泵送混凝土配合比设计
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设计说明:C30泵送砼配合比设计依据:《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)ﻩ《用于水泥与混凝土中得粉煤灰》(GB1596-2005) ﻩ《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119-2013)《公路桥涵施工技术规范实施手册》(JTG/T F50-2011)设计要求:坍落度150-170mm,强度等级为30MPa使用部位:桥梁工程一、原材料适配要求:水泥:(生产厂家)P、O42、5水泥水:饮用水砂:选用Ⅱ类砂,(生产厂家)对泵送混凝土选用中砂,细度模数为2、6-2、9,2、36mm筛孔得累积筛余量不得大于15%,0、3mm筛孔得累积筛余量宜在85%-92%范围内。
石:选用(生产厂家),卵石力学强度、坚固性等指标存在较大得变异,因此选择碎石。
最大粒径不得超过结构最小边尺寸得1/4与钢筋最小净距离得3/4,对碎石不宜超过输送管径得1/3。
4、75-31、5mm连续级配得碎石,其规格为4、75-9、5mm,9、5-19mm,16-31、5mm,按10%:50%:40%进行掺配。
粉煤灰:选用(生产厂家),掺量要大于25%-40%。
水胶比大于0、4,最大用量为30%。
选用25%。
ﻩ外加剂:(生产厂家)减水剂, C30混凝土强度等级要求减水率在12%-20%(减水率确定?)二、混凝土配合比计算1、根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011计算配合比配制强度(fcu,o,m pa)f cu,o=f cu,k+1、645б=30+1、645×5=38、2MPa2、根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011计算胶凝材料28d胶砂抗压强度值(f ce)与总胶凝材料用量,粉煤灰掺量为25%,粉煤灰影响系数(rf)为0、75f b=r f×f ce=0、75×42、5×1=31、9 mpa根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011计算或经验选定水胶比==0、41为满足砼强度与耐久性要求,经验选定水胶比:0、423、根据设计坍落度150-170mm与粗集料最大粒径31、5mm,选择用水量为225Kg,高效减水剂减水率为26、4%,计算用水量(mwo,kg/m3):mwo=m’wo(1-β)=225×(1-26、4%)=166kg/m3通过试拌后其用水量为166 kg/m3①计算胶凝材料用量(mbo,kg/m3)mbo==166/0、42=395kg/m3其中粉煤灰掺量为25%,故:m co=395×(1-25%)=296kg/m3m fo=395-296=99 kg/m3②确定砂率βs=38%(泵送混凝土砂率范围35%-45%)③按假定质量法计算砂石用量(m so,kg/m3mgo,kg/m3)A、每立方混凝土拌合物得假定质量m cp=2400 kg/m3B、计算砂用量mso=(m cp-mwo-m bo)×βs=699kg/m3C、计算碎石用量m go=mcp-m wo-m bo-m so=1140kg/m3④计算外加剂用量(maokg/m3)外加剂掺量为胶凝材料用量得1、1%,即m ao=mbo×1、1%=4、026kg/m3⑤计算得到得基准配合比胶凝材料:砂:石:水:外加剂=366:705:1149:150:4、026三、试配、调整、确定混凝土配合比ﻩ采用水胶比0、41为基准配合比,按基准配合比得水胶比上下增减0、05,砂率上下增减1%进行试配。
C55泵送(无灰)混凝土理论配合比设计计算书一、设计依据《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F050-2011《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-2011二、设计强度等级及拟用工程部位1.用C55泵送混凝土配合比,于广明高速公路陈村至西樵段工程(第四合同段),主墩箱梁、50mT梁。
2. 设计坍落度为160~200mm;碎石公称最大粒径为25mm。
三、原材料厂家及性能1.水泥:华润水泥(封开)有限责任公司P.Ⅱ42.5R,相应技术指标符合要求,(详见试验报告:GMCXS04-SN-20121016)。
根据我公司对华润牌P.Ⅱ42.5R水泥统计资料,水泥强度富余系数rc取1.10,得出fce=46.8MPa2.粗集料:5-25mm连续级配,相应技术指标符合要求(详见试验报告:GMCXS04-SS-20121026)。
3.细集料:中砂,相应技术指标符合要求(详见试验报告:GMCXS-ZS-20121101)。
4.外加剂:广州市建标外加剂有限公司,相应技术指标符合要求(详见试验报告: 022-12-0119(061))。
5.水:自来水。
四、配合比设计步骤:1、计算初步配合比①确定砼配制强度(f cu,o),根据《普通混凝土配合比设计规程》JTJ55-2000,σ=6.0MPaf cu,o=f cu,k+1.645σ=55+1.645×6=64.9MPa②计算水灰比(W/C)Af ce 0.53×46.8W/C = = = 0.36f cu,o+ABf ce64.9+0.53×0.20×46.8式中:A=0.53,B=0.20(碎石);为了保证结构物混凝土的耐久性及强度要求将水灰比调整为0.29③选定单位用水量(m w0)根据设计坍落度、碎石公称最大粒径,根据配合比设计参数查表确定设计塌落度为190m的用水量为211㎏/m³。
泵送混凝土的材料要求和配合比设计我国20世纪50年代引进泵送混凝土技术,但一直发展缓慢。
到了20世纪90年代,上海等大城市开始大力推广应用泵送混凝土技术,特别是进入21世纪10年来,泵送混凝土技术在国内各大、中城市混凝土工程施工生中得以迅速发展。
泵送混凝土具有效率高、浇筑快、质量好、费用低等优点,应该得到更广泛的推广和普及。
1 泵送混凝土主要组成材料特点分析与传统混凝土不同,泵送混凝土不但要满足设计强度、耐久性等方面的要求,而且要满足混凝土拌合物的可泵性。
所谓可泵性,即混凝土拌合物具有顺利通过管道、摩擦阻力小、不离析、不堵塞和黏结性良好的性能。
满足以上技术性能的关键在于原材料的选择和配合比的设计。
1.1泵送混凝土粗骨料的特点粗骨料的级配、粒径和形状对混凝土拌合物的可泵性影响很大。
级配良好的粗骨料,对节约砂浆和增加混凝土密实度起很大作用。
我国在《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T-95中推荐了5~20mm、5~25mm、5~31.5mm、5~40mm粗骨料级配,供施工中选用。
粗骨料的最大粒径与混凝土输送管径之比,是保证可泵性的关键参数。
许多国家的施工经验证明,限制石子的最大粒径为40mm。
根据我国混凝土泵送施工技术规程,粗骨料最大粒径与输送管径之比为:泵送高度在50m以下时,宜为1:2.5~1:3;泵送高度在50~100m时,宜为1:3~1:4;泵送高度在100m以上时,宜为1:4~1:5。
表面光滑的圆形或近似圆形且最大粒径为40mm的粗骨料其可泵性较好,针片状颗粒易造成输送管封塞。
因此,我国《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》中规定,粗骨料中针片状颗粒含量不宜大于10%。
1.2泵送混凝土细骨料的特点细骨料对混凝土拌合物可泵性的影响比粗骨料大的多。
混凝土拌合物之所以能在输送管中顺利流动,是由于砂浆具有润滑管壁和使用粗骨料悬浮在砂浆中的缘故。
根据我国现行标准《混凝土泵送剂》的规定,采用JGJ-79标准规定的二区级配泵。
《普通混凝土配合比设计规程》配合比计算案例某高层办公楼的基础底板设计使用C30等级混凝土,采用泵送施工工艺。
根据《普通混凝土配合比设计规程》(以下简称《规程》)JGJ 55的规定,其配合比计算步骤如下:1、原材料选择结合设计和施工要求,选择原材料并检测其主要性能指标如下:(1)水泥选用P.O 42.5级水泥,28d胶砂抗压强度48.6MPa,安定性合格。
(2)矿物掺合料选用F类II级粉煤灰,细度18.2%,需水量比101%,烧失量7.2%。
选用S95级矿粉,比表面积428m2/kg,流动度比98%,28d活性指数99%。
(3)粗骨料选用最大公称粒径为25mm的粗骨料,连续级配,含泥量 1.2%,泥块含量0.5%,针片状颗粒含量8.9%。
(4)细骨料采用当地产天然河砂,细度模数 2.70,级配II区,含泥量 2.0%,泥块含量0.6%。
(5)外加剂选用北京某公司生产A型聚羧酸减水剂,减水率为25%,含固量为20%。
(6)水选用自来水。
2、计算配制强度由于缺乏强度标准差统计资料,因此根据《规程》表4.0.2选择强度标准差σ为5.0MPa。
表4.0.2 标准差σ值(MPa)混凝土强度标准值≤C20C25~C45 C50~ C55 Σ 4.0 5.0 6.0 采用《规程》中公式4.0.1-1计算配制强度如下:(4.0.1-1)式中:f cu,0——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)。
计算结果:C30混凝土配制强度不小于38.3MPa。
3、确定水胶比(1)矿物掺合料掺量选择(可确定3种情况,比较技术经济)应根据《规程》中表3.0.5-1的规定,并考虑混凝土原材料、应用部位和施工工艺等因素来确定粉煤灰掺量。
表3.0.5-1 钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量注:1 采用其它通用硅酸盐水泥时,宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计入矿物掺合料;2 复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量;3 在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时,矿物掺合料总掺量应符合表中复合掺合料的规定。
混凝土配合比设计书强度等级:C40(泵送)水泥混凝土编制:审核:检验单位:***工程质量检测有限公司**高速公路**段**标工地试验室监理单位:************有限责任公司C40泵送混凝土配合比设计书一、设计要素1、设计依据(1)JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》(2)JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》(3)设计图纸2、设计技术指标及要求(1)设计强度等级C40,环境类别为Ⅰ类,环境作用等级为B级。
(2)设计坍落度180~220mm。
(3)水灰比≤0.55,最小胶凝材料用量300kg。
3、配合比使用的材料(1)水泥:采用台泥(英德)水泥有限公司(台泥牌)P.O42.5水泥,经试验各指标符合GB175-2007规范要求。
报告编号:**(2)砂:采用肇庆市河苑土石方工程有限公司(西江)中砂,经试验各指标符合JTG/T F50-2011 规范要求。
报告编号:**(3)碎石:采用清远清城区飞来峡白鹤汛石场有限公司5~25mm(掺配比例5-10mm:10-20mm=20%:80%)碎石,经试验各指标符合JTG/T F50-2011规范要求。
5-10mm报告编号:**、10-20mm报告编号:** (4)外加剂:采用山西鹏程建筑科技有限公司聚羧酸高性能减水剂(缓凝型),经试验各指标符合GB 8076-2008规范要求。
报告编号:**(5)粉煤灰:采用台山电厂F类Ⅱ级粉煤灰(掺量20%)。
(6)水:自来水,经试验各指标符合JGJ 63-2006规范要求。
报告编号:**二、拟用工程部位墩身、盖梁、基础及下部构造等。
1、确定基准配合比 (1)计算试配强度0cu f ,≥ k cu f ,+1.645σ式中 0cu f ,—混凝土配制强度(MPa );k cu f ,—混凝土立方体抗压强度标准值(MPa ); σ—混凝土强度标准差(MPa )。
由上式计算试配强度为:0cu f ,= k cu f ,+1.645σ=40+1.645×5=48.2MPa(2)计算水灰比W/B=ceb a 0cu cea f f f ⋅⋅+⋅ααα,式中a α、b α—回归系数;ce f —水泥28d 抗压强度实测值(MPa )。
C50泵送混凝土在桥梁工程中的配合比设计研究陈军法(中咨公路工程监理咨询有限公司,北京 100101)[摘要]针对桥梁工程中泵送混凝土易出现的堵管、强度不足、凝结异常等问题,本文围绕材料的力学性能、坍落度、耐久性展开C50泵送混凝土的配合比设计及优化研究。
研究结果表明,水泥用量与砂率的过度增加,均会造成C50泵送混凝土的黏度增加,降低混凝土的施工和易性;使用粉煤灰作为矿物掺合料提升材料的保水性能,减水剂最优掺配比例为1.2%,经过试验,考虑工程实际状况与工程造价,最终优选配合比为W/B=0.31,水泥∶粉煤灰∶水∶砂∶碎石∶减水剂=485∶25∶158∶695∶1087∶6.12,并进行耐久性试验与氯离子含量计算,均满足材料设计要求,可为同类工程C50泵送混凝土的配合比设计提供一定的指导。
[关键词]C50泵送混凝土;桥梁工程;配合比设计[中图分类号]U445 [文献标识码]B [文章编号]1001-554X(2023)06-0142-05Research on mix proportion design of C50 pumped concrete in bridge engineeringCHEN Jun-fa随着我国经济的不断发展和城市化进程的推进,桥梁工程蓬勃发展,特大桥梁屡见不鲜,高性能泵送混凝土在桥梁工程中的应用也受到越来越多的关注。
良好的施工工作性能、优良的力学性能与耐久性作为高性能泵送混凝土的两大基本特点,在材料的配合比设计中占据主要地位[1]。
但现有的工程应用混凝土主要依靠工程经验进行配比设计,在工程泵送现场常出现混凝土强度不足、凝结异常、堵泵、堵管、坍落度损失大,泵送困难等问题,严重拖慢工程进度[2,3]。
针对此问题,国内外众多学者展开研究。
龙威针对机制砂在混凝土泵送过程中存在的堵管问题开展了混凝土原材料及配合比研究,提出了有效的解决方案[4]。
王愉康等针对高性能混凝土在泵送过程中的损失问题,高性能减水剂可有效提升混凝土的施工工作性能,取得良好效果[5]。
混凝土泵送施工技术第一小节泵送混凝土原材料和配合比[ 1 ]泵送混凝土原材料1、拌制泵送混凝土所用的水泥应符合下列国家现行标准:(1)《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》;(2)《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》。
2、粗骨料最大粒径与输送管径之比:泵送高度在50m以下时,对碎石不宜大于1∶3,对卵石不宜大于1∶2∶5;泵送高度在50~100m时,宜在1∶3~1∶4;泵送高度在100m以上时,宜在1∶4~1∶5。
粗骨料应符合国家现行标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》的规定。
粗骨料应采用连续级配,针片状颗粒含量不宜大于10%。
3、细骨料应符合国家现行标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的规定。
细骨料宜采用中砂,通过0.315mm筛孔的砂,不应少于15%。
4、拌制泵送混凝土所用的水,应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》的规定。
5、泵送混凝土掺用的外加剂,应符合国家现行标准《混凝土外加剂》、《混凝土外加剂应用技术规范》、《混凝土泵送剂》和《预拌混凝土》的有关规定。
6、泵送混凝土宜掺适量粉煤灰,并应符合国家现行标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》、《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》和《预拌混凝土》的有关规定。
[ 2 ]泵送混凝土配合比1、泵送混凝土配合比,除必须满足混凝土设计强度和耐久性的要求外,尚应使混凝土满足可泵性要求。
2、泵送混凝土配合比设计,应符合国家现行标准《普通混凝土配合比设计规程》、《混凝土结构工程施工及验收规范》、《混凝土强度检验评定标准》和《预拌混凝土》的有关规定。
并应根据混凝土原材料、混凝土运输距离、混凝土泵与混凝土输送管径、泵送距离、气温等具体施工条件试配。
必要时,应通过试泵送确定泵送混凝土配合比。
3、混凝土的可泵性,可用压力泌水试验结合施工经验进行控制。
一般10s 时的相对压力泌水率不宜超过40%。
4、泵送混凝土的坍落度,可按国家现行标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定选用。
通C25泵送混凝土配合比设计一、设计依据:《JGJ55-2000》普通混凝土配合比设计二、设计说明:普通混凝土设计强度C25,要求坍落度(80-180mm)所用材料如下:1)水泥:冀东海德堡(扶风)水泥有限公司生产P.O42.5R冀东水泥。
2)细集料:灞河中砂。
3)粗集料:泾阳县云阳镇 4.75mm~31.5mm合成级配碎石,掺配比例 4.75~16:16~31.5=50%:50%。
4)水:饮用水。
5)外加剂:山西黄腾化工有限公司:HZ-4 泵送剂,又减水、缓凝引气等复合而成。
6)粉煤灰:渭河电厂生产Ⅱ及粉煤灰(掺量20%)三、设计计算步骤:1)确定试配强度:已知设计强度ƒcu.k =25MPa采用标准差δ=5MPa、配制强度ƒcu.0=ƒcu.k+1.645δ=25+1.645×5=33.2MPa2)确定水灰比(W/C)为:0.583)确定单位用水量:mw0碎石最大粒径31.5mm,采用中砂细度模数2.65,确定单位用水量为210Kg,减水剂的减水率为18%,由此用水量为210×(1-18%)=176Kg.4)计算水泥用量:mc0mc0= mw0/W/C=176÷0.58=3035)确定砂率:βs碎石最大粒径31.5mm,水灰比0.58砂率为46%确定βs为46%。
6)计算砂石用量:采用质量法:混凝土拌合物(mcp)假定容量为2350Kg/m3.砂石混合重ms+mg0=mcp-mc0-mw0=2350-303-176=1871Kg砂重mg0=(ms0=mg0) ×βs=1871 ×46%=861Kg碎石重mg0=(ms0+mg0)-ms0=1871-861=1011 Kg7)初步配合比:水泥:砂:碎石:水:粉煤灰:外加剂=303:861:1011:176:60.6:6.06 27L水灰比0.58 砂率46% 水泥:砂:碎石:水:粉煤灰:外加剂=11:31.24:36.74:6.38:2.2:0.228)调整水灰比0.61 水泥:砂:碎石:水:粉煤灰:外加剂=289:895:1051:176:57.8:5.7827L水灰比0.61 砂率46% 水泥:砂:碎石:水:粉煤灰:外加剂=9:27.9:32.76:5.49:1.8:0.189)调整水灰比0.55 水泥:砂:碎石:水:粉煤灰:外加剂=320:830:974:64:6.427L 水灰比0.55 砂率46% 水泥:砂:水:粉煤灰:外加剂=9:23.31:27.36:4.95:1.8:0.18西安咸阳国际机场专用高速公路N1工地试验室2007年1月10日普通C30泵送混凝土配合比设计一、设计依据:《JGJ55-2000》普通混凝土配合比设计二、设计说明:普通混凝土设计强度C30,要求坍落度(80-180mm)所用材料如下:1)水泥:冀东海德堡(扶风)水泥有限公司生产P.O42.5R冀东水泥。
C25泵送混凝土配合比计算一、 设计说明设计强度等级C25Mpa 坍落度160±30mm 。
拟用于桥梁工程。
运距:17km . 施工方法:泵送 . 运输方式:水泥硂搅拌车二、 设计依据1、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-20112、《公路桥梁施工技术规范》JTGF50-2011三、 使用材料1、 水泥采用台州海漯水泥有限公司生产海漯牌P.O42.5普通硅酸盐水泥。
2、 细集料采用仙居河砂、细度模数为M x =2.823、 粗集料采用路桥螺洋采石场5-31.5连续级配碎石。
4、 粉煤灰采用台州新开源II 级煤灰。
5、 外加剂采用上虞吉龙LonS-P 型聚羧酸高效泵送减水剂。
四、 计算步骤1、 计算配制强度M p af f c u k c u o 2.335645.125645.1=×+=+=δ 2、稠度按160±30mm 计 3、集料最大粒径按《普通混凝土配合比设计规程》选定31.5mm 4、 确定水泥实际强度:经实验得出该水泥取富余系数1.13Mpa fceg r c ce 0.485.4213.1f =×=•=5、 计算水胶比:ce b a cuo ce a f a a f f a C W ∙∙+∙= 得:66.0288.3844.250.4820.053.02.334853.0==××+×=C W 6、 确定单位用水量,并计算出每立方米水泥混凝土总用水量。
每立方米混凝土的用水量,坍落度160±30mm ,使用外加剂参量为胶凝材料总量的2.2%。
选用水量为185kg 。
按规范要求水胶不小于0.55。
且水泥用量不少于275kg 。
因此取基准水胶比0.55。
7、 确定单位胶凝材料总量:kg cw m wo c 33655.0185m 0=== ① 粉煤灰替代10%,超量系数1.43。
kg m c co 6.3310336m f =⨯=∙=%βkg m fo 0.4843.16.33=⨯=. .取48kg② 水泥用量:kg m cf 30234336=-=8、选定砂率:查表选用砂率为48.5% 9、 集料用量:质量法cp wo so go co m m m m m =+++()wo co cp go so m m m m m +=+-已知单位用水量为185kg ,单位胶凝材料总量为350kg,外加剂参量7.7kg 。
常用混凝土配合比在建筑工程中,混凝土是一种极其重要的材料,而混凝土配合比的设计和选择则直接关系到混凝土的质量、性能以及工程的成本和进度。
所谓混凝土配合比,简单来说,就是指混凝土中各组成材料(水泥、砂、石、水、外加剂等)之间的比例关系。
混凝土配合比的设计需要综合考虑多个因素,包括工程的要求(如强度等级、耐久性、工作性等)、原材料的性能、施工条件以及经济性等。
不同的工程和使用场景,往往需要不同的混凝土配合比。
下面,我们就来详细了解一些常用的混凝土配合比。
一、普通混凝土配合比1、 C15 混凝土配合比水泥:325 级水泥,用量约 240kg/m³。
砂:中砂,细度模数 23 30,用量约 750kg/m³。
石子:5 315mm 连续级配碎石,用量约 1200kg/m³。
水:约 180kg/m³。
这种配合比的混凝土主要用于基础垫层等对强度要求不高的部位。
2、 C20 混凝土配合比水泥:325 级或 425 级水泥,用量约 300kg/m³。
砂:中砂,用量约 650kg/m³。
石子:5 315mm 连续级配碎石,用量约 1250kg/m³。
水:约 185kg/m³。
C20 混凝土常用于一般性的混凝土结构,如圈梁、构造柱等。
3、 C25 混凝土配合比水泥:425 级水泥,用量约 370kg/m³。
砂:中砂,用量约 580kg/m³。
石子:5 315mm 连续级配碎石,用量约 1280kg/m³。
水:约 190kg/m³。
C25 混凝土在建筑工程中的应用较为广泛,如梁、板、柱等结构。
4、 C30 混凝土配合比水泥:425 级水泥,用量约 460kg/m³。
砂:中砂,用量约 530kg/m³。
石子:5 315mm 连续级配碎石,用量约 1250kg/m³。
水:约 195kg/m³。
码头工程泵送混凝土配合比设计
(1)泵送混凝土选用普通硅酸盐水泥,不采用火山灰质硅酸盐水泥。
(2)泵送混凝土所用粗骨料的最大粒径:碎石为30mm,卵石不宜大于管径的1/3;粗骨料采用连续级配,且针状、颗粒含量不宜大于10%。
(3)泵送混凝土宜采用中砂,其通过0.315mm筛孔颗粒含量不应小与15%,通过0.160mm筛孔的含量不应小于5%。
(4)泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂,并可适量掺用粉煤灰或其他活性掺合料。
当掺用粉煤灰时,其重量应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596-91)规定的Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰的要求(主要结构应掺用Ⅰ级粉煤灰)。
(5)泵送混凝土的水灰比不宜大于0.6。
(6)泵送混凝土的水泥用量不宜小于300kg/m3。
(7)泵送混凝土出料速度应通过合适的挡板和料斗,使出料速度达到稳定,防止由于撞击引起钢筋、模板和预埋件的变形和位移。
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泵送混凝土配合比设计
随着社会的进步,科技生产力的发展,商品混凝土浇筑工艺不断发生着变化,其中泵送商品混凝土以其施工方便、浇筑速度快。
易于振捣等优势,越来越受到人们的重视,但是在具体的施工中,仍存在诸如对配合此要求更严格,施工中易发生堵管等现象,现就泵送商品混凝土的配合比设计的问题微一简要说明。
普通水泥商品混凝土为悬浮密实结构,其强度形成机理是靠水泥的水化反应产生的凝结力获得的。
商品混凝土强度不仅服从水灰比定则,还要服从密实度定则。
由于普通商品混凝土较易捣实,在某种程度容易造成把密实度看成次要因素,而只注意水灰比与强度的关系。
然而,泵送商品混凝土对其可泵性有特殊的要求,即:要求商品混凝土具有建筑工程所要求的强度需求,同时要满足长距离泵送的需要。
换句话说,就是商品混凝土在达到可泵性要求时应服从于阿布拉姆斯水灰比定则。
1.泵送商品混凝土混合料应满足的要求
(1)要有足够的水泥浆体
水泥浆体是混凝上组成的基体,在泵送商品混凝土中,为了能够形成一个很好的润滑层。
保证商品混凝土泵送能够顺利进行,拌和物须满足以下要求①有足够的含浆量,砂浆除了填充骨料间所有空隙外。
还应有富余量使商品混凝土泵输送管道内壁形成薄浆层;②浆层内含有较多的水,以在输送管内壁处产生一层水膜,泵送时起到润滑作用。
(2)泵送商品混凝土混合料应满足一定的技术要求
为了保证泵送顺利和商品混凝土的质量,商品混凝土混合料应满足以下主要技术要求:①商品混凝土初凝时间不得小于商品混凝土混合料运输、泵送、直到浇灌完成的全过程所需的时问;②商品混凝土拌和物的和易性要好,并且要具有良好的内聚性、不离析、少泌水,以保证商品混凝土的均匀性。
2.泵送商品混凝土原材料分析
由于泵送商品混凝土在性能及施工工艺上的特殊性,因此对其组成材料的质晕提出了严格的要求。
2.1水泥品种和用量的选择适宜的水泥用量对商品混凝土的可泵性起着重要的作用。
工程实践表明,适宜的水泥用量不仅与商品混凝土的强度等级、水泥标号等因素有关,而且还与管道尺寸、输送距离等有关。
为保证泵送商品混凝土具有良好粘聚性,减少因流动性大而容易产生的骨料分离及其离析作用,满足其和易性要求,泵送商品混凝土的胶凝材料用量不宜过大,以免带来较大的水化热,因此,泵送商品混凝土的水泥和矿物掺合料的总量应控制在300~400kg/m3。
泵送商品混凝土一般宜选择普通硅酸盐水泥,尤其对早期强度要求较高的冬季施工以及重要结构的高强商品混凝土。
对于大体积商品混凝土,应优先采用水化热低的矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥,并适当降低坍落度防止商品混凝土离析。
在冬季施工中,加入早强剂增加商品混凝土抗冻能力。
但普通硅酸盐水泥水化热偏高,而矿渣水
泥保水性差,泌水大,为达到顺利泵送,需要提高砂率,降低坍落度等。
2.2粗细骨料的选择
选用配制泵送商品混凝土的粗骨料时必须满足以下几项技术条件:①良好的连续级配;②石子的最大粒径不大于商品混凝土泵输送管径的三分之一(一般控制在30mm以下);③骨料的吸水率愈小愈好。
④针片状粗骨料对商品混凝土的可泵性影响很大,不仅降低商品混凝土的稳定性而且容易卡在泵管中造成阻塞,其颗粒含量不宜大于10%。
泵送商品混凝土拌合物之所以能在管道中顺利输送,主要靠水泥砂浆润滑管壁,并在整个泵送过程中使集料颗粒不离析的缘故。
因此,选择好细骨料对泵送商品混凝土的性能和施工至关重要。
多数工程实践证明,中砂适宜泵送,砂中通过0.315mm筛孔的数量对商品混凝土可泵性影响很大。
此值若过低输送管道容易堵塞,因此,此值一般控制在15%~27%,且其中通过0.160mm筛的细骨料含量宜为6%~18%。
2.3外加剂的选择
外加剂对商品混凝土泵送性能影响较大。
泵送商品混凝土中所用的外加剂主要是商品混凝土泵送剂。
选用泵送剂应能满足商品混凝土对外加剂的以下要求:改善拌和物的和易性及流动性,减小泵送时的摩擦阻力;引入少量微气泡;对水泥有较好的分散作用;在普通商品混凝土用水量情况下,能显著提高商品混凝土的流动度,有较好的
缓凝效果;在泵送压力下商品混凝土不离析、不泌水;商品混凝土坍落度的时效损失尽可能小;不应降低商品混凝土各龄期的强度。
外加剂对泵送商品混凝土的工作性和强度的影响非常大。
泵送商品混凝土中所用的外加剂主要是商品混凝土泵送剂,也可选用高效减水剂加缓凝剂。
市场上泵送剂质量参差不齐,普遍存在由于减水组分不够造成减水率低的问题。
因此,不仅要选择泵送剂的品牌,还必须根据工程实际所用的原材料、配合比、运输、成型、气温等条件进行试验,确定其最佳掺量,夏季气温较高,应选择缓凝时间长一些的泵送剂;冬季选择缓凝时间短一些或不加缓凝的泵送剂。
在北方施工时要加防冻剂,最好使用集减水、缓凝、防冻于一体的复合型泵送剂。
2.4掺合料的选择
在泵送商品混凝土中,掺合料有硅灰、沸石粉、磨细矿渣粉和粉煤灰,粉煤灰是最常用的掺合料。
其细小颗粒在商品混凝土中产生的滚珠效应,可以显著增加商品混凝土拌合物的流动性,提高可泵性,且能减少泌水和离析现象,以及减少坍落度损失和干燥收缩,降低水泥的水化热,延长水化峰期,延缓商品混凝土凝结时间,有利于商品混凝土的长距离运输及高温季节和大体积商品混凝土的施工。
3泵送商品混凝土配合比设计原则
在进行泵送商品混凝土配合比设计时。
主要应考虑水泥最小用量、商品混凝土的可泵性、坍落度的选择、合理水灰比和商品混凝土的砂率等。
3.1水泥最小用量的限制
传统的商品混凝土施工,水泥用量是根据商品混凝土强度和水灰比确定的,而在泵送商品混凝土施工中,除必须要满足商品混凝土的强度要求外,还要满足商品混凝土拌合物可泵性的要求。
根据工程经验,我国泵送商品混凝土的最小水泥用量宜为300kg/m3。
3.2坍落度
商品混凝土拌和物坍落度的大小,直接影响商品混凝土的浇筑和可泵性。
商品混凝土的工作压力和摩擦阻力,一般随着坍落度的减小而增大。
对于普通泵送商品混凝土,规范中规定坍落度宜为80~180mm。
但是,商品混凝土经过泵送后,坍落度损失达20~40mm。
为保证商品混凝土的流动性,施工前应根据施工气温、水泥品种、泵送速度等因素,进行坍落度损失试验。
3.3砂率
泵送商品混凝土要具有良好的工作性、泵送时不堵塞泵机和管道、浇注成型时易振捣、好抹面,则选择合理的砂率尤为重要。
砂率过小,商品混凝土中砂浆量小,拌合物的流动性小,不利于泵送,同时会产生石子离析;砂率过大,不仅会影响商品混凝土的工作性和强度,而且会增大收缩和产生裂缝。
商品泵送商品混凝土的砂率宜比现场搅拌立即泵送的砂率大2%左右。
因为商品商品混凝土进入搅拌运输车后还要继续搅拌。
在此过程中,水泥开始水化,同时吸附消耗大量的泵送剂,使拌合物的粘聚性增加。
因此,选择砂率时要考虑运输距离。
一般泵送商品混凝土的砂率宜为35%---45%。
4结语
泵送商品混凝土具较常规的商品混凝土入仓方式,有效率高、人员投入少、浇筑速度快等优点,但在使用中也经常会因为施工过程中的堵管而造成人员窝T、材料浪费。
为防止堵管现象的发生。
只有通过对象送混凝士的配合比(包括原材料的选择与质量控制)加以研究和试验,同时在施工过程中认真操作,才能真正有效的减少堵泵,使其产生最大的效益。