試驗(yàn)室高性能混凝土配合比的配制

1、第 試驗(yàn)室高性能混凝土配合比的配制論文導(dǎo)讀：前言試驗(yàn)室高性能混凝土配合比配制是以耐久性和合適的工作性能為主要要求。因此對(duì)其組成材料例如水泥、活性礦物摻合料、集料、水以及外加劑等的要求標(biāo)準(zhǔn)也比普通混凝土高。高性能混凝土配合比材料的質(zhì)量控制，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作是比較困難的。水泥的礦物成份影響它與高效減水外加劑的相容性，主要包括：水泥的C3A含量與總堿含量，水泥的細(xì)度，石膏摻量。礦物摻合料的要求。含磨細(xì)礦渣的高性能混凝土，在水中養(yǎng)護(hù)，早期7天強(qiáng)度稍低，但三個(gè)月后，即使超細(xì)礦渣摻量達(dá)55，其強(qiáng)度仍高于其它混凝土，但工程上并不認(rèn)同超細(xì)礦渣摻量超過(guò)30，謹(jǐn)慎摻超細(xì)礦渣合理調(diào)整配合比，取代水泥是有一定限度的。砂

2、石等集料的選擇。關(guān)鍵詞：質(zhì)量，摻合料，高性能混凝土，外加劑，集料，配合比 前言試驗(yàn)室高性能混凝土配合比配制是以耐久性和合適的工作性能為主要要求。與普通混凝土相比無(wú)論是耐久性或體積穩(wěn)定性等各方面都具有一定的優(yōu)勢(shì)。因此對(duì)其組成材料例如水泥、活性礦物摻合料、集料、水以及外加劑等的要求標(biāo)準(zhǔn)也比普通混凝土高?；炷敛牧系臉?gòu)成決定了混凝土的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)和主體宏觀性能。為了配制高性能混凝土，配制時(shí)必須充分利用其原材料本身的性能。高性能混凝土配合比材料的質(zhì)量控制，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作是比較困難的。 水泥的質(zhì)量要求；水泥是高性能混凝土中最主要的試配用膠凝材料，選擇優(yōu)質(zhì)的水泥對(duì)試配高性能混凝土十分重要。在選用水泥時(shí)除配

3、制普通普通混凝土要注意的因素外，也要注意水泥內(nèi)在質(zhì)量的穩(wěn)定性和與高效減水劑的相容性，另外水泥的富余強(qiáng)度要選高的。相容性主要表現(xiàn)在用其拌制工作度滿足要求的高性能混凝土?xí)r，水灰比的大小與塌落度損失率兩方面。水泥的礦物成份影響它與高效減水外加劑的相容性，主要包括：水泥的C3A含量與總堿含量，水泥的細(xì)度，石膏摻量。由于過(guò)高的C3A含量水化速度快將導(dǎo)致新拌混凝土塌落度損失過(guò)快，因而應(yīng)盡量避免使用C3A含量太高的水泥。水泥的細(xì)度對(duì)新拌混凝土的工作性及硬化后混凝土的強(qiáng)度都有影響，過(guò)大過(guò)小的細(xì)度都不利。配置高性能混凝土的水泥細(xì)度比表面積一般不小于300kg。不同的水泥品種，由于其化學(xué)成分組成不同，其使用范圍也

4、不同。一般選擇標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量較小，水泥水化熱不能過(guò)高和放熱速度不能過(guò)快、過(guò)早，因此快硬硫鋁酸鹽類早強(qiáng)水泥不可選用?？萍颊撐摹Ｊ┕ぶ懈咝阅芑炷疗毡椴捎闷胀ü杷猁}水泥或礦渣硅酸鹽水泥。 高效減水劑的選擇；試驗(yàn)室設(shè)計(jì)配制高性能混凝土，必要時(shí)要摻入高效減水劑和微膨脹劑等。目前混凝土攪拌站使用的高效減水劑主要有三種基本類型：三聚氰胺系、萘磺酸鹽系和改性木質(zhì)素系。其中萘磺酸鹽系應(yīng)用最廣。高效減水劑的使用可以大幅度地增加預(yù)拌混凝土的坍落度及提高混凝土的強(qiáng)度。高效減水劑是一種能與水泥顆粒產(chǎn)生物理與化學(xué)相互作用的聚合物。當(dāng)它用于分散無(wú)膠凝性的微細(xì)粉狀材料時(shí)，僅發(fā)生物理性相互作用，水泥顆粒間還可產(chǎn)生化學(xué)作用。萘

5、系高效減水劑可以和水泥中最活躍的組份，特別是C3A發(fā)生反應(yīng)并顯著減小其初期的表面水化率。在高性能混凝土中摻入高效減水劑后，使水泥漿體的絮凝結(jié)構(gòu)破壞，釋放出自由水，混凝土的流動(dòng)性顯著提高。高效減水劑不但要具有高的減水率，而且要能與水泥相容。因此必須事先進(jìn)行高效減水劑的與混凝土配比試配，包括選擇不同的常用水泥品種與減水劑的相容性試驗(yàn)、減水劑的摻量和摻加方法等。減水劑對(duì)坍落度損失的控制特性將決定它是否能夠適合用于混凝土攪拌站或工地的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸、澆注。 礦物摻合料的要求；礦物摻合料作為輔助增強(qiáng)膠凝材料，可等量或部分取代部分水泥，大量的內(nèi)在活性材料能降低新拌混凝土硬化過(guò)程中的溫升，改善施工性能，增加抗腐蝕

6、能力，提高強(qiáng)度，改善耐久性。普通摻合料的生產(chǎn)成本低于水泥，使用礦物摻合料配制高性能混凝土有一定的經(jīng)濟(jì)效益。目前礦物摻合料已成為配制高強(qiáng)、高性能混凝土不可或缺的重要組分。不同種類的礦物摻合料其共性是都具有較大的比表面積，基本沒(méi)有結(jié)晶相或結(jié)晶相很少。配制高性能混凝土最常用的礦物摻合料，主要是硅灰、超細(xì)粉煤灰和磨細(xì)活性礦渣等?？萍颊撐?。其中硅灰的摻加效果為最好，活性也好。硅灰顆粒極其細(xì)微，由于其超細(xì)特性和高硅含量(約90左右)，因此表現(xiàn)出顯著的火山灰活性材料特征。硅灰與水泥水化生成的Ca(0H)2發(fā)生二次反應(yīng)可生成穩(wěn)定的凝膠。硅灰配置高強(qiáng)混凝土目前得到了迅速的發(fā)展，但是試驗(yàn)室和施工現(xiàn)場(chǎng)的使用都顯示含

7、有硅灰的混凝土有使塑性收縮裂縫進(jìn)一步增多的趨勢(shì)，因此往往需要對(duì)含硅灰的預(yù)拌混凝土進(jìn)行及時(shí)的表面養(yǎng)護(hù)覆蓋處理措施，以防止水分的快速蒸發(fā)。磨細(xì)礦渣也是具有相當(dāng)活性的礦物摻合料。含磨細(xì)礦渣的高性能混凝土，在水中養(yǎng)護(hù)，早期7天強(qiáng)度稍低，但三個(gè)月后，即使超細(xì)礦渣摻量達(dá)55，其強(qiáng)度仍高于其它混凝土，但工程上并不認(rèn)同超細(xì)礦渣摻量超過(guò)30，謹(jǐn)慎摻超細(xì)礦渣合理調(diào)整配合比，取代水泥是有一定限度的。磨細(xì)礦渣的細(xì)度對(duì)混凝土的抗壓強(qiáng)度影響很大，細(xì)度大，含磨細(xì)礦渣混凝土，無(wú)論是早期或后期強(qiáng)度都高。磨細(xì)礦渣混合材摻入礦渣硅酸鹽水泥時(shí)注意摻量不能重復(fù)。 雖然用硅灰、磨細(xì)礦渣性能好，但其產(chǎn)量低且價(jià)格高，而粉煤灰量大，加工費(fèi)用低

8、且性能優(yōu)良，因而成為一種常用的高性能混凝土摻合料。一般情況下，將超細(xì)粉煤灰摻入混凝土中，其早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度逐漸增大，且摻粉煤灰混凝土的強(qiáng)度受粉煤灰的質(zhì)量、取代率與混凝土配合比的影響。粉煤灰主要成分是氧化硅、氧化鐵和不定量的氧化鋁和未燃碳。微量元素有鉀、磷、鈷、硼、錳等。粉煤灰顆粒常成中空球體,粒徑大小和比重不同，大多數(shù)是實(shí)心含鐵的混合物。利用粉煤灰的效益是改善混凝土工作度，減少泌水率，減少離析，減少水化熱，減少干收縮，增加抗硫酸鹽性質(zhì)，增加極限抗拉強(qiáng)度，高性能混凝土中使用的粉煤灰一般是超細(xì)粉煤灰。摻入超細(xì)粉煤灰的高性能混凝土常用于大體積混凝土。 砂石等集料的選擇；粗細(xì)集料總量一般占混凝土體

9、積6575，是混凝土的主要組成部分。正確合理選擇骨料，是配制高性能混凝土的基礎(chǔ)。集料含泥量高需水量增加、減弱混凝土性能及容易風(fēng)化、阻礙水泥與骨料的膠結(jié)、妨礙水泥的正常水化，大多數(shù)骨料中都含有各種雜質(zhì)，其中以粘土和石粉及有機(jī)質(zhì)最為常見(jiàn)。它們對(duì)混凝土的強(qiáng)度、收縮、徐變、抗?jié)B、抗凍、耐磨等性能等都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。因此含泥量要低，同時(shí)必須考慮粗細(xì)集料的內(nèi)在品質(zhì)，單位體積混凝土中粗集料所占體積及石子最大粒徑這幾項(xiàng)材料指標(biāo)。細(xì)集料；由于圓顆粒外形和光滑表面的細(xì)集料的需水性較小，因而適宜配制高性能混凝土。高性能混凝土的細(xì)集料的最優(yōu)級(jí)配主要取決于它對(duì)需水性的影響，而不是它的物理壓實(shí)性。試驗(yàn)研究表明，細(xì)度模量

10、低于25的細(xì)集料配制的混凝土過(guò)于粘稠，不宜澆注密實(shí)；而細(xì)度模數(shù)為2330的建筑用砂能夠達(dá)到最佳工作性能和抗壓強(qiáng)度。砂的級(jí)配對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度沒(méi)有顯著的影響，但影響后期強(qiáng)度的發(fā)展，連續(xù)級(jí)配較不連續(xù)級(jí)配的細(xì)集料更為有利。粗集料；對(duì)于高性能混凝土而言，粗集料的最大粒徑以1926為宜。一般而言，配制高性能混凝土宜采用較小粒徑的粗集料，這是因?yàn)槠漕w粒周圍的應(yīng)力集中較小，而應(yīng)力集中主要是由于水泥漿體與集料的彈性模量不同而造成的。配制高性能混凝土采用碎石比卵石好。這主要是因?yàn)樗槭睦饨菍?duì)機(jī)械咬合的增長(zhǎng)起了促進(jìn)作用。然而，過(guò)多的棱角使需水性增大從而降低了混凝土的工作性能。因此從強(qiáng)度與流動(dòng)性能綜合方面考慮，理想

11、的粗集料應(yīng)是：干凈、粗糙等徑、有棱角、避免平或長(zhǎng)的顆粒。除了機(jī)械咬合，集料與水泥漿體的化學(xué)粘結(jié)也是一個(gè)重要因素，因此，集料的礦物特性也很重要，水泥中堿含量應(yīng)不大于0.60，避免發(fā)生堿骨料反應(yīng)。配制高強(qiáng)高性能混凝土應(yīng)采用水洗中砂，砂石質(zhì)量必須滿足普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)JGJ52-2022要求。 拌合用水的要求；高性能混凝土是以耐久性為主的混凝土，必須具備高的耐久性和體積穩(wěn)定性，配制高性能混凝土配合比應(yīng)采用市政供應(yīng)的自來(lái)水拌制高性能混凝土，采用河水或湖水及地下水時(shí)應(yīng)符合混凝土拌和用水JGJ63-2022標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)檢驗(yàn)合格時(shí)再用。混凝土攪拌站的再生水不宜用于高性能混凝土,可以用于C20以下的普通混凝土。 結(jié)術(shù)語(yǔ)配制高性能混凝土應(yīng)合理地選擇優(yōu)質(zhì)的原材料。其中關(guān)鍵是選用適合的水泥、化學(xué)外加劑與礦物摻合料。在選用水泥時(shí)需注意水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性和與高效減水劑的相容性,水泥的富