大体积混凝土配合比试验

探究大体积混凝土配合比的试验

摘要：随着我国经济的发展，大型建筑和高层建筑项目越来越多，混凝土已成为现代建筑工程主要结构方式。大体积混凝土一般被用于大型建筑工程的基础部分，其结构性能对建筑的稳定性及耐久性有很大影响，因此提高大体积混凝土的结构性能，对增强混凝土结构的稳定性和促进建筑行业的发展具有非常重要的意义。本文主要通过试验的方式，对如何提高大体积混凝土的结构性能进行探讨。关键词：大体积混凝土；试验；配合比

中图分类号：tu37 文献标识码：a 文章编号：

对于如何提高大体积混凝土的性能，在我国已经已经有不少学者和单位进行了相关研究，并且已经取得了一定的成效，比如机制砂对混凝土性能的影响，水灰比、混凝土级配等参数对混凝土的影响等等。本文通过混凝土配合比试验，探究提高混凝土性能的方法。1原材料的选用

本试验采用华润“平南”p·ⅱ42.5级水泥；矿物掺合料采用江苏谏壁电厂ⅰ级f类粉煤灰和首钢盾石磨细高炉矿渣粉；细骨料选用西江上游中砂；粗骨料选用新会自水带5~20mm碎石(两级配由

5~10mm占25%，10~20mm占75%比例混合而成)；外加剂选用江苏博特聚羧酸高性能减水剂；水选用日常饮用水。

2配合比计算与调整

2.1计算初步配合比

本工程混凝土设计强度等级为c45，属于大体积混凝土；现场施

工要求泵送，混凝土的坍落度控制在200±20 mm；28天氯离子扩散系数要求不大于6.5×10-12m2/s,抗渗等级要求不小于p10。

为了使混凝土的各项性能达到设计的要求，在设计混凝土配合比时，综合考虑混凝土的和易性、强度、耐久性、经济性等方面，按质量法设计混凝土配合比。

本试验依据《普通混凝土配合比设计规程》(jgj55-2011)、《公路桥涵施工技术规范》（jtg/tf50-2011 )等进行计算。

（1）混凝土配制强度（fcu，0)，δ值可以通过查表的方式获得，考虑到本试验的设计强度，δ取5.5mpa。

fcu，0＝fcu，k+1.645δ＝45+1.645×5.5＝54.0mpa

式中fcu，0为混凝土的配制强度（mpa），fcu，k为混凝土的设计龄期的标准强度值，δ为混凝土强度标准差。

（2）水胶比取值0.34，用水量mw0=150(kg/m3)

（3）胶凝材料用量mb0=150/0.34≈440(kg/m3)，其中

水泥占45%mc0=440×0.45=198(kg/m3)

粉煤灰掺量占25%=440×0.25=110(kg/m3)

矿粉掺量占30%msl0=4400.30=132(kg/m3)

（4）外加剂掺量为胶凝材料总量的1.0%

ma0=440×0.1=4.4(kg/m3)

（5）选定砂率βs＝41%

（6）计算粗、细骨料用量

采用体积法计算混凝土配合比，含气量a＝2.0%，砂率βs＝41%，

粗、细骨料用量按公式（1）计算：

（1）

分别得出：细骨料用量ms0=736(kg/m3)

粗骨料用量mg0=1059(kg/m3)

其中10~20mm碎石占75%，mg0（大）＝794(kg/m3)

5~10mm 碎石占25%，mg0（小）＝265(kg/m3)

（6）混凝土初步配合比结果

mc0:mf0:msl0:ms0:mg0（大）:mg0（小）:mw0:ma0＝

198:110:132:736:794:165:150:4.4

＝1:0.56:0.67:3.72:4.01:1.34:0.83:0.02

2.2混凝土配合比试配

按混凝土初步配合比进行试拌，试拌20l拌合物，测定坍落度为210mm，容重为2390kg/m3，混凝土拌合物性能符合设计和施工要求。

2.3混凝土配合比的调整

在试拌配合比的基础上进行混凝土立方抗压强度、氯离子扩散系数(快速氯离子迁移系数法)和抗水压渗透等级试验。采用三个不同的配合比，其中一个为试拌配合比，另外两个配合比的水胶比较试拌配合比分别增加和减少0.02，用水量与试拌配合比保持相同，按三组配合比

分别拌制成型试件，按规定方法测定其立方体抗压强度、氯离子扩散系数(快速氯离子迁移系数法)和抗水压渗透等级，测试结果表1所示。

表1 混凝土性能测试结果

2.4混凝土配合比的确定

根据上面试验得出的数据，选取抗压强度、氯离子扩散系数(快速氯离子迁移系数法)和抗水压渗透等级均满足设计要求，且经济性最好的混凝土配合比，如表2所示。

表2 选定的混凝土配合比单方用量（kg/m3）

2.5混凝土耐久性指标复核(计算值)

（1）水胶比为0.34，小于规定值0.40，符合设计要求;

（2）胶凝材料用量为440kg/m3，大于360kg/m3，小于450kg/m3，符合要求;

（3）混凝土碱含量计算如表3所示，为l.17kg/m3，小于

3.0kg/m3，符合要求;

（4）混凝土氯离子含量计算如表4所示，为0.08kg/m3，占胶材用量的0.02%，小于规定值0.08%，符合要求;

（5）混凝土三氧化硫含量计算如表5所示，为11.50kg/m3，占胶材用量的2.61%，小于规定值4%，符合要求。

表3 混凝土碱含量计算

表4 混凝土氯离子含量计算

表5 混凝土三氧化硫含量计算

3试验结论

在本次试验中，我们对混凝土抗压强度、氯离子扩散系数和抗水压渗透等级分别作了测试，根据试验数据我们选出了抗压强度、氯离子扩散系数和抗水压渗透等级均满足设计要求的配比方案，并且也是最经济的一种方案，试验中各项目性能指标均符合设计要求，包括坍落度、密度及抗压强度等指标均满足了试验目的，可以在工程应用中进行推广。

附录

配合比设计依据标准

[1]《普通混凝土配合比设计规程》(jgj55-2011)

[2]《公路桥涵施工技术规范》(jtg/t f50-2011 )

[3]《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(jtg e30-2005 )

[4]《普通混凝土力学性能试验方法标准》(gb/t50081-2002)

[5]《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》( gb/t50080-2002 )

[6]《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》( gb/t 50082-2009 )

[7]《铁路混凝土工程施工质量验收标准》( tb 10424-20 10 )