高性能混凝土的配制技術(shù)課件

第四章

高性能混凝土的配制技術(shù)1第四章11、泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)2、配合比設(shè)計(jì)的原則和特點(diǎn)3、介紹高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法

21、泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)21.1摻減水劑的普通混凝土配合比計(jì)算1、提高混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則：（1）水泥用量不變；（2）降低水灰比；（3）砂率減小1%～3%?！纠}1】：不摻加減水劑時(shí)混凝土基準(zhǔn)配合比為：C:W:S:G=410:182:636:1181，W/C==0.44，砂率為35%。使用高效減水劑，其摻量為水泥用量的0.5%，減水率為15%(砂率減小2%)。求：（1）用此減水劑提高強(qiáng)度時(shí)的試驗(yàn)室配合比（混凝土實(shí)測(cè)表觀密度為ρ＝2405kg／m３)；（2）若使用碎石、42.5#普通硅酸鹽水泥，估算混凝土28天強(qiáng)度。答案下一頁(yè)31.1摻減水劑的普通混凝土配合比計(jì)算【例題1】：不摻加減水解：（1）水用量：W=182×(1-15%)=155kg；水泥用量不變：C=410kg；砂率：；由公式：C+W+S+G=2405kg/m3

有：S+G=2405-155-410=1840kg/m3所以，S=1840×33%=607kg/m3；G=1840-607=1233kg/m3?；炷粮鞑牧嫌昧繛椋篊:W:S:G=410:155:607:1233。（2）所以使用碎石和42.5#普通硅酸鹽水泥配制的混凝土其28天強(qiáng)度估計(jì)可達(dá)57.0MPa。4解：（1）水用量：W=182×(1-15%)=155kg2、節(jié)約水泥設(shè)計(jì)原則：（1）水泥用量依據(jù)減水率相應(yīng)減少10%～15%；（2）水灰比不變，用水量減少，則水泥用量減少；（3）砂率不變，計(jì)算砂石?！纠}2】：不摻加減水劑時(shí)混凝土基準(zhǔn)配合比為：C:W:S:G=410:182:636:1181，W/C=0.44，砂率為35%。使用木鈣減水劑，其摻量為水泥用量的0.25%，可節(jié)約水泥8%。求：（1）用此減水劑提高強(qiáng)度時(shí)的試驗(yàn)室配合比（混凝土實(shí)測(cè)表觀密度為ρ＝2405kg／m３)；（2）若使用碎石、42.5#普通硅酸鹽水泥配制混凝土，估算混凝土28天強(qiáng)度。答案下一頁(yè)52、節(jié)約水泥答案下一頁(yè)5解：（1）摻入木鈣減水劑可節(jié)約水泥8%，則水泥用量為：C=410×（1-8%）=410×92%=377kg;水灰比不變，W/C=0.44，則水用量：W=377×0.44=166kg；砂率：；由公式：C+W+S+G=2405kg/m3

有：S+G=2405-377-166=1862kg/m3所以，S=1862×35%=652kg/m3；G=1862-652=1210kg/m3?；炷粮鞑牧嫌昧繛椋篊:W:S:G=377:166:652:1210。（2）所以使用碎石和42.5#普通硅酸鹽水泥配制的混凝土其28天強(qiáng)度估計(jì)可達(dá)48.7MPa。6解：（1）摻入木鈣減水劑可節(jié)約水泥8%，則水泥用量為：63、提高混凝土的和易性設(shè)計(jì)原則：（1）水泥用量、水用量不變，水灰比不變；（2）砂率增大5%，到40%～45%。【例題3】：已知混凝土基準(zhǔn)配合比為：C:W:S:G=410:182:636:1181，W/C==0.44，砂率為35%。利用泵送劑將其基準(zhǔn)混凝土配制成180mm的泵送混凝土，求其配合比。答案下一頁(yè)73、提高混凝土的和易性答案下一頁(yè)7解：水泥用量和水用量不變，W/C=0.44，C=410kg，W=182kg；砂率增大5%，??；

由公式：C+W+S+G=2405kg/m3

有：S+G=2405-410-182=1813kg/m3所以，S=1813×40%=725kg/m3；G=1813-725=1088kg/m3?！嗷炷僚浜媳葹椋篊:W:S:G=410:182:725:1088。8解：水泥用量和水用量不變，W/C=0.44，81.2摻加粉煤灰泵送混凝土配合比的計(jì)算【例4】某坍落度為30～50mm的C20混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比為C：W：S：G=271：162：705：1247，使用粉煤灰和泵送劑配制C20泵送混凝土，（粉煤灰替代水泥量為25%，超量系數(shù)為1.4，粉煤灰表觀密度為砂子表觀密度為，石子表觀密度為混凝土實(shí)測(cè)表觀密度2390kg/m3，采用42.5#P?O水泥），求混凝土各材料用量。答案下一頁(yè)91.2摻加粉煤灰泵送混凝土配合比的計(jì)算答案下一頁(yè)9解：1）先計(jì)算泵送混凝土配合比水泥、水用量不變，即：C=271kg，W=162kg；

砂率增大5%,取由和

得出：S=800kg，G=1152kg。2）摻加粉煤灰的配合比計(jì)算粉煤灰總摻量為：粉煤灰超量部分：

砂子用量：等體積減砂原則10解：1）先計(jì)算泵送混凝土配合比等體積減砂原則10石子用量：G=1152kg；水泥實(shí)際用量：C=271×（1-25%）=203kg；水用量：W=162kg；∴A=203+162+95+767+1152=2379各材料用量為：

11石子用量：G=1152kg；112、配合比設(shè)計(jì)的原則和特點(diǎn)

⑴高性能混凝土配制原則為實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能，混凝土的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下述原則：122、配合比設(shè)計(jì)的原則和特點(diǎn)

⑴高性能混凝土配制原則12低水膠比對(duì)高性能混凝土很重要，依靠高效減水劑和優(yōu)質(zhì)礦物細(xì)粉摻合料實(shí)現(xiàn)混凝土的低水膠比。不能過(guò)分地提高膠凝材料的用量。膠凝材料過(guò)多，不僅成本高，混凝土的體積穩(wěn)定性也差，同時(shí)，對(duì)獲得高的強(qiáng)度意義不大。應(yīng)該通過(guò)合理調(diào)整粗細(xì)骨料用量及砂率控制空隙率，實(shí)現(xiàn)較低水膠比下的良好和易性。13低水膠比對(duì)高性能混凝土很重要，依靠高效減水劑和優(yōu)質(zhì)礦物細(xì)粉摻在混凝土中應(yīng)該摻加一定量的引氣劑，使混凝土的含氣量在3-4%。盡可能使用聚羧酸高性能減水劑，以提高工作性，減少收縮。14在混凝土中應(yīng)該摻加一定量的引氣劑，使混凝土的含氣量在3-4%高性能混凝土對(duì)骨料的顆粒級(jí)配和最大粒徑有嚴(yán)格的要求?？赏ㄟ^(guò)改變加工工藝和混凝土生產(chǎn)工藝，改善骨料的粒形和級(jí)配。15高性能混凝土對(duì)骨料的顆粒級(jí)配和最大粒徑有嚴(yán)格的要求。可通過(guò)改摻入活性礦物材料可帶來(lái)很多好處：①改善新拌混凝土的工作性。②降低混凝土初期水化熱，減少溫度裂縫。③活性礦物材料與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2起火山灰反應(yīng)，提高混凝土的抗化學(xué)侵蝕性能。④提高混凝土密實(shí)度，保證耐久性能。16摻入活性礦物材料可帶來(lái)很多好處：16通過(guò)以上技術(shù)措施，減少水泥用量和混凝土單位體積用水量。17通過(guò)以上技術(shù)措施，減少水泥用量和混凝土單位體積用水量。173、介紹高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法

關(guān)于高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，我們?cè)诖私榻B吳中偉先生提出的簡(jiǎn)易配合比設(shè)計(jì)方法和黃兆龍先生的高密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法。183、介紹高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法

關(guān)于高性能混凝土配合比吳中偉提出的簡(jiǎn)易配合比設(shè)計(jì)方法的基本原則是要求砂石有最小的混合空隙率，按絕對(duì)體積法原理計(jì)算。具體步驟和實(shí)例如下：

簡(jiǎn)易配合比設(shè)計(jì)方法19吳中偉提出的簡(jiǎn)易配合比設(shè)計(jì)方法的基本原則是要求砂石有最小的混1)首先選擇高性能混凝土平均或常用性能指標(biāo)作為基準(zhǔn)，或選用工程要求的性能為基準(zhǔn)，然后再試配調(diào)整，滿足其他條件或要求。201)首先選擇高性能混凝土平均或常用性能指標(biāo)作為基準(zhǔn)，或選用例如要求耐久性為低滲透性，要求用Nernst-Einstein法測(cè)定的氯離子擴(kuò)散系數(shù)為(50～100)×10-14m2/s，配制強(qiáng)度為40～50MPa，工作性要求坍落度為180～200mm，1h坍落度損失不大于10%，無(wú)離析等。21例如要求耐久性為低滲透性，要求用Nernst-Einstei2)求砂石混合空隙率α，選擇最小值可先從砂率38%～40%開(kāi)始，將不同砂石比的砂石混合，分三次裝入一個(gè)15～20L的不變形的容重筒中，用直徑為15mm的圓頭搗棒各插搗30下(或在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)至試料不再下沉為止)，刮平表面后稱量，并換算成松椎密度ρ0(kg/m3),測(cè)出砂石混合料的混合表觀密度ρ(kg/m3)，一般為2.65g/cm3左右。計(jì)算，最經(jīng)濟(jì)的混合空隙率約為16%，一般為20%～22%。222)求砂石混合空隙率α，選擇最小值可先從砂率38%～40%3)計(jì)算膠凝材料漿量膠凝材料漿量等于砂石混合空隙體積加富余量。膠凝材料漿富余量取決于工作性要求和外加劑性質(zhì)和摻量，可先按坍落度180～200mm估計(jì)為8%～10%，由試拌決定。假設(shè)為8%，α為20%，則漿體積為α+8%=28%，即280L/m3。233)計(jì)算膠凝材料漿量膠凝材料漿量等于砂石混合空隙體積加富余4)計(jì)算各組分用量設(shè)選用水膠比為0.4，摻入磨細(xì)礦渣30%，水泥密度為3.15g/cm3，磨細(xì)礦渣密度為2.5g/cm3，則

即1L漿用膠凝材料1.35kg。244)計(jì)算各組分用量設(shè)選用水膠比為0.4，摻入磨細(xì)礦渣30%1m3膠凝材料總用量=280×1.35=378kg/m3水泥用量=378×0.7=265kg/m3礦渣用量=378×0.3=113kg/m3水用量=378×0.4=151kg/m3集料總用量=(1000-280)×2.65=1908kg/m3砂用量=1908×40%=763kg/m3石用量=1908-763=1145kg/m3因引入了漿體積富余量，總體積略超過(guò)1m3，故所計(jì)算的各材料用量總需按實(shí)測(cè)的表觀密度校正。251m3膠凝材料總用量=280×1.35=378kg5)或按15L筒試配的砂石量+以上膠凝材料和水各量的1.5%，摻入外加劑試拌，測(cè)坍落度和流動(dòng)度。如不符，則調(diào)整富余量或外加劑摻量。達(dá)到要求后，再裝入筒中稱量筒中混凝土和多余混凝土拌合物質(zhì)量，求出混凝土表觀密度，并校正各計(jì)算量。一般允許坍落度誤差為±40mm，富余量誤差為±1.5%。265)或按15L筒試配的砂石量+以上膠凝材料和水各量的1.5在以上基礎(chǔ)上，經(jīng)多次試拌，求得符合要求的合理、經(jīng)濟(jì)的配合比。但針對(duì)此方法提出兩點(diǎn)改進(jìn)建議，第一是漿體富余量在8%以上，不一定在8—10%之間，由試拌決定。第二是粗骨料應(yīng)該采取兩個(gè)以上粒級(jí)混拌的方法，使混拌后的粗骨料空隙率小于38%。27在以上基礎(chǔ)上，經(jīng)多次試拌，求得符合要求的合理、經(jīng)濟(jì)的配合比。高密實(shí)混凝土配合比方法

原理

骨料因占混凝土體積的2/3以上，所以直接控制骨料的比例將會(huì)有效地獲得混凝土的最小空隙率。以混凝土中固體材料的最大單位重，來(lái)尋求最小空隙，從而獲得最佳級(jí)配以配制混凝土，可獲得較好的工作性、較高的強(qiáng)度及優(yōu)異的耐久性?；炷林蓄w粒材料的堆積方式對(duì)于宏觀力學(xué)行為有很大的影響，就好像土壤顆粒材料一樣，顆粒結(jié)構(gòu)堆積越致密，空隙越小，接觸點(diǎn)越多，則密度越大，理論上應(yīng)能獲得較高的強(qiáng)度。28高密實(shí)混凝土配合比方法

原理骨料因占混凝土另外，以相同水灰比而言，骨料在最佳堆積下總漿體用量也會(huì)跟著減少，相對(duì)的拌合水用量也會(huì)減少，因而可減少混凝土中弱界面的形成幾率及漿體本身產(chǎn)生收縮裂縫的可能，從而提高混凝土的耐久性。

29另外，以相同水灰比而言，骨料在最佳堆積下總漿體用量高密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)

對(duì)原材料的要求一、石最大粒徑不超過(guò)25mm。二、砂細(xì)度模數(shù)MK=2.8～3.1之間最佳。三、水泥的成分要求比較穩(wěn)定。四、粉煤灰二級(jí)以上五、減水劑要求有較高的減水率，保水性好。30高密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)

對(duì)原材料的要求一、石最大粒徑不超過(guò)2粉煤灰取代砂的曲線圖

利用四分法取樣將砂和粉煤灰混合，以粉煤灰取代砂的方式，求出混合料的最大單位重，此就是粉煤灰取代砂的最佳比例，如下圖所示。在下圖中粉煤灰取代砂13%時(shí)，單位重最大。

↑α=1331粉煤灰取代砂的曲線圖利用四分法取樣將砂和粉煤灰砂—粉煤灰填充石的曲線圖

在固定砂和粉煤灰的最佳比例情況下，重新用四分法混合，找出砂與粉煤灰及石的最大單位重，在本次實(shí)驗(yàn)中，砂與粉煤灰所占骨材總量的比例為50%，如下圖所示。

↑β=5032砂—粉煤灰填充石的曲線圖在固定砂和粉煤灰的最佳比例高密實(shí)混凝土配比流程步驟三：求骨料的最大單位重在骨料最大單位重的情況下求出最小空隙VV

1、假設(shè)粉煤灰取代砂的最大單位重比例為α

2、（砂+粉煤灰）在混合骨料中的最大單位重比例為β①②

步驟一：選擇材料步驟二；確定坍落度與強(qiáng)度詳細(xì)步驟如下33高密實(shí)混凝土配比流程步驟三：求骨料的最大單位重高密實(shí)混凝土配比流程

式中：wf、γf分別代表粉煤灰重（kg/m3）及粉煤灰比重(kg/m3）；ws、γs分別代表石子重（kg/m3）及石子比重（kg/m3）；wG、γG分別代表砂子重（kg/m3）及砂子比重（kg/m3）。③步驟四：計(jì)算水泥漿體量和骨料體積1、計(jì)算各骨料用量

水泥漿體VP用下式計(jì)算④34高密實(shí)混凝土配比流程式中：wf、γf分別代表粉煤灰重（k高密實(shí)混凝土配比流程將公式①和②重新帶入⑤中就可以求出各骨料的用量⑥⑦⑧⑤35高密實(shí)混凝土配比流程將公式①和②重新帶入⑤中就可以求出各骨料高密實(shí)混凝土配比流程2、水泥和用水量的計(jì)算⑨3、當(dāng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度為λ=W/B、B=（Wf+WC），時(shí)：所以⑩⑾36高密實(shí)混凝土配比流程2、水泥和用水量的計(jì)算⑨3、當(dāng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度為高密實(shí)混凝土配比流程(12)上式中W：用水量γw：水的比重C：水泥重γc：水泥的比重λ：水膠比步驟五：減水劑用量和最后用水量為了保持總的用水量不變，應(yīng)該將減水劑的用量從總的用水量中扣除。假設(shè)減水劑的用量為WSP，則最終用水量為WW=Wtotal-WSP(13)37高密實(shí)混凝土配比流程(12)上式中W：用水量

經(jīng)過(guò)測(cè)定，粉煤灰取代砂的最大單位重比例α=0.13,砂加粉煤灰在混合骨料的最大單位重比例β=0.50,此時(shí)其最大單位重為2100Kg/m3。水膠比為0.38。試求其最密實(shí)混凝土配合比。（水泥、粉煤灰、水、砂、石的表觀密度分別為3100、2200、1000、2600、2650Kg/m3。）解：（1）（2）

（3）例題高密實(shí)混凝土配比實(shí)例38經(jīng)過(guò)測(cè)定，粉煤灰取代砂的最大單位重比例α=高密實(shí)混凝土配比實(shí)例39高密實(shí)混凝土配比實(shí)例39高密實(shí)混凝土配比實(shí)例40高密實(shí)混凝土配比實(shí)例40高密實(shí)混凝土配比流程本次試驗(yàn)中減水劑用量與拌合水總量之間的關(guān)系圖總結(jié)為根據(jù)圖中減水劑用量曲線，回歸出下面的減水劑計(jì)算公式，供人參考。SP：減水劑百分含量（%）B：膠凝材料的用量（kg/m3）；

41高密實(shí)混凝土配比流程本次試驗(yàn)中減水劑用量與拌合水總量之間的關(guān)高流動(dòng)性

高密實(shí)混凝土因?yàn)楣橇现g的致密堆積，使其顆粒搭配情況良好，這有助于減少骨料之間的滑動(dòng)阻力，拌制出高流動(dòng)性、易泵送的混凝土。上圖是我們?cè)谠囼?yàn)過(guò)程中所拍下的坍落度照片。42高流動(dòng)性高密實(shí)混凝土因?yàn)楣橇现g的致密堆積，新拌性能分析表a高密實(shí)混凝土配比

圖4.6為高密實(shí)混凝土的初始和30、60分鐘坍落度、擴(kuò)展度與漿體用量之間的關(guān)系。圖中以低漿表現(xiàn)最佳，而1.3VV漿量表現(xiàn)最好。43新拌性能分析表a高密實(shí)混凝土配比圖4.6為高密新拌性能分析高密實(shí)混凝土配比

在適當(dāng)足夠的漿量厚度（t）潤(rùn)滑下，減水劑的用量較高，使得新拌混凝土漿量具有良好的工作性，另外粉煤灰材料在當(dāng)作潤(rùn)滑漿體的同時(shí)，具有軸承作用、懸浮效果、保水性和延時(shí)釋水行為來(lái)提高減水劑的效益，達(dá)到高流動(dòng)性的工作度，且在30分鐘和60分鐘時(shí)工作性損失很小。粉煤灰的Zeta電位較高，包覆水膜厚度較大，所以吸水量相對(duì)較多，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，吸附水量釋放而增加減水劑的效益且提高粘稠性，使得保持良好流動(dòng)性的時(shí)間延長(zhǎng)，且維持一定的擴(kuò)展度。44新拌性能分析高密實(shí)混凝土配比在適當(dāng)足夠的漿量厚這種情況不僅1.3VV時(shí)存在，1.2VV也有類似現(xiàn)象，只是由于骨料含量相對(duì)較多，潤(rùn)滑漿量較少，導(dǎo)致骨料之間的滑動(dòng)阻力很大，整體內(nèi)聚力提高，不易流動(dòng)。1.4VV和以上漿量因?yàn)樗嘤昧枯^多，導(dǎo)致水化速率很大，且用水量多，使得減水劑的濃度降低，雖然粉煤灰也會(huì)釋水，但由于粉煤灰的含量較少，釋放水量無(wú)法平衡水化產(chǎn)物所帶來(lái)的粘稠性損失，故60分鐘在無(wú)適當(dāng)?shù)恼吵硇耘c減水劑濃度的幫助下，會(huì)有較大的工作性損失。45這種情況不僅1.3VV時(shí)存在，1.2VV也有類似現(xiàn)工程試驗(yàn)2002年11月，我們?cè)谑卒摰V山擋土墻工程中使用高密實(shí)混凝土技術(shù)配制尾礦砂石泵送混凝土，進(jìn)行施工取得了成功，在負(fù)溫下，每立方米混凝土水泥用量260kg，混凝土和易性良好，強(qiáng)度滿足C25要求。46工程試驗(yàn)2002年11月，我們?cè)谑卒摰V山擋土墻工程中使用高密個(gè)人觀點(diǎn)供參考，歡迎討論！個(gè)人觀點(diǎn)供參考，歡迎討論！第四章

高性能混凝土的配制技術(shù)48第四章11、泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)2、配合比設(shè)計(jì)的原則和特點(diǎn)3、介紹高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法

491、泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)21.1摻減水劑的普通混凝土配合比計(jì)算1、提高混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則：（1）水泥用量不變；（2）降低水灰比；（3）砂率減小1%～3%。【例題1】：不摻加減水劑時(shí)混凝土基準(zhǔn)配合比為：C:W:S:G=410:182:636:1181，W/C==0.44，砂率為35%。使用高效減水劑，其摻量為水泥用量的0.5%，減水率為15%(砂率減小2%)。求：（1）用此減水劑提高強(qiáng)度時(shí)的試驗(yàn)室配合比（混凝土實(shí)測(cè)表觀密度為ρ＝2405kg／m３)；（2）若使用碎石、42.5#普通硅酸鹽水泥，估算混凝土28天強(qiáng)度。答案下一頁(yè)501.1摻減水劑的普通混凝土配合比計(jì)算【例題1】：不摻加減水解：（1）水用量：W=182×(1-15%)=155kg；水泥用量不變：C=410kg；砂率：；由公式：C+W+S+G=2405kg/m3

有：S+G=2405-155-410=1840kg/m3所以，S=1840×33%=607kg/m3；G=1840-607=1233kg/m3?；炷粮鞑牧嫌昧繛椋篊:W:S:G=410:155:607:1233。（2）所以使用碎石和42.5#普通硅酸鹽水泥配制的混凝土其28天強(qiáng)度估計(jì)可達(dá)57.0MPa。51解：（1）水用量：W=182×(1-15%)=155kg2、節(jié)約水泥設(shè)計(jì)原則：（1）水泥用量依據(jù)減水率相應(yīng)減少10%～15%；（2）水灰比不變，用水量減少，則水泥用量減少；（3）砂率不變，計(jì)算砂石?！纠}2】：不摻加減水劑時(shí)混凝土基準(zhǔn)配合比為：C:W:S:G=410:182:636:1181，W/C=0.44，砂率為35%。使用木鈣減水劑，其摻量為水泥用量的0.25%，可節(jié)約水泥8%。求：（1）用此減水劑提高強(qiáng)度時(shí)的試驗(yàn)室配合比（混凝土實(shí)測(cè)表觀密度為ρ＝2405kg／m３)；（2）若使用碎石、42.5#普通硅酸鹽水泥配制混凝土，估算混凝土28天強(qiáng)度。答案下一頁(yè)522、節(jié)約水泥答案下一頁(yè)5解：（1）摻入木鈣減水劑可節(jié)約水泥8%，則水泥用量為：C=410×（1-8%）=410×92%=377kg;水灰比不變，W/C=0.44，則水用量：W=377×0.44=166kg；砂率：；由公式：C+W+S+G=2405kg/m3

有：S+G=2405-377-166=1862kg/m3所以，S=1862×35%=652kg/m3；G=1862-652=1210kg/m3?；炷粮鞑牧嫌昧繛椋篊:W:S:G=377:166:652:1210。（2）所以使用碎石和42.5#普通硅酸鹽水泥配制的混凝土其28天強(qiáng)度估計(jì)可達(dá)48.7MPa。53解：（1）摻入木鈣減水劑可節(jié)約水泥8%，則水泥用量為：63、提高混凝土的和易性設(shè)計(jì)原則：（1）水泥用量、水用量不變，水灰比不變；（2）砂率增大5%，到40%～45%?！纠}3】：已知混凝土基準(zhǔn)配合比為：C:W:S:G=410:182:636:1181，W/C==0.44，砂率為35%。利用泵送劑將其基準(zhǔn)混凝土配制成180mm的泵送混凝土，求其配合比。答案下一頁(yè)543、提高混凝土的和易性答案下一頁(yè)7解：水泥用量和水用量不變，W/C=0.44，C=410kg，W=182kg；砂率增大5%，??；

由公式：C+W+S+G=2405kg/m3

有：S+G=2405-410-182=1813kg/m3所以，S=1813×40%=725kg/m3；G=1813-725=1088kg/m3?！嗷炷僚浜媳葹椋篊:W:S:G=410:182:725:1088。55解：水泥用量和水用量不變，W/C=0.44，81.2摻加粉煤灰泵送混凝土配合比的計(jì)算【例4】某坍落度為30～50mm的C20混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比為C：W：S：G=271：162：705：1247，使用粉煤灰和泵送劑配制C20泵送混凝土，（粉煤灰替代水泥量為25%，超量系數(shù)為1.4，粉煤灰表觀密度為砂子表觀密度為，石子表觀密度為混凝土實(shí)測(cè)表觀密度2390kg/m3，采用42.5#P?O水泥），求混凝土各材料用量。答案下一頁(yè)561.2摻加粉煤灰泵送混凝土配合比的計(jì)算答案下一頁(yè)9解：1）先計(jì)算泵送混凝土配合比水泥、水用量不變，即：C=271kg，W=162kg；

砂率增大5%,取由和

得出：S=800kg，G=1152kg。2）摻加粉煤灰的配合比計(jì)算粉煤灰總摻量為：粉煤灰超量部分：

砂子用量：等體積減砂原則57解：1）先計(jì)算泵送混凝土配合比等體積減砂原則10石子用量：G=1152kg；水泥實(shí)際用量：C=271×（1-25%）=203kg；水用量：W=162kg；∴A=203+162+95+767+1152=2379各材料用量為：

58石子用量：G=1152kg；112、配合比設(shè)計(jì)的原則和特點(diǎn)

⑴高性能混凝土配制原則為實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能，混凝土的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下述原則：592、配合比設(shè)計(jì)的原則和特點(diǎn)

⑴高性能混凝土配制原則12低水膠比對(duì)高性能混凝土很重要，依靠高效減水劑和優(yōu)質(zhì)礦物細(xì)粉摻合料實(shí)現(xiàn)混凝土的低水膠比。不能過(guò)分地提高膠凝材料的用量。膠凝材料過(guò)多，不僅成本高，混凝土的體積穩(wěn)定性也差，同時(shí)，對(duì)獲得高的強(qiáng)度意義不大。應(yīng)該通過(guò)合理調(diào)整粗細(xì)骨料用量及砂率控制空隙率，實(shí)現(xiàn)較低水膠比下的良好和易性。60低水膠比對(duì)高性能混凝土很重要，依靠高效減水劑和優(yōu)質(zhì)礦物細(xì)粉摻在混凝土中應(yīng)該摻加一定量的引氣劑，使混凝土的含氣量在3-4%。盡可能使用聚羧酸高性能減水劑，以提高工作性，減少收縮。61在混凝土中應(yīng)該摻加一定量的引氣劑，使混凝土的含氣量在3-4%高性能混凝土對(duì)骨料的顆粒級(jí)配和最大粒徑有嚴(yán)格的要求?？赏ㄟ^(guò)改變加工工藝和混凝土生產(chǎn)工藝，改善骨料的粒形和級(jí)配。62高性能混凝土對(duì)骨料的顆粒級(jí)配和最大粒徑有嚴(yán)格的要求。可通過(guò)改摻入活性礦物材料可帶來(lái)很多好處：①改善新拌混凝土的工作性。②降低混凝土初期水化熱，減少溫度裂縫。③活性礦物材料與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2起火山灰反應(yīng)，提高混凝土的抗化學(xué)侵蝕性能。④提高混凝土密實(shí)度，保證耐久性能。63摻入活性礦物材料可帶來(lái)很多好處：16通過(guò)以上技術(shù)措施，減少水泥用量和混凝土單位體積用水量。64通過(guò)以上技術(shù)措施，減少水泥用量和混凝土單位體積用水量。173、介紹高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法

關(guān)于高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，我們?cè)诖私榻B吳中偉先生提出的簡(jiǎn)易配合比設(shè)計(jì)方法和黃兆龍先生的高密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法。653、介紹高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法

關(guān)于高性能混凝土配合比吳中偉提出的簡(jiǎn)易配合比設(shè)計(jì)方法的基本原則是要求砂石有最小的混合空隙率，按絕對(duì)體積法原理計(jì)算。具體步驟和實(shí)例如下：

簡(jiǎn)易配合比設(shè)計(jì)方法66吳中偉提出的簡(jiǎn)易配合比設(shè)計(jì)方法的基本原則是要求砂石有最小的混1)首先選擇高性能混凝土平均或常用性能指標(biāo)作為基準(zhǔn)，或選用工程要求的性能為基準(zhǔn)，然后再試配調(diào)整，滿足其他條件或要求。671)首先選擇高性能混凝土平均或常用性能指標(biāo)作為基準(zhǔn)，或選用例如要求耐久性為低滲透性，要求用Nernst-Einstein法測(cè)定的氯離子擴(kuò)散系數(shù)為(50～100)×10-14m2/s，配制強(qiáng)度為40～50MPa，工作性要求坍落度為180～200mm，1h坍落度損失不大于10%，無(wú)離析等。68例如要求耐久性為低滲透性，要求用Nernst-Einstei2)求砂石混合空隙率α，選擇最小值可先從砂率38%～40%開(kāi)始，將不同砂石比的砂石混合，分三次裝入一個(gè)15～20L的不變形的容重筒中，用直徑為15mm的圓頭搗棒各插搗30下(或在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)至試料不再下沉為止)，刮平表面后稱量，并換算成松椎密度ρ0(kg/m3),測(cè)出砂石混合料的混合表觀密度ρ(kg/m3)，一般為2.65g/cm3左右。計(jì)算，最經(jīng)濟(jì)的混合空隙率約為16%，一般為20%～22%。692)求砂石混合空隙率α，選擇最小值可先從砂率38%～40%3)計(jì)算膠凝材料漿量膠凝材料漿量等于砂石混合空隙體積加富余量。膠凝材料漿富余量取決于工作性要求和外加劑性質(zhì)和摻量，可先按坍落度180～200mm估計(jì)為8%～10%，由試拌決定。假設(shè)為8%，α為20%，則漿體積為α+8%=28%，即280L/m3。703)計(jì)算膠凝材料漿量膠凝材料漿量等于砂石混合空隙體積加富余4)計(jì)算各組分用量設(shè)選用水膠比為0.4，摻入磨細(xì)礦渣30%，水泥密度為3.15g/cm3，磨細(xì)礦渣密度為2.5g/cm3，則

即1L漿用膠凝材料1.35kg。714)計(jì)算各組分用量設(shè)選用水膠比為0.4，摻入磨細(xì)礦渣30%1m3膠凝材料總用量=280×1.35=378kg/m3水泥用量=378×0.7=265kg/m3礦渣用量=378×0.3=113kg/m3水用量=378×0.4=151kg/m3集料總用量=(1000-280)×2.65=1908kg/m3砂用量=1908×40%=763kg/m3石用量=1908-763=1145kg/m3因引入了漿體積富余量，總體積略超過(guò)1m3，故所計(jì)算的各材料用量總需按實(shí)測(cè)的表觀密度校正。721m3膠凝材料總用量=280×1.35=378kg5)或按15L筒試配的砂石量+以上膠凝材料和水各量的1.5%，摻入外加劑試拌，測(cè)坍落度和流動(dòng)度。如不符，則調(diào)整富余量或外加劑摻量。達(dá)到要求后，再裝入筒中稱量筒中混凝土和多余混凝土拌合物質(zhì)量，求出混凝土表觀密度，并校正各計(jì)算量。一般允許坍落度誤差為±40mm，富余量誤差為±1.5%。735)或按15L筒試配的砂石量+以上膠凝材料和水各量的1.5在以上基礎(chǔ)上，經(jīng)多次試拌，求得符合要求的合理、經(jīng)濟(jì)的配合比。但針對(duì)此方法提出兩點(diǎn)改進(jìn)建議，第一是漿體富余量在8%以上，不一定在8—10%之間，由試拌決定。第二是粗骨料應(yīng)該采取兩個(gè)以上粒級(jí)混拌的方法，使混拌后的粗骨料空隙率小于38%。74在以上基礎(chǔ)上，經(jīng)多次試拌，求得符合要求的合理、經(jīng)濟(jì)的配合比。高密實(shí)混凝土配合比方法

原理

骨料因占混凝土體積的2/3以上，所以直接控制骨料的比例將會(huì)有效地獲得混凝土的最小空隙率。以混凝土中固體材料的最大單位重，來(lái)尋求最小空隙，從而獲得最佳級(jí)配以配制混凝土，可獲得較好的工作性、較高的強(qiáng)度及優(yōu)異的耐久性?；炷林蓄w粒材料的堆積方式對(duì)于宏觀力學(xué)行為有很大的影響，就好像土壤顆粒材料一樣，顆粒結(jié)構(gòu)堆積越致密，空隙越小，接觸點(diǎn)越多，則密度越大，理論上應(yīng)能獲得較高的強(qiáng)度。75高密實(shí)混凝土配合比方法

原理骨料因占混凝土另外，以相同水灰比而言，骨料在最佳堆積下總漿體用量也會(huì)跟著減少，相對(duì)的拌合水用量也會(huì)減少，因而可減少混凝土中弱界面的形成幾率及漿體本身產(chǎn)生收縮裂縫的可能，從而提高混凝土的耐久性。

76另外，以相同水灰比而言，骨料在最佳堆積下總漿體用量高密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)

對(duì)原材料的要求一、石最大粒徑不超過(guò)25mm。二、砂細(xì)度模數(shù)MK=2.8～3.1之間最佳。三、水泥的成分要求比較穩(wěn)定。四、粉煤灰二級(jí)以上五、減水劑要求有較高的減水率，保水性好。77高密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)

對(duì)原材料的要求一、石最大粒徑不超過(guò)2粉煤灰取代砂的曲線圖

利用四分法取樣將砂和粉煤灰混合，以粉煤灰取代砂的方式，求出混合料的最大單位重，此就是粉煤灰取代砂的最佳比例，如下圖所示。在下圖中粉煤灰取代砂13%時(shí)，單位重最大。

↑α=1378粉煤灰取代砂的曲線圖利用四分法取樣將砂和粉煤灰砂—粉煤灰填充石的曲線圖

在固定砂和粉煤灰的最佳比例情況下，重新用四分法混合，找出砂與粉煤灰及石的最大單位重，在本次實(shí)驗(yàn)中，砂與粉煤灰所占骨材總量的比例為50%，如下圖所示。

↑β=5079砂—粉煤灰填充石的曲線圖在固定砂和粉煤灰的最佳比例高密實(shí)混凝土配比流程步驟三：求骨料的最大單位重在骨料最大單位重的情況下求出最小空隙VV

1、假設(shè)粉煤灰取代砂的最大單位重比例為α

2、（砂+粉煤灰）在混合骨料中的最大單位重比例為β①②

步驟一：選擇材料步驟二；確定坍落度與強(qiáng)度詳細(xì)步驟如下80高密實(shí)混凝土配比流程步驟三：求骨料的最大單位重高密實(shí)混凝土配比流程

式中：wf、γf分別代表粉煤灰重（kg/m3）及粉煤灰比重(kg/m3）；ws、γs分別代表石子重（kg/m3）及石子比重（kg/m3）；wG、γG分別代表砂子重（kg/m3）及砂子比重（kg/m3）。③步驟四：計(jì)算水泥漿體量和骨料體積1、計(jì)算各骨料用量

水泥漿體VP用下式計(jì)算④81高密實(shí)混凝土配比流程式中：wf、γf分別代表粉煤灰重（k高密實(shí)混凝土配比流程將公式①和②重新帶入⑤中就可以求出各骨料的用量⑥⑦⑧⑤82高密實(shí)混凝土配比流程將公式①和②重新帶入⑤中就可以求出各骨料高密實(shí)混凝土配比流程2、水泥和用水量的計(jì)算⑨3、當(dāng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度為λ=W/B、B=（Wf+WC），時(shí)：所以⑩⑾83高密實(shí)混凝土配比流程2、水泥和用水量的計(jì)算⑨3、當(dāng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度為高密實(shí)混凝土配比流程(12)上式中W：用水量γw：水的比重C：水泥重γc：水泥的比重λ：水膠比步驟五：減水劑用量和最后用水量為了保持總的用水量不變，應(yīng)該將減水劑的用量從總的用水量中扣除。假設(shè)減水劑的用量為WSP，則最終用水量為WW=Wtotal-WSP