文章编号 100426410(2007)0320080205
再生混凝土配合比设计的试验研究
赵 军1,2,邓志恒2,林 俊2
(11广西工学院土木建筑工程系,广西柳州 545006;21广西大学土木建筑工程学院,广西南宁 530004)
摘 要:设计10个混凝土配合比试验,研究了再生骨料吸水率、水灰比、再生骨料取代率对再生混凝土工作性能及强度的影响。通过与普通混凝土试验对比分析认为:符合现行规范要求的再生粗骨料用于配制混凝土是可行的;再生骨料的吸水性能对再生混凝土拌和物的工作性能影响很大,因此,再生混凝土配合比设计时应考虑应用的实际情况等,选用合适的再生骨料掺量,以便获得相应的强度。关 键 词:再生混凝土;再生骨料;配合比中图分类号:TU528 文献标识码:A
收稿日期:2007-05-08
基金项目:广西工学院科学基金资助项目(院科自0704207)1作者简介:赵 军(1978-),男,广西天等县人,广西大学在读研究生,广西工学院土木建筑工程系助教。
0 引言
废弃混凝土块经过破碎、清洗、分级后,按一定的比例混合形成再生混凝土骨料(简称再生骨料,记为
RCA ),部分或全部代替天然骨料配制而成的新混凝土称为再生混凝土[1]。由于再生混凝土在环保、经济上产生的巨大效应,对它的研究已成为一个热点。本文以实际工程产生的废弃混凝土为母材,用颚式破碎机将废弃混凝土破碎得到再生骨料,进而以这些再生骨料为研究对象进行再生混凝土配合比设计。
1 试验原材料
111 水泥
水泥为广西古庙水泥厂生产的古庙P 1O 14215普通硅酸盐水泥,混凝土拌和、养护用水为广西大学自来水。112 骨料
本文所用的再生粗骨料为南宁某广场改造工程中拆除旧路面产生的废弃混凝土块经颚式破碎机破碎而成;天然粗骨料为南宁某采石场生产的石子;细骨料为邕江河砂,细度模数为21801三种骨料的基本性能见表11
表1 骨料的基本性能
骨料名称粒径(mm )
表观密度
(Kg/m 3
)松散堆积密度
(Kg/m 3)吸水率(%)
压碎指标(%)
再生粗骨料5～371526151212851351461718天然粗骨料5～37152892111469131102
1018
细骨料
<5
266013
161010
——
第18卷 第3期 广西工学院学报 Vol 118 No 13
2007年09月 JOURNAL OF GUAN GXI UN IV ERSIT Y OF TECHNOLO GY Sep 12007
2 试验方案选用
211 配合比设计
本文以普通配合比方法为基准[2],分RC -Ⅰ和RC -Ⅱ两个试验系列,共完成了10个配合比的设计。RC 2Ⅰ系列是以C30的普通碎石混凝土为基准配合比[3],在其它条件不变的情况下,用再生粗骨料部分或全部取代基准配合比中的天然骨料(即碎石),以取代率(RCA 占粗骨料总量重量百分比)为0%(即基准混凝土Ⅰ)、30%、50%、70%和100%进行试验,相应的配比编号分别为RC 2Ⅰ20、RC 2Ⅰ230、RC 2Ⅰ250、RC 2Ⅰ270、RC 2Ⅰ21001同理,RC 2Ⅱ系列是以C40的普通碎石混凝土配合比为基准配合比,相应的配合比编号分别为RC 2Ⅱ20、RC 2Ⅱ230、RC 2Ⅱ250、RC 2Ⅱ270、RC 2Ⅱ2100110个混凝土配合比与拌和物性能见表21
表2 混凝土配合比与拌和物性能
编号
W/C (水灰比)
配合比(Kg/m 3)
W ∶C ∶S ∶G ∶RCA
坍落度(mm )
实测表观密(kg/m 3)
RC 2Ⅰ20 0156185∶330∶754∶1131∶0652413RC 2Ⅰ230 0156185∶330∶754∶79117∶33913592410RC 2Ⅰ250 0156185∶330∶754∶56515∶56515452406RC 2Ⅰ270 0156185∶330∶754∶33913∶79117332405RC 2Ⅰ2100 0156185∶330∶754∶0∶1131182398RC 2Ⅱ20 0143185∶430∶643∶1142∶0572417RC 2Ⅱ230 0143185∶430∶643∶79914∶34216502414RC 2Ⅱ250 0143185∶430∶643∶571∶571422411RC 2Ⅱ270 0143185∶430∶643∶34216∶79914352408RC 2Ⅱ2100
0143
185∶430∶643∶0∶1142
15
2400
注:W 、C 、S 、G 、RCA 分别为水、水泥、砂子、碎石、再生粗骨料的质量。
图1 再生混凝土坍落度与再生粗骨料取代率的关系
212 试块的制作与养护
试块的制作与养护按照文献[4]进行,试块尺寸规格均为150mm ×150mm ×150mm 的立方体,共40
组,每组3块。为了便于分析对比,本试验对两系列各配比混凝土均分别采集7d 、14d 、28d 、60d 的抗压强度。
3 试验结果与分析
311 拌和物的流动性
本文的试验是通过测定坍落度的方法来检测混凝土拌和物的流动性。试验结果见表2,再生混凝土坍落度与再生粗骨料取代率的关系见图11
由表2和图1都可以看到,两系列混凝土的坍落度随着再生骨料取代率的增大都表现出降低的趋势。出现以上情况可能是再生粗骨料的吸水率比天然粗骨料高,在拌制过程中,吸入大量的拌
1
8 第3期 赵 军等:再生混凝土配合比设计的试验研究
合用水,从而导致实际拌合水减少,进而影响到混凝土拌和物的坍落度。因此,在实际应用中应考虑再生粗骨料的吸水特性,在拌制过程中适当补充拌合水[5],使坍落度能增加到满足施工要求。312 立方体试块抗压强度试验
31211 立方体试块的破坏形态 抗压强度试验按照文献[4]进行。再生混凝土立方体试块受压破坏过程与普通
混凝土立方体试块类似,不同的是,再生混凝土试块受压破坏时的环箍效应没有普通混凝土那么明显,破坏时较难形成对顶锥形体,这一现象随着再生骨料取代率的增加而越趋显著。图2给出了本试验试块破坏的几种典型形态。图2中的a 、b 、c 为再生粗骨料取代率分别为0%、50%、100%1从图中可看出,环箍效应最
明显的是图2(a )的基准混凝土试块;环箍效应最不明显的是图2(c ),它的粗骨料全是再生粗骨料;图2(c )中的试块破坏时几乎形不成对顶锥形体;而图2(b )的破坏形态则介于图2(a )和图2(c )之间。出现这种现象可能是随着再生粗骨料取代率的增大,混凝土的抗拉能力变弱,内部混凝土无法有效约束外部混凝土,在压力作用下,试块过早出现竖向裂缝,从而在破坏时也就无法形成对顶锥形体。
通过对混凝土试块受压破坏面的观察发现,除部分再生粗骨料被破坏面贯穿外,再生粗骨料处的破坏大多为骨料和水泥石间的粘结破坏,这一点与普通混凝土相同
。
图2 再生混凝土的破坏形态
31212 立方体试块抗压强度的发展规律 本试验各配合比混凝土的不同龄期抗压强度试验结果见表31
两个系
列混凝土强度与龄期的关系分别见图3(a )和图3(b )。
表3 各配合比混凝土不同龄期的抗压强度试验结果(单位:MPa )
编号
7d 14d 28d 60d RC 2Ⅰ202213251533173414RC 2Ⅰ2302114241828173214RC 2Ⅰ2502017241127133118RC 2Ⅰ2701917231625172918RC 2Ⅰ21001818231024192813RC 2Ⅱ203318351043114416RC 2Ⅱ2302911311538124319RC 2Ⅱ2502914321036124019RC 2Ⅱ2702515271533183710RC 2Ⅱ2100
2411
2819
3019
3517
由表3可以看出,同一配合比的再生混凝土,其强度都是随龄期的增长而增大。图3(a )和图3(b )分别
为RC 2Ⅰ、RC 2Ⅱ系列再生混凝土抗压强度与龄期的关系。从两个图可看出:(1)0d 到7d 期间是各配合比混凝土抗压强度增长最快的阶段,在同一系列混凝土中,基准混凝土的强度发展速率比掺再生骨料的混凝土快,其原因可能是再生混凝土中的再生粗骨料内部存在累积损伤[1],并且再生骨料表面环境比天然骨料差,
28广西工学院学报 第18卷
使得水泥石和骨料间的粘结强度比较弱;(2)7d 到14d 阶段,各混凝土强度的发展速率都比0d 到7d 龄期慢;(3)14d 到28d 阶段,RC 2Ⅰ系列各混凝土中RC 2Ⅰ20的强度发展速率略有提高,其它几个则有所下降;(4)28d 到60d 阶段,再生混凝土的强度增长速度则快于普通混凝土(基准混凝土),其原因可能是在拌和过
程再生粗骨料中吸收的一部分拌和水会随着水泥水化的进行释放出来,从而促进了再生混凝土抗压强度的发展[3]
。
图3 再生混凝土抗压强度与龄期的关系
31213 混凝土强度与再生粗骨料取代率的关系 图4(a )和图4(b )分别为RC 2Ⅰ、RC 2Ⅱ系列再生混凝土抗压强度
与再生粗骨料取代率的关系。从图中可看出,当再生粗骨料取代率分别为30%、50%、70%和100%时,再生混凝土的强度均低于同龄期的普通混凝土,而且强度降低的程度随再生粗骨料取代率的增加而增加。再生混凝土抗压强度低于普通混凝土的原因之一可能是再生粗骨料生产过程中骨料内部出现了累积损伤[1],在压力作用下,骨料损伤部位出现应力集中,这一特点会加速混凝土试块的破坏速度;原因之二可能是再生骨料的表面环境不利于水泥石和再生骨料间粘结强度的发展,再生粗骨料与新旧砂浆之间存在的粘结较为薄弱,这也会使再生混凝土的强度降低
。
图4 再生混凝土抗压强度与再生粗骨料取代率的关系
4 结论
本文以工程产生的废弃混凝土为原料,生产再生粗骨料,设计并完成10个混凝土配合比试验,经过对比分析,得出:
(1)符合文献[6]要求的再生粗骨料用于配制混凝土是可行的。
(2)再生骨料的吸水性能对再生混凝土拌和物的工作性能影响很大,再生混凝土配合比设计时应考虑骨
料吸水率。
3
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(3)再生混凝土强度与再生骨料的掺量密切相关,抗压强度随再生骨料取代率的增大而降低。因此,应用时应根据实际情况,通过配合比试验选用合适的再生骨料掺量,以便获得相应的强度。
参 考 文 献:
[1]肖建庄,李佳彬,兰 阳1再生混凝土技术最新研究进展与评述[J]1混凝土,2003,25(10):17～20,571
[2]J G J55-2000,普通混凝土配合比设计规程[S]1
[3]肖建庄,李佳彬,孙振平,等1再生混凝土的抗压强度研究[J]1同济大学学报,2003,32(12):1558～15611
[4]G B/T50081-2002,普通混凝土力学性能试验方法标准[S]1
[5]李佳彬,肖建庄,孙振平1再生粗骨料特性及其对再生混凝土性能的影响[J]1建筑材料学报,2004,7(4):390～3951
[6]G B/T14685-2001,建筑用卵石、碎石[S]1
Experimental study on mixture ratio
design of recycled aggregate concrete
ZHAO J un1,2,DEN G Zhi2heng2,L IN J un2
(1.Civil Engineering Department and Architecture,Guangxi University of Technology,Liuzhou545006,China;
21Civil Engineering Department,Guangxi University,Nanning530004,China)
Abstract:Ten kinds of mixture ratio for concrete were designed and performed.We studied the relationships be2 tween the construction performance of concrete,compressive strength and water2absorptivity of recycled aggre2 gate,the mw/mc ratio,replacement ratio of recycled aggregate.The results indicated that recycled aggregate could be used to make recycled aggregate concrete if technical specification of it Conformed to the requirement of present standard.Water2absorptivity of recycled aggregate has a great influence on the construction performance of concrete,so the design of mixture ratio for concrete should be based on the water2absorptivity of recycled ag2 gregate.The recycled coarse aggregate(RCA)replacement ratio has a remarkable influence on the compressive strength of recycled aggregate concrete.Nevertheless,the compressive strength of recycled aggregate concrete can achieve the target compressive strength by choicing a correct ratio of recycled aggregate.
K ey w ords:recycled aggregate concrete;recycled aggregate;mixture ratio of concrete
(责任编辑 赖君荣)
(上接第79页)
Abstract:The transition floor are introduced and the effect of transition floor on earthquake response of masonry building with two stories frame and shear wall at the bottom was discussed by ANSYS.Based on the analysis and comparison of the storey displacement,some design proposals are obtained for references in the design of engi2 neering.
K ey w ords:frame;transition floor;earthquake response;effect
(责任编辑 李 捷)
普通混凝土的配合比设计 普通混凝土的配合比是指混凝土的各组成材料数量之间的质量比例关系。确定比例关系的过程叫配合比设计。普通混凝土配合比，应根据原材料性能及对混凝土的技术要求进行计算，并经试验室试配、调整后确定。普通混凝土的组成材料主要包括水泥、粗集料、细集料和水，随着混凝土技术的发展，外加剂和掺和料的应用日益普遍，因此，其掺量也是配合比设计时需选定的。 混凝土配合比常用的表示方法有两种；一种以1m3混凝土中各项材料的质量表示，混凝土中的水泥、水、粗集料、细集料的实际用量按顺序表达，如水泥300Kg、水182 Kg、砂680 Kg、石子1310 Kg；另一种表示方法是以水泥、水、砂、石之间的相对质量比及水灰比表达，如前例可表示为1：2.26：4.37，W/C=0.61，我国目前采用的量质量比。 一、混凝土配合比设计的基本要求 配合比设计的任务，就是根据原材料的技术性能及施工条件，确定出能满足工程所要求的技术经济指标的各项组成材料的用量。其基本要； (1)达到混凝土结构设计要求的强度等级。 (2)满足混凝土施工所要求的和易性要求。 (3)满足工程所处环境和使用条件对混凝土耐久性的要求。 (4)符合经济原则，节约水泥，降低成本。 二、混凝土配合比设计的步骤 混凝土的配合比设计是一个计算、试配、调整的复杂过程，大致可分为初步计算配合比、基准配合比、实验室配合比、施工配合比设计4个设计阶段。首先按照已选择的原材料性能及对混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步计算配合比”。基准配合比是在初步计算配合比的基础上，通过试配、检测、进行工作性的调整、修正得到；实验室配合比是通过对水灰比的微量调整，在满足设计强度的前提下，进一步调整配合比以确定水泥用量最小的方案；而施工配合绋考虑砂、石的实际含水率对配合比的影响，对配合比做最后的修正，是实际应用的配合比，配合比设计的过程是逐一满足混凝土的强度、工作性、耐久性、节约水泥等要求的过程。 三、混凝土配合比设计的基本资料 在进行混凝土的配合比设计前，需确定和了解的基本资料。即设计的前提条件，主要有以下几个方面； (1)混凝土设计强度等级和强度的标准差。 (2)材料的基本情况；包括水泥品种、强度等级、实际强度、密度；砂的种类、表观密度、细度模数、含水率；石子种类、表观密度、含水率；是否掺外加剂，外加剂种类。 (3)混凝土的工作性要求，如坍落度指标。 (4)与耐久性有关的环境条件；如冻融状况、地下水情况等。 (5)工程特点及施工工艺；如构件几何尺寸、钢筋的疏密、浇筑振捣的方法等。 四、混凝土配合比设计中的三个基本参数的确定 混凝土的配合比设计，实质上就是确定单位体积混凝土拌和物中水、水泥。粗集料（石子）、细集料（砂）这4项组成材料之间的三个参数。即水和水泥之间的比例——水灰比；砂和石子间的比例——砂率；骨料与水泥浆之间的比例——单位用水量。在配合比设计中能正确确定这三个基本参数，就能使混凝土满足配合比设计的4项基本要求。
普通混凝土配合比设计方法[1] 一、基本要求 1.普通混凝土要兼顾性能与经济成本，最主要的是要控制每立方米胶凝材料用量及水泥用量，走低水胶比、大掺合料用量、高砂率的设计路线； 2.普通塑性混凝土配合比设计时，主要参数参考下表 ； ②普通混凝土掺合料不宜使用多孔、含碳量、含泥量、泥块含量超标的掺合料； ③确保外加剂与水泥及掺合料相容性良好，其中重点关注缓凝剂、膨胀剂等与水泥及掺合料的相容性，相容性不良的外加剂，不得用于配制混凝土； 3 设计普通混凝土配合比时，应用excel编计算公式，计算过程中通过调整参数以符合表1给出的范围。
2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1普通混凝土ordinary concrete 干表观密度为2000～2800kg/m3的水泥混凝土。 2.1.2 干硬性混凝土stiff concrete 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃时间（s）表示其稠度的混凝土。 2.1.3塑性混凝土plastic concrete 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 2.1.4流动性混凝土pasty concrete 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 2.1.5大流动性混凝土flowing concrete 拌合物坍落度不小于160mm的混凝土。 2.1.6抗渗混凝土impermeable concrete 抗渗等级不低于P6的混凝土。 2.1.7抗冻混凝土frost-resistant concrete 抗冻等级不低于F50的混凝土。 2.1.8高强混凝土high-strength concrete 强度等级不小于C60的混凝土。 2.1.9泵送混凝土pumped concrete 可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。 2.1.10大体积混凝土mass concrete 体积较大的、可能由胶凝材料水化热引起的温度应力导致有害裂缝的结构混凝土。 2.1.11 胶凝材料binder 混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。 2.1.12 胶凝材料用量binder content 混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。 2.1.13 水胶比water-binder ratio 混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。 2.1.14 矿物掺合料掺量percentage of mineral admixture 矿物掺合料用量占胶凝材料用量的质量百分比。 2.1.15 外加剂掺量percentage of chemical admixture 外加剂用量相对于胶凝材料用量的质量百分比。
再生混凝土技术及其配合比设计方法 摘要：混凝土用料对自然资源的耗费较大，开发再生混凝土技术是应对环境保护和资源节约的重要科研课题，使用废弃混凝土材料代替天然物料配置的再生混凝土，在现代建筑工业发展中逐渐引起各方重视，本文就混凝土再生技术基本性质和重要配合方法进行分析，根据再生混凝土特征，提出基于自由水灰比之上的再生混凝土配合比设计方案，分析本次设计方案对混凝土发展的必要性，以供行业参考。 关键词：再生混凝土；配合比；设计 前言 随着材料科学的不断发展，混凝土的用途也越来越广泛，己成为跨行业、跨学科、互相渗透的领域。混凝土配合比设计涉及到以下几个方面的内容：一要保证混凝土硬化后的强度和所要求的其它性能及耐久性；二要满足施工工艺，易于操作而又不遗留隐患的工作性；三要在符合上述两项要求下选用合适的材料和计算各种材料的用量；四要对上述设计的结果进行试配、调整，使之达到工程的要求；五要在达到上述要求的同时，设法降低成本。本文论述了再生混凝土技术的概念、再生混凝土的性质并首次提出基于自由水灰比之上的再生混凝土配合比设计方法，以促进再生混凝土技术的研究，推广再生混凝土在工程中的应用。 一、再生混凝土技术的含义 再生混凝土技术是将废弃混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定的比例混合形成再生骨料，部分或全部代替天然骨料配制新混凝土的技术。把废弃混凝土块经过破碎、分级并按一定的比例混合后形成的骨料称为再生骨料(recycled aggregate)，而把利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土，称为再生骨料混凝土(recycled aggregate concrete)，简称再生混凝土。相对于再生混凝土而言，把用来生产再生骨料的原始混凝土称为基体混凝土(originalconcrete)，简称再生混凝土。 二、再生混凝土技术中再生骨料的特征研究 同天然砂石骨料相比，再生骨料由于含有30％左右的硬化水泥砂浆，从而导致其吸水性能、表观密度等物理性质与天然骨料不同。再生骨料表面粗糙、棱角较多，并且骨料表面还包裹着相当数量的水泥砂浆(水泥砂浆孔隙率大、吸水率高)，再加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤积累使再生骨料内部存在大量微裂纹，这些因素都使再生骨料的吸水率和吸水速率增大，这对配制再生混凝土是不利的。同样由于骨料表现的水泥砂浆的存在，使再生骨料的密度和表观密度比普通骨料低。 三、再生混凝土的物理性质分析 再生混凝土的弹性模型较低，变形较大，延性较好，这使得再生混凝土具有较好的抗震性能和抵抗动荷载的能力。另外，再生骨料的孔隙率较大，表观密度较小，使再生混凝土具有较好的保温性能。如水灰比为0.6的再生混凝土，当粗骨料全部使用再生骨料时，则混凝土的导热系数降低28％，若再加入引气剂，再生混凝土的导热系数可降低44％。由此可见再生混凝土适合用于维护材料和结构保温材料。但是，再生混凝土由于水泥砂浆含量多，所以其干缩值和徐变较大，这是影响其应用的最不利因素。 再生混凝土的强度再生骨料对混凝土强度的影响主要在界面。由于再生骨料的亲水性较强，能很快被水润湿，而且再生骨料表面有许多微裂纹，会吸入新的
第1题 已知水胶比为0.40，查表得到单位用水量为190kg，采用减水率为20%的减水剂，试计算每方混凝土中胶凝材料用量 kg A.425 B.340 C.380 D.450 :C答案您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第2题 普通混凝土的容重一般为 _____ kg/m3 A.2200～2400 B.2300～2500 C.2400～2500 D.2350～2450 :D答案您的答案：D 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第3题 已知水胶比为0.35，单位用水量为175kg，砂率为40%，假定每立方米混凝土质量为2400kg，试计算每方混凝土中砂子用量 kg A.438 B.690 C.779 D.1035 :B答案您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第4题 某材料试验室有一张混凝土用量配方，数字清晰为 ，而文字模糊，下列哪种经验描述是正确1:0.61:2.50:4.45． 的。 A.水：水泥：砂：石 B.水泥：水：砂：石 C.砂：水泥：水：石 D.水泥：砂：水：石
:B答案您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第5题 预设计 C30 普通混凝土，其试配强度为（） MPa A.38.2 B.43.2 C.30 D.40 :A答案您的答案：A 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第6题 关于水灰比对混凝土拌合物特性的影响，说法不正确的是( ) A.水灰比越大，粘聚性越差 B.水灰比越小，保水性越好 C.水灰比过大会产生离析现象 D.水灰比越大，坍落度越小 :D答案您的答案：D 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第7题 要从控制原材料的的质量上来确保混凝土的强度，以下说法不正确的是( )。 A.尽量使用新出厂的水泥 B.选用含泥量少、级配良好的骨料 对水质没有要求C. D.合理选择、使用减水剂 :C答案您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第8题 配制C30混凝土，假定配制强度为38MPa，胶凝材料28d胶砂抗压强度为45MPa，则按标准计算水胶比为，采用碎石。 A.0.56 B.0.54 C.0.5
再生混凝土技术与配合比设计 摘要：我国的改革开发政策推行至今已经有近四十年，这这段时间我国的各行 各业可以说发生了翻天覆地的变化，尤其是在建筑行业、交通行业及工程建设行业，这些行业的建设都有一个共同的特点，就是需要使用到混凝土材料，混凝土 作为目前应用最为广泛的工程建设材料，因为比较廉价，性能强，深受工程建设 行业喜爱。但是一些城市改造、工程改造、道路改建等工程把以前的混凝土拆除，然后随意堆放，对周边环境造成了严重的破坏，目前我们我们重点关注的问题是 如何处理废旧的混凝土，再生混凝土技术可以把这些旧的混凝土重新碾磨变成新 混凝土的骨料、沙子来使用，这样既可以做到工程拆下来的混凝土不污染环境， 又可以把变废为宝，节约再生混凝土经济成本。本文根据个人多年的经验来分析 再生混凝土技术和配合比设计。 关键词：再生混凝土；技术；配合比设计 前言 目前来说人造的建筑材料使用范围和用量最大的就是混凝土材料，因为混凝 土配制的原材料砂石骨料价格便宜，可以直接开采使用，但是近年来调查发现骨 料砂石的消耗量在急剧增加，同时因为骨料砂石的开采过度，造成了一系列的环 境问题，山坡滑坡、泥石流、河床破坏严重等，同时一些工程改造、房屋拆迁等 剩下大量的废弃的混凝土块，随意堆放不加处理比较污染环境，而且还存在一些 危险，而把废弃的混凝土块回收破碎、研磨、分级在作为混凝土骨料来使用，不 断可以降低再生混凝土的成本，而且可以减少原始骨料砂石的开采，减轻环境污 染问题，把废旧混凝土块变废为宝可谓有百利而无一害。也符合国家推行的和持 续发展的政策要求，再生混凝土技术值得大力推广，本文就来简要分析一些该技术。 1、再生混凝土技术简介 简单来说，再生混凝土技术指的是对废旧混凝土进行回收、磨碎、然后清洗、分类，然后再利用配比技术做成新的再生骨料砂石，用这种再生骨料砂石代替天 然的砂石骨料作为再生混凝土的原材料的一种技术。 1.2再生砂石骨料的主要来源及制作的全过程分析 通常来说，要生产再生砂石骨料都是以废旧的混凝土块作为主料，其主要来 源有四个方面： ①一些危房、达到使用寿命的楼房、老化的建筑物等按照国家要求需要拆除，然后就会产生很多的废旧混凝土块，这些废旧的混凝土块就是再生骨料砂石的来 源之一； ②城市改造、市政工程运迁、公共基础设施改建等都会产生较大的废旧混凝 土块，这也是再生砂石骨料的来源之一； ③因为商品混凝土要求高，商品混凝土的生产过程中也会产生不少的废旧混 凝土。 ④工程改造、工厂改建及因为自然灾害导致工程被破坏、建筑物倒塌等需要 拆除重建，也会产生较多的废旧混凝土块，这些也是再生砂石骨料的来源之一。 再生砂石骨料的制作过程：再生砂石骨料是用废旧的混凝土块制作的，制作 的过程基本和使用天然的砂石制作技术一样，这两种骨料的制作过程相同点是： 原料—破碎—清洗—筛选—分类—配比—砂石骨料，再生砂石骨料的工序可能要复杂一点，因为再生砂石骨料制造用到的废旧混凝土中肯定混油玻璃、石膏、木块、
混凝土配合比设计的基本原则 1. 1 坚固性 坚固性是指混凝土的强度指标,因为混凝土的质量在目前是以抗压强度指标为主要依据的。影响混凝土抗压强度的因素很多,主要有水泥强度等级及水灰比、骨料种类及级配、施工条件等。 1) 水泥强度等级:水泥强度等级大致代表了水泥的活性,即在相同配合比的情况下,水泥强度等级越高,混凝土的强度等级也越高。在混凝土配合比设计中,主要从经济合理的角度来选择水泥强度等级,如果对水泥强度等级和品种没有选择的余地,那只能靠在配合比设计中调整比例,掺加外加剂等综合性措施加以解决。 2) 水灰比:混凝土单位体积中所用水的重量和水泥的重量比被称为水灰比。水灰比越大,混凝土的强度越低,为此,在满足和易性的前提下,混凝土用水量越少越好,这是混凝土配合比设计中的一条基本原则。 3) 骨料的种类及级配:砂子、石子在混凝土中起骨架作用,因此统称骨料。砂石由石材的品种、颗粒级配、含泥量、坚固性、有害物质等指标来表示它的质量。砂石质量越好,配制的混凝土质量越好。当骨料级配良好,砂率适中时,由于组成了密实骨架,可使混凝土获得较高的强度。 4) 施工条件:如果施工条件较好,并有一定的管理措施时,可适当降低混凝土的坍落度;反之,如现场施工条件较差时,应适当提高混凝土的坍落度。
1. 2 和易性 混凝土的和易性是指在一定施工条件下,确保混凝土拌合物成分均匀,在成型过程中满足振动密实的混凝土性能。常用坍落度和维勃稠度来表示。 不同类型的构件,对和易性的要求在施工验收规范中已有规定,但还要结合施工现场的设备条件和管理水平来确定。影响混凝土和易性的因素很多,但主要一条就是用水量。增加用水量,混凝土的坍落度是增加了,但是混凝土的强度也下降了。因此,采用使用减水剂的方法成了改善混凝土和易性最经济合理和最有效的方法。 1. 3 耐久性 混凝土的耐久性是它抵抗外来及内部被侵蚀破坏的能力,新疆(北疆) 地处严寒地带,夏季炎热干燥,冬季严寒多雪,混凝土受大气的侵蚀很严重,所以,施工验收规范对最大水灰比和最小泥用量都作了规定,但是仅仅执行这些规定还不能完全满足耐久性的要求。为了提高混凝土的耐久性,就必须在配合比设计中考虑采取相应的措施,如水泥品种和强度等级的选择,砂石级配和砂率的调整,但最主要的是用混凝土外加剂和掺合料来提高混凝土的耐久性。 1. 4 经济性 混凝土配合比的设计应在保证质量的前提下,省工省料才是最经济的。水泥是混凝土中价值最高的材料,节约水泥用量是混凝土配合比设计中的一个主要目标,但必须是采用合理的措施达到综合性的经济指标才是行之有效的。首先,使用混凝土外加剂和掺合料,使用减水剂既可以改善混凝土的和易性,也可以达到节约水泥的目的,掺加粉煤灰可以代替部分水泥,并改善混凝土的性能。其次,加强技术管理,提高混凝土的匀质性。最后,根据当地的砂石质量情况采用合理砂率和骨料级配。 2 混凝土配合比设计的步骤 2. 1 熟悉现行的规范和技术标准 普通混凝土配合比设计的方法和步骤,应该遵守国家建设部发布的行业标准J GJ 5522000 普混凝土配合比设计规程。该标准规定了配合比设计应分三个步骤。 1) 配合比的设计计算;2) 试配;3) 配合比的调整与确定。该标准给出了许多全国性统一用的技术参数,如混凝土试配强度计算公式、混凝土用水量选用表、混凝土砂率选用表等。此外,配合比设计还必须掌握GB 5020422002 混凝土结构工程施工及验收规范和GB J107287 混凝土强度检验评定标准。 2. 2 原材料的准备和检验混凝土由四种材料组成:水泥、砂子、石子和水。目
混凝土配合比试验设计方案
混凝土配合比设计试验报告 一、配合比设计理论依据 1、《民航机场场道工程施工技术要求》1996—10 2、《广州白云国际机场迁建工程——场道道面工程补充施工技术要求》 3、《水泥胶砂强度检测方法（ISO）法》GBT17671—1999 4、《公路集料试验规程》JTJ058—2000 5、《水泥混凝土路面施工及验收规范》GB97—87 6、《公路工程水泥混凝土试验规程》JTJ053—94 7、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2000 J64—2000 8、《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175 9、《混凝土外加剂一等品规定指标》（GB8076-1997） 10、《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ119-88） 二、道面混凝土设计要求如下： 2.1、强度：28天抗折强度5.0Mpa； 2.2、和易性要求：维勃稠度20-40s，或塌落度小于10mm； 2.3、耐久性要求：水泥用量不少于300Kg/m3，也不宜大于330Kg/m3； 水灰比不宜大于0.44； 2.4、水泥混凝土所用原材料应符合《民航机场场道工程施工技术要求》1996—10中的有关要求外，尚应符合以下规定： 2.4.1水泥道面及道肩面层混凝土可采用标号为525的硅酸盐水泥。水泥中氧化镁含量不宜大于3%，碱含量不大于0.6%。水泥的其他质量应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的有关规定。
2.4.2砂宜采用细度模数为2.65～ 3.20的中粗河砂。砂的含泥量不得大于3%，含泥量超过规定时应冲洗。应委托有资格的试验单位，按《公路集料试验规程》JTJ058—2000中的岩相法对每种料源测定其碱活性，有碱活性的砂不得使用。 2.4.3碎石圆孔筛最大粒径为40mm。应委托有资格的试验单位，按《公路集料试验规程》JTJ058—2000中的岩相法对每种料源测定其碱活性，有碱活性的碎石不得使用。碎石应按圆孔筛5～20mm、20～40mm两级级配分别备料，两种碎石混合后的颗粒级配应符合下表要求： 项目技术要求 颗粒尺寸筛孔尺寸mm（圆孔筛）40 20 10 5 累积筛余（%）0～5 50～70 70～90 90～100 2.4.4水冲洗集料、拌和混凝土及混凝土养生可采用一般饮用水。使用河水、池水或其他水应符合下列要求：①水中不得含有影响水泥正常凝结和硬化的有害杂质，如油、糖、酸、碱、盐等；②硫酸盐含量（按SO2-1计）不超过2.7mg/cm3；③pH值大于4；含盐总量不得超过5mg/cm3。 2.4.5外加剂水泥混凝土中需要掺用外加剂时，必须根据工程要求，通过试验选定外加剂的种类和用量。外加剂的质量应符合《混凝土外加剂一等品规定指标》（GB8076-1997）的规定要求，其使用应符合《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ119-88）的规定要求。不得使用pH值大于8的碱性外加剂。施工过程中应严格控制外加剂剂量，现场有专人配制。 三、确定原材料 我们根据招标文件、投标书、与业主签订的施工合同及施工图纸的要求确定使用下列材料：
混凝土配合比设计的步骤 (1)初步配合比的计算 按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”； (2)基准配合比的确定 经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”； (3)实验室配合比的确定 经过强度检验(如有抗渗、抗冻等其他性能要求，应当进行相应的检验)，定出满足设计和施工要求并比较经济的“试验室配合比”(也叫设计配合比)； (4)施工配合比 根据现场砂、石的实际含水率，对试验室配合比进行调整，求出“施工配合比”。 ㈠初步配合比的计算 1)确定配制强度 2)初步确定水灰比值（W/C ） 3)选择每1m3混凝土的用水量(W0) 4)计算混凝土的单位水泥用量(C0) 5)选取合理砂率Sp 6)计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量 7)书写初步配合比 (1)确定配制强度(fcu,o) 配制强度按下式计算： σ 645.1..+=k cu v cu f f (2)初步确定水灰比(W/C) 采用碎石时： ,0.46( 0.07)cu v ce C f f W =- 采用卵石时： ,0.48( 0.33)cu v ce C f f W =- (3)选择单位用水量(mW0) ①干硬性和塑性混凝土用水量的确定 a. 水灰比在0.40～0.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表4-20（P104）选取。 b. 水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量，应通过试验确定。 ②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行 a. 以表4-22中坍落度90mm 的用水量为基础，按坍落度每增大20mm 用水量增加5kg ，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量； b. 掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算： (1) w wo m m αβ=-
第31卷 第7期2009年4月 武 汉 理 工 大 学 学 报 J OURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vol .31 No .7 Apr .2009 DOI :10.3963/j .issn .1671-4431.2009.07.015 建筑垃圾再生混凝土配合比试验研究 宋少民,王 林 (北京建筑工程学院土木与交通工程学院,北京100044) 摘 要: 针对再生骨料高吸水率的特点,优化再生混凝土配合比是该文主要目的,通过单因素法研究了粉煤灰、再生骨料与天然砂在再生混凝土中的掺量以及水胶比对再生混凝土的工作性和强度的影响,在此基础上确定了再生混凝土最优配合比。试验结果表明:适当降低水胶比和掺加优质粉煤灰对提高再生混凝土品质是有效的技术途径。并建议再生粗细骨料分仓存放、计量,要求坍落度损失小时,适当减少再生细骨料掺加比例。关键词: 建筑垃圾; 再生骨料; 配合比优化; 材料性能中图分类号: T U 528 文献标识码: A 文章编号:1671-4431(2009)07-0056-04 The Experiment Research on Concrete with Construction Rubbish Recycled Aggregate SONG Shao -m in ,W ANG Lin (School of Civil and T raffic Engineering ,Beijing University of Civil Engineering and Architecture ,Beijing 100044,China ) Abstract : A ccording to hig her wa ter abso rption rate o f the recycled agg regate ,the paper 's main purpose is to optimize the recy cled concrete mix proportion .I t formed mix proportion from studying on the single factor method ,including different influ -ence on the wo rkability and strength ,such as the fly ash ,the different ratio of the recy cled aggregate to natural sand and the different W /B .T he result indicates that it can improve concrete quality with lower W /B and adding hig h quality fly ash .It suggests that the recycled coarse -fine agg reg ate should sto re and measure separately .Considering the less lose of the slump ,it is necessary to reduce the ratio of the recy cled fine aggregate . Key words construction rubbish ; recycled aggrega te ; mix proportio n optimization ; material performance 收稿日期:2008-10-12.作者简介:宋少民(1965-),男,硕士,教授.E -mail :john .song65@https://www.doczj.com/doc/137548538.html, 我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%—40%,经过对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑的施工材料损耗的粗略统计,在每万m 2 建筑的施工过程中,仅建筑废渣就会产生500—600t [1] 。我国每年建筑垃圾的产量还没有权威的统计数字,估计其数值要达到几十亿t [2]。随之带来一系列关于自然资源、能源、环境保护和可持续发展的问题。四川汶川地震后,建设部高度重视建筑垃圾在建筑中再生利用问题,希望尽快实现建筑垃圾再生混凝土的工程应用。另一方面,以我国当前水泥年产量近14亿t 计,混凝土年生产量接近35亿m 3 ,需消耗天然砂石60亿t 以上。许多地区,优质的砂石资源已经开始出现难以为继的问题,同时,天然材料的大量开采和使用,也造成水土流失和自然景观恶化,严重影响社会的可持续发展,甚至危及子孙后代的生存。为符合循环经济战略的要求,实现混凝土产业的可持续发展,在建筑工程中使用再生混凝土势在必行。当然,由于建筑垃圾的成分复杂,品质波动大,吸水率高,整体上会导致混凝土强度等级和质量的下降。为今后在中低等级混凝土中应用建筑垃圾再生混凝土,利用现代混凝土理念和技术,对建筑垃圾再生混凝土配合比进行优化研究。
碾压混凝土实验室配合比设计试验 1 试验目的 测定碾压混凝土配合比设计试验所用原材料的物理力学性能指标，然后进行碾压混凝土实验室的配合比设计。 2 试验方案 本试验根据配合比设计所需的技术资料，首先对选定的材料进行物理力学性能指标的测定试验，再依据配合比设计规程及原则来进行配合比的设计，对于碾压混凝土，设计时主要考虑其三大参数的要求。本试验流程图如图2.1所示。
图2.1 试验流程图 3 试验方法 3.1 原材料的物理力学性能试验 本试验配合比设计所用的原材料主要有：水泥、粉煤灰、石灰、粗细集料、
水及外加剂等。 3.1.1水泥试验 水泥试验主要包括：水泥细度试验、水泥标准稠度用水量试验、水泥凝结时间试验、水泥体积安定性试验、水泥胶砂强度试验等。 水泥细度试验采用手工干筛法来检验水泥细度；水泥标准稠度用水量试验、水泥凝结时间试验及水泥体积安定性试验（雷氏夹法）按GB/T 1346-1989《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》，用沸煮法，对该水泥进行了安定性试验；水泥胶砂强度试验通过ISO法来测定水泥的强度等级。 通过试验，得到本试验所用水泥的物理性能见表1.1。 表1.1 水泥的物理性能表 水泥品种 初凝 （h:min） 终凝 （h:min） 安定性 （mm） 筛余量 （%） 标准稠 度（%） 抗压 （Mpa） 抗折 （Mpa） 3d 28d 3d 28d P.C32.5R 2.1 3.1.2 粉煤灰试验 根据《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596—91以及国家标准GB175—1999，GB1344—1999，GB12958—1999中的规定，需对粉煤灰的细度、密度、凝结时间、体积安定性和强度及强度等级等主要技术性质经行测定。 通过试验，该粉煤灰的物理性能见表1.2。 表1.2 粉煤灰的物理性能表 粉煤灰等级 密度 （g/cm3） 堆积密度 （g/cm3） 细度 （%） 比表面积 （g/cm2） 需水量 （%） 28d抗压 强度比 （%） Ⅱ级 2.302 26 3.1.3集料试验 集料试验主要包括测定砂、石的近似密度试验、砂、石的堆积密度试验、砂、石的空隙率计算和砂、石的筛分析试验等。 通过试验，测得所用砂子、石子的物理性能见表1.3、表1.4。 表1.3 砂子的物理性能表
第1题 抗冻混凝土应掺（）外加剂。 A.缓凝剂 B.早强剂 C.引气剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第2题 一般地，混凝土强度的标准值为保证率为（）的强度值。 A.50% B.85% C.95% D.100% 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第3题 进行混凝土配合比配置强度计算时，根据统计资料计算的标准差，一般有（）的限制。 A.最大值 B.最小值 C.最大值和最小值 D.以上均不对 答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第4题 在混凝土掺加粉煤灰主要为改善混凝土和易性时，应采用（）。 A.外加法 B.等量取代法
C.超量取代法 D.减量取代法 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第5题 进行水下混凝土配合比设计时，配制强度应比相对应的陆上混凝土（）。 A.高 B.低 C.相同 D.以上均不对 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第6题 大体积混凝土中，一定不能加入的外加剂为（）。 A.减水剂 B.引气剂 C.早强剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第7题 在配制混凝土时，对于砂石的选择下列说法正确的是（）。 A.采用的砂粒较粗时，混凝土保水性差，宜适当降低砂率，确保混凝土不离析 B.采用的砂粒较细时，混凝土保水性好，使用时宜适当提高砂率，以提高拌合物和易性 C.在保证混凝土不离析的情况下可选择中断级配的粗骨料 D.采用粗细搭配的集料可使混凝土中集料的总表面积变大，减少水
普通混凝土配合比设计例题 设计C20泵送混凝土，材料：水泥P.O42.5，中砂（筛余量25-0%），碎石（5-30mm）连续级配，减水剂YAN（参量0.8%，减水率14%）。 普通混凝土配合比设计，一般应根据混凝土强度等级及施工所要求的混凝土拌合物坍落度（或工作度——维勃稠度）指标进行。如果混凝土还有其他技术性能要求，除在计算和试配过程中予以考虑外，尚应增添相应的试验项目，进行试验确认。 普通混凝土配合比设计应满足设计需要的强度和耐久性。水灰比的最大允许值，可参见表1 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量表1 注：1．当采用活性掺合料取代部分水泥时，表中最大水灰比和最小水泥用量即为替代前的水灰比和水泥用量。 2．配制C15级及其以下等级的混凝土，可不受本表限制。 混凝土拌合料应具有良好的施工和易性和适宜的坍落度。混凝土的配合比要求有较适宜的技术经济性。 普通混凝土配合比设计步骤 普通混凝土配合比计算步骤如下： （1）计算出要求的试配强度f cu,0，并计算出所要求的水灰比值； （2）选取每立米混凝土的用水量，并由此计算出每立米混凝土的水泥用量；
（3）选取合理的砂率值，计算出粗、细骨料的用量，提出供试配用的计算配合比。 以下依次列出计算公式： 1．计算混凝土试配强度f cu,0，并计算出所要求的水灰比值（W/C） （1）混凝土配制强度 混凝土的施工配制强度按下式计算： f cu,0≥f cu,k＋1.645σ 式中f cu,0——混凝土的施工配制强度（MPa）； f cu,k——设计的混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）； σ——施工单位的混凝土强度标准差（MPa）。 σ的取值，如施工单位具有近期混凝土强度的统计资料时，可按下式求得： 式中f cu,i——统计周期内同一品种混凝土第i组试件强度值（MPa）； μfcu——统计周期内同一品种混凝土N组试件强度的平均值（MPa）； N——统计周期内同一品种混凝土试件总组数，N≥250 当混凝土强度等级为C20或C25时，如计算得到的σ＜2.5MPa，取σ＝2.5MPa；当混凝土强度等级等于或高于C30时，如计算得到的σ＜3.0MPa，取σ＝3.0MPa。 对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂，其统计周期可取为一个月；对现场拌制混凝土的施工单位，其统计周期可根据实际情况确定，但不宜超过三个月。 施工单位如无近期混凝土强度统计资料时，可按表2取值。 σ取值表表2 查表取σ=5N/mm则f cuo≥20 N/mm＋1.645×5 N/mm≈28 N/mm （2）计算出所要求的水灰比值（混凝土强度等级小于C60时）
混凝土配合比设计计算实例（JGJ/T55-2011） 一、已知:某现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级C30，施工要求坍落度为75～90mm， 使用环境为室内正常环境使用。施工单位混凝土强度标准差σ取5.0MPa。所用的原材料情况如下： 1.水泥：4 2.5级普通水泥，实测28d抗压强度f ce为46.0MPa，密度ρc=3100kg／m3； 2.砂：级配合格，μf=2.7的中砂，表观密度ρs=2650kg／m3；砂率βs取33%； 3.石子：5～20mm的卵石，表观密度ρg=2720 kg／m3；回归系数αa取0.49、αb取0.13； 4. 拌合及养护用水：饮用水； 试求：（一）该混凝土的设计配合比(试验室配合比)。 （二）如果此砼采用泵送施工，施工要求坍落度为120～150mm，砂率βs取36%，外加剂选用UNF-FK高效减水剂，掺量0.8%,实测减水率20%，试确定该混凝土的设计配合比（假定砼容重2400 kg／m3）。
解：（一） 1、确定砼配制强度 f cu , 0 =f cuk+1.645σ=30+1.645×5 = 38.2MPa 2．计算水胶比： f b = γf γs f ce =1×1×46=46 MPa W/B = 0.49×46/（38.2+0.49×0.13×46）= 0.55 求出水胶比以后复核耐久性(为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。) 0.55小于0.60，此配合比W/B 采用计算值0.55； 3、计算用水量（查表选用） 查表用水量取m w0 =195Kg /m 3 4．计算胶凝材料用量 m c0 = 195 / 0.55 =355Kg 5.选定砂率（查表或给定） 砂率 βs 取33； 6. 计算砂、石用量（据已知采用体积法） 355/3100+ m s0/2650+ m g0/2720+195/1000+0.11×1=1 a b cu,0a b b /f W B f f ααα= +
6.1.5 普通混凝土配合比设计 混凝土配合比设计就是根据工程要求、结构形式和施工条件来确定各组成材料数量之间的比例关系。常用的表示方法有两种： 一种是以1m3混凝土中各项材料的质量表示，如某配合比：水泥240kg，水180kg，砂630kg，石子1280kg，矿物掺合料160kg，该混凝土1m3总质量为2490kg； 另一种是以各项材料相互间的质量比来表示（以水泥质量为1），将上例换算成质量比为：水泥∶砂∶石∶掺合料＝1∶2.63∶5.33∶0.67，水胶比＝0.45。 1.混凝土配合比的设计基本要求 市政工程中所使用的混凝土须满足以下五项基本要求： （1）满足施工规定所需的和易性要求； （2）满足设计的强度要求； （3）满足与使用环境相适应的耐久性要求； （4）满足业主或施工单位渴望的经济性要求； （5）满足可持续发展所必需的生态性要求。 2.混凝土配合比设计的三个参数 混凝土配合比设计，实质上就是确定胶凝材料、水、砂和石子这四种组成材料用量之间的三个比例关
系： （1）水与胶凝材料之间的比例关系，常用水胶比表示； （2）砂与石子之间的比例关系，常用砂率表示； （3）胶凝材料与集料之间的比例关系，常用单位用水量（1m3混凝土的用水量）来表示。 3.混凝土配合比设计步骤 混凝土配合比设计步骤包括配合比计算、试配和调整、施工配合比的确定等。 （1）初步配合比计算 1）计算配制强度（f cu，o）。根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55—2011）规定，混凝土配制强度应按下列规定确定： ①当混凝土的设计强度小于C60时，配制强度应按下式确定： f cu，o≥f cu，k＋1.645σ 式中f cu，o——混凝土配制强度，MPa； f cu，k——混凝土立方体抗压强度标准值，这里取混凝土的设计强度等级值，MPa； σ——混凝土强度标准差，MPa。 ②当混凝土的设计强度不小于C60时，配制强度应按下式确定：
预拌再生混凝土全计算法配合比设计 1 配合比设计基本原则 再生混凝土配合比设计的任务就是要确定能获得预期性能而又经济的混凝土各组成材料的用量。它与普通混凝土配合比设计的目的是相同的，即在保证结构安全使用的前提下，力求达到便于施工和经济节约的要求。国内外大量试验已表明：再生粗集料的基本性能与天然粗集料有很大差异，如孔隙率大、吸水率大、表观密度低、压碎指标高等。考虑再生粗集料本身的特点，进行再生混凝土的配合比设计时应满足以下几个要求： (1) 满足结构设计要求的再生混凝土强度等级 再生混凝土抗压强度一般稍低于或低于相同配合比的普通混凝土，为了达到相同强度等级，其水胶比应较普通混凝土有所降低。 (2) 满足施工和易性、节约水泥和降低成本的要求 由于再生粗集料的孔隙率和含泥量较高以及表面的粗糙性，要满足与普通混凝土同等和易性的要求，则单位混凝土的水泥用量往往要比普通混凝土多。因此，在再生混凝土配合比设计中必须尽可能节约水泥，这对降低成本至关重要。 (3) 保证混凝土的变形和耐久性符合使用要求 再生粗集料的吸水率较高、弹性模量较低及再生粗集料中存在天然集料与老砂浆之间的界面等，给再生混凝土的某些变形性能和耐久性能带来不利影响。所以，在配合比设计时，必须注意充分考虑适用和耐久性的要求。 2 预拌再生混凝土配合比设计方法 2.1 传统附加水方法 我国普通混凝土配合比设计的基本思路是：混凝土的配合比设计取决于水灰比、用水量和砂率三个参数。根据混凝土的配制强度和水泥的实际强度，由鲍罗米(Bolomy)公式计算得到水灰比；根据坍落度和粗集料的最大粒径确定单方混凝土的用水量，然后根据粗集料的最大粒径和水灰比选择适宜的砂率，最后即可根据容重法或体积法确定砂和石子的用量，经过试配和调整完成混凝土的配合比。 再生混凝土由于所用集料的孔隙率和吸水率高、不同来源的集料性能差异大以及由此带来的颗粒强度和弹性模量较低等特点，它还不可能像普通混凝土那样，用一个较公认的强度公式作为混凝土配合比设计的基础。虽然，国内外都有不少研究者，也曾提出各种各样的强
混凝土配合比设计 第1题 抗冻混凝土应掺（）外加剂。 A.缓凝剂 B.早强剂 C.引气剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第2题 一般地，混凝土强度的标准值为保证率为（）的强度值。 A.50% B.85% C.95% D.100% 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第3题 进行混凝土配合比配置强度计算时，根据统计资料计算的标准差，一般有（）的限制。 A.最大值 B.最小值 C.最大值和最小值 D.以上均不对 答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第4题 在混凝土掺加粉煤灰主要为改善混凝土和易性时，应采用（）。 A.外加法
B.等量取代法 C.超量取代法 D.减量取代法 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第5题 进行水下混凝土配合比设计时，配制强度应比相对应的陆上混凝土（）。 A.高 B.低 C.相同 D.以上均不对 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第6题 大体积混凝土中，一定不能加入的外加剂为（）。 A.减水剂 B.引气剂 C.早强剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第7题 在配制混凝土时，对于砂石的选择下列说法正确的是（）。 A.采用的砂粒较粗时，混凝土保水性差，宜适当降低砂率，确保混凝土不离析 B.采用的砂粒较细时，混凝土保水性好，使用时宜适当提高砂率，以提高拌合物和易性 C.在保证混凝土不离析的情况下可选择中断级配的粗骨料
D.采用粗细搭配的集料可使混凝土中集料的总表面积变大，减少水泥用量，且混凝土密实 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第8题 抗冻混凝土中必须添加的外加剂为（）。 A.减水剂 B.膨胀剂 C.防冻剂 D.引气剂 答案:D 您的答案：D 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第9题 高性能混凝土中水泥熟料中铝酸三钙含量限制在6%~12%的原因是（）。 A.铝酸三钙含量高造成强度降低 B.铝酸三钙容易造成闪凝 C.铝酸三钙含量高易造成混凝土凝结硬化快 D.铝酸三钙含量高易造成体积安定性不良 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第10题 抗渗混凝土中必须添加的外加剂为（）。 A.减水剂 B.膨胀剂 C.早强剂 D.引气剂 答案:B 您的答案：B
第四节混凝土的配合比设计 混凝土配合比是指混凝土中各组成材料（水泥、水、砂、石）用量之间的比例关系。常用的表示方法有两种：①以每立方米混凝土中各项材料的质量表示，如水泥300kg、水180kg、砂720kg、石子1200kg； ②以水泥质量为1的各项材料相互间的质量比及水灰比来表示，将上例换算成质量比为水泥∶砂∶石=1∶∶4，水灰比=。 一、混凝土配合比设计的基本要求 设计混凝土配合比的任务，就是要根据原材料的技术性能及施工条件，合理选择原材料，并确定出能满足工程所要求的技术经济指标的各项组成材料的用量。混凝土配合比设计的基本要求是：(１)满足混凝土结构设计所要求的强度等级。 (２)满足施工所要求的混凝土拌合物的和易性。 (３)满足混凝土的耐久性（如抗冻等级、抗渗等级和抗侵蚀性等）。 (４)在满足各项技术性质的前提下，使各组成材料经济合理，尽量做到节约水泥和降低混凝土成本。 二、混凝土配合比的三个参数 (一) 水灰比（W/C） 水灰比是单位体积混凝土中水与水泥质量的比值，是影响混凝土强度和耐久性的主要因素。其确定原则是在满足强度和耐久性的前提下，尽量选择较大值，以节约水泥。 （二）砂率（βS） 砂率是指砂子质量占砂石总质量的百分率。砂率是影响混凝土和易性的重要指标。砂率的确定原则是在保证混凝土拌和物粘聚性和保水性要求的前提下，尽量取小值。 （三）单位用水量 单位用水量是指1m3混凝土的用水量。单位用水量的多少反映了单位混凝土中水泥浆与集料之间的比例关系。在混凝土拌和物中，水泥浆的多少显著影响混凝土的和易性，同时也影响强度和耐久性。其确定原则是在达到流动性要求的前提下取较小值。 水灰比、砂率、单位用水量是混凝土配合比的三个重要参数，在配合比设计中正确地确定这三个参数，就能使混凝土满足上述设计要求。 三、混凝土配合比设计的方法步骤 （一）配合比设计的基本资料 （１）明确设计所要求的技术指标，如强度、和易性、耐久性等。 （２）合理选择原材料，并预先检验，明确所用原材料的品质及技术性能指标，如水泥品种及强度等级、密度等；砂的细度模数及级配；石子种类、最大粒径及级配；是否掺用外加剂及掺和料等。 （二）初步配合比的计算 1．确定混凝土试配强度（） 在正常施工条件下，由于人、材、机、工艺、环境等的影响，混凝土的质量总是会产生波动，经验证