C50自密实混凝土配合比计算.docx

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1、C50自密实混凝土配合比计算目录1.前言1?自密实混凝土对原材料的要求2?自密实混凝土配合比设计步骤2?自密实配合比设计计算3?技术要求3?原材料3?基准配合比计算5?自密实混凝土配合比试配、调整和确定75 .混凝土生产、浇筑及后期养护质量控制75. 1.混凝土生产76. 2.C5O箱梁施工76 .箱梁容易出现的问题及预防措施86.1. 箱梁表面色差问题86.2.箱梁表面气泡、气孔预防96.3.箱梁的腹板存在水波纹96.4.箱梁混凝土强度增长缓慢影响张拉96.5.结论101.前言具有高流动性、均匀性和稳定性，浇筑时无需外力振捣能够在自重力作用下流动并充满模板空间的混凝土称为自密实混凝土。自密实

2、混凝土与普通混凝土的工作性有很大的区别。主要体现在以下几个方面：高流动性。保证混凝土能够在自重作用下克服内部阻力（包括胶凝材料的粘滞性与内聚力以及骨料颗粒间的摩擦力）和与模板、钢筋间的粘附性，产生流动并填充模板与钢筋周围。高稳定性。保证混凝土质量均匀一致，在浇注过程中砂浆与骨料不会离析，浇注后不会泌水与沉降分层。?通过钢筋间隙能力。保证混凝土穿越钢筋间隙时不发生阻塞。4）填充密实性。保证混凝土填充模板，并自行排出浇灌过程中带入的气泡达到成型密实。是流动性、稳定性和间隙通过性的综合表现。5）较高的早期强度，为满足7d张拉要求，混凝土强度不低于设计强度等级的90%；6）混凝土坍落度180220mm

3、,Ih坍落度经时损失不宜大于30mm；7）混凝土如模含气量2.0%4.0%；?混凝土胶凝材料用量不宜大于500kgm3,矿物掺合料掺量不宜v25%o本文结合工程实践情况，对使用机制砂配制、生产C50箱梁混凝土进行探讨，以供行业同仁参考。自密实混凝土对原材料的要求（1）水泥。水泥宜采用C3A和碱含量低，与外加剂适应性好的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。（2）细骨料。细骨料的质量对自密实混凝土的流动性和保坍性影响较大，因此应采用含泥量小（或亚甲蓝值合格），级配合理的砂。（3）粗骨料。粗骨料最大粒径不宜大于20mm的连续级配或2个单粒径级配的石子，对于复杂结构粗骨料最大粒径直小于16mmo尽量选择粒形好

4、，接近球形,针片状不宜超过8%（且不规则含量低）。粗骨料空隙率尽量低，不超过40%为宜。（4）矿物掺合料。宜采用质量优良，需水量低（流动度比高）的掺合料。（5）外加剂。宜采用减水率在20%以上的高效减水剂，复合使用高效减水剂和普通减水剂也可获得较好效果。减水剂的掺量以及与水泥、矿物掺合料的相容性应经试验确定除此之外，也可掺入增粘剂和引气剂等外加剂。?.自密实混凝土配合比设计步骤传统普通混凝土配合比设计时，通过合理确定水胶（灰）比、单方用水量和砂率三个基本参数，进而得出胶凝材料、水、砂和石子等组成材料的实际用量。普通混凝土配合比设计是以经验为基础的半定量设计方法，水胶（灰）比、用水量和砂率三个参

5、数中，只有水胶（灰）比按计算确定，而计算公式中有的参数也是由回归分析所得。用水量和砂率两参数均需根据实践经验总结的表查表选择，用以确定单位用水量和砂率值的表中的控制因素是碎石、卵石的最大粒径、坍落度和水胶(灰)比，并没有充分考虑高效减水剂和矿物掺合料对混凝土工作性的调节作用。2012年我国颁布实施了自密实混凝土行业标准JGJ/T283-2012自密实混凝土应用技术规程，采用绝对体积法，其简要设计步骤为：设定1m3混凝土中粗骨料的绝对体积含量(0.280.35m3),计算得到粗骨料质量和砂浆体积；(2)设定砂浆中砂的体积分数(0.420.45),计算砂的绝对体积和质量，以及浆体体积；(3)根据掺

6、合料的掺量计算胶凝材料的表观密度；(4)根据JGJ552011普通混凝土配合比设计规程计算自密实混凝土的配制强度；(5)用给定的公式计算水胶比(小于0.45)；(6)根据浆体体积、含气量(1%2%)、水胶比等参数，计算胶凝材料总量(400550kg/m3)、用水量和各掺合料用量；(7)计算外加剂用量。JGJ/T283-2012自密实混凝土应用技术规程给出的水胶比计算公式中粉煤灰的取值系数偏低，将导致计算得到的水胶比偏低，随着粉煤灰掺量的增加,水胶比计算结果会显著降低。?.自密实配合比设计计算?.1.技术要求自密实混凝土：强度等级C50,坍落扩展度：(70050)mmo?.2.原材料1)水泥水泥

7、性能对混凝土性能具有重要影响，本工程选用南阳中联P.O42.5水泥，3d水泥胶砂强度30MPa左右，28d水泥胶砂强度52MPa左右。该水泥质量稳定性较好，且于外加剂适应性良好，便于混凝土工作性控制。2)粉煤灰粉煤灰选用姚孟电厂I级粉煤灰，细度为8%,需水量比为94%,28d活性指数79%。粉煤灰中含有大量玻璃体微珠在混凝土中起到滚珠作用，增加混凝土流动性。粉煤灰主要利用水泥的水化产物氢氧化钙进行二次水化提高混凝土后期强度，实践证明，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土强度出现不同程度的降低。为C50预应力混凝7d张拉要求，混凝土强度不宜低于90%,因此应控制粉煤灰掺量不超过25%。结合本地水泥等原材

8、料质量情况，本工程粉煤灰掺量选用15%03)外加剂C50混凝土的强度要求高造成胶凝材料用量大，水胶比偏低，混凝土拌合物比较粘稠，为改善混凝土的工作性能，降低用水量，宜选用高性能减水剂。本工程选用潦河浩源新材料有限公司的聚陵酸减水剂，固含量15%,掺量2.0%,减水率30%,满足混凝配合比设计要求。结合工程实际对外加剂提出以下要求:(1)调整外加剂配方，使外加剂与混凝土原材料具有良好的相容性，且质量稳定；(2)根据环境温度变化，及时调整外加剂配方，使混凝土凝结时间满足施工要求，减少混凝土拌合物坍落度经时损失；(3)采用“先消，后引”技术，改善混凝土气泡大小，改善混凝土梁外观质量。4)粗骨料配制C

9、50以上混凝土选择粗骨料十分重要，粗骨料的强度、级配粒形以及泥土等有害物质含量对混凝土强度都产生影响，质地坚硬、级配和粒形良好的骨料才能配制出高强度的混凝土。粗骨料对强度等级大于C50的混凝土强度影响主要集中在骨料自身强度、水泥石强度以及水泥石与骨料之间的粘结强度。对于质地坚硬的粗骨料配制的高强混凝土,其混凝土强度的薄弱环节主要集中在水泥石与骨料的粘结面，因此，选用表面粗糙、粒形适中的碎石更利于提高混凝土抗压强度。C50以上强度的混凝土胶凝材料用量偏多，浆体富裕，选用小粒径的粗骨料更容易提高水泥与粗骨料的粘结面积，增加粘结力，克服粒径较大带来的缺陷，改善混凝土匀质性。粗骨料的级配和粒形是骨料的

10、重要技术指标，直接影响粗骨料的空隙率，进而影响混凝土的工作性。C50混凝土应选用连续级配的舞钢碎石，其粒径满足520mm,压碎值小于10%,针片状含量不超过8%,空隙率41%。5)细骨料配制C50混凝土重点控制机制砂细度模数、石粉含量以获得满意的混凝土工作性及强度。机制砂的细度模数不宜过小，当细度模数小于2.3时，机制砂中细颗粒含量过多，配制的混凝土粘稠，吸附外加剂较多，且细颗粒过多对混凝土的体积稳定性不利。相反机制砂的细度模数超过3.2,机制砂中粗颗粒偏多，需要提高砂率来改善混凝土的工作性，较高的砂率使浆体填充骨料间的空隙后包裹骨料颗粒表面的浆体变薄，使混凝土拌合物有离析、泌水的趋势。选择细

11、度模数为2.62.8的机制砂，既可以有足够的粗颗粒形成骨架结构减少混凝土后期收缩，有具有足够的细颗粒填充骨料间空隙，提高混凝土密实度。试验表明：机制砂的细度模数对C50混凝土早期强度(3d、7d)影响较小，对28d后的强度则随着细度模数的增加先变大后降低，存在一个最佳细度模数区间。机制砂中粒径小于0.0075mm的石粉颗粒可以填充到骨料空隙中，降低其空隙率，改善机制砂表面粗糙、多棱角颗粒间摩擦力大的缺点。适量的石粉可以增加混凝土拌合物中的浆体量，改善混凝土工作性，但C50混凝土的胶凝材料用量大，过多的石粉容易造成混凝土拌合物粘稠，且不利于混凝土的硬化后体积稳定性。因此本工程选用细度模数2.62

12、.8,石粉含量不超过10%,且质地坚硬的机制砂。6)水地下水?.3.基准配合比计算(1)每方混凝土粗骨料的体积(Vg)、质量(mg),根据自密实流动性指标SF2选取Vg=0.30m3,质量mg=VgPg=0.302700=810(kg)(2)砂浆体积(Vm)Vm=1-Vg=1-0.30=0.70(m3)(3)砂浆中砂的体积分数s=0.45(4)每立方米混凝土中砂的体积(Vs)、质量(ms)Vs=VmXs=0.700.45=0.32(m3)ms=VsPs=0.322650=848(kg)(5)浆体体积Vp=Vm-Vs=0.70-0.32=0.38(m3)(6)胶凝材料表观密度Pb根据掺合料和水泥

13、的相对含量及各自的密度确定，下式计算：Pb=1fPmf+kPmk+(1-k)/Pc=10.152.2+0.22.8+(1-0.15-0.2)3.0=2.80(7)自密实混凝土配制强度fcu,O:fcu,0=fcu,k+1645。=50+1.6456=60(MPa)(8)计算水胶比(mwmb)(该方法中粉煤灰系数取值偏低，建议依照JGJ55-2011计算)mwmb=0.42fce(1-f-k+f1+k2)(fcu,o+1.2)=0.4249(1-0.15-0.20+0.15X0.4+0.20X0.9(60+1.2)=0.32(9)每方自密实混凝土中胶凝材料的质量mb,混凝土含气量Va为1%2%,

14、取2%：mb=(Vp-Va)1Pb+(mwmb)/Pw=(0.38-0.02)(12800+0.321000)=532(kg)(Io)每方混凝土用水量H1Wmw=mbX(mwmb)=5320.32=170(kg)(I1)每方混凝土水泥质量me及掺合料质量mf和mkmf=mb1=53215%=80(kg)mk=mb2=53220%=106(kg)mc=mb-mf-mk=532-80-106=346(kg)(12)每方混凝土外加剂质量mcamca=mb=5322.0%=10.6(kg)(13)C50自密实混凝土配合比(见表1)原材料水泥粉煤灰矿粉水外加剂砂石用量(kgm3)346801061701

15、0.6848810水泥粉煤灰矿粉水外加剂砂粉煤灰矿粉水外加i量(kgm3)346801061701用量(kgm3)3468010617010.68488103468010617010.6848810自8010617010.68481密实混凝土配合比试配、调整和确定实混凝土配合1调整和确定?.4.自密实混凝土配合比试配、调整和确定(1)应使用生产所用的原材料，配制不少于251的混凝土。(2)试拌先检查拌合物自密实性能控制指标，在检查拌合物可选指标。当自密实混凝土性能不满足要求时，应在水胶比不变、胶凝材料和外加剂用量合理的原则下，调整胶凝材料、外加剂用量或体积分数直到满足要求，此时的配合比为基准配合比。(3)混凝土强度试验时，以基准配合比为基准，保持用水量不变，另外两个配合比的水胶比分别较基准水胶比增、减0.02,砂的体积分数分别增、减1%。(4)有耐久性要求时，应根据耐久性指标进行检测，并根据检测结果调整配合比至满足设计要求。5.混凝土