高强高性能混凝土制备技术
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高性能混凝土配合比计算公式高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)是一种具有高强度、高韧性、防渗抗裂等优良性能的混凝土,广泛应用于大型桥梁、高速公路、隧道、高层建筑等领域。
配合比计算公式是制备高性能混凝土的关键步骤之一。
本文将介绍高性能混凝土的配合比计算公式。
首先,我们需要了解高性能混凝土的原材料,主要包括水泥、细骨料、粗骨料、水及外加剂等。
其中,水泥是高性能混凝土的主要材料,细骨料和粗骨料的粒径和级配对混凝土的性能也有重要影响。
配合比计算公式主要涉及以下参数:1、单位用水量(W):指制备高性能混凝土时所需的用水量,通常以水泥重量的百分比表示。
2、单位水泥用量(C):指制备高性能混凝土时所需的水泥用量,通常以每立方米混凝土中水泥的质量表示。
3、砂率(S):指细骨料与粗骨料的质量比,通常以百分比表示。
4、水灰比(W/C):指单位用水量与单位水泥用量的比值。
配合比计算公式如下:1、单位用水量(W)的计算: W = (C + S) × w1 + S × w2 其中,w1为细骨料的含水率,w2为粗骨料的含水率。
2、单位水泥用量(C)的计算: C = (W / (w/c)) × 1000 其中,w/c为水灰比。
3、砂率的计算: S = 细骨料质量 / (细骨料质量 + 粗骨料质量) ×100%4、外加剂用量的计算:外加剂用量 = 单位用水量×外加剂掺量根据以上公式,我们可以根据设计要求和原材料情况,计算出高性能混凝土的配合比。
需要注意的是,配合比计算应根据实际情况进行调整,同时应考虑混凝土的强度、工作性、耐久性等性能要求。
总之,配合比计算是制备高性能混凝土的关键步骤之一。
通过合理的配合比设计,可以制备出具有优良性能的高性能混凝土,为工程建设提供有力保障。
科技成果——基于冶金基固废胶凝材料的全固废高性能混凝土制备及应用技术技术类别减碳技术适用范围建材行业,适用于水坝、城市道路、油田、高铁、机场、涵洞、桥梁等大型建筑,军工、水下、海防、核电工程领域。
行业现状通过钢渣、矿渣和脱硫石膏的协同作用,使大部分矿渣活性释放替代熟料。
该技术目前已在河北省数十家混凝土搅拌站推广应用。
成果简介(1)技术原理该技术原材料使用100%工业固体废弃物(铁尾矿、脱硫石膏、冶金渣等)。
混凝土骨料100%采用铁尾矿(核实专业术语:铁尾矿还是尾铁矿)和废石,根据“粒级与活性的双重协同优化”原理,利用工业废渣整体胶凝材料,与高性能减水剂(或超塑化剂)优化配合,制备较低水化热、较高耐久性的全固废混凝土,完全替代水泥。
(2)关键技术1、工业废渣整体胶凝材料制备技术及产业化由钢渣、金属尾矿、脱硫石膏、矿渣等工业固体废弃物制备形成,采用钢渣与脱硫石膏协同激发矿渣中硅(铝)氧四面体胶凝特性,使混凝土中熟料用量接近于零。
2、高品质尾矿砂石骨料制备技术及产业化建立尾矿砂石数据库,开发出选矿与高品质砂石协同制备专项技术和装备,形成全工艺过程中无三废排放的清洁生产模式,提高了矿山资源利用效率。
铁尾矿废石制备高品质砂石工艺流程图3、全固废高性能混凝土制备及产业化技术使用工业废渣整体胶凝材料与尾矿砂石制备混凝土,采用现代混凝土设计方法,不仅能够生产出C60以上的高性能混凝土,还能使C30、C35和C40等大用量混凝土真正实现高性能化。
4、尾矿细粉制备高品质掺合料技术及产业化利用铁尾矿微粉在碱性环境中生成的硅铝酸盐相,明确了部分Si-O键中电子云向化学键中间移动的变化规律,提出尾矿微粉的这一断键重组的特殊行为,开发出系列尾矿微粉产品并产业化。
5、尾矿砂专用外加剂制备技术及产业化发明了专用功能性外加剂,通过其产生的颗粒间强静电斥力和吸附络合作用,保证了高吸附性尾矿砂的高效使用。
主要技术指标工业废渣整体胶凝材料技术指标要求符合DB(J)/T8385-2020;尾矿砂石质量及技术指标符合DB(J)/T304-2019;全固废混凝土技术指标符合DB(J)/T8385-2020;全固废混凝土结构工程施工质量验收符合DB(J)/T307-2019。
超高性能混凝土的原理一、引言超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete,简称UHPC)是近年来发展起来的一种新型高性能混凝土,其强度、耐久性、耐久性、抗裂性等等均优于传统混凝土。
UHPC是由水泥、硅烷、微硅粉、硅酸钠、高性能矿物掺合料、纤维材料等组成的一种混凝土。
其原理主要与微观结构、材料组分及加工工艺等有关。
二、微观结构原理1. 微观结构特点UHPC在微观结构上,由于掺入了大量的高性能细粉料和纤维材料,使得其微观结构更加致密,因此,UHPC的孔隙率非常小,最小可达到0.1%。
此外,UHPC中还含有一定量的超细微观颗粒,这些颗粒的直径一般在1-10微米之间,使得UHPC的微观结构更加细密。
2. 微观结构与性能的关系UHPC的微观结构决定了其具有极高的强度和耐久性。
由于UHPC的孔隙率非常小,水分子在混凝土内的透过性非常小,因此UHPC能够很好地防止水分子的渗透,从而提高了其耐久性。
而UHPC中的超细微观颗粒则能够填补混凝土内部的微观裂缝,从而提高了UHPC的抗裂性能。
三、材料组分原理1. 水泥UHPC中的水泥采用的是高强度的硅酸盐水泥或矿物质掺合水泥。
这种水泥具有较高的硬化速度和强度发展速度,能够有效地提高混凝土的强度。
2. 矿物质掺合料UHPC中的矿物质掺合料一般采用高性能的硅烷、微硅粉等,这些掺合料具有较高的活性和细度,能够提高混凝土的强度和耐久性。
3. 纤维材料UHPC中的纤维材料一般采用钢纤维、玻璃纤维或碳纤维等高强度纤维材料。
这些纤维材料能够有效地抵抗混凝土的拉伸和剪切力,从而提高混凝土的抗裂性能。
4. 高性能矿物掺合料UHPC中的高性能矿物掺合料一般采用硅酸钠等,这些掺合料具有较高的活性和细度,能够提高混凝土的强度和耐久性。
四、加工工艺原理1. 高温养护UHPC在制备过程中采用高温养护方法,一般将混凝土制成的样品放入高压蒸气锅中进行养护,使其得到充分的固化。
超高性能混凝土的配合比设计及性能研究一、引言超高性能混凝土(Ultra-high-performance concrete,简称UHPC)是一种具有极高强度、高耐久性和优异的耐久性能的新型高性能混凝土材料,具有广泛的应用前景。
随着我国建设工程的不断发展,对于建筑物结构的强度和耐久性要求也越来越高,因此研究UHPC的配合比设计及性能对于满足建筑工程的需求具有重要的意义。
二、UHPC的组成和性能要求1. UHPC的组成UHPC的组成一般包括水泥、硅酸盐、高性能矿物掺合料(如粉煤灰、硅灰、石英粉等)、超细矿物粉末、高性能细集料和化学外加剂等。
2. UHPC的性能要求UHPC的性能要求主要包括抗压强度、抗弯强度、耐久性、抗渗性、抗冻融性和自流性等。
三、UHPC的配合比设计1. 配合比设计的基本原则(1)确定最小水胶比;(2)选取适当的水泥种类和掺合料;(3)设计合理的粉料配合;(4)优选细集料和粗集料;(5)确定合理的外加剂种类和用量。
2. 配合比设计的具体步骤(1)根据试验室试验结果确定UHPC组成;(2)根据组成确定UHPC初步配合比;(3)进行试块制备和试验,调整配合比,确定最终的UHPC配合比。
四、UHPC的性能研究1. 抗压强度试验采用压力机进行试验,根据试验结果计算抗压强度。
2. 抗弯强度试验采用三点弯曲试验进行试验,根据试验结果计算抗弯强度。
3. 耐久性试验包括抗冻融试验和抗碳化试验,根据试验结果评估UHPC的耐久性。
4. 抗渗性试验采用静水压试验进行试验,根据试验结果评估UHPC的抗渗性。
5. 自流性试验采用自流性试验进行试验,根据试验结果评估UHPC的自流性。
五、UHPC的应用前景UHPC由于其优异的性能,已经在桥梁、隧道、地铁、高层建筑、核电站等领域得到广泛的应用。
未来随着科技的不断发展和UHPC技术的不断完善,其应用领域还将不断扩大。
六、结论UHPC的配合比设计和性能研究是保证UHPC材料性能和应用质量的关键技术。