高性能混凝土配合比设计和选择
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高性能混凝土——混凝土配合比设计步骤高性能混凝土配合比设计步骤高性能混凝土(HPC)是一种采用特殊材料、特殊配比和特殊的施工工艺制成的混凝土,其具有比传统混凝土更高的强度、更好的耐久性和更低的渗透性。
在设计高性能混凝土的配合比时,需要考虑以下步骤:1. 确定混凝土的设计要求在开始设计高性能混凝土的配合比之前,需要明确混凝土的设计要求,包括: •混凝土的强度等级,通常不低于C50;•混凝土的耐久性要求,如抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀性等;•混凝土的工作性要求,如坍落度、流动性、保水性等;•混凝土的体积变化要求,如热膨胀系数、收缩率等。
根据设计要求,确定混凝土的材料组成和配合比。
2. 选择合适的水泥高性能混凝土通常采用高强度、低收缩、低热发射的水泥。
可以选择普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或者高铝酸盐水泥等。
3. 选择合适的矿物掺和料矿物掺和料可以提高混凝土的强度和耐久性,减少混凝土的成本。
常用的矿物掺和料有粉煤灰、矿渣粉、硅灰等。
4. 选择合适的骨料高性能混凝土的骨料应具有高强度、高耐磨性和低碱硅酸反应活性。
通常采用碎石或卵石,其粒径应大于5mm。
5. 选择合适的掺合料掺合料可以改善混凝土的工作性和耐久性,常用的掺合料有减水剂、泵送剂、防冻剂等。
6. 确定混凝土的配合比根据上述选择和设计要求,确定混凝土的配合比。
配合比应满足混凝土的强度、耐久性和工作性要求。
在配合比设计中,应考虑水泥、矿物掺和料、骨料和掺合料的比例和用量。
7. 试配混凝土根据确定的配合比,制备混凝土并进行试配。
通过调整配合比,达到设计要求。
8. 检验混凝土的性能制备标准试件,养护到规定龄期,测定其强度和耐久性指标,确保满足设计要求。
通过上述步骤,可以设计出满足高性能混凝土设计要求的高性能混凝土配合比。
9. 配合比优化在初步确定混凝土配合比后,需要对混凝土的性能进行测试,包括强度、耐久性和工作性。
根据测试结果,可能需要对配合比进行优化。
优化的目的是为了达到设计要求的同时,确保混凝土的经济性。
高性能混凝土配合比设计规程一、前言高性能混凝土是一种重要的建筑材料,其具有高强度、高耐久性、高抗裂性等优点,被广泛应用于各种建筑结构中。
本文将介绍高性能混凝土配合比设计规程,以帮助工程师设计高质量的混凝土结构。
二、配合比设计原则1.高性能混凝土配合比的设计应符合结构设计要求,满足混凝土的强度、耐久性、稳定性等要求。
2.选用适宜的水泥品种、粉煤灰、矿渣粉、矿物掺合料等材料,以提高混凝土的性能。
3.按照设计要求,合理确定水灰比,以确保混凝土的流动性和抗裂性。
4.针对不同的工程要求,采用不同的配合比设计方法和技术措施,以确保混凝土的质量。
三、材料选择1.水泥选用普通硅酸盐水泥、高性能水泥或复合水泥等,确保混凝土强度、耐久性和稳定性。
2.骨料选用优质的天然石料或人造骨料,确保混凝土的强度、稳定性和耐久性。
3.矿物掺合料适量掺入粉煤灰、矿渣粉、硅灰等矿物掺合料,可以提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性。
4.水选用清洁、无污染的自来水或净水,确保混凝土的流动性和稳定性。
四、水灰比的确定1.根据混凝土的使用要求,确定混凝土的抗压强度等级和最大粒径。
2.根据混凝土的使用要求和材料特性,确定水灰比的初步范围。
3.根据混凝土的流动性和抗裂性要求,确定水灰比的最终范围。
4.根据实际情况,调整水灰比,以确保混凝土的强度、耐久性和流动性。
五、配合比的设计方法1.极限状态设计法按照极限状态设计原则,根据混凝土的使用要求,确定混凝土的强度等级和最大粒径,然后根据经验公式计算出水灰比和配合比。
2.等效材料法将混凝土中的各种材料视为一个整体,按照等效材料的性质计算出混凝土的强度、流动性等参数,然后根据混凝土的使用要求,确定水灰比和配合比。
3.试验法采用试验方法,通过试验得到混凝土的强度、流动性等参数,然后根据混凝土的使用要求,确定水灰比和配合比。
六、配合比的设计步骤1.确定混凝土的使用要求,包括强度等级、流动性要求、抗裂性要求等。
2.选用适宜的水泥品种、骨料、矿物掺合料等材料,确定材料的物理性质和化学成分。
高性能混凝土配合比设计规范一、前言高性能混凝土是指具有优异性能和特殊用途的混凝土,通常用于要求极高抗压、抗弯、耐久性能的工程,如高层建筑、大型桥梁、隧道等。
高性能混凝土配合比设计规范是在混凝土配合比设计的基础上,针对高性能混凝土的特殊性能要求制定的规范。
本文将从高性能混凝土的特点、配合比设计原则、配合比设计流程、试验方法等方面详细介绍高性能混凝土配合比设计规范。
二、高性能混凝土的特点1.强度高:高性能混凝土的抗压强度一般在80MPa以上,甚至可以达到200MPa以上。
2.耐久性能好:高性能混凝土的耐久性能优于普通混凝土,如抗渗、抗冻、抗腐蚀等。
3.工作性能好:高性能混凝土的流动性好,易于施工。
4.材料要求高:高性能混凝土的材料要求高,如水泥、骨料、粉煤灰等。
三、高性能混凝土配合比设计原则1.高性能混凝土的配合比设计应根据工程要求、材料特性及施工条件等因素,综合考虑确定。
2.高性能混凝土的配合比设计应遵循最小水胶比原则,以保证混凝土的强度和耐久性。
3.高性能混凝土的配合比设计应遵循材料适应性原则,材料应具有相互协调性,以保证混凝土的均匀性和稳定性。
4.高性能混凝土的配合比设计应遵循经济性原则,以达到最佳的经济效益。
四、高性能混凝土配合比设计流程1.确定混凝土强度等级、工作性能等要求。
2.选择适当的水泥品种、骨料、粉煤灰等材料,并对其进行试验分析,确定其物理力学性能。
3.确定最小水胶比和最大骨料粒径等参数。
4.进行配合比试验,确定配合比。
5.进行混凝土的强度、流动性、耐久性等试验分析,确定配合比的可行性。
6.进行现场试验,检验混凝土的施工性、均匀性等。
7.根据试验结果和施工情况,对配合比进行调整,最终确定最佳的配合比。
五、高性能混凝土配合比设计试验方法1.材料试验:包括水泥、骨料、粉煤灰等材料的物理力学性能试验,如强度、吸水率等。
2.混凝土试验:包括强度试验、流动性试验、抗渗试验、抗冻试验、抗腐蚀试验等。
高性能混凝土的施工技术指导高性能混凝土(High Performance Concrete,简称 HPC)是一种具有优异性能的新型混凝土,其在强度、耐久性、工作性等方面均表现出色。
随着建筑工程对混凝土性能要求的不断提高,高性能混凝土的应用越来越广泛。
为了确保高性能混凝土在施工过程中能够充分发挥其优势,实现预期的工程质量,以下将为您提供一份详细的施工技术指导。
一、原材料的选择与控制1、水泥优先选用质量稳定、强度等级不低于 425 级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
水泥的各项性能指标应符合国家标准,且其碱含量、氯离子含量等应严格控制在规定范围内,以避免对混凝土性能产生不利影响。
2、骨料(1)粗骨料:应选用质地坚硬、级配良好、粒形规则的碎石,其最大粒径不宜超过 25mm。
同时,要控制粗骨料的含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量等指标。
(2)细骨料:宜选用中砂,细度模数宜在 26 30 之间。
细骨料的含泥量、泥块含量等也应符合相关标准。
3、矿物掺合料常见的矿物掺合料有粉煤灰、矿渣粉、硅灰等。
这些掺合料可以改善混凝土的工作性、提高耐久性和降低水化热。
在选用时,应根据工程要求和混凝土性能特点,合理确定掺合料的品种和掺量。
4、外加剂高性能混凝土通常需要使用高性能外加剂,如高效减水剂、缓凝剂、引气剂等。
外加剂的品种和掺量应通过试验确定,以确保其与水泥、矿物掺合料等原材料的相容性良好,并能满足混凝土的工作性和性能要求。
5、水应使用符合国家标准的饮用水。
若使用其他水源,需经过检验合格后方可使用。
二、配合比设计高性能混凝土的配合比设计是保证其性能的关键环节。
设计时应遵循以下原则:1、满足工程设计要求的强度等级和耐久性指标。
2、具有良好的工作性,包括流动性、粘聚性和保水性。
3、尽量降低水泥用量,以减少水化热和收缩。
配合比设计通常需要经过多次试验和调整,以确定最优的配合比。
在试验过程中,要重点关注混凝土的坍落度、扩展度、抗压强度、抗渗性、抗冻性等性能指标。
一、混凝土原材料选用配制高性能混凝土水泥应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的规定,不宜使用早强水泥。
矿物掺合料应选用品质稳定的产品,宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、矿渣粉。
其他类型掺合料应经过专项论证,经业主方、监理方、咨询方认可方可应用。
所选用的矿物掺合料必须对混凝土和钢筋无害,并应符合国家现行有关标准规定。
高性能混凝土的细集料应选用细度模量为2.6-3.2的天然河砂,同时应控制砂的级配、粒形、含杂质量和石英含量。
级配曲线平滑、粒形圆、石英含量高、含泥量和含粉细颗粒少为好,避免含有泥块和云母。
当采用人工砂时,更应注意控制砂子的级配和含粉量。
有机物含量(用比色法试验):颜色不应深于标准色,如深于标准色,则应按水泥胶砂强度试验方法进行强度对比试验,抗压强度比不应低于0.95。
粗集料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小、坚硬耐久的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石、碎卵石或卵石作为高性能混凝土的粗骨料,其压碎指标尚应不大于10%。
卵石中有机质含量(用比色法试验):颜色不应深于标准色。
当深于标准色时,应配制成混凝土进行强度对比试验,抗压强度比不应小于0.95。
外加剂与水泥之间应有良好的相容性,必须符合《混凝土外加剂》(GB8076)和《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119)等标准的规定。
硫酸钠含量:≤5.0%;氯离子含量:≤0.02%;碱含量(Na2O+0.658K2O):≤10.0%;减水率:不小于25%;泌水率比:早强型不大于50%,标准型不大于60%,缓凝型不大于70%;含气量:≤6.0%。
二、配合比要求高性能混凝土的配合比设计应根据混凝土结构的要求,确保其施工要求的工作性,以及结构混凝土的耐久性。
耐久性设计应针对混凝土结构所处外部环境中劣化因素的作用,使混凝土结构在设计使用年限内不超过容许劣化状态。
采用聚羧酸高性能减水剂,原则上每种配合比分别用两种减水剂配置(其中一个备用)。
高性能混凝土配合比设计1高性能混凝土配合比设计概述1.1高性能混凝土配合设计影响因素首先,混凝土配合强度。
强度值高低直接影响到混凝土配合质量。
换而言之,在合理强度范围内,强度越高混凝土的应用质量越高。
在配合材料中,矿物掺合料量与水胶比是影响高性能混凝土强度的重要因素。
我国相关技术规范中规定:常规类型的高性能混凝土的水胶比需要控制在0∙45以下,且通过大量实践我们发现:当水胶比控制在0.4以下时,则更有助于保证混凝土强度符合设计需求,且制作成的高性能混凝土质量更佳。
其次,耐久性。
设计人员在确定高性能混凝土配合比时,应保证混凝土的耐久性符合现实需要。
高性能混凝土耐久性多会受到抗化学侵蚀性、抗渗性、抗冻性、抗碳化性、碱集料反应等诸多因素的影响。
在诸多因素中,抗渗性对混凝土耐久性所产生的影响远远大于其他因素,在实际设计环节,往往需要设计人员将抗渗等级控制在P12以上。
最后,工作性。
工作性是衡量浇筑混凝土质量的重要标准。
将高性能混凝土用于浇筑环节时,需要保证其具备良好的高流动性能、匀质性、体积稳定性、无分层、无离析、不泌水等特性。
1.2常见的高性能混凝土配合技术首先,活性矿物掺合料渗入技术。
在现实中,常选的活性矿物渗合料主要包括优质粉煤灰、钢渣粉、硅灰等。
比如,硅灰中的SiO2是重要的活性成分。
Si02在界面上与水泥发生水化反应后生成的氢氧化钙会再次出现火山灰反应。
混凝土界面孔隙中沉积生成的凝胶水化硅酸钙,可以大力提升界面的抗渗性与粘结度。
水泥浆体中的矿物细掺核料的活性细微颗粒会有效填充孔隙,有效优化混凝土中的毛细孔结构,并大力提升混凝土抗渗性能。
其次,高效减水剂渗入法。
科学合理运用胶凝材料,可以在很大程度上提升高性能混凝土强度。
从应用实践来看,每方胶凝材料的用量应小于550kg,同时需要加入适量的高效减水剂。
1.3科学合理控制配合比参数首先,合理控制水胶比。
高性能混凝土的具有着低水胶比特点。
为了提升混凝土耐久性,降低渗透性,高性能混凝土设计人员应将水胶比控制在0∙4以下,进而从根本上提升混凝土浇筑密实性。
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%。
高性能混凝土配合比设计方法分析1、技术要点1.1 原材料品质选择1.1.1水泥。
高性能混凝土使用的水泥应满足以下条件:①标准稠度用水量要小,以使混凝土在低水灰比时获得大的流动性;②水化放热量和放热速度要低,以避免因混凝土的内外温差过大引起混凝土结构物产生裂缝,因此,早强型水泥不适用;③水泥强度要高。
配制有高强、早强指标要求时,应使用高强度等级非早强型普通硅酸盐水泥。
当混凝土强度等级在C60或以下时,可以使用42.5级矿渣水泥;④与外加剂相容性要好。
水泥的流变性受掺用的高效减水剂的影响显著,即外加剂与水泥的相容性不佳会造成混凝土的坍落度严重损失甚至假凝。
影响相容性的主要因素是水泥中的SO3含量、熟料塑化度和细度等。
1.1.2粗细集。
料粗细集料占混凝土体积的65%一75%,是混凝土的主要组成部分。
正确选择集料是配制高性能混凝土的基础,选择范围为:①细集料宜选择颗粒较圆滑、坚硬的河砂或碎石砂,细度模数在2.6―3.2之间,含泥量低,表观密度2.15g/cm以上,吸水率低;②粗集料的吸水率低,混凝土的强度较高,且抗冻性好,收缩值较小,所以粗集料的吸水率应不超过l%;③强度和弹性模量高的粗集料可以制得质量好的混凝土,但是粗集料过于坚硬,则在混凝土遭受温、湿变化而引起体积变化时,会使水泥浆一集料界面处受到较大应力而开裂,试验证明,粗集料压碎指标值宜为QA =lO%~15%,表观密度在2.65g/cm3以上;④加大粗集料尺寸会使混凝土强度降低,且混凝土强度等级越高越明显,主要原因是粗集料粒径越大,与胶结料的结合面越小,造成混凝土强度的微观不连续性,混凝土强度越高,这种现象越明显。
因此,粗集料宜选用最大粒径在15cm~20cm。
1.1.3矿物掺合料。
矿物掺合料是高性能混凝土必要组分之一。
试验证明,矿物掺合料等量取代部分水泥后,可使胶凝材料具有密实填充。
与高效减水剂双掺情况下,可使水泥基材料具有流化效应、耐久性效应和强度效应。
高性能混凝土标准配合比高性能混凝土是一种高强度、高耐久性、高耐久性的混凝土,其特点是具有较高的抗压强度、较低的渗透性、较高的抗冻融性、较低的收缩率和较好的耐久性。
高性能混凝土的配合比是制备高性能混凝土的重要因素之一,合理的配合比可以保证混凝土具有良好的性能和稳定的品质。
本文将从材料、性能、设计要求等方面详细介绍高性能混凝土的标准配合比。
一、材料高性能混凝土的材料包括水泥、石子、砂、水、粉煤灰、矿渣粉、化学添加剂等。
1.水泥水泥是高性能混凝土的主要胶凝材料,其品种应与设计要求相符。
常用的水泥品种有普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
2.石子石子是高性能混凝土的主要骨料,其规格应符合设计要求。
常用的石子规格有5-20mm、20-40mm等。
3.砂砂是高性能混凝土的细骨料,其粒径应在0.15-4.75mm之间。
砂的质量应符合相关标准要求。
4.水水是高性能混凝土中的重要组成部分,其质量应符合相关标准要求。
为了保证混凝土的性能,应选择清洁、无杂质的水源。
5.粉煤灰、矿渣粉粉煤灰、矿渣粉是高性能混凝土中的常用矿物掺合料,可在一定程度上提高混凝土的强度和耐久性。
其掺量应符合相关标准要求。
6.化学添加剂化学添加剂是高性能混凝土中常用的掺合料,可改善混凝土的流动性、减少收缩和裂缝等问题。
常用的化学添加剂有减水剂、外加剂、缓凝剂等。
二、标准配合比高性能混凝土的标准配合比应根据设计要求、材料性质和生产工艺等因素综合考虑,以满足混凝土的性能和使用要求。
以下是高性能混凝土的标准配合比:1. 普通高性能混凝土的标准配合比普通高性能混凝土的标准配合比如下:水泥:450kg/m³石子:700kg/m³砂:300kg/m³水:150kg/m³粉煤灰:50kg/m³减水剂:1.5%2. 超高性能混凝土的标准配合比超高性能混凝土的标准配合比如下:水泥:500kg/m³石子:400kg/m³砂:200kg/m³水:100kg/m³粉煤灰:50kg/m³矿渣粉:50kg/m³高效减水剂:2%三、性能要求高性能混凝土应具有以下性能要求:1. 抗压强度:普通高性能混凝土的抗压强度应不低于60MPa,超高性能混凝土的抗压强度应不低于120MPa。
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%。
JTJ/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》6.4要求。
粗、细集料的含泥量分别不大于1%和3%;泥快含量分别不大于0.5%和1%,这些指标满足JTJ/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》要求。
工地井水: PH6.4、不溶物含量18mg/L、碱含量1087 mg/L、氯化物含量109 mg/L、硫酸盐含量279 mg/L。
满足JTJ/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》6.5.1要求。
2、确定混凝土配合比的原则1)按具体工程提供的施工图纸,依据新桥规施工组织设计,选择原材料和胶凝材料。
“具体问题,具体分析”,对不同部位采用不同混凝土配合比以保证混凝土工作性能满足施工需要。
如高立柱和低立柱、天气热和天气冷、路途近路途远、混凝土出料口温度等因素综合考虑。
虽然都为C30普通混凝土,它们工作性能不同,这就要求它们坍落度是不一样的。
只有这样作才可以避免混凝土罐车二次加水。
2)注重骨料级配和粒形,按最大松堆密度法优化级配骨料,但级配后空隙率不大于42%,细集料和粗集料空隙率乘积0.16~0.2;3)按《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476—2008,选择混凝土浆骨比(即最小用水量或胶凝材料总量)原则,尽量减少骨浆比,根据混凝土强度等级和最小胶凝总量原则确定浆骨体积比,按选定的浆骨比得到一方混凝土拌合物浆体体积和骨料体积;计算粗细集料料积所用的密度应当是饱和面干状态下所测定出来的;细集料应过5mm筛;4)按《高性能混凝土应用技术规程》CECS 207-2006 ,选择矿物掺合料最大掺量和水胶比;5)分别按绝对体积法用浆体体积计算胶凝材料总量和用水量;用骨料体积计算砂、石用量;调整水胶比时,保持浆体体积不变;6)根据工程特点和技术要求选择合适的外加剂,建议采用第三代聚羧酸减水剂调整拌合物的施工性,不易采用第二代萘系列减水剂; 7)当拌合物表观密度超过±2%时,应重新测定粗细集料、胶凝材料密度,直达达到要求;3、HPC配合比设计3.1目标配合比计算:根据混凝土设计标号,依据JTJ/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》、《高性能混凝土应用技术规程》CECS 207-2006、《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476—2008、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002初步进行混凝土设计计算,即水泥:粉煤灰:石灰岩粉:矿粉、硅粉:水:细集料:粗集料=m co:m fo:m pLo:m SLo:m SFO:m so:m Go1)确定HPC的配制强度f cu,of cu,0≥f cu,k+1.645σ(6-1)式中f cu,0---沸凝土配制强度(MPa);f cu,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);高性能混凝土不易离析和泌水,混凝土质量易于保证。
根据大量混凝土强度统计资料,混凝土强度保证率在95%情况下,回弹强度均方差和抗压试块强度均方差:C30均方差不大于3,离差系数不大于10%;C50均方差不大于2.5,离差系数不大于5%。
混凝土均方差σ宜按表6-1采用,以减少配合比水泥用量。
标准差σ值表6-12)确定水胶比水胶比:混凝土拌合物中用水量与胶凝材料总量的重量比。
高性能混凝土耐久性:在设计确定的环境作用和维修、使用条件下,结构构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能力。
环境作用:温、湿度及其变化以及二氧化碳、氧、盐、酸等环境因素对结构的作用。
根据新桥规表6.15.9-2按耐久性设计高性能混凝土,新桥规依据《混凝土结构耐久性设计规范》GB/750476-2007编制得,见表- 结构所处环境按其对钢筋和混凝土材料的腐蚀机理可分为5类,并应按表6- 2确定。
环境类别表6-2注:一般环境系指无冻融、氯化物和其他化学腐蚀物质作用。
环境对配筋混凝土结构的作用程度应采用环境作用等级表达,并应符合表6- 3的规定。
环境作用等级表6-3注明:1.当结构构件受到多种环境类别共同作用时.应分别满足每种环境类别单独作用下的耐久性要求。
2.在长期潮湿或接触水的环境条件下,混凝土结构的耐久性设计应考虑混凝土可能发生的碱一骨料反应、钙矾石延迟反应和软水对混凝土的溶蚀,在设计中采取相应的措施。
对混凝土含碱量的限制应根据附录B确定。
3.混凝土结构的耐久性设计尚应考虑高速流水、风沙以及车轮行驶对混凝土表面的冲刷、磨损作用等实际使用条件对耐久性的影响。
混凝土结构的设计使用年限应按建筑物的合理使用年限确定,不应低于现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的规定;对于城市桥梁等市政工程结构应按照表-20 的规定确定。
混凝土结构的设计使用年限 表6-4高性能混凝土耐久性公式:+38.3W B (6-2) W —用水量 B —胶凝材料用量C — 钢筋保护层厚度(cm ),室内保护层比室外增加2cm α—劣化外力区分系数,室外1.0,室内1.7; t — 按耐久性实际使用年限(年) 3)选定单位用水量(mwo )按表6-5确定高性能混凝土用水量和最大骨胶比,一般情况下含水量每增减±5 kg/m 3,坍落度增减±20mm 。
不同等级混凝土最大浆骨比 表6-54)计算单位胶凝材料用量混凝土原材料中具有胶结作用的硅酸盐水泥和粉煤灰、硅灰、磨细矿渣、石灰岩粉等矿物掺合料与混合料的总称为胶凝材料。
见表6-6高性能混凝土最大水胶比和最小胶凝材料用量(kg/m3)表6-6注:1表中数据适用于最大骨料粒径为20mm的情况.骨料粒径较大时宜适当降低胶凝材料用量,骨料粒径较小时可适当增加;2引气混凝土的胶凝材料用量与非引气混凝土要求相同;3对于强度等级达到C60的泵送混凝土,胶凝材料最大用量可增大至530kg/m3。
B.1.2 配筋混凝土的胶凝材料中,矿物掺合料用量占胶凝材料总量的比值应根据环境类别与作用等级、混凝土水胶比、钢筋的混凝土保护层厚度以及混凝土施工养护期限等因素综合确定,并应符合下列规定:1长期处于室内干燥I-A环境中的混凝土结构构件,当其钢筋(包括最外侧的箍筋、分布钢筋)的混凝土保护层≤20ram,水胶比>0.55时,不应使用矿物掺合料或粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥;长期湿润I-A环境中的混凝土结构构件,可采用矿物掺合料,且厚度较大的构件宜采用大掺量矿物掺合料混凝土。
2 I-B、I-C环境和Ⅱ-C、Ⅱ-D,Ⅱ-E环境中的混凝土结构构件,可使用少量矿物掺合料,并可随水胶比的降低适当增加矿物掺合料用量。
当混凝土的水胶比W/B≥0.4时,不应使用大掺量矿物掺合料混凝土。
3氯化物环境和化学腐蚀环境中的混凝土结构构件,应采用较大掺量矿物掺合料混凝土,III-D、Ⅳ-D、III-E、IV-E、III-F环境中的混凝土结构构件,应采用水胶比W/B≤0.4的大掺量矿物掺合料混凝土。
且宜在矿物掺合料中再加入胶凝材料总重的3%~5 %的硅灰。
B.1.3 用作矿物掺合料的粉煤灰应选用游离氧化钙含量不大于10%的低钙灰。
B.1.4 冻融环境下用于引气混凝土的粉煤灰掺合料,其含碳量不宜大于1.5%。
B.1.5 氯化物环境下不宜使用抗硫酸盐硅酸盐水泥。
B.1.6 硫酸盐化学腐蚀环境中,当环境作用为V-C和V-D级时,水泥中的铝酸三钙含量应分别低于8%和5%;当使用大掺量矿物掺合料时,水泥中的铝酸三钙含量可分别不大于10%和8%;当环境作用为V—E级时,水泥中的铝酸三钙含量应低于5%,并应同时掺加矿物掺合料。
硫酸盐环境中使用抗硫酸盐水泥或高抗硫酸盐水泥时,宜掺加矿物掺合料。
当环境作用等级超过V-E级时,应根据当地的大气环境和地下水变动条件,进行专门实验研究和论证后确定水泥的种类和掺合料用量,且不应使用高钙粉煤灰。
硫酸盐环境中的水泥和矿物掺合料中,不得加入石灰石粉。
B.1.7 对可能发生碱一骨料反应的混凝土,宜采用大掺量矿物掺合料;单掺磨细矿渣的用量占胶凝材料总重αs≥50%,单掺粉煤灰αs ≥40%,单掺火山灰质材料不小于30%,并应降低水泥和矿物掺合料中的含碱量和粉煤灰中的游离氧化钙含量。
用量,骨料粒径较小时可适当增加;2引气混凝土的胶凝材料用量与非引气混凝土要求相同;3对于强度等级达到C60的泵送混凝土,胶凝材料最大用量可增大至530kg/m3。
B.1.2 配筋混凝土的胶凝材料中,矿物掺合料用量占胶凝材料总量的比值应根据环境类别与作用等级、混凝土水胶比、钢筋的混凝土保护层厚度以及混凝土施工养护期限等因素综合确定,并应符合下列规定:1长期处于室内干燥I-A环境中的混凝土结构构件,当其钢筋(包括最外侧的箍筋、分布钢筋)的混凝土保护层≤20ram,水胶比>0.55时,不应使用矿物掺合料或粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥;长期湿润I-A环境中的混凝土结构构件,可采用矿物掺合料,且厚度较大的构件宜采用大掺量矿物掺合料混凝土。