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添加粉煤灰的混凝土配合比设计文章标题：添加粉煤灰的混凝土配合比设计引言：在建筑结构和基础工程中，混凝土是最为常用的材料之一。
混凝土的主要成分是水泥、骨料、粉煤灰和掺合料等，在这其中，粉煤灰作为一种常见的掺合料，不仅可以提高混凝土的力学性能，还能够减少对环境的负面影响。
本文将探讨添加粉煤灰的混凝土的配合比设计，并分享我对这个主题的观点和理解。
1. 粉煤灰的特性及作用1.1 粉煤灰的来源和组成1.2 粉煤灰对混凝土性能的影响1.3 粉煤灰在混凝土中的应用前景2. 混凝土配合比设计原则2.1 设计强度等级和要求2.2 混凝土的物理性能考虑2.3 骨料配合比设计原则2.4 粉煤灰掺量确定方法3. 添加粉煤灰的混凝土配合比设计3.1 完全替代法配合比设计3.2 部分替代法配合比设计3.3 基于试验结果的配合比修正4. 粉煤灰掺量与混凝土性能关系4.1 强度发展规律4.2 抗渗性能和耐久性能4.3 经济性和环境影响5. 总结与展望5.1 对添加粉煤灰的混凝土配合比设计的总结回顾5.2 我对添加粉煤灰的混凝土配合比设计的观点和理解引言：混凝土是一种广泛应用于建筑结构和基础工程中的材料，其性能的优劣直接影响到工程的质量和使用寿命。
为了提高混凝土的强度和耐久性，工程设计师在配合比设计中常添加掺合料。
粉煤灰作为一种常见的掺合料，具有多种优点，如较高的矿物掺合活性和良好的细度。
将粉煤灰添加到混凝土中可以提高其工作性能、力学性能和耐久性能，并减少对环境的负面影响。
1. 粉煤灰的特性及作用1.1 粉煤灰的来源和组成粉煤灰主要来源于火力发电厂的煤燃烧过程中产生的固体废弃物。
根据其燃烧过程中的温度和时间不同，粉煤灰可分为高温粉煤灰和低温粉煤灰。
粉煤灰主要由硅酸盐、氧化物和无机物组成，具有较高的活性和良好的填充效果。
1.2 粉煤灰对混凝土性能的影响添加粉煤灰可以改善混凝土的工作性能和力学性能。
其中，粉煤灰的颗粒形状和细度对混凝土的流动性和分散性有很大影响。
粉煤灰混凝土配合比设计及应用摘要：混凝土中掺适量的粉煤灰，能改善混凝土的性能，降低工程成本。
重点探讨不同品质的粉煤灰在代替或超代水泥配制混凝土的原材料选择，粉煤灰混凝土的配合比设计及施工本卷须知。
列出不同强度等级要求的粉煤灰混凝土与普通混凝土的参考配合比。
关键词：粉煤灰；混凝土；配合比设计；施工本卷须知；原材料选择混凝土中掺人适量的粉煤灰，既可降低工程施工成本，改善混凝土的和易性、可泵性，增加混凝土的黏性，减少混凝土离析与泌水，又可使混凝土的凝结时间相对耽误，坍落度损掉减小，降低水化热，减少或消除混凝土中碱集料反响的危害。
但也存在粉煤灰品质波动大，混凝土早期强度偏低的错误谬误。
假设在配合比设计时，对原材料、粉煤灰代替率及超掺量系数作正确选择，其混凝土能满足设计施工要求。
本文阐述桥梁布局中C25灌注桩、承台，C30墩帽及墩身，C40、C50后张法预应力混凝土箱梁的粉煤灰混凝土配合比设计，原材料选择及施工本卷须知。
1 原材料〔1〕粉煤灰：用于混凝土的粉煤灰按其品质分为I、Ⅱ、Ⅲ3个等级，主要技术指标见表1。
桥梁布局混凝土配合比设计时，选择I、Ⅱ级粉煤灰，此中I级灰用于强度大于40 MPa的混凝土，Ⅱ级灰用于混凝土强度等级小于C30的桩基、承台、立柱、墩台帽工程。
粉煤灰活性：粉煤灰越细，比外表积越大，粉煤灰的活性就越容易被激发，因此，所用粉煤灰越细，混凝土早期强度越高、耐久性越好。
粉煤灰烧掉量对需水性影响显著，随粉煤灰烧掉量增加，粉煤灰的需水量增加，当烧掉量大于10%时，粉煤灰对流动扩展度无有利作用；粉煤灰含碳量增高，烧掉量增大，在混凝土搅拌、运送、成型过程，粉煤灰更容易浮到外表，影响混凝土的外不雅与内在质量。
别的，由于烧掉量增大，还会降低减水剂的使用效果。
需水量与粉煤灰的细度、烧掉量也有必然的关系，一般来说粉煤灰需水量越小，对混凝土性能越有利。
粉煤灰越细，需水量越小；烧掉量越大，需水量也越大。
所以粉煤灰的需水量指标可以综合反映出粉煤灰的性能。
高性能混凝土配合比设计和选择1、原材料选择水泥：C30普通混凝土和水下混凝土采用宁夏赛马普通硅酸盐水泥P.O42.5R 密度3.0 g/cm3，氯离子含量0.015%，标准稠度用水量28.4%，比表面积333 m2/kg，水泥中粉煤灰掺量16.7%。
C50预应力混凝土采用宁夏赛马普通硅酸盐水泥P.O52.5R，标准稠度用水量25.8%，氯离子含量0.016%，，水泥中粉煤灰掺量7%，水泥密度3.1 g/cm3，比表面积410m2/kg。
粉煤灰采用宁夏大坝电厂生产的优质Ⅰ级粉煤灰，表观密度p f = 2.2g/cm3。
硅粉：采用宁夏大武口铁合金厂生产，松堆密度p b= 0.18~0.23 g/cm3、表观密度=2.0~2.2g/cm3比表面积：15~20m2/g、需水量比：≤125% 、SiO 2含量可达 85~90%。
石灰岩粉：采用柳木高玉明牌石灰岩粉表观密度=2.8g/cm3，比表面积=450 kg/m2，含泥量≤2%。
矿粉：采用青铜峡矿粉表观密度=2.8g/cm3，比表面积=600 kg/m 2。
减水剂采用山西黄恒HY-A聚羧酸高性能液体减水剂，减水率不小于25%,经正交设计减水剂C30优化为浇凝材料0.8%，C50优化为浇凝材料1.1%。
细集料：银川天昊水洗砂厂中砂：表观密度2687kg/m3、堆积密度1640kg/m3、空隙率39%、含泥量1.3%、云母含量1.3%、坚固性4.3%、细度模数2.86；细度模数M k=2.6~3.2。
要求M k浮动小，具有良好的级配Ⅱ区中粗砂，太细的砂配制不出高性能混凝土。
细集料满足JTJ/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》6.3要求。
粗集料：套门沟碎石(5-31.5)：表观密度2727 kg/m3、堆积密度1520 kg/m3、空隙率44%、含泥量0.7%、压碎值8.7%、针片状含量2. 5%、SO3含量0.02%；C30水下混凝土和普通混凝土：(20~31.5)mm：(10~20)mm:(5~10) mm=30%：50%：20%；C50预应力混凝土：(10~25)mm:(5~10)mm=70%：30%。
粉煤灰对水泥混凝土性能的影响分析摘要：将适量的粉煤灰掺入在施工中，能够使混凝土具有更好的性能，实现预期的目标，而且粉煤灰是影响水泥混凝土性能的重要因素，必须要引起注意。
基于此，本文主要从粉煤灰对水泥性能的影响、粉煤灰对混凝土性能的影响以及粉煤灰混凝土配合比设计三个方面进行详细分析，以供大家参考。
关键词：粉煤灰；水泥；混凝土；性能就粉煤灰来看，是燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧，再通过烟道排除，利用收尘器收集起来的一种物质。
燃煤电厂在生产中必须要将很多粉煤灰排放出来，导致污染受到污染，也将很多土地占用，是常见的工业废料之一。
而粉煤灰属于火山灰质材料，在进行磨细加工后，当做混合材，将一些水泥直接代替，除了能够减少水泥用量，减少工程成本也能加强混凝土性能，显著提升工程质量，让粉煤灰真正做到“变废为宝”。
因此，当前粉煤灰已经成为主要的混凝土辅料。
一、粉煤灰对水泥性能的影响粉煤灰在水泥行业中应用通常包括两点：第一，用于生料配料。
第二，用于水泥活性混合材。
有关文件中明确提出，在普通硅酸盐水泥中能够添加5%到20%的粉煤灰，而且在粉煤灰硅酸盐水泥中能够添加20%到40%的粉煤灰。
对复合硅酸盐水泥进行生产时，也能加入适量的粉煤灰。
相对于普通硅酸盐水泥来说，粉煤灰水泥的特征有很多，具体如下：第一，减少水泥成本。
第二，早期强度低后期强度增长率较大。
通常，粉煤灰中的玻璃体相当稳定，在水泥水化中粉煤灰颗粒不容易被破坏以及侵蚀，粉煤灰水泥强度发展具体表现在后期，而且能够大于对应硅酸盐水泥。
第三，和易性较好，干缩性很小。
很多粉煤灰颗粒都是球形，而且内表面及以及单分子吸附水很小，让粉煤灰具有不错的和易性，干缩性很小。
第四，水化热较低。
通常，粉煤灰水泥不会迅速水化，水化热较低，特别是粉煤灰掺加量很大的情况，水化热显著下降[1]。
二、粉煤灰对混凝土性能的影响粉煤灰在混凝土中应用，除了能节省水泥，减少成本，保证粉煤灰质量，也能使混凝土有更好的工作性能，对离析以及泌水起到抑制的作用，增加强度，提升抗冻性等等，是混凝土必不可少的矿物掺合料。
高强高性能混凝土配合比优化设计摘要：高强高性能混凝土配合比的优化设计旨在通过合理选择水泥、骨料、掺合料和水的比例来提高混凝土的工作性能、强度和耐久性。
采用粉煤灰等掺合料和适当调整水胶比，可以改善混凝土的流动性、抗渗性和抗冻融性。
同时，复掺技术的应用可以进一步优化混凝土性能，充分发挥不同掺合料的互补效应。
通过施工工艺的严格控制，可实现高强高性能混凝土的优化设计，提高工程质量和使用寿命。
关键词：高强高性能；混凝土；配合比优化设计引言高强高性能混凝土在现代建筑工程中得到广泛应用，其优化的配合比设计是提高混凝土性能的关键因素。
通过综合考虑水胶比、掺合料类型和掺量等参数，可以改善混凝土的工作性能、抗渗性、强度和耐久性。
粉煤灰等掺合料的引入和复掺技术的应用，为优化配合比提供了有效的手段。
本文旨在探讨高强高性能混凝土配合比优化设计的原理与方法，以期提升混凝土结构的质量和可靠性。
一、高强高性能混凝土1.1水泥水泥是用于黏结和固化混凝土中其他材料的胶凝材料。
普通硅酸盐水泥：普通硅酸盐水泥是常见的水泥类型之一，由石灰石、黏土等原料经过煅烧和粉碎而成。
它是最常用的水泥种类，适用于大多数混凝土应用。
矿物掺合料水泥：为了改善混凝土的性能，可以使用矿物掺合料与硅酸盐水泥混合。
常见的矿物掺合料包括粉煤灰、矿渣、硅灰等。
矿物掺合料水泥可以提高混凝土的耐久性、抗裂性和化学稳定性。
特殊配方水泥：有些特殊工程需要使用特殊配方的水泥来满足特定要求。
1.2骨料骨料指的是在混凝土中起填充和增强作用的颗粒状物质，通常由细集料和粗集料组成。
细集料：细集料主要由沙子、石粉或人工制备的粉状材料组成。
选择合适的细集料对HPC的性能至关重要。
一般来说，细集料应具有均匀的颗粒大小分布、良好的颗粒形状以及适当的表面特性。
常见的细集料包括天然河沙、山砂、石英砂等。
粗集料：粗集料主要由碎石、卵石等颗粒较大的材料组成。
与普通混凝土相比，HPC通常采用更高品质的粗集料。
粉煤灰配合比设计及应用粉煤灰（Fly Ash）是一种由煤炭燃烧中产生的物质，也是一种很常见的工业废弃物。
由于其具有较高的硅酸含量和活性，粉煤灰在建筑材料和混凝土行业中得到了广泛的应用。
粉煤灰可以作为混凝土中水泥的替代品，用于生产高性能混凝土。
粉煤灰的加入可以提高混凝土的强度、耐久性和耐化学侵蚀性，减少龟裂和收缩。
此外，粉煤灰还可以减少混凝土的温度升高和热收缩，提高混凝土的工作性能和施工效率。
因此，粉煤灰混凝土广泛应用于桥梁、高层建筑和公路等工程中。
粉煤灰的配合比设计是基于混凝土的性能要求和工程设计要求进行的。
一般来说，粉煤灰的掺量在混凝土配合比中是一个重要的参数。
过多或过少的粉煤灰掺量都会影响混凝土的性能。
使用粉煤灰配合比设计时，需要考虑以下几个方面：1. 换算比例：粉煤灰的加入会影响水灰比和胶凝材料的含量，需要通过换算比例来确定实际添加的粉煤灰量，以保证混凝土的性能。
2. 活性：粉煤灰的活性决定了其对混凝土性能的影响。
一般来说，活性高的粉煤灰对混凝土的影响更大，需要适当调整其掺量。
3. 粉煤灰性质：不同品种和来源的粉煤灰具有不同的性质，如颜色、粒度、化学成分等，需要根据具体情况进行配合比设计。
4. 控制混凝土的质量：在使用粉煤灰配合比设计时，需要适当控制混凝土的其他成分，如水灰比、骨料级配等，以保证混凝土的质量和性能。
粉煤灰的应用不仅局限于混凝土，还可以用于制备其他建筑材料，如水泥砂浆、砖块、预制构件等。
粉煤灰可以代替一部分水泥，提高材料的综合性能和耐久性。
此外，粉煤灰还可以作为填料用于土壤改良和路基工程中，通过改善土壤的力学性质和稳定性，提高工程的抗冻、抗渗和承载能力。
总之，粉煤灰配合比设计的目的是根据混凝土的性能要求和工程设计要求，确定合适的粉煤灰掺量，以提高混凝土的强度、耐久性和施工性能。
粉煤灰不仅适用于混凝土行业，还可以用于制备其他建筑材料和改良土壤。
随着技术的进步和应用的推广，粉煤灰的应用前景将会更加广阔。
混凝土粉煤灰掺合比例设计原理一、引言混凝土作为一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域的建筑材料，其性能的好坏直接影响着工程的质量和寿命。
而粉煤灰作为一种工业废弃物，其无法处理的积压量一直是困扰环保领域的难题。
因此，将粉煤灰与水泥混合使用，可减少对环境的污染，也可以节约成本，提高混凝土的性能。
本文将就混凝土粉煤灰掺合比例的设计原理进行详细阐述。
二、混凝土粉煤灰掺合比例的概念混凝土粉煤灰掺合比例，又称为混凝土粉煤灰掺量，是指在混凝土配合比中，粉煤灰所占的比例。
一般来说，粉煤灰是按水泥的总重量计算的，通常以百分数表示。
三、混凝土粉煤灰的作用1.改善混凝土的流动性：当混凝土中添加了粉煤灰后，其表观密度会降低，粉煤灰颗粒与水泥颗粒之间会形成一定的孔隙结构，从而使混凝土的流动性增强。
2.提高混凝土的强度：粉煤灰中含有的SiO2、Al2O3等物质，可以与水泥中的Ca(OH)2反应生成新的水化产物，从而加快混凝土的硬化速度，提高混凝土的强度。
3.改善混凝土的耐久性：粉煤灰中的活性SiO2等物质可以填充混凝土中的孔隙，减少混凝土中的有害离子渗透，从而提高混凝土的耐久性。
4.节约成本：粉煤灰作为一种工业废弃物，在价格上相对水泥较为便宜，因此使用粉煤灰可以有效地节约成本。
四、混凝土粉煤灰掺合比例的设计原理1.确定混凝土强度等级：混凝土粉煤灰掺合比例的设计首先要确定混凝土的强度等级。
一般来说，混凝土的强度等级越高，其使用的粉煤灰掺合比例就越高。
2.粉煤灰的物理化学性质：不同的粉煤灰具有不同的物理化学性质，包括比表面积、活性指数、玻璃含量等，这些物理化学性质直接影响了粉煤灰的水化活性和对混凝土的影响程度。
因此，在确定粉煤灰掺合比例时，需要对粉煤灰的物理化学性质进行充分的了解。
3.粉煤灰的掺量：粉煤灰掺量的大小直接影响了混凝土的性能。
一般来说，粉煤灰的掺量越高，混凝土的流动性越好，但强度也会受到一定的影响。
因此，在确定粉煤灰掺量时，需要综合考虑混凝土的性能要求，以及粉煤灰的物理化学性质等因素。
C40掺粉煤灰混凝土配合比设计组员：熊景飞赵廷江贺亚光主要内容.1.设计依据 (3).2.设计步骤 (3).3.拌合物性能指标 (5).4.结束语 (5)设计依据在充分考虑强度、工作性、耐久性、经济性和国家推出的“低碳减排”政策，我们最终选取超量取代法掺25%的粉煤灰和FDN 高效减水剂的配合比设计方案。
设计依据：《普通混凝土配合比设计规程（JGJ55-2000）》 《粉煤灰混凝土应用技术规范(GBJ146-90)》 《混凝土结构耐久性设计规范（GB/T50476）》《普通混凝土力学性能试验方法标准（GB/T50081-2002）》 《混凝土塌落度的试验方法（JIS A1101-2005）》《普通混凝土用砂石质量标准及检验方法（JGJ52-92）》设计步骤（1）基准配合比设计备注：式中水泥强度等级值的富余系数按1.13计算根据《普通混凝土配合比设计规程（JGJ55-2000） 》，选取单位用水量为M W0 =215kg.掺入外加剂为聚羧酸，减水率为28-30%；推荐参量为0.8～1.2%，含固量为22%。
减水按29%计算，掺入减水剂后用水量：215×（1-0.29）=152.7kg 水泥基准用量：=30%砂石用量：在不使用引起型外加剂时α可取1.解得：减水剂用量：MPaf f k cu cu 9.49645.1,0,=+=σ40.0,=+=ceb a o cu cea f f f C W ααα3'0/8.381/m kg C W m m w c =={00000000100101.0⨯+==++++g s s s ss g g w w c c m m m m m m m βαρρρρkgm kg m g s 7.1302,3.55800==3/82.3%18.381m kg m bs ≈⨯=s β2）掺粉煤灰混凝土配合比设计粉煤灰超量取代水泥用量为f=25%，超量系数选取为δf=1.3， 水泥用量：381.8×（1-25%）=286.4kg粉煤灰用量：实际水胶比为：减水剂用量：又因为聚羧酸减水剂含固量为22%，所以，减水剂中水的含量为：所以实际用水量为： 砂石用量：当其水胶比大于0.45时，其孔隙率急剧增大，影响其耐久性，综合考虑，将水灰比0.2693调至0.40. 调整后配合比用量：①计算水泥，粉煤灰用量：解得：②单位用水量： ③计算砂石用量：解得：④减水剂用量：kg m m m f cs c fs 0.124)(0=-=δ372.0/0'=+=fs cs w m m m C W kg m m m fs cs bs 10.4%0.1)(=⨯+=kgm bs 61.3%)221(m 1w =-=kg 11.149m m m w10'=-=w ws kgm m m m m s cc f fs c cs s ss 07.428)(00=⨯-+-=ρρρρkgm m g gs 3.10200==40.0)/(''0=+f c w m m m 75.0/'''=+ff c cm m m δ{kg m kg m f c 25.1192.275''==，3'/184m kg m m ws w ==00100''''101.0'''''⨯+==+++++gs ss ssg g w w f f c c m m m m m m m m βαρρρρρkg m kg m g s 14.1175,87.61400==kgm m m f c b 9445.3%0.1)''('=⨯+=一立方米C40混凝土原材料表及价格表拌合物性能指标实验坍落度：190mm表观密度：结束语：我们设计的粉煤灰混凝土单位用水量为154.7kg,水胶比为0.40，符合耐久性有关规定；坍落度为190mm,表观密度为2343.11kg/m3 ，合计成本符合所配制混凝土的要求。
混凝土中掺加粉煤灰的配合比设计方法混凝土是一种常见的建筑材料，其性能直接影响到建筑物的质量和耐久性。
为了提高混凝土的性能，并减少对环境的影响，人们逐渐开始掺加粉煤灰（Fly Ash）作为混凝土材料的一部分。
粉煤灰是一种燃煤过程中产生的矿渣，具有良好的硬化性能和环境友好性。
然而，要在混凝土中正确使用粉煤灰，就需要进行合理的配合比设计。
配合比是指通过确定混凝土中各种原料（水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料等）的比例，以获得所需的混凝土性能。
下面将介绍一种基于深度和广度标准的混凝土中掺加粉煤灰的配合比设计方法。
1. 了解粉煤灰的性质和特点在进行粉煤灰掺量设计之前，首先需要了解粉煤灰的性质和特点。
粉煤灰可以分为Ⅰ类和Ⅱ类两种，其主要区别在于煤炭的硫含量。
粉煤灰中还含有未燃烧的碳，这会对混凝土的性能产生影响。
粉煤灰的细度也是一个重要的参数，它会影响混凝土的工作性能和强度发展。
2. 确定混凝土的性能要求在进行配合比设计时，需要明确混凝土的性能要求。
这包括强度等级、工作性能、耐久性要求等。
这些要求将直接影响到粉煤灰的掺量。
3. 选择合适的水泥类型和掺合材料比例根据混凝土的性能要求和粉煤灰的特点，选择合适的水泥类型和掺合材料比例。
一般来说，可以选择普通硅酸盐水泥、矿渣水泥或复合水泥作为水泥基。
掺合材料比例的确定需要考虑到混凝土的强度、工作性能和耐久性等方面。
4. 设计粉煤灰的掺量根据混凝土的性能要求、水泥类型和掺合材料比例，设计粉煤灰的掺量。
掺量的确定需要通过试验来进行。
一般来说，可以按照不同掺量下的混凝土性能指标（如抗压强度、抗折强度、收缩性能等）进行试验，从而确定最佳的粉煤灰掺量。
5. 考虑混凝土的配合比在确定粉煤灰的掺量后，需要进行混凝土的配合比设计。
在设计过程中，需要按照一定的原则和方法确定水灰比、砂浆配合比、骨料配合比等。
这些比例的确定将直接影响到混凝土的工作性能、强度和耐久性。
通过以上的设计方法，可以有效地进行混凝土中掺加粉煤灰的配合比设计。
粉煤灰在水泥砼配合比设计中的质量控制和施工工艺随着混凝土技术的发展, 粉煤灰等矿物掺合料在混凝土中的应用越来越广泛, 已成为混凝土中必不可少的重要组分。
以粉煤灰为代表的活性矿物掺合料可大幅提高混凝土的工作性能, 物理力学性能和耐久性能。
同时, 粉煤灰混凝土还可以获得经济、环保和生态效益, 实现混凝土行业的可持续发展。
标签粉煤灰；混凝土；配合比；设计；注意事项作为工业“三废”之一的粉煤灰,长期以来,因其造成恶劣的环境污染一直困扰着人类，“变废为宝”的尝试。
随着材料科学的不断发展，其用途也互相渗透的越来越广泛，已到了跨行业、跨学科、非常广泛的领域。
随着人们对粉煤灰研究和认识的深入,人们逐渐将其广泛地应用到工程领域，尤其在混凝土的应用中,以其独特、不可替代的作用,得到了前所未有地重视和开发。
混凝土是当今用量最大、用途最广泛的建筑材料,合理地推广和应用粉煤灰混凝土不仅有利于工程质量,而且对于节能减排有着异常重要的意义。
1 对水泥混凝土提出新的要求1.1 混凝土品种增多，出现了高性能混凝土、轻骨料混凝土、纤维混凝土、防水混凝土、加气混凝土、低温混凝土、泵送混凝土和喷射混凝土等。
其中高性能混凝土（HPC）是近期混凝土技术发展的主要方向，国外学者曾称之为21世纪混凝土。
近年来，不同性能混凝土的研究和应用日益受到人们重视。
．坍落度应不小于120 mm，且粘聚性和保水性良好。
1.2 混凝土的成分更加丰富，粉煤灰及其他掺合料和外加剂等被广泛使用到混凝土的配制中，使混凝土的应用更加广泛。
1.3 混凝土需要满足的性能指标提高，从单一的强度指标扩展到若干龄期的强度、工作性能和耐久性能等多项指标。
1.4 对结构物寿命的要求延长。
工程实践证明，在正常使用条件下普通混凝土的使用期限可达50年～100年；而在恶劣环境条件下经十几年或更短时间就遭到严重破坏，需要修补，甚至更新重建。
高性能混凝土的耐久性应从目前50年～100年的使用期限，提高到500年～l000年，且具有广泛的环境适应性。
超高性能混凝土配合比设计与工程应用超高性能混凝土（UHPC）是一种具有卓越强度、耐久性和耐久性的新型建筑材料。
它的材料性能非常优异，可以用于各种高要求的结构和工程。
本文将介绍超高性能混凝土的配合比设计和工程应用，并探讨其在现代建筑中的重要性和前景。
一、超高性能混凝土的特点超高性能混凝土是通过合理配合优质水泥、细颗粒级细填料、高性能粉煤灰、粉煤灰、微粉矿粉及高效减水剂、引气剂、高效增塑剂等材料精细搅拌后制成的一种具有极高性能的建筑材料。
其主要特点如下：1. 强度高：超高性能混凝土具有极高的抗压、抗弯和抗冻融性能，强度远远高于普通混凝土。
2. 密实性好：超高性能混凝土的微观结构非常致密，相对于普通混凝土来说，其孔隙率更低，导致其更好的耐久性。
3. 自蔓延性：超高性能混凝土具有良好的流动性，能够自行在模具中均匀分布，得到较好的成型效果。
4. 耐久性好：超高性能混凝土具备更低的渗透性和更好的抗化学侵蚀性能。
以上特点使得超高性能混凝土在一些对材料性能要求极高的领域有广泛应用。
二、超高性能混凝土的配合比设计超高性能混凝土的配合比设计是确保混凝土达到设计要求的关键步骤。
配合比设计应该符合混凝土的使用要求，包括强度、耐久性和可加工性等方面。
1. 水泥：选择高早强、粉体骨料细、具有较好粘结性能的水泥。
2. 骨料：选用粒径小、颗粒形状良好、强度高的骨料。
3. 粉煤灰：添加粉煤灰可以提高混凝土的强度和耐久性。
4. 微粉矿粉：微粉矿粉具有良好的活性，能够提高混凝土的强度和粘结性能。
5. 添加剂：根据不同的需求，选择合适的高效增塑剂、高效减水剂和引气剂等。
6. 处理剂：在混凝土搅拌的过程中，应添加一定的处理剂，以保证混凝土的流动性和稳定性。
在配合比设计中，需要控制水灰比、骨料的粒径分布、粒料与胶凝材料的比例、添加剂的种类和用量等因素，以确保混凝土的性能达到设计要求。
三、超高性能混凝土的工程应用超高性能混凝土在工程中可以广泛应用于各种结构和构件，如桥梁、隧道、地下工程、楼房等。
C55现浇梁高性能混凝土配合比设计及质量控制摘要：随着近年来我国铁路的快速发展，对混凝土的性能要求越来越高，特别是预应力混凝土现浇梁中经常采用C55及其以上的混凝土，所以C55及其以上混凝土的原材料选择、配合比设计、混凝土施工是至关重要的。
根据C55高性能混凝土在铁路现浇梁混凝土施工中的应用，在满足相关规程的同时，对混凝土原材料的控制和配合比设计进行探讨，以保证施工质量，达到内实外美的效果。
关键词：现浇梁原材料控制配合比设计质量控制0、引言现浇梁用C55高性能混凝土是铁路建设施工过程中较难控制的混凝土。
本文结合张唐铁路ZTSG-4标现浇梁的实际情况，对高性能混凝土原材料的质量控制、配合比设计及施工质量控制进行阐述。
1、工程概况以张唐铁路ZTSG-4标王家沟跨京通铁路特大桥现浇梁为试验样本。
采用（40+60+40）m预应力混凝土连续梁，主跨跨越既有京通铁路，边跨跨越354省道。
混凝土设计强度等级为C55，设计使用年限100年。
2、原材料控制混凝土是多组分材料混合形成的，原材料的质量对混凝土的性能存在至关重要的影响。
原材料的控制包括审查原材料的生产许可证、质量证明书、质量试验报告单是否满足设计要求，并在规定时间内对进场原材料按规定方法进行取样与检测[1]。
2.1、水泥水泥的品质是影响混凝土质量的重要因素。
配制高强度、高性能的混凝土所用水泥除满足国家标准规定的质量要求、与外加剂有良好的适应性外，还应选择水泥质量稳定的厂家。
本试验采用的是唐山冀东P·O 42.5水泥。
2.2、矿物掺合料因掺合料单掺使用在不同施工条件下难以协调混凝土强度、水化热、耐久性等施工性能之间的矛盾，所以预应力梁混凝土采用到是粉煤灰与矿粉双掺的方法。
掺合料Ⅰ：掺加粉煤灰可以改变混凝土和易性，增加混凝土粘性，减少离析与泌水，降低由于水化热带来的混凝土温度升高，减少或消除混凝土中碱基料反应，同时，也可以节省水泥的用量。
本试验采用的粉煤灰为内蒙古上都发电厂生产的Ⅰ级粉煤灰。
大掺量粉煤灰高性能混凝土配合比设计与性能张晓喜,刘成松(武汉供电设计院有限公司,武汉430070)摘 要: 将大掺量粉煤灰高性能混凝土作为一种新材料,对其配合比设计进行了介绍,同时对比了大掺量粉煤灰高性能混凝土同普通混凝土在性能方面的差异,包括工作性、强度、变形性能和耐久性。
关键词: 粉煤灰; 混凝土; 配制; 性能Mixing and Properties of Large Dosage Fly Ash HighPerformance ConcreteZHA N G Xiao2xi,L IU Cheng2song(Wuhan Power Supply Design Institute Ltd,Wuhan430070,China)Abstract: In this paper,the specialties and mixing method of large dosage fly ash high performance concrete as a new kind of concrete are summarized.The differences in properties between large dosage fly ash high performance concrete and OPC are compared,including the workability、strength and durability.K ey w ords: fly ash; concrete; mixing; properties 开发低水泥用量、高耐久性的混凝土是混凝土21世纪发展的方向和未来。
1990年美国首先正式提出“高性能混凝土”是一种新型高技术混凝土,其胶凝材料中要求掺加活性矿物掺合料。
20世纪80年代,人们认识到粉煤灰作为混凝土活性掺合料,具有3大有利效应:即形态减水效应,火山灰活性效应及微集料效应。
此后,研究粉煤灰作为活性掺合料以生产高性能混凝土便成为混凝土技术研究的一大热点。
1985年加拿大首先研究了粉煤灰占胶凝材料总体积55%～60%的高性能混凝土,从而掀起了大掺量粉煤灰高性能混凝土研究的高潮。
我国拥有丰富的粉煤灰资源,但长期以来我国粉煤灰在混凝土中利用率很低,东部地区粉煤灰取代水泥率不超过25%,中部地区粉煤灰取代水泥率不超过15%,西部混凝土技术落后的地区,粉煤灰取代水泥率甚至为零,与国外大掺量的差距甚远,究其原因,我国粉煤灰质量变异性大是一方面,更主要原因在于工作人员对大掺量粉煤灰高性能混凝土的配制及性能认识不足,因而有必要加强对大掺量粉煤灰高性能混凝土的认识。
1 大掺量粉煤灰高性能混凝土配合比设计 正确的混凝土配合比设计是混凝土质量保证的前提。
以往粉煤灰混凝土配合比设计都是在一个已经确定不掺粉煤灰混凝土配合比基础上,采用一定量的粉煤灰等量或超量取代水泥,这样的配合比设计将粉煤灰和水泥等同看待,而没有充分考虑到两者之间的差异。
大量研究资料表明:粉煤灰对不同龄期混凝土强度的贡献同水泥是不一致的,此外,粉煤灰对混凝土强度的贡献还同水胶比密切相关(一般随着水胶比的减小,粉煤灰对不同龄期混凝土强度的贡献随之增加)。
因而采用以往的配合比设计方法对大掺量粉煤灰高性能混凝土配合比进行设计时显然已经不再合适。
关于大掺量粉煤灰高性能混凝土配合比的设计,英国Dunstan[4]提出了一种新的理念,他将粉煤灰做为一种单独的组分,将混凝土的水胶比、灰胶比(粉煤灰2胶结料比,FΠC+F)和强度建立了一个三维模型(见图1)。
这样进行大掺量粉煤灰高性能混凝土配合比设计时就充分考虑了62粉煤灰和水泥之间的性质差异以及水胶比对强度影响的差异。
如图1所示,等水胶比平面显示当水胶比不变时R 28-F Π(C +F )的关系,即粉煤灰掺量增加时,混凝土强度下降;等强度平面显示达到相同强度时(W Π(C +F )-F Π(C +F ))的关系(图中阴影部分所示),即增加粉煤灰掺量时,要相应降低水胶比,以保证混凝土强度不变。
图1 R 282F Π(C +F )2W Π(C +F )三维关系图[4]2 大掺量粉煤灰高性能混凝土性能研究2.1 大掺量粉煤灰高性能混凝土拌合物性质大掺量粉煤灰高性能具有良好的粘聚性,能减少泌水。
同时,其和易性与粉煤灰的质量、外加剂品种及掺量等关系密切。
总的来说,只要大掺量粉煤灰混凝土的配合比恰当,搅拌时间充分,其工作性能够满足工程不同工程的要求。
当所设计的大掺量粉煤灰高性能混凝土需要引起时,粉煤灰的烧失量对引气效果非常显著,高掺量与高碳量结合,会使引气变得很困难。
即使是用低含碳粉煤灰配制的大掺量粉煤灰高性能混凝土,引气后的气泡保持能力也相对较差。
因此,对于引气的大掺量粉煤灰高性能混凝土,需要通过适宜的施工工艺措施确保大掺量粉煤灰高性能混凝土入仓后的含气量满足设计要求。
如果不考虑外加剂的影响,大掺量粉煤灰高性能混凝土的凝结时间和以往低掺量粉煤灰混凝土一样,随掺量增加凝结时间有所延缓,延缓的程度与水泥品种,粉煤灰的品质有关。
大掺量粉煤灰高性能混凝土通常还同时掺用高效减水剂或引气剂且计量较大,因此,凝结时间还受高效减水剂或引气剂用量的影响,当它们用量非常大时,大掺量粉煤灰高性能混凝土有时1d 乃至2d 都不能拆摸。
但使用活性激发剂可明显加快凝结时间,使其与普通混凝土的凝结时间基本相同。
此外,温度对大掺量粉煤灰高性能混凝土凝结时间及早期强度的影响,比普通混凝土和低掺量粉煤灰混凝土更为显著。
2.2 大掺量粉煤灰高性能混凝土强度一般而言,混凝土中掺粉煤灰后,其早期强度一般会随掺量的增加而降低。
但大掺量粉煤灰高性能混凝土中各组分的配比可以有较大的灵活性,因此同样可以配制出早期强度高的大掺量粉煤灰高性能混凝土。
同普通混凝土相比,大掺量粉煤灰高性能混凝土28d 后强度还有很大的增长。
此外,大掺量粉煤灰高性能混凝土强度发展同温度密切相关,温度高,其强度发展很快,基本与普通混凝土强度发展速度同步;温度低,强度发展速度远低于普通混凝土。
2.3 大掺量粉煤灰高性能混凝土变形性能大量工程实际表明,混凝土出现开裂80%是在承载之前。
即混凝土在承载之前,混凝土变形受到约束作用产生应力,当产生的应力超过混凝土自身抗拉强度时,即产生开裂。
因此混凝土的早期变形性能越来越收到人们的重视。
混凝土早期变形性能主要包括温度变形、收缩变形和徐变变形。
大掺量粉煤灰高性能混凝土含有大量粉煤灰,其水化放热导致的自身温升比普通硅酸盐水泥低得多,而且同普通水泥混凝土有明显的温峰且达温峰后温度下降相对较快相比,大掺量粉煤灰高性能混凝土得温降不太明显且达到最大温度后温度不会快速下降,因而温度变形小;此外,大掺量粉煤灰高性能混凝土弹性模量同普通混凝土相当,其收缩变形和徐变都低于普通混凝土。
因此,可以认为大掺量粉煤灰高性能混凝土具有很好的抗裂性。
2.4 大掺量粉煤灰高性能混凝土耐久性大掺量粉煤灰高性能混凝土的孔径分布与普通混凝土不同,大孔数量较少,渗透系数很小,一般在1.6×10-14～5.7×10-14m Πs ,具有很强的抗离子渗透能力。
大掺量粉煤灰高性能混凝土抗氯离子能力随龄期而变化,强度越高,氯离子渗透性越低[5]。
文献[6]的试验结果表明,大掺量粉煤灰高性能混凝土28d 试件的抗水渗透性都较基准混凝土差,但90d 的试件,其抗水渗透性都好于基准混凝土,特别时掺56%粉煤灰的混凝土抗水渗透性达到最好等级。
大掺量粉煤灰高性能混凝土具有很好的抗冻融性能。
文献[7]的试验结果表明,大掺量粉煤灰高性能混凝土的耐久性系数高于对照混凝土。
但试验中72也发现大约50次冻融循环后,大掺量粉煤灰高性能混凝土有轻微的表面剥落。
文献[8]比较了大掺量粉煤灰高性能混凝土(C=150kgΠm3,FA= 190kgΠm3)与普通混凝土(C=290～340kgΠm3)的抗冻融性,所有配合比都引入了5%～7%含气量。
结果表明,大掺量粉煤灰高性能混凝土的抗冻性明显好于普通混凝土。
文献[8]研究表明,大掺量粉煤灰高性能混凝土的碳化深度均大于同养护龄期、同碳化历时的普通混凝土(水泥用量与大掺量粉煤灰高性能混凝土总胶材用量相同),随养护龄期增长,碳化深度值有所降低。
粉煤灰与水泥用量对碳化深度值具有显著影响。
当总胶凝材料为222kgΠm3时,掺55%粉煤灰的大掺量粉煤灰高性能混凝土碳化深度增长平缓,但掺70%粉煤灰的大掺量粉煤灰高性能混凝土碳化深度急剧增长;当总胶凝材料用量333kgΠm3时,掺55%粉煤灰的大掺量粉煤灰高性能混凝土碳化深度值明显降低且增长趋势平缓,掺70%时,随碳化历时的延长,碳化进程有逐渐加快的趋势。
大掺量粉煤灰高性能混凝土具有非常好的抗硫酸盐侵蚀性。
日本Kawamura M等[9]把大掺量粉煤灰高性能混凝土浸入10%的Na2SO4溶液中,通过长达2年的试验研究,发现大掺量粉煤灰混凝土能有效地改善混凝土的抗硫酸盐性能。
大掺量粉煤灰高性能混凝土能有效地抑制碱2骨料反应,即使在一些严酷的条件下也是如此。
Malhotra等的研究表明,粉煤灰掺量为58%的大掺量粉煤灰高性能混凝土大大降低了混凝土的膨胀[10]。
大掺量粉煤灰高性能混凝土的抗除冰盐能力较差。
文献[11]用8种粉煤灰制作的大掺量粉煤灰高性能混凝土板状试件进行除冰盐试验,结果除5号混凝土在50次冻融循环后表现等级为4级外,其余的混凝土经过50或100次冻融循环后表现等级均为5级。
根据ASTM标准,4级与5级分别对应于中毒剥落和严重剥落。
2.5 大掺量粉煤灰高性能混凝土的养护和龄期Swamy等[12]通过研究认为,大掺量粉煤灰高性能混凝土可以用于结构混凝土和大体积混凝土。
养护湿度对大掺量粉煤灰高性能混凝土的性能是很重要的。
Vandewalle等[13]的研究结果也显示,大掺量粉煤灰砂浆,相比于普通混凝土砂浆和低掺量的粉煤灰砂浆对养护湿度更为敏感,较长时间潮湿养护有利于大掺量粉煤灰高性能混凝土的强度发展,特别是长期强度的发展。
文献[14]的试验结果表明,养护龄期对混凝土的干缩有很大的影响,当湿养护14d时,掺粉煤灰的各组混凝土的试件的早期干缩率与未掺粉煤灰的相近,直至后期如180d时,未掺粉煤灰的混凝土的干缩率才略大于各组HVFAC;湿养护28d时各组大掺量粉煤灰高性能混凝土的收缩率明显地小于未掺粉煤灰的混凝土,90d时干缩率可减小15%以上;当湿养护时间长达60d时,大掺量粉煤灰混凝土的收缩率更小,而且到后期,无粉煤灰混凝土的干缩率仍有继续增大的势头,而大掺量粉煤灰混凝土至干缩时间60d后干缩基本不再明显发展。
文献[15]的工程应用表明,采用“及时而充分”的湿养护,可有效预防或大大减少混凝土收缩裂缝的产生。
