簡(jiǎn)易絕對(duì)體積法計(jì)算混凝土配合比舉例樣本

資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。4.4簡(jiǎn)易絕對(duì)體積法計(jì)算混凝土配合比舉例1)某地下工程,地下水中最大含量為1000ppm,Cl—最大含量為1000ppm。要求混凝土耐蝕系數(shù)≮0.85,抗?jié)B等級(jí)≮S8,設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30,氯離子擴(kuò)散系數(shù)應(yīng)為500′10-14cm2/s左右。由攪拌站集中供應(yīng)混凝土。選擇原材料為:GB175-de42.55#普通硅酸鹽水泥,密度為3.1g／cm3,復(fù)合摻入粉煤灰和磨細(xì)礦渣共計(jì)60%。粉煤灰為Ⅱ級(jí),需水量比為104%,燒失量7.76%;磨細(xì)礦渣比表面積為3700cm2/kg,碎石壓碎指標(biāo)9.8%,針片狀顆粒6.1%,堆積密度1520kg/m3,表觀密度2.66g/cm3;細(xì)骨料:Ⅱ區(qū)中砂(中粗砂),細(xì)度模數(shù)2.9,堆積密度1370kg/m3,表觀密度≮2.65g/cm32)初選目標(biāo)坍落度為18±20mm;水膠比0.38～0.42。3)計(jì)算:石子空隙率==42.9%,砂空隙率==51.7%砂石混合空隙體積α=0.429×0.517=0.22m3假設(shè)膠凝材料漿體富裕量為10%,則漿體體積為320l∕m3。選擇水膠比為0.4;摻入粉煤灰和磨細(xì)礦渣共60%,粉煤灰和磨細(xì)礦渣混合密度為2.5g／cm3,則1.3kg∕l則膠凝材料總量=320×1.3=416kg∕m3。4)按前述步驟計(jì)算出配合比,摻入液體高效減水劑2.5%,試拌中因發(fā)現(xiàn)有泌水現(xiàn)象,調(diào)整膠凝材料總量為420kg∕m3,并確定水泥用量為180kg∕m3,水膠比0.40。按前述步驟調(diào)整各材料用量后,拌和物坍落度為220mm,坍落流動(dòng)度為550mm,成型檢測(cè)混凝土各項(xiàng)性能見表2和表3。表2混凝土力學(xué)性能抗壓強(qiáng)度(MPa)28天軸心抗壓強(qiáng)(Mpa)28天抗折強(qiáng)度(Mpa)28天劈裂抗拉強(qiáng)度(Mpa)28天彈性模量(Gpa)3天7天28天90天22.338.250.753.539.96.332.9538.9表3混凝土耐久性指標(biāo)抗蝕系數(shù)抗?jié)B標(biāo)號(hào)ASTMC1202法測(cè)量結(jié)果及評(píng)價(jià)(庫(kù)侖)氯離子擴(kuò)散系數(shù)(10-14cm2/s)1.14＞P121126∕很低161∕中等實(shí)測(cè)溫升較快,約1天即達(dá)高峰,為了控制早期強(qiáng)度,調(diào)整了坍落度為140～160mm,增摻了緩凝劑,摻入引氣劑4%5、施工5.1關(guān)于澆筑和振搗:1)混凝土運(yùn)到工地后應(yīng)立即檢測(cè)坍落度,并盡快澆筑。如發(fā)現(xiàn)坍落度不足,不得擅自加水,應(yīng)當(dāng)在技術(shù)人員指導(dǎo)下用追加減水劑的方法解決。2)澆筑溫度:夏季澆筑混凝土應(yīng)降低溫度,至少應(yīng)比當(dāng)天最高溫度氣溫低10℃。但混凝土澆筑溫度太低時(shí),受環(huán)境較高溫度影響的表面硬化較快,內(nèi)部溫度升高時(shí)產(chǎn)生膨脹,會(huì)使先硬化的表面受拉而開裂[9]。因此在夏季,不但要降低澆筑溫度,而且要采取措施(例如避免上午澆筑,冷卻模板,避免陽(yáng)光直射于混凝土表面等)避免混凝土表面受氣溫影響而先于內(nèi)部硬化。冬季要提高混凝土澆筑溫度,則混凝土內(nèi)部溫度高于氣溫,內(nèi)部成熟快,產(chǎn)生膨脹時(shí),表面仍有一定塑性,可變形而不裂,而當(dāng)混凝土降溫時(shí),在表面產(chǎn)生壓應(yīng)力,而有利于抗裂。冬季澆筑溫度應(yīng)不低于10℃。3)圖1[9]所示在不同氣溫度下不同澆筑溫度的不同厚度構(gòu)件的構(gòu)件在約束條件下最大應(yīng)力水平和最大溫差的關(guān)系可參考。控制混凝土的澆筑溫度和溫差。由圖1可見,如果混凝土澆筑溫度Ti降低10℃時(shí),相應(yīng)地使積聚的拉應(yīng)變減小約70微應(yīng)變,占極限應(yīng)變相當(dāng)大的部分。4)在氣溫高的熱天,不宜在上午澆筑,以免在混凝土升溫恰值氣溫最高時(shí)而加劇。5)長(zhǎng)墻或板的施工縫的間距應(yīng)視構(gòu)件尺寸而定。高寬比大于2的墻,上部一般不會(huì)出現(xiàn)裂縫,可是應(yīng)注意分層澆筑時(shí),下層高度要大于上層高度,否則,上層拌和物會(huì)增大對(duì)與基底接觸面的正壓力而增加約束應(yīng)力。混凝土澆筑高度不宜超過2m,如必須超過,則必須用串筒等輔助下料;每層混凝土一次性布料不宜超過1m。6)泵送混凝土下料位置相隔應(yīng)當(dāng)小于3m,每層下料位置應(yīng)當(dāng)交錯(cuò),如圖2所示。以保證均勻。圖2下料順序示意7)不正確的澆筑順序會(huì)造成能夠避免的約束和不均勻的沉降。例如梁和柱或板和墻同時(shí)澆筑,會(huì)因沉降不勻在交接處產(chǎn)生裂縫,;相反,采取恰當(dāng)?shù)臐仓樞驎?huì)減少開裂,如大面積的板當(dāng)使用膨脹劑時(shí),采取”跳倉(cāng)”方式澆筑可減少開裂。因此不同構(gòu)件澆筑前應(yīng)認(rèn)真規(guī)劃澆筑順序。8)應(yīng)當(dāng)正確進(jìn)行混凝土拌和物的振搗,使用振搗棒時(shí)絕對(duì)禁止用振搗棒橫拖趕動(dòng)混凝土拌和物。否則必然造成離下料口遠(yuǎn)處砂漿過多而開裂。5.2關(guān)于養(yǎng)護(hù):1)對(duì)于板,澆注后立即覆蓋,避免塑性開裂。當(dāng)混凝土表面”收水”過快時(shí),會(huì)結(jié)成一層硬殼,而內(nèi)部則凝結(jié)變慢。在干燥有風(fēng)的條件下,硬殼會(huì)開裂并脫落。實(shí)踐證明,如能及時(shí)覆蓋,就能避免發(fā)生這種情況。2)盡早開始濕養(yǎng)護(hù)。墻、柱等在拆模前應(yīng)及早松動(dòng)模板澆水,或是用透水性模板或吸水性模板。3)在最小斷面大于30cm的構(gòu)件中,早期溫度應(yīng)力引起的開裂常占據(jù)往往占大部分(至少60%),因此溫度控制很重要。首先應(yīng)降低澆筑溫度。澆筑溫度(即澆筑溫度)和構(gòu)件體積與面積之的比值和混凝土內(nèi)部最高溫度的關(guān)系參見圖2[9]。4)拆模時(shí)間應(yīng)視混凝土內(nèi)部溫度而定,不能在混凝土內(nèi)部溫度最高時(shí)拆模,特別不能在混凝土內(nèi)部溫度最高時(shí)拆模后立即澆涼水,以避免對(duì)混凝土產(chǎn)生熱震。拆模后注意保溫,以避免降溫速率太快。5)避免間斷澆水。6)混凝土在相對(duì)濕度低于100%時(shí)開始失去毛細(xì)水,在相對(duì)濕度低于65%時(shí),開始失去凝膠的吸附水;凝膠越多,體積越不穩(wěn)定。硬化的混凝土水泥漿體需要有一定量的未水化顆粒穩(wěn)定其體積[5]。因此澆水周期既要足夠,又不宜隨意延長(zhǎng)。但當(dāng)前主要矛盾是濕養(yǎng)護(hù)不足。7)應(yīng)在混凝土還處于塑性時(shí)開始冷卻表面。夏季使用鋼模板時(shí),可在澆筑時(shí)同時(shí)向模板表面澆涼水,以推遲混凝土溫峰時(shí)間,并降低溫峰;混凝土內(nèi)部達(dá)到溫峰后開始降溫是則應(yīng)控制降溫速率,避免在混凝土升溫后以后特別是在溫度最高時(shí)拆模,更不能立即澆涼水。冬季盡量使用導(dǎo)熱系數(shù)小的模板,以減小混凝土中心和表面的溫差,必要時(shí),應(yīng)采取靈活保溫措施。對(duì)于厚度超過30cm的墻、柱、基礎(chǔ)地板等中等體積和大致積混凝土結(jié)構(gòu),夏季施工時(shí)應(yīng)盡量降低入模溫度,在混凝土達(dá)到溫峰前應(yīng)在模板外(對(duì)墻、柱)或覆蓋的塑料薄膜上面(向板)澆涼水降溫,到達(dá)溫峰以后的降溫階段應(yīng)采取保溫措施以降低降溫速率,必要時(shí)可用熱水養(yǎng)護(hù)。圖3[10]所示為混凝土典型的內(nèi)部溫度發(fā)展曲線。在剛澆筑很短時(shí)間的第Ⅰ階段(約3～6小時(shí))溫度還沒有上升,基本上保持澆筑溫度;第Ⅱ階段開始升溫,但因混凝土尚處于塑性而內(nèi)部為零應(yīng)力,直到溫度為T1,2時(shí),混凝土內(nèi)部開始產(chǎn)生壓應(yīng)力;第Ⅲ階段混凝土持續(xù)升溫,但由于徐變和自收縮的影響,在達(dá)到溫峰前,壓應(yīng)力就開始下降;第Ⅳ階段混凝土開始降溫,當(dāng)壓應(yīng)力下降為0時(shí),混凝土依然為溫度很高的T2,3;第Ⅴ階段內(nèi)部應(yīng)力由壓應(yīng)力變成拉應(yīng)力;在溫度到達(dá)Tc時(shí),混凝土開裂。T1,2稱為第一次零應(yīng)力溫度,T2,3為第二次零應(yīng)力溫度,Tc為開裂溫度。開裂溫度越低,混凝土抗裂性越好。這個(gè)圖能夠指導(dǎo)施工期間混凝土的溫度控制,即,盡量在第Ⅰ、Ⅱ階段冷卻混凝土,減小升溫速率和溫峰值,第Ⅳ、Ⅴ階段要采取靈活保溫措施控制降溫速率。對(duì)于盡量在第Ⅰ、Ⅱ階段冷卻混凝土,中國(guó)已有單位實(shí)施,其根據(jù)可參考下面的一段引文[9]:按傳統(tǒng)的觀點(diǎn),經(jīng)過在金屬模板上灑水進(jìn)行外部冷卻,因一般必然增加混凝土體內(nèi)的溫差,會(huì)被認(rèn)為是一種不適當(dāng)?shù)姆椒?。然?想起早先在本文9.2.3和9.3.5說過的關(guān)于表面層”有利的”壓縮力,證明外部冷卻可自然地減小斷面的平均溫度,并減小表面成熟度的發(fā)展,可是表面冷卻的最重要影響是使早期表面混凝土溫度適應(yīng)(或低于)環(huán)境的溫度。證明溫度引起的混凝土表面預(yù)應(yīng)力能由灑水過程的持續(xù)和適時(shí)來(lái)控制[7]。8)在混凝土降溫階段應(yīng)控制降溫速率不超過2℃/日。9)關(guān)于溫差的控制,當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差和混凝土表面與大氣的溫差不大于于15℃時(shí),混凝土就不會(huì)開裂。10)為避免早期裂縫,應(yīng)盡量控制抗壓強(qiáng)度12小時(shí)≯6～8MPa,24小時(shí)≯10～12MPa11)摻用大量礦物摻和料時(shí)應(yīng)特別注意保濕養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少需7天。6、結(jié)論1)裂縫控制是限制環(huán)境中侵蝕性介質(zhì)進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)的第一道防線,控制裂縫特別是早期裂縫,對(duì)保證混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的耐久性,有重要意義。2)裂縫控制需要建設(shè)主管∕開發(fā)商、設(shè)計(jì)人員、材料供應(yīng)商和施工承包商共同的努力,可是施工過程的各環(huán)節(jié)對(duì)混凝土成型質(zhì)量和裂縫控制尤為重要3)除從觀念上、計(jì)劃上改變追求高早強(qiáng)外,盡量控制減小2天內(nèi)強(qiáng)度增長(zhǎng)速率,對(duì)竣工時(shí)間長(zhǎng)的大型工程(如高層建筑的底層結(jié)構(gòu)),盡量延遲強(qiáng)度驗(yàn)收期限。4)配制混凝土?xí)r應(yīng)選用開裂敏感性小的水泥(低C3A、C3S,低堿、低比表面積)、抗裂性好的礦物摻和料(磨細(xì)礦渣如摻量小于70%,其比表面積不宜超過400m2/kg。由于當(dāng)前產(chǎn)品的商業(yè)原因,所供應(yīng)的磨細(xì)礦渣一般都為400～450m2∕kg,則使用時(shí)宜與粉煤灰復(fù)合使用,或用于水下或地下時(shí)摻量大于75%,以減小混凝土由于礦渣過細(xì)引起的自收縮和溫升:盡量避免使用硅灰,必要使用硅灰時(shí),應(yīng)與至少30%的大摻量的粉煤灰復(fù)合);盡量選用熱膨脹系數(shù)小的粗骨料(例如與花崗巖相比,石灰?guī)r的熱膨脹系數(shù)就較小)。提倡使用引氣劑。5)選用配合比時(shí)盡量減小水泥用量和膠凝材料總量(用水量),。除非必須(如自密實(shí)混凝土),不追求拌和物的大坍落度。6)施工中應(yīng)重視采取正確的施工澆筑順序,嚴(yán)格禁止違反操作規(guī)程的澆筑和振搗方式,重要工程應(yīng)有在線測(cè)定混凝土溫度和應(yīng)力的措施,根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施。夏季要注意降低混凝土入模溫度,并盡量提前在混凝土處于塑性的階段開始采取降溫措施,避免橫跨斷面的溫差,;在混凝土降溫階