高强混凝土的配合比设计

制强度,才能满足设计强度的要求。 2) 满足高施工性的要求。高强混凝土大多用于大跨度
桥梁、长隧道和高层钢筋混凝土建筑物等中,这些建筑物配筋率大,混凝 土浇筑困难,坍落度若小于15
cm ,施工很困难,故一般都采用18 cm 的坍落度。 3) 满足高耐久性的要求。为了提高高强混凝土的抗碳 化、抗渗性、抗冻性、耐磨性和抗化学腐蚀性等,要求高强混凝土必须 具有高耐久性。 4) 满足经济的要求。在满足高强度、高施工性和高耐 久性的前提下,配合比设计中应尽量降低高价材料的用量,降低工程造 价,同时,尽量减少配合比设计中的试验次数,降低试验成本。 2 高强混凝土的原材料 2. 1 水泥 配制高强混凝土一般采用强度等级不小于42. 5 的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或特种水泥(球状水泥、调粒水泥和 活化水泥) 。水泥和掺加的矿物质超细粉的总用量控制在500 kg/ m3 ～600 kg/ m3 范围内。 2. 2 骨料 1) 骨料的品种应选择硬质砂岩、石灰岩、玄 武岩等母岩的碎石为粗骨料;细骨料应选用河砂或碎石砂。2) 粗、细骨料的表观密度应控制在2. 65 kg/ m3 以 上;粗骨料的吸水率应低于1. 0 % ,细骨料的吸水率应低于2. 5 %。3) 粗骨料的压碎值应低于10 % ,最大粒径不应 大于25 mm ,针片状颗粒含量不宜大于5. 0 % ,含泥量不应大于0. 5 % ,泥块含量不宜大于0. 2 %。4) 细骨料的细度模数宜大于2. 6 ,含泥量不应大于2. 0 %,泥块含量不宜大于0. 5 %。 5) 粗、细骨料的级配必须良好,这样可以提高 混凝土的密实度,从而提高混凝土的和易性和硬化后混凝土的强度。 2. 3 高效减水剂 高强混凝土中应掺加高效减水剂或缓凝高效减 水剂,这样就能在满足施工要求的和易性条件下,显著降低混凝土的用水 量,降低水灰比,使混凝土更密实,从而提高硬化后混凝土的强度等。
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参考文献: [1]J GJ 5522000 ,普通混凝土配合比设计规程[ S] . [2]冯乃谦. 高性能混凝土[M]. 北京:中国建筑工 业出版社,1996. [3]朱大宇. 高性能混凝土施工技术[J ] . 建筑施 工,2000 ,22 (5) :27229. [4]严家亻及. 道路建筑材料(第三版) [M] . 北 京:人民交通出版社,1996. 原作者： 康忠寿
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2. 4 超细矿物质掺合料 高强混凝土常用的超细矿物质掺合料主要有硅 粉、磨细矿渣、粉煤灰和天然沸石粉等,其作用主要有: 1) 滚球润滑作用; 2) 微集料作用; 3) 火山灰反应作用。 3 高强混凝土的配合比设计 3. 1 试配强度的确定 混凝土试配强度必须超过设计强度标准值,以 满足强度保证率的需要,我国现行行业标准J GJ 5522000 普通混凝土配合比设计规程中规定了普通混凝土强 度的保证率为95 %时,混凝土的试配强度f cu , o与混凝土的设计强度标准值f cu , k之间的关系 为f cu , o= f cu , k + 1. 645σ,而对高强混凝土没有规定,按日本规范规定, 配制高强混凝土的试配强度公式为: f cu , o = ( f cu , k + T) + K1σ。 式中: f cu , o ———混凝土试配强度,MPa ; f cu , k ———混凝土设计强度标准 值,MPa ; T ———温度修正系数,即不同气温下的 强度修正值,一般为4 MPa～6 MPa ; K1 ———常数,取2. 0～2. 5 ; σ———混凝土强度标准差,取3. 5 MPa。 3. 2 水灰比W/ C 高强混凝土一般都要采取增密措施,水灰比一 般在0. 4 以下,其强度变化规律已经与鲍罗米公式相差较远, 它们的基准水灰比只能按现有试验资料确定,然后通过试配予以调整。 3. 3 单位用水量W 硬化后混凝土的强度通常与用水量成反比,因 此,在施工和易性允许的条件下,混凝土的单位用水量应尽可能小。对于 高强混凝土由于其骨料最大粒径波动范围很小为10 mm～25 mm ,坍落度波动范围也很小为18 cm～21 cm ,每立方米混凝土单位用水量的取用见表1 。
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表1 混凝土单位用水量的取用
3. 4 水泥用量C 由上述得到的水灰比W/ C 和单位用水量W ,可 计算出水泥用量C = W/ ( W/ C) 。但应注意当水泥用量超过某一最佳值后,在等流 动性下,混凝土强度将不会再提高。 3. 5 超细矿物质掺合料的种类与掺量 经验表明:硅粉、磨细矿渣和天然沸石粉可等 量替代水泥。保持混凝土的单位用水量和坍落度不变,混凝土中以5 %～ 7 %的硅粉置换相应的水泥,强度提高10 %左右;以5 % ～10 %的天然沸石粉置换相应的水泥,强度提高10 %左右;以25 %的磨细矿渣置换相应的水泥,强度也能提高10 %左 右;而粉煤灰应采用超量取代法掺入,超量取代系数K = 1. 2～1. 4 ,也即以1. 2 kg～1. 4 kg的粉煤灰取代1. 0 kg 水泥,才能使28 d 强度与其准混凝土相同。 当超细矿物质掺合料的掺入增加了胶凝材料的 绝对体积时,应相应减少砂的用量。超细矿物质掺合料若以复合形式掺 加时,效果会更好。 3. 6 粗骨料用量 在干燥捣实状态条件下,每立方米混凝土的粗 骨料体积含量为0. 4 m3 左右,即每立方米混凝土中的粗骨料为1 050 kg～1 100 kg。 3. 7 砂率 由于高强混凝土中水泥浆体积相对较大,故砂 率通常偏高。对于28 d 抗压强度为60 MPa～120 MPa 的高强混凝土,砂率波动在34 %～39 %之间,且随混 凝土强度的增高,砂率呈减少的趋势。 3. 8 高效减水剂的品种和掺量 不同品牌的高效减水剂在与水泥和超细矿物质 掺合料的兼容性上相差很大,因此,对给定的水泥和超细矿物质掺合料, 需要通过试验来选择高效减水剂的品牌。高效减水剂的掺量增加,混 凝土单位用水量可相应减少,用水量的减少与 高效减水剂的品牌和质量有关。以固体用量计,高效减水剂的掺量为胶 凝材料总重的0. 8 %～2. 0 %。
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高强混凝土的配合比设计
来源：中国混凝土咨询网 添加人：qlj1423 添加时 间：2008-1-10 11:13:39
摘 要:介绍了高强混凝土配合比设计必须满足的 基本要求,阐述了水泥、骨料、高效减水剂和矿物质超细粉在高强混凝 土中的作用,并提出了技术要求,对高强混凝土配合比的设计、试配和调 整进行了论述。
关键词:高强混凝土,配合比设计,水灰比 中图分类号: TU528. 31 文献标识码:A 高强混凝土是指采用通用水泥、普通的砂石为 原材料,使用一般的制作工艺,主要依靠掺加新型高效减水剂和矿物质超 细粉,使新拌混凝土拥有良好的和易性,硬化后强度等级为C60 及其以上的混凝土。在道路与桥梁、隧道和工业与 民用建筑等工程中应用高强来自百度文库凝土,可以节约水泥用量,减少钢筋用量, 缩小结构物截面尺寸和提高混凝土的耐久性等。 1 高强混凝土配合比设计的基本要求 1) 满足结构物设计强度的要求。不论混凝土路面、桥 梁或隧道等,在设计时都会对不同的结构部位提出不同的设计强度要 求。为了保证结构物的可靠性,在设计混凝土配合比时,必须考虑到结构 物的重要性、施工单位的施工水平等因素,采用一个比设计强度高的配
3. 9 高强混凝土的试配与配合比调整 1) 试配。试配用的粗、细骨料称量均以干燥 状态为基准,搅拌方法应尽量与施工时相同,试配时每盘混凝土的用量不 应少于15 L 。 2) 和易性调整。当混凝土过于干硬,可逐渐增 大高效减水剂或单位用水量的用量,直到满足施工要求的和易性。 3) 强度检验。如果混凝土抗压强度低于配制强度,可 通过提高水泥强度或水泥用量、降低单位用水量和掺入超细矿物质掺合 料等来解决。 4 结语 1) 高强混凝土应选用质量稳定、强度等级不 低于42. 5 级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,每立方米混凝 土中的胶凝材料总用量500 kg～600 kg。 2) 为了达到高强度,混凝土的水灰比一般要在 0. 4 以下,这样可使水泥石具有足够的密实度。 3) 高效减水剂是高强混凝土不可缺少的组分, 是降低混凝土水灰比的必须材料,掺量为胶凝材料总重的0. 8 %～2. 0 %。 4) 超细矿物质掺合料是高强混凝土的功能组分之一。 其可以调整水泥颗粒级配,起到增密、增塑、减水和火山灰效应,改善骨 料界面效应,提高混凝土的强度。硅粉和天然沸石粉的适宜掺量约10 % ,磨细矿渣约25 % ,粉煤灰约32 %。 5) 混凝土随粗骨料最大粒径、针片状颗粒含 量和含泥量的减少混凝土强度会增大。配制高强混凝土的粗骨料最大粒 径不应大于25 mm ,针片状颗粒含量不应大于5. 0 % ,含泥量不应 大于0. 5 % ,每立方米混凝土中的粗骨料用量1 050 kg～1 100 kg。 6) 细集料中的含泥量、泥块和颗粒较细都会加大混凝 土的用水量和高效减水剂的用量,加大混凝土干缩,降低混凝土的强度。 细集料的细度模数宜大于2. 6 ,含泥量不应大于2. 0 % ,砂率在34 %～39 %。