浅谈混凝土配合比设计中值得注意的几个问1
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浅议水泥混凝土配合比设计中应注意的问题摘要:水泥混凝土是公路、桥梁等建筑工程的主要组成材料。
建筑工程中的水泥混凝土配比,主要是用水泥、粗集料、细集料和水按一定比例配比而成。
本文对水泥混凝土配合比设计,以及设计中应注意的问题进行了简单阐述。
关键词:水泥混凝土;配合比设计;注意问题引言随着科学技术的发展,建筑行业的不断崛起,水泥混凝土材料在建筑工程中的应用比例也越来越大,因此,水泥混凝土配比技术的重要性也随之加大。
对于水泥混凝土来说,如果配比的方式不正确,就会使混凝土的强度下降,严重的甚至会直接导致工程事故;而良好的水泥混凝土配合比既能节约水泥用量,又能增强混凝土的强度,从而提高建筑工程质量。
1.工程概况南水北调中线一期工程总干渠双洎河渡槽段(SH(3)131+531.4~SH(3)133+380.8)工程,位于河南省新郑市境内,总长度1.8494km,其中渠道长度0.7724km,建筑物长度1.077km。
本渠段共有各类建筑物6座,其中:河渠交叉1座,左岸排水1座,铁路交叉1座,公路桥1座,节制闸1座,退水闸1座。
本设计单元由双洎河渡槽进口明渠段、双洎河渡槽工程、渡槽出口明渠段组成,进出口明渠总长772.4m,其中进口明渠段长150m,出口明渠长622.4m,被新密铁路渠倒虹工程分隔成2 段, 铁路渠倒虹进口前326 m, 倒虹出口至本设计单元终点长296.4m,均为填方渠道,其中全填方段576.8 m,半挖半填渠道195.6m,最大填高23.2m。
双洎河渡槽主要建筑物由进口至出口依次为:进口渐变段、进口连接段、进口节制闸、槽身段、出口检修闸、出口渐变段,总长810m,设计流量305m?/s,加大流量365m?/s。
另有退水闸布置在进口前总干渠右岸。
进口渐变段,长45m,左岸为圆弧墙加设1:2贴坡与总干渠1:2边坡相连;右岸为直墙接圆弧墙与退水闸闸室边墙相连接。
进口连接段,长20m,边墙为扶壁式挡土墙,中间导流墩为整体结构,首端为一圆弧直墙,圆弧半径1m , 末端分为两墙,分别与节制闸两缝墩相接。
混凝土配合比设计中需要注意的几个问题1、配合比设计方法在我国现行配合比设计规范中,JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》是经常使用的配合比设计方法之一。
在JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》中,对普通混凝土配合比设计的基本思路和参数进行了规定,该规程依据大量试验的统计结果,按照包罗米公式(即水灰比法则)进行混凝土的配合比设计,因此,该规程适用于普通混凝土配合比设计。
而对于特种混凝土、高强混凝土,则强调在经验的基础上,必须用工程所使用的材料通过多次重复试验,最终选择合适的材料和配合比。
2、混凝土配合比设计中的一些问题2.1基本要求(1)强度等级。
混凝土结构设计要求的强度等级。
(2)和易性。
施工方面要求的混凝土拌合物的和易性。
(3)耐久性。
保证在自然环境和使用条件下的耐久性(如,抗冻等级、抗渗等级和抗化学侵蚀性)。
(4)在保证以上3项材料性质的前提下,尽量做到节约水泥和降低成本,符合经济原则。
2.2主要控制参数(1)水灰比。
水与水泥之间的比例关系。
(2)单位用水量。
1m3混凝土的用水量。
(3)砂率。
砂与石的比例关系。
这3个参数与混凝土配合比设计基本要求密切相关,水灰比的大小直接影响混凝土的强度和耐久性;用水量的多少是控制混凝土拌合物流动性大小的重要参数;砂率反应砂石的配合关系,砂率对混凝土的影响主要体现在和易性。
2.3外加剂掺量的确定外加剂的最佳掺量是获得最好技术经济效果的重要因素。
规范中建议确定外加剂掺量的原则是:在满足混凝土性能要求的前提下,采用最低掺量。
对这一原则的理解,最重要的是首先满足混凝土性能要求这一前提,而不是外加剂推荐掺量的低限。
在进行混凝土配合比设计以及试配时,首先选择外加剂的品种,了解外加剂的基本性能,然后通过混凝土试拌选定外加剂的合适掺量。
外加剂掺量的选择主要取决于减水剂的合理用量,每种减水剂都存在最佳掺量,此时才可能产生相应的效果,从而达到所需的性能和经济技术指标。
摘要随着科学的不断发展,相互混凝土的使用越来越广泛,已经渗透到当今社会的各个领域。
而混凝土多用于建筑工程的重要结构部位。
如何保证混凝土的质量是我们的一项重要任务。
我们分析了混凝土配合比设计中应注意的几个问题,并提出了相应的预防措施。
关键词混凝土;混合比;问题;预防;分析;目录一、混凝土配合比设计前应做好准备工作二、掌握和检验各种材料的性能和指标.......................2 页三、混凝土配合比设计中的调整与施工中的控制 (4)四、在评估混凝土强度时区分数学和非数学统计方法»第 6 页五、在保证质量的前提下,要注意经济效益和预防措施... 8页混凝土配合比设计应注意的几个问题随着城市建设的快速发展,越来越多的高层建筑拔地而起。
由于直接关系到人们的生命财产安全,高层建筑的施工质量已经成为政府和个人所关心的问题。
材料中的“混凝土”成为一个重要因素。
作为一名建材检验员,通过日常的检验和测试过程,我对混凝土的质量因素有了一定的了解。
为了提高自己和与同事交流,我对混凝土配合比的设计做了以下阐述。
混凝土配合比设计涉及到很多问题:一是保证混凝土的强度和耐久性等所需性能;二是满足施工过程的可操作性,操作方便,具有施工要求;三、根据以上两种要求选择合适的材料,计算出各种材料的用量; 4、对以上设计的结果进行试验和调整,以满足项目的要求;5、在满足以上要求的同时降低成本。
为保证上述问题的正确解决,混凝土配合比设计工作应做到以下几点:1、混凝土配合比设计前应做好准备工作1.1 熟悉混凝土结构设计图纸的各项要求,主要是各种强度和耐久性要求,各构件的截面尺寸,钢筋的排列,水泥的种类、粒度等参数的石头。
1.2 精通标准法规。
我国现行标准规定有:《普通混凝土配合比设计规定》(JGJ55-2000)、《普通混凝土砂质量标准及检验方法》(JGJ52-92)、《普通混凝土碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ55-2000)、普通混凝土混合料性能试验方法标准(GB/T50080-2002)、普通混凝土力学性能试验方法标准(GB/T50081-2002)、长期性能和耐久性试验方法混凝土”(GBJ82-85)。
混凝土配合比设计应注意的问题(1)混凝土配合比设计前应做好准备工作熟悉掌握设计图纸对混凝土结构的全部要求,主要是各种强度和耐久性要求,以决定采用水泥品种和石子粒径的大小及砂含水、含石等参数。
熟练掌握标准规范,我国现行标准规范有:《普通混凝土配合比设计规程》《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》《普通混凝土力学性能试验方法标准》《混凝土长期性能和耐久性能试验方法》。
了解是否有特殊性能要求,便于决定所用水泥的品种和粗骨料粒径的大小。
了解施工工艺,比如运输、浇注的部位、措施,使用机械化的程度,主要是对工作性和凝结时间的要求,便于选用外加剂及其掺量。
掌握了以上这些资料,才能合理地选用适当的设计参数进行配合比设计。
(2)掌握并检验各种材料的特性及指标原材料的质量控制及其波动,对混凝土质量及施工有很大影响。
为了保证混凝土的质量,在生产过程中,一定要对混凝土的原材料进行质量检验,全部符合技术性能指标方可使用。
检验水泥的技术指标,掌握不同种水泥的特性。
水泥的质量对混凝土的质量起决定性作用。
水泥是混凝土的胶凝材料,混凝土的强度、长期性、耐久性是水泥遇水硬化后完成的,所以混凝土配合比设计时应坚持检验水泥的各项技术指标。
(3)混凝土配合比设计时的调整和施工中的控制试验室所确定的混凝土配合比,其和易性不一定能与实际施工条件完全符合,为保证混凝土和易性符合施工要求,需将混凝土含水率及用量做适当调整(保持水灰比不变)。
严格控制混凝土施工时的用水量:在实际施工中,工地施工人员为方便施工,往往追求较大的塌落度,擅自增加用水量而不管强度是否能达到要求。
防治措施:加大质检抽查力度,控制操作者不得随意增加用水量;若发现混凝土工作性能较差,施工人员应及时向质检员反馈实际情况,经质检员现场查找原因、分析情况后采取相应对策,并按质检员的指令调整配合比。
(4)在保证质量的前提下,应注重经济效益不少施工单位在配合比设计时纯粹是为了达到设计强度,按规范要求或以往经验进行一组配合比设计,试配后强度达到要求就算完成了;若达不到要求,唯一的方法就是增加水泥用量,很少有人从材料调配、经济效益、混凝土工作质量等方面综合考虑。
浅谈混凝土配合比设计中值得注意的几个问题
【摘要】:对混凝土配合比设计中值得注意的几个问题进行分析,并提出相应的防治措施。
关键词混凝土;配合比设计;问题;防治
一、前言
混凝土随着材料科学的不断发展,其用途也越来越广泛,已到了跨行业、跨学科、互相渗透的非常广泛的领域。
混凝土配合比设计牵涉到几个方面的内容:一要保证混凝土硬化后的强度和所要求的其他性能和耐久性;二要满足施工工艺易于操作而又不遗留隐患的工作性;三是在符合上述两项要求下选用合适的材料和计算各种材料用量;四是对上述设计的结果进行试配、调整,使之达到工程的要求;五是达到上述要求的同时,设法降低成本。
二、混凝土配合比设计中值得注意的几个问题
普通混凝土是由水泥、水、砂、石四种材料组成的,混凝土配合比设计就是解决4种材料用量的3个比例,即水灰比、砂率、胶骨比(胶凝体与骨料的比例)。
根据本人多年的工作经历和较深入的了解,认为混凝土在配合比设计方面应注意以下几个问题:
1、配合比设计前的准备工作应充分
在配合比设计前,设计人员要做好下列工作:
1.1.掌握设计图纸对混凝土结构的全部要求,重点是各种强度和耐久性要求及结构件截面的大小、钢筋布置的疏密,以考虑采用水泥品种及石子粒径的大小等参数;
1.2.了解是否有特殊性能要求,便于决定所用水泥的品种和粗骨料粒径的大小;
1.3.了解施工工艺,如输送、浇筑的措施,使用机械化的程度,主要是对工作性和凝结时间的要求,便于选用外加剂及其掺量;
1.4.了解所能采购到的材料品种、质量和供应能力。
根据这些资料合理地选用适当的设计参数,进行配合比设计。
2、区分数理统计及非数理统计方法评定混凝土强度的不同
根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2000),混凝土配制强度应按下式计算:fcu,o≥fcu,k+1.645σ (1)
式中:fcu,0—混凝土配制强度(MPa);
fcu,k—混凝土立方体抗压强度标准值(MPa);
σ—混凝土强度标准差(MPa)。
施工单位自己的历年统计资料确定,无历史资料
时应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)的规定取用(高于C35,σ=6.0MPa)。
根据此公式,40#砼(以40#砼为例)的配制强度为:
fcu,0≥40+1.645x6.0=49.9MPa (2)
在正常情况下,(2)式可以采用等号,但当现场条件与试验条件有显著差异时,或重要工程对混凝土有特殊要求时,或30级及其以下强度混凝土在工程验收采用非数理统计方法评定时,则应采用大于号。
《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004)中对水泥混凝土抗压强度合格标准的评定方法分数理统计和非数理统计两种。
下面着重比较采用数理统计和非数理统计方法评定的差异之处。
2.1.采用数理统计方法评定
试件≥10组时,应以数理统计方法按下述条件评定:
Rn-K1S n≥0.9R(3)
R min≥K2R (4)
式中:n—同批混凝土试件组数;
K1S n -—同批几组试件强度的平均值;
S n —同批几组试件强度的标准差(MPa),当S n<0.06R时,取S n=0.06r;
R—混凝土设计强度等级(或标号)(MPa);
R min—n组试件中强度最低一组的值(MPa);
k1,k2 ——合格判定系数,见表1
合格判定系数K1、K2值与组数n的对应关系表1
由公式(3)、(4)可计算得(假定试件组数为10~14组)
0.9R=0.9x40=36.0MPa,K2R =0.9R=36.0MPa.
据此反推:R n≥0.9R+K1S n =36.0+1.70x2.4=40.1MPa,因此,只要该批试件的平均强度大于等于40.1MPa,且R min≥36.0MPa,即可判定为合格。
2.2.采用非数理统计方法评定
试件少于10组时,可用非数理统计方法按下述条件进行评定:
Rn≥1.15R (5)
R min≥0.95R (6)
式中字母含义同数理统计公式。
若用公式(5)、(6)评定,则合格的条件为:
Rn≥1.15x40=46.0MPa
R min≥0.95x40=38.0MPa
从两种评定方法来看,最低值R min均易于保证,但后者的平均值比前者高出
46-40.1=5.9MPa,这就正好对应了《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—2000)中3.0.2 的内容,C30级及其以上强度等级的混凝土,采用非统计方法评时,应提高混凝土配制强度。
在实际工程中,由于结构部位的不同,往往要求不同的评定方法,但很多单位仅按数理统计的方法进行混凝土配合比设计,导致实际试配强度均达不到49.9MPa。
对于一般单位而言,在一个工程中通常只有混凝土配合比,加之管理不到位,也往往用于要求非数理统计的工程部位,结果只能出现砼强度达不到设计要求的后果。
3、生产配合比的调整及施工中的控制
在生产配合比的调整及施工控制中应注意出现以下问题:
3.1. 严格控制混凝土施工时的用水量:在实际生产中,操作者为方便施工,往往追求较大的坍落度,擅自增加用水量而不管强度是否能达到要求;再加上现场质检人员的管理不到位,对水灰比缺少严格的控制等原因,均使混凝土实际用水量大于理论用水量,从而导致砼强度的降低。
防治措施:加大质检抽查力度,控制操作者不得随意增加用水量;若发现混凝土工作性能较差,操作者应及时向试验员反馈实际情况,经试验员现场查找原因、分析情况后采取相应对策,并按试验员的指令调整配合比;现场质检人员也应按规范要求经常检查混凝土的质量动态信息,及时进行调整,确保混凝土按要求进行施工。
3.2. 调整生产配合比时,应准确测量生产现场砂、石的实际含水量:经常到现场检查和了解,有部分试验人员没有按规定要求准确测量,而是采用目测法来估计砂、石的实际含水量,这样做会导致生产配合比不准确。
防治措施:砂、石中若含泥量超标,应在混凝土浇筑前三天冲洗完毕,并应在施工前按规范要求取样并准确测量砂、石的实际含水量,调整施工配合比以从用水量中扣除含水量,
补回砂、石量,严禁边冲洗边拌制混凝土。
3.3. 砂、石材料应准确计量:不少施工单位在生产时,第一车砂、石用磅秤称一下,随后就采用在小推车上画线的办法来控制重量,从而导致了砂、石材料的用量偏差。
防治措施:有条件的单位尽量采用混凝土拌和楼,利用电脑准确计量;若实在没有,应不怕麻烦,坚持每车过磅,以控制材料用量。
4、在保证质量的前提下,应注重经济效益
不少施工单位在配合比设计时纯粹是为了达到设计强度,按规范要求或以往经验进行一组配合比设计,试配后强度达到要求就算完成了;若达不到要求,唯一的方法就是增加水泥用量,很少有人从材料调配、经济效益、混凝土工作质量等方面综合考虑。
水泥用量过多,往往导致混凝土收缩裂缝的产生和徐变增大,而且也相应增加了施工成本。
防治措施:在规范要求允许的条件下,试验室应配制不同的配合比,从经济、工作性能、质量等方面综合考虑择优选用,并应针对不同施工部位、不同评定方法给予适当调整,尽量避免凡是同一强度均使用一个配合比的做法。
试验室还应收集每次配合比及施工情况的详细数据,并注意对这些数据进行统计分析,以便得出本试验室的水灰比、用水量、砂率、水泥用量范围及σ 数值,日积月累,就能成为一个很可观、很宝贵的参考资料,对以后的施工将会起到不可估量的作用。
当然,这些事情的实际操作是比较枯燥无味、短期效益不明显的,应选派工作责任心较强,业务水平较高的人员去组织或收集,最重要的是单位领导及项目经理应给予他们足够的理解和支持。
以上是本人在工作中的一些看法,若有不当之处,还望各位专家同仁们指正。
参考文献:
〔1〕JTG F80/1—2004 公路工程质量检验评定标准·北京:人民交通出版社,1999;
〔2〕JGJ55—2000 普通混凝土配合比设计规程·北京:中国建筑工业出版社,2001;
〔3〕李立权. 混凝土配合比设计手册·广州:华南理工大学出版社,2002;。