高炉矿渣混凝土的设计与应用
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外掺剂掺量为胶凝材料的 1. 2% :
m外 = ( 361+ 135) @ 1. 2% = 5. 952 2. 2. 7 计算砂、石用量
已知: 单方用水 量 mw = 158 kg /m3, 水泥 用量 mc = 361 kg /m3, 矿渣粉 mk = 135 kg /m3, 砂率 Bs = 37. 5% , 外掺剂 m外 = 5. 952 kg /m3。
( 1)按强度计算水泥用量 混凝 土 单方 水 用 量 mwo = 158kg /m3, 水 灰 比 W /C = 0. 35, 计算混凝土单方水泥用量:
mco = mw o / ( w / c) = 158 / 0. 35= 451kg /m ( 2)外掺料矿渣粉: 替代系数 f = 20% , 超量系 数 K = 1. 5
Key wo rds Concrete conta in ing b last furnace slag; Design; Application; P rom o tion
Aa = 0. 46; Ab = 0. 07 计算水灰比:
W /C = ( Aa # fce ) / ( fcu. o + Aa # Ab # fce )
= ( 0. 46 @ 46. 75) / ( 59. 9+ 0. 46 @ 0. 07 @ 46. 75) = 0. 35 2. 2. 3 确定每立方米混凝土的用水量 ( mw o )
水泥: 品种标号为 P. O42. 5; 粗集料级配规格及 掺配比例: 5~ 10mm 占 40% , 10~ 20mm 占 60% ; 砂 率: 37. 5% 中砂 ; 外加剂种类: GK - 3000为胶凝材 料 的 1. 2% ; 外 掺 料: 粒 化 高 炉 矿 渣 粉符 合 GB / T18046- 2008中 S75矿渣粉技术要求; 水: 混凝土 拌合站深水机井 ( 检验合格 ) 。 2. 2 计算理论配合比 2. 2. 1 确定混凝土配制强度 ( fcu. o )
普通混凝土 475
高炉矿渣 361
混凝土
0
0. 38 7. 13
125
54. 8
62. 3
135
0. 32 5. 952 165
55. 3
62. 8
4 采用高炉矿渣混凝土的优越性 根据施工规范要求, 按照常规混凝土配合比的
设计方法和以往施工经验, 工地试验采用同种地产 材料, 主要从混凝土的性能入手, 通过多种不同水泥 用量、水灰比、砂率、减水剂等进行比对试验, 无论是
D esign and A pplication of Concrete Conta ining B last Furnace S lag
Abstract The design and application of concrete conta in ing blast furnace slag are introduced. Through the app lication o f blast furnace slag in precast of bridge box beam s in costal areas, the super iority o f concrete containing blast furnace slag ( C50) is fu lly embod ied, w h ich has lay a foundation for overa ll prom otion o f th is techno logy.
确定各组成材料用量及检验强度确定试验室配 合比。
m s = 671kg /m3; m g = 1119kg /m3 按重量法计算得到的理论配合比如下:
试配时采用质量法计算配合比, 拌制 33L 混凝 土拌和物, 以 2号试配为基准配合比, 另外两个配合
m c Bmw Bms Bmg Bmk B m外 ( 水胶比 0. 32) = 361 B 158 B671 B1119 B135 B5. 952= 1 B0. 44 B1. 86 B3. 1 B
37
385
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
158
653
1113
135
5. 952
170
57. 2
64. 2
2#
0. 44 /0. 32
37. 5
361
158
668
1112
135
5. 952
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55. 3
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3#
0. 47 /0. 34
38
336
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135
5. 952
155
51. 1
58. 7
通过试配, 最终选用 2#配合比作为预制箱梁混 否掺高炉矿渣, 均可配制成切实可行并满足现场施
( 2)从经济效果看, 高炉矿渣 混凝土在各项检 测指标满足设计要求的情况下, 可以节约水泥 30%
合比进行比对, 比对结果如表 2:
表2
P. O42. 5水 高炉矿渣
外掺外加 坍落度
混凝土种类
水胶 比
泥 ( kg /m ) ( kg/m 3)
剂 ( kg) ( mm )
7d强度 ( MP a)
28d强度 ( MP a)
mc = 451 @ ( 1- 20% ) = 361
mk = 451 @ 20% @ 1. 5= 135kg 2. 2. 5 砂率 ( Bs ) 的选择
粗骨料采用碎石, 最大粒径 20mm, 水灰比 W /C = 0. 34。由 JT J55- 2000, 坍落度 140~ 180mm 砂率 为 34% ~ 39% , 采用砂率 Bs = 37. 5% 。 2. 2. 6 外掺剂
# 150#
北方交通
2010
高炉矿渣混凝土的设计与应用
刘尧志
(辽宁省路桥建设有限公司, 沈阳 110141)
摘 要: 着重介绍了高炉矿渣混凝土的设计和应用过程, 通过在沿海地区桥梁箱 梁预制过程 中的应用, 使高炉 矿渣混凝土 (以 C50为例 )的优越性得以充分体现, 为这一技术得到全面推广奠定基础。
第 4期
刘尧志: 高炉矿渣混凝土的设计与应用
# 151#
假定混凝土拌和物表观密度 mcp = 2450kg /m3,
0. 37 B0. 165
由下式得:
2. 3 试配, 提出基准配合比
m c + mw + m g + m s + mk + m外 = m cp m s / ( mg + ms ) = Bs
左右, 大大节约资金, 提高了经济效益。 ( 3)从环保方面看, 高炉矿渣 的应用也是环保
理念的充分体现。 5 结束语
随着交通事业的发展, 高炉矿渣混凝土以其优 越的使用性能和可观的经济效益, 必将得到广泛的 推广与应用。
参考文献
[ 1] JG J55- 2000, 普通混凝土配合比设计规程 [ S ] . [ 2] JTG E42- 2005, 公路工程集料试验规程 [ S ] . [ 3] JTG E30- 2005, 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 [ S ]. [ 4]张应力. 现代混凝土配合比设计手册 [M ]. 人民交通出版社.
关键词: 高炉矿渣混凝土; 设 计; 应用; 推广 中图分类号: U 414. 1+ 8 文献标识码: B 文章编号: 1673- 6052( 2010) 04- 0150- 02
1 前言 沿海高速公路沧州段地处沿海地区, 由于该地
区空气湿度较大且属于盐渍土地区, 对混凝土腐蚀 很大。高炉矿渣混凝土水化热低、和易性好、致密性 高并能抵抗一定程度的化学腐蚀, 沿海高速公路沧 州段 C50 预制箱梁混凝土全部采用高炉矿渣混凝 土。当高炉矿渣与高效减水剂联合掺用时, 由于水 胶比显著降低, 使高炉矿渣混凝土的优越性得以充 分体现, 在保证工程质量的同时大大地降低了工程 成本。本文以沿海高速公路 沧州段 C50 预制箱梁 混凝土为例, 详述高炉矿渣混凝土的设计与应用。 2 高炉矿渣 C50混凝土配合比的确定 2. 1 材料的选用
凝土配合比。 3 普通混凝土与高炉矿渣混凝土各项检测指标
工的配合比, 但高炉矿渣混凝土具有其特有的优势, 主要有以下几个方面:
比较
( 1)高炉矿渣混凝土具有良好的和易性, 易于
选取以往满 足规范要求条件 下 C50 普通混凝 施工。
土配合比 (以津汕高速沧州段 C50预制箱梁混凝土 配合比为例 ) 与上述选取的高炉矿渣 C50混凝土配
比水灰比分别增加 0. 03和减少 0. 03进行配合比强 度试验, 各组成材料用量如表 1:
表1
砂率 水泥
水
砂
碎石 矿渣粉 外掺剂 坍落度
7d强度 28d强度
试配 水灰比 /水胶比
(% )
( kg)
( kg)
( kg)
( kg)
( kg)
( kg)
(mm )
(MPa)
( M Pa)
1#
0. 41 /0. 30
混凝土拌和物要求坍 落度 140~ 180mm, 碎石 最大粒径为 20mm。
取单位用水量 mwo = 210kg /m3, 已知 GK - 3000 型减水剂的减水率为 25% , 则混凝土用水量:
mw = 210 @ ( 1- 0. 25) = 158 kg /m3 2. 2. 4 计算每立方米混凝土的水泥用量 ( m co )
设计要求混凝土强 度 fcu. k = 50M Pa, 由 JT J041 - 2000附录 F - 4查得标准差 = 6. 0M Pa。
混凝土配 制 强 度 fcu. o = 50 + 1. 645 @ 6. 0 =
5919M Pa 2. 2. 2 计算水灰比 (W / C)
按强度要求计算水灰比: 混凝土配制强度 fcu. o = 59. 9M Pa; 水泥 28d抗压 强度实测值 fce, g = 42. 5 , Cc = 1. 10 fce = fce, g @ Cc = 46. 75M Pa。 无混凝土回归系 数统计资料, 采用碎 石, 查表
m外 = ( 361+ 135) @ 1. 2% = 5. 952 2. 2. 7 计算砂、石用量
已知: 单方用水 量 mw = 158 kg /m3, 水泥 用量 mc = 361 kg /m3, 矿渣粉 mk = 135 kg /m3, 砂率 Bs = 37. 5% , 外掺剂 m外 = 5. 952 kg /m3。
( 1)按强度计算水泥用量 混凝 土 单方 水 用 量 mwo = 158kg /m3, 水 灰 比 W /C = 0. 35, 计算混凝土单方水泥用量:
mco = mw o / ( w / c) = 158 / 0. 35= 451kg /m ( 2)外掺料矿渣粉: 替代系数 f = 20% , 超量系 数 K = 1. 5
Key wo rds Concrete conta in ing b last furnace slag; Design; Application; P rom o tion
Aa = 0. 46; Ab = 0. 07 计算水灰比:
W /C = ( Aa # fce ) / ( fcu. o + Aa # Ab # fce )
= ( 0. 46 @ 46. 75) / ( 59. 9+ 0. 46 @ 0. 07 @ 46. 75) = 0. 35 2. 2. 3 确定每立方米混凝土的用水量 ( mw o )
水泥: 品种标号为 P. O42. 5; 粗集料级配规格及 掺配比例: 5~ 10mm 占 40% , 10~ 20mm 占 60% ; 砂 率: 37. 5% 中砂 ; 外加剂种类: GK - 3000为胶凝材 料 的 1. 2% ; 外 掺 料: 粒 化 高 炉 矿 渣 粉符 合 GB / T18046- 2008中 S75矿渣粉技术要求; 水: 混凝土 拌合站深水机井 ( 检验合格 ) 。 2. 2 计算理论配合比 2. 2. 1 确定混凝土配制强度 ( fcu. o )
普通混凝土 475
高炉矿渣 361
混凝土
0
0. 38 7. 13
125
54. 8
62. 3
135
0. 32 5. 952 165
55. 3
62. 8
4 采用高炉矿渣混凝土的优越性 根据施工规范要求, 按照常规混凝土配合比的
设计方法和以往施工经验, 工地试验采用同种地产 材料, 主要从混凝土的性能入手, 通过多种不同水泥 用量、水灰比、砂率、减水剂等进行比对试验, 无论是
D esign and A pplication of Concrete Conta ining B last Furnace S lag
Abstract The design and application of concrete conta in ing blast furnace slag are introduced. Through the app lication o f blast furnace slag in precast of bridge box beam s in costal areas, the super iority o f concrete containing blast furnace slag ( C50) is fu lly embod ied, w h ich has lay a foundation for overa ll prom otion o f th is techno logy.
确定各组成材料用量及检验强度确定试验室配 合比。
m s = 671kg /m3; m g = 1119kg /m3 按重量法计算得到的理论配合比如下:
试配时采用质量法计算配合比, 拌制 33L 混凝 土拌和物, 以 2号试配为基准配合比, 另外两个配合
m c Bmw Bms Bmg Bmk B m外 ( 水胶比 0. 32) = 361 B 158 B671 B1119 B135 B5. 952= 1 B0. 44 B1. 86 B3. 1 B
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
158
653
1113
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5. 952
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57. 2
64. 2
2#
0. 44 /0. 32
37. 5
361
158
668
1112
135
5. 952
165
55. 3
62. 8
3#
0. 47 /0. 34
38
336
158
690
1125
135
5. 952
155
51. 1
58. 7
通过试配, 最终选用 2#配合比作为预制箱梁混 否掺高炉矿渣, 均可配制成切实可行并满足现场施
( 2)从经济效果看, 高炉矿渣 混凝土在各项检 测指标满足设计要求的情况下, 可以节约水泥 30%
合比进行比对, 比对结果如表 2:
表2
P. O42. 5水 高炉矿渣
外掺外加 坍落度
混凝土种类
水胶 比
泥 ( kg /m ) ( kg/m 3)
剂 ( kg) ( mm )
7d强度 ( MP a)
28d强度 ( MP a)
mc = 451 @ ( 1- 20% ) = 361
mk = 451 @ 20% @ 1. 5= 135kg 2. 2. 5 砂率 ( Bs ) 的选择
粗骨料采用碎石, 最大粒径 20mm, 水灰比 W /C = 0. 34。由 JT J55- 2000, 坍落度 140~ 180mm 砂率 为 34% ~ 39% , 采用砂率 Bs = 37. 5% 。 2. 2. 6 外掺剂
# 150#
北方交通
2010
高炉矿渣混凝土的设计与应用
刘尧志
(辽宁省路桥建设有限公司, 沈阳 110141)
摘 要: 着重介绍了高炉矿渣混凝土的设计和应用过程, 通过在沿海地区桥梁箱 梁预制过程 中的应用, 使高炉 矿渣混凝土 (以 C50为例 )的优越性得以充分体现, 为这一技术得到全面推广奠定基础。
第 4期
刘尧志: 高炉矿渣混凝土的设计与应用
# 151#
假定混凝土拌和物表观密度 mcp = 2450kg /m3,
0. 37 B0. 165
由下式得:
2. 3 试配, 提出基准配合比
m c + mw + m g + m s + mk + m外 = m cp m s / ( mg + ms ) = Bs
左右, 大大节约资金, 提高了经济效益。 ( 3)从环保方面看, 高炉矿渣 的应用也是环保
理念的充分体现。 5 结束语
随着交通事业的发展, 高炉矿渣混凝土以其优 越的使用性能和可观的经济效益, 必将得到广泛的 推广与应用。
参考文献
[ 1] JG J55- 2000, 普通混凝土配合比设计规程 [ S ] . [ 2] JTG E42- 2005, 公路工程集料试验规程 [ S ] . [ 3] JTG E30- 2005, 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 [ S ]. [ 4]张应力. 现代混凝土配合比设计手册 [M ]. 人民交通出版社.
关键词: 高炉矿渣混凝土; 设 计; 应用; 推广 中图分类号: U 414. 1+ 8 文献标识码: B 文章编号: 1673- 6052( 2010) 04- 0150- 02
1 前言 沿海高速公路沧州段地处沿海地区, 由于该地
区空气湿度较大且属于盐渍土地区, 对混凝土腐蚀 很大。高炉矿渣混凝土水化热低、和易性好、致密性 高并能抵抗一定程度的化学腐蚀, 沿海高速公路沧 州段 C50 预制箱梁混凝土全部采用高炉矿渣混凝 土。当高炉矿渣与高效减水剂联合掺用时, 由于水 胶比显著降低, 使高炉矿渣混凝土的优越性得以充 分体现, 在保证工程质量的同时大大地降低了工程 成本。本文以沿海高速公路 沧州段 C50 预制箱梁 混凝土为例, 详述高炉矿渣混凝土的设计与应用。 2 高炉矿渣 C50混凝土配合比的确定 2. 1 材料的选用
凝土配合比。 3 普通混凝土与高炉矿渣混凝土各项检测指标
工的配合比, 但高炉矿渣混凝土具有其特有的优势, 主要有以下几个方面:
比较
( 1)高炉矿渣混凝土具有良好的和易性, 易于
选取以往满 足规范要求条件 下 C50 普通混凝 施工。
土配合比 (以津汕高速沧州段 C50预制箱梁混凝土 配合比为例 ) 与上述选取的高炉矿渣 C50混凝土配
比水灰比分别增加 0. 03和减少 0. 03进行配合比强 度试验, 各组成材料用量如表 1:
表1
砂率 水泥
水
砂
碎石 矿渣粉 外掺剂 坍落度
7d强度 28d强度
试配 水灰比 /水胶比
(% )
( kg)
( kg)
( kg)
( kg)
( kg)
( kg)
(mm )
(MPa)
( M Pa)
1#
0. 41 /0. 30
混凝土拌和物要求坍 落度 140~ 180mm, 碎石 最大粒径为 20mm。
取单位用水量 mwo = 210kg /m3, 已知 GK - 3000 型减水剂的减水率为 25% , 则混凝土用水量:
mw = 210 @ ( 1- 0. 25) = 158 kg /m3 2. 2. 4 计算每立方米混凝土的水泥用量 ( m co )
设计要求混凝土强 度 fcu. k = 50M Pa, 由 JT J041 - 2000附录 F - 4查得标准差 = 6. 0M Pa。
混凝土配 制 强 度 fcu. o = 50 + 1. 645 @ 6. 0 =
5919M Pa 2. 2. 2 计算水灰比 (W / C)
按强度要求计算水灰比: 混凝土配制强度 fcu. o = 59. 9M Pa; 水泥 28d抗压 强度实测值 fce, g = 42. 5 , Cc = 1. 10 fce = fce, g @ Cc = 46. 75M Pa。 无混凝土回归系 数统计资料, 采用碎 石, 查表