，配制C15及其以下强度等级的混凝土，可不受表中数值的限制。结构混凝土材料的耐久性基本要求(GB50010-2010环境等最大水股比最低强度等最大氯离子含量最大碱含量级级(%)(kgm3)0.60C200.30不限制二a0.55C250.203.0二b0.50(0.55)C30(C250.15a0.45(0.50)C35(C300.15b0.40)C400.10注：氯离子含量系指其占胶凝材料总量的百分比；预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为0.05%；最低混凝土强度等级应按表中的规定提高两个等级；素混凝土构件的水胶比及最低强度等级的要求可适当放松；有可靠工程经验时，二类环境中的最低混凝土强度等

12、级可降低一个等级;处于严寒和寒冷地区二b、三a类环境中的混凝土应使用引气剂，并可采用括号中的有关参数；当使用非碱活性骨料时，对混凝土中的碱含量可不作限制。三、混凝土结构的环境类别环境类条件别室内干燥环境无侵蚀性净水侵没环境二a室内潮湿环境非严寒和三蹲冷地区的露天环境非严寒和三漕冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环埼二b干湿交替环境水位频繁变动环境严寒和寒冷地区的露天环境严寒和寒冷地区的冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直凄接触的环境三a严寿和寒冷地区冬季水位变动区环境受除冰盐影响环境海风环境三b盐溃土环境受除冰盐作用环境海岸环境四海水环

13、境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境注：室内潮湿环境是指构件表面经常处于结露或湿润状态的环境；严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准民用建筑热工设计规范GB50176的有关规定；海岸环境和海风环境宜根据当地情况，考虑主导风向及结构所处迎风、背风部位等因素的影响，由调查研究和工程经验确定；受除冰盐影响环境为受到除冰盐盐雾影响的环境；受除冰盐作用环境指被除冰盐溶液溅射的环境以及使用除冰盐地区的洗车房、停车楼等建筑。四、混凝土的最小胶凝材料用量最大水胶比最小胶凝材料用量(kgm3)素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土0.602502803000.552803003000.503200.45330五、矿物

14、掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。预应力钢筋混凝土和钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合以下规定。1 .预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量矿物揍合料种类水胶比最大揍星硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥(%)粉煤灰0.40350.402520粒化高炉矿渣粉0.404535钢渣粉-2010磷渣粉2010硅灰0.404030注：粉煤灰应为I级或II级F类粉煤灰；在复合掺合料中，各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量。2 .钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量矿物捧合料种类水胶比最大搂星硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥(%)粉煤灰0.400.404030粒化高炉矿渣粉0.400.405545钢渣粉-3020磷渣粉-3020硅灰1010复合揍合料0.4060