C30自密實混凝土配合比實驗(1)

1、. 結02 陳偉 2010010131實驗四C30自密實混凝土配合比設計實驗實驗六混凝土力學性能及氯離子擴散系數(shù)試驗實驗報告學 號： 2012010269 班 號： 水工22 實驗日期： 2014.5.12 實 驗 者： 辜英晗 同 組 人： 石磊、李軼博 馮姜波若、田向東 一、 實驗目的1、掌握混凝土配合比設計的基本方法。2、學習如何測定混凝土拌和物的基本性能。3、為混凝土力學性能實驗準備試件。4、學習混凝土主要力學性能的測試方法。5、學習混凝土氯離子擴散系數(shù)的試驗方法。二、 實驗相關知識和原理1 自密實混凝土：1.簡介：自密實混凝土(SelfCompacting Concrete，簡稱SC

2、C)可以定義為：混凝土能夠保持不離析和均勻性。不需要外加振動完全依靠重力作用充滿模板每一個角落、達到充分密實和獲得最佳的性能。在20世紀80年代早期，挪威建造混凝土結構海上石油平臺，由于配筋密集且結構龐大，無法對混凝土振搗，所配制使用的混凝土實際上是依靠重力密實。20世紀80年代后期，日本學者首先提出自密實混凝土的概念，當時所面臨的情況：混凝土耐久性在日本受到高度重視。但由于缺乏熟練工人進行混凝土澆筑施工。不能保證混凝土完全密實成為導致耐久性不良的重要原因之一，因此就需要一種非常容易實現(xiàn)密實的混凝土一自密實混凝土?！白悦軐崱备拍钚纬珊蟆Ｑ芯颗c應用迅速展開，很快成為一種實用的、施工性能非常優(yōu)良的

3、混凝土。自密實混凝土被稱為“近幾十年中混凝土建筑技術最具革命性的發(fā)展”，因為自密實混凝土擁有眾多優(yōu)點：·保證混凝土良好的密實。 ·提高生產(chǎn)效率。由于不需要振搗，混凝土澆筑需要的時間大幅度縮短，工人勞動強度大幅度降低，需要工人數(shù)量減少。 ·改善工作環(huán)境和安全性。沒有振搗噪音，避免工人長時間手持振動器導致的“手臂振動綜合癥”。 ·改善混凝土的表面質(zhì)量。不會出現(xiàn)表面氣泡或蜂窩麻面，不需要進行表面修補；能夠逼真呈現(xiàn)模板表面的紋理或造型。 ·增加了結構設計的自由度。不需要振搗，可以澆筑成型形狀復雜、薄壁和密集配筋的結構。在此之前，這類結構往往因為混凝土澆

4、筑施工的困難而限制采用。 ·避免了振搗對模板產(chǎn)生的磨損。 ·減少混凝土對攪拌機的磨損。· 可能降低工程整體造價。從提高施工速度、環(huán)境對噪音限制、減少人工和保證質(zhì)量等諸多方面降低成本。然而。自密實混凝土的原材料、組成與配合比設計、質(zhì)量控制、性能試驗方法等也具有新的特點和要求。最近幾年。歐洲首先開始將微硅粉應用于自密實混凝土，因為發(fā)現(xiàn)：微硅粉不僅能改善混凝土硬化性能如耐久性、強度等，同時能夠改善自密實混凝土塑性狀態(tài)的性能。包括流變性、穩(wěn)定性(抗離析能力)和艘變性。使自密實混凝土的質(zhì)量波動減小、性能全面提高。在“自密實”概念出現(xiàn)以前 借助高效減水劑性能的改善，配制生產(chǎn)高

5、流動性混凝土已不再困難。然而，儀儀具備。高流動性還遠遠不夠，因為流動性越高，混凝土產(chǎn)生離析的趨勢就越大。完全依靠自身重力充滿模型并達到密實，自密實混凝土工作性的內(nèi)涵有所擴大，包括下列三個基本性能： ·高流動性。保證混凝土能夠繞過障礙物，充分填充模型 內(nèi)每個角落。 ·高穩(wěn)定性。保證混凝土質(zhì)量均勻一致，即不泌水。骨料不離析。 ·通過鋼筋間隙能力。保證混凝土穿越鋼筋間隙時不發(fā)生 阻塞。2. SCC的自密實機理：漿體的粘聚作用： 混凝土的流動性與抗離析性是相互矛盾的。SCC之所以能流平密實，關鍵在于其膠結料漿體具有一定的塑性粘度，它能減少骨料間的接觸應力，削弱骨料的固體特

6、性，抑制骨 料起拱堆集從而有效抑制離析。 氣泡自動聚合上浮作用： 在拌和澆筑混凝土時裹入模板內(nèi)的氣泡，由于混凝土自重對其產(chǎn)生浮力作用，具有自動聚合形成更大氣泡的趨勢。一旦氣泡發(fā)生聚合，則所受浮力將進一步增大，最終會浮出表面使混凝土密實。SCC由于摻加高效減水劑降低了混凝土的表面張力，使氣泡更容易聚合上浮， 增加混凝土的密實性。 摻合料的微粉作用： SCC中的摻合料不僅具有物理填充效應，而且因為巨大的表面積產(chǎn)生較大的內(nèi)表面力而提高混凝土的粘聚性。有的還具有火山灰活性效應，結合摻用高效減水劑和采用低水膠比改善集料界面結構和水泥石的孔結構，使混凝土越來越密實。 最大堆積密度：SCC中各組分粒徑力求滿

7、足“最大堆積密度理論”，例如，顆粒從小到大依次為：微硅粉、粉煤灰、水泥、砂、石。這樣細顆粒填充粗顆粒之間的空隙，更細顆粒填充細顆粒之間的空隙，達到最大密度或最小空隙率，從而有效提高 SCC的密實度。2 選擇C30自密實混凝土的目的：鑒于自密實混凝土在水利工程等大型工程中的廣泛應用，我們決定對它們進行一下相對深入的研究。由于C30混凝土的工作性比較高，對配合比設計有一定的挑戰(zhàn)，并且老師推薦，所以我們小組都一致決定配制C30自密實混凝土。一方面，作為一種高性能的混凝土，進行相關的配制與研究，對于我們而言，是一個挑戰(zhàn)，也是一個提升自己的機會，在現(xiàn)有的資料不多，經(jīng)驗不足的情況下，我們需要充分發(fā)揮團隊精

8、神，應用大家的智慧來順利地完成配比設計與配制的工作。另一方面，我們對于這種混凝土有很大的興趣，也十分想要在弄懂其配制的相關原理基礎上，自己將其制作出來，豐富自己的實踐經(jīng)驗，學到更多在理論課堂上學習不到的知識。3 自密實混凝土配合比設計的基本步驟：1.確定的拌和物中粗骨料松散體積，砂漿中砂的體積、漿體的水膠比，膠凝材料中礦物摻和料用量，也就確定了混凝土中各種原材料的用量。2.大量試驗及理論研究結果表明，1m3混凝土中粗骨料用量的松散體積在0.5-0.6m3范圍內(nèi)較為適宜。過小混凝土彈性模量等力學性能降低，過大則拌和物的工作性顯著降低。3.大量研究表明，中砂在自密實混凝土砂漿中的體積含量在0.42

9、-0.44 m3之間較為適宜，過大則混凝土的工作性和強度降低，過小則則混凝土收縮較大，體積穩(wěn)定性不良。使用其他類型砂，其最佳砂率聽由試驗確定。3.優(yōu)質(zhì)礦物摻和料對于提高混凝土耐久性、控制混凝土早期水化升溫都具有良好效果，所以確定膠凝材料中礦物摻和料的體積的依據(jù)是實際工程對混凝土的耐久性、升溫控制等要求。4.混凝土中膠凝材料用量過大，易引起混凝土體積穩(wěn)定性不良，而且不經(jīng)濟；膠凝材料用量過小，則體積量過少，難以滿足拌和物自密實的工作性要求，根據(jù)大量試驗研究，自密實混凝土中膠凝材料總量范圍宜為450-550kg/m3。高摻和料、少水泥用量的自密實混凝土，應注意提高其抗碳化能力。對于一般條件下的自密實

10、混凝土，單位體積用水量宜小于200 kg/m3。高耐久性自密實混凝土宜小于175 kg/m3。在較低用水量下，拌和物工作性可通過增加外加劑摻量、改善摻和料的需水性等技術措施來保證。接下來是我們組設計的C30自密實混凝土的配合比設計步驟： 1確定粗骨料用量：取1m3混凝土中粗骨料的松堆體積Vg0為0.5m 3,根據(jù)粗骨料的堆積密度1700kg/m3， 計算出1m3混凝土中粗骨料的用量mg=850kg/m32.計算砂漿密實體積：1m3的混凝土中粗骨料的表觀體積為850kg÷2.7g/cm3=0.315m3計算得到砂漿密實體積為：V m =1-0.315=0.685m33.計算砂的用量：由

11、于實驗中使用的砂為粗砂，較規(guī)范中提到的中砂更粗，混凝土更容易離析，我們適當增加了砂率，將粗砂在砂漿中體積含量設為0.465。計算得：V S =0.685×0.46=0.315m3 m S=836.6kg/m34.確定膠凝材料用量與水用量：按照混凝土強度要求：計算得水灰比為0.64。按照規(guī)范水含量不宜超過200kg，故將水用量定位197kg/m3算得水泥用量為307.8kg/m3由總質(zhì)量約為2400kg、膠凝材料總量450-550kg，粉煤灰對水泥約10%的替代率。算得：水泥用量：276,.8kg/m3粉煤灰用量：190.7kg/m3水用量：197kg/m35.確定減水劑用量 按240

12、mm坍落度來算，水含量應當246kg左右，則減水約20%。則減水劑摻量1,3%4 混凝土的制備儀器和過程：1. 儀器設備： 混凝土攪拌機，容量為50100L，轉(zhuǎn)速為1822r/min； 臺秤，稱量50kg，感量50g； 量筒（100mL）； 天平； 拌鏟與拌板等。2. 機械攪拌步驟： 按設計的配合比稱取各種材料的用量。 用按配合比稱量的水泥、砂、水及少量石子在攪拌機中預拌一次，使水泥砂漿部分粘附在攪拌機及葉片上，并刮去多與砂漿，以避免正是攪拌時的配合比。 依次向攪拌機內(nèi)加入石子、砂和水泥，開動攪拌機干拌均勻后，將水徐徐加入，再將減水劑緩慢加入。全部加料時間不超過2min。 將拌和物自攪拌機卸出

13、，傾倒在鐵板上，再經(jīng)人工拌和23次，即可做拌和物的各項性能試驗或成型試件。從開始加水起，全部操作必須在30min內(nèi)完成。5 配制的混凝土的性能檢驗：新拌混凝土坍落度的測定：主要儀器設備： 坍落度筒：由薄鋼板或其他金屬板制成截頭圓錐形。 搗棒（端部應磨圓）、裝料漏斗、小鐵鏟、鋼直尺、鏝刀等。實驗步驟： 首先用濕布潤濕坍落度筒及其他用具，將坍落度筒置于鐵板上，漏斗置于坍落度筒頂部并用雙腳踩緊踏板。 用鐵鏟將拌好的混凝土拌和料分三層裝入筒內(nèi)，每層高度約為筒高的1/3。每層用搗棒沿螺旋方向由邊緣向中心插搗25次。插搗底層時應貫穿整個深度，插搗其他兩層時搗棒應插至下一層的表面。 插搗完畢后，除去漏斗，用

14、鏝刀刮去多與拌和物并抹平，清除筒四周拌和物，在510s內(nèi)垂直平穩(wěn)地提起坍落度筒。隨即量測筒高與坍落后的混凝土試體最高點之間的高度差，即為混凝土拌和物的坍落度值。 從開始裝料到坍落度筒提起，整個過程應在150s內(nèi)完成。當坍落度筒提起后，混凝土試體發(fā)生崩坍或一邊剪壞現(xiàn)象，則應重新取樣測定坍落度；如第二次仍出現(xiàn)這種現(xiàn)象，則表示該拌和物和易性不好。 在測定坍落度過程中，應注意觀察粘聚性與保水性。實驗結果的記錄和評定： 稠度 以坍落度表示，單位mm，精確至5mm。 粘聚性 以搗棒輕敲混凝土錐體側面，如錐體逐漸下沉，表示粘聚性良好；如錐體倒坍、崩裂或離析，表示粘聚性不好。 保水性 提起坍落度筒后，如底部有

15、較多稀漿析出，骨料外露，表示保水性不好；如無稀漿或有少量稀漿析出，表示保水性良好。實驗結論：我們實驗中測得的坍落度為230mm，擴展度為470mm。其中擴展度和坍落度已經(jīng)很好地達到了我們預期的水平，所以我們混凝土的工作性可以得到保證。 在實驗場地，沒有使用鐵板或是玻璃板來進行坍落度和擴展度的實驗，而是直接在地上進行。地面并不是十分的平坦，而且由于之前還有其他的組做了這個實驗，所以地面殘存的一些雜質(zhì)也比較多。這樣，在新拌混凝土的流動過程中，就會受到相當大的阻力，其坍落度和擴展度就會受到很大的影響。所以我們測定的坍落度和擴展度應該是比實際值偏低的，所以工作性可以得到保證。至于7天、28天抗壓強度，

16、劈裂抗拉強度，鋼筋握裹力，氯離子擴散系數(shù)等在第六次實驗報告中有詳細介紹價格評定：根據(jù)網(wǎng)上給出的原料價格如下圖我們計算了我們的成本如下表七：水P.O.42.5水泥濃度為30%聚羧酸減水劑石子砂粉煤灰4元/噸421元/噸約8000元/噸約110元/噸約70元/噸約75元/噸表七我們對25L水泥造價計算如下表八：水P.O.42.5水泥濃度為30%聚羧酸減水劑石子砂粉煤灰0.02元/25L2.24元/25L1.02元/25L2.56元/25L1.44元/25L0.44元/25L總計7.72元/25L表八換算為1m3混凝土造價為309元因為混凝土的價格在不同城市不同時間都在波動，因此無法給出一個絕對比較

17、，下面給出09年不同城市不同月份的知道價格 表九而今年不同城市的市場價如下：2011 年7 月份全國主要城市商品混凝土市場價格元/m3城市 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60北京 375 390 405 420 435 450 465 480 495 510上海 395 405 415 420 425 440 445 南京 371 386 401 416 431 446 461 476 491 506杭州 320 348 374 385 409 425 467 497 西安 305 310 315 320 330 340 360 380 400 42

18、0天津 335 345 355 360 370 380 400 420 450 480廈門 312 343 371 393 407 437 473 500 濟南 325 335 345 359 369 381 392 410 450 長沙 300 305 310 315 325 335 360 380 425 455福州 340 350 360 370 380 395 415 440 465 490南昌 286 296 305 315 330 345 365 385 410 425 從中我們可以看出我們的混凝土在大城市還是可以盈利很多，但在中小城市盈利不多，算上運費還有可能虧本，總的來說，我們

19、的混凝土還是非常具有競爭力的。三、 實驗總結這次配制C30自密實混凝土的實驗，從討論、確定方案到混凝土的配制和后來的性能實驗，都是我們一個大組每個人出力共同完成的。每次測試我們的混凝土的時候，每個人心都懸著。等結果出來合格了甚至非常好的時候，大家又都十分激動甚至歡呼起來。這是我們第一次這么多人合作完成實驗。這也是我和土木工程中使用最廣泛的材料混凝土的第一次親密接觸。很希望能講自己做的混凝土帶回一個去作為留念。在實驗的過程中，我們既緊張又興奮。緊張的是怕自己的混凝土不符合相關的要求，興奮的是我們看到我們的混凝土比較出色地完成了各項指標的測試。實驗中，我們學習到了鋼筋握裹強度、劈裂抗拉強度、氯離子

20、擴散系數(shù)的測試方法，復習了抗壓強度的測試方法，對于我們專業(yè)知識的豐富，專業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成有很大的幫助。我們還學習到了利用相關指標對于混凝土性能進行評價的方法，這對于今后的學習有很大的促進作用。本次實驗是對我們配制的混凝土的一些性能的相關測試，是建筑材料中最為重要的一個實驗，因為混凝土的設計時建筑材料的主要方面，在實驗中我們也發(fā)現(xiàn)很多問題，主要都是出在理論和實際的差別之上。建筑材料是建立在實驗之上的一門科學，很多都必須靠實驗來進行驗證，很多理論在別處適用，在其他地方就不適用了。所以，以后我們在進行建筑材料的相關研究和實踐的時候，必須從實際出發(fā)，參考標準但不局限于它。才能取得突破，獲得更大的知識，從而

21、提高自己的能力。這次實驗讓我們對建筑材料有了更深入的認識，再次感謝郭老師的悉心指導?。簄 the main terminal, and the telephone Office is responsible for providing the appropriate size adapter patch panels and electrical protection unit. (Shuttle bus) wiring (IDF) set up in the workshop on the second floor of the building, located in the Distri

22、ct of weak electrical cabinets (well). Engine room placed inside the Cabinet, IDF placed a standard 40U cabinets for installation of network and wiring devices, management computer and telephone information. Cabinet distribution frame are made of Super five RJ45 patch panel horizontal twisted pair c

23、onnections. Computer information management, admin area using the jumpers, which uses private RJ45-RJ45 soft jumpers for network devices with jumpers hopping between all switches, changes, expansion and maintenance were done quickly in the wiring closet. Twisted length Centre room is located on the second floor, outward radiation of each line (except some points may exceed) does not exceed 100 metres in length, all information for the various floors all rooms (distribution Cabinet) unified management. District workshop building distribution lines (IDF) via fiber op