高强混凝土剪力墙收缩裂缝控制措施及其配合比优化方案
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施工技术
广东 建材 21 年第 8 02 期
高强混凝 土剪力墙 收缩裂缝控制措施 及其配合 比优化方案
伍柏辉 ( 建都混凝土有 限公司)
摘 要:伴随现代建筑技术的发展, 大型高层建筑物设计中普遍采用现浇剪力墙结构设计, 并使用
高 强度 泵 送 混 凝 土 浇注 施 工 。 预 拌 混 凝 土 快速 发 展 的 同时 也 带 来 一 个 问题 — — 结 构 裂 缝 , 果 发 生 但 如 裂缝 , 导 致建 筑 物 发 生 渗 漏 甚 至 影 响到 结 构 构 件 的 耐 久性 和 安 全 性 , 以对 于 高 强 混 凝 土 结 构 的裂 会 所 缝应 引起 足 够 的重 视 。
表 4
凝 结 时 间
初 凝 (— i ) h m n
1- 5 4 3
终 凝 (- i) hm n
l —0 5 5 Βιβλιοθήκη R 33 . 0 1
抗 压 强度 (p ) M a R 7
4 . 52
l
l
R6 5
6 . 96
通过 拆 除外 模板 观察 到 ,在还 没 有施 加 外荷 载 时 , 制 粗细 骨料 的含 泥量 。 选用 颗 粒好 、 粒径 大 、 续 级配 良 连 已经 产 生 早 期 的裂 缝 , 且裂 缝 分 布 规律 , 置 几乎 与 楼 好 的石 子 , 位 有利 于 发 挥 粗骨 料 的骨 架作 用 , 高混 凝土 提 面垂 直 。所 以我们 可 以判 断该 裂缝 不 是荷 载所 造 成 的 , 的体积 稳 定性 。 于 C 0以上 的混凝 土 可 以采 用 5 d 对 6 6 标 而是 由剪 力墙 变 形变 化 引起 的 。 养 抗 压 强度 作 为 强度 评定 。优化 后 的配 合 比数 据 如表 、 。 综 上 分 析 该剪 力 墙 的裂 缝 成 因是 : 混凝 土 收 缩 裂 3 表 4 缝。 ( 建筑 材料 方面 可 以在混 凝土 中掺入 膨胀 剂 , 一 2 ) 在 混凝 土收 缩 : 混凝 土 的收缩 机 理主 要 取决 于 水化 水 定程 度 上补 偿混 凝土 的收 缩应 力 , 能有 效减 少 混凝 土 的 泥 浆 中 的水分 子 、 毛细 冷凝 、 面张 力 。 表 根据 发生 的 时间 收缩 裂 缝 。
施 工人 员不 得随 意集 中; 混凝 土尽 量均 匀 , 称 浇灌 、 对 必
所 以与普 通模 板施 工相 比 , 型干 法 滑模 能保 证 不 新
要 时 按要 求 换 向浇 灌 、 时纠 偏 ; 持 支撑 杆 的稳 定和 爆模 、 涨模 。 ● 及 保 不 垂 直度 , 别是 支撑 杆 接 长 时接 头 处应 处 理 好 ( 特 采用 满
O5 .
2 0%
容 重
O % 245 0
1 2 ~
8 % 0
1 3 (g m) ~ k/ 3
3% 5
2. % 5
注: 华润水泥 P I 2 5 、I I4 .R 级粉煤灰 、9 ¥ 5级矿渣 粉、 萘系高效减水剂 、 西江砂
表 2
凝结 时 间 初 凝 (- i ) h m n 终 凝 (- i) hmn
见 文 献 : . . e , e h m s r o c m n a d F M L a ’h c e i t y f e e t n
concrete”, A o d L n o , 9 0 结 果表 n l, od n 17)
4结 论
高 强混凝 土连 续剪 力墙 的裂 缝 控制 应从 设 计 、 原材
[] 1 刘数华 , 李家 正 译 . 混凝土 配合 比设计 (O C E E M X D - C N R T I E
小。
3配合比的优化和裂缝的控制措施
的收缩 应力 , 用细 度模 数 为 30 . 选 . ~3 3的粗 砂 , 严格 控
IN. ( 配合 比优 化 方面 可 以在水 灰 比不 变前 提 下 , 当 S G ) 中国建材工业 出版社 1 ) 适 2 刘数 华 , 冷发 光 , 丽华 译 . 凝土 新技 术 (H E O— 李 混 TENW CN 降低 总胶 凝 材 料用 量 , 高矿 渣 粉 掺 量 , 提 降低 水 泥浆 体 []
配 施 明: 灰 比一 定 料控 制 、 合 比优 化 、 工方 法 和 建筑 构 造 等 多 方面 着 水 手, 尽量减 少 诱发 裂缝 的产 生 内在 因素和 外在 条件 。 ● 时 , 一灰 比 ( 料 与胶 凝 材 料 之 比) 高 , 骨 骨 越 自由干 缩越 【 参考 文 献】
比和水 泥 用量 。
凝 土的养 护环 境 , 到控制 墙体 裂缝 的 目的 。施工 中 当 达
() 2干缩 。 混凝 土干 缩是 指混 凝土 硬化 过程 的体积 收 混 凝土 初 凝 后 , 尽 早地 覆 盖 保 水养 护 , 当延 长养 护 应 适 缩, 自初凝 开始 。 料对 混凝 土干 缩 的影 响显 著 , 骨 因为骨 时 间 , 少混 凝土 内外 的温 差 , 高 混凝 土 的抗 裂 能力 。 减 提 料 能够 限制 水 化 水 泥 浆 的干 缩 : 料 越 坚硬 , 限制 水 骨 它 泥 浆干 缩 的效 果就越 好 。根 据混 凝 土标 准 干缩 试验 ( 参
一
度 减 少 , 是 , 果 表 面 有 泌 水 , 塑 性 收 缩 就 不会 发 混 凝 土结 构 的含钢 率 或 减 小钢 筋 直 径 都可 提 高 材料 的 但 如 则 生 。当这 种 自由收缩受 到某 些 约束 ( 面钢 筋 对 混凝 土 抗 裂性 能 , 减 小 钢 筋直 径 、 密 间距 要 比提 高 含钢 率 楼 但 加 的约束 或地 面对 混 凝土 的 约束 等) 时 就会 形成 拉 应力 , 效 果 明显一 些 , 且应 该考 虑适 当 的温度 筋 。 而 当拉应 力 打 印混凝 土 的抗 拉强度 时, 混凝 土就 会 开裂 。 ( 延 长拆 模 时 间,并 且拆模 时不要 马上 移 走模 板 , 6 ) 混 凝 土 塑 性 收缩 及 其 引起 的开 裂 风 险 主要 取 决 于 水灰 而是 先 让模板 拆 开一条 缝 隙作浇 水 养护 用 , 而改 善混 从
框 架 剪 力墙 结 构 , 建筑 面 积 约 5 30z其造 型 较 复 杂 , 2 0m, 高 l 4 9 ,混凝 土 剪力墙 墙 东南两 面 长度 分别 为 1 0 l. m 2m
2 裂缝成因分析
一
般情 况下 , 工程 构件裂 缝 产生 的主 要 原 因可分 为 和 10 , 下 室柱 间距 为 6 5m 地 m至 7 , 高 4 5 , 下 室 m层 .m 地 两 大类 : ①是 动 、 荷载 和其 他各 种外 力 引起 的裂 缝 ; 静 ② 混 凝 土 剪 力 墙 厚 3 0 m 墙 内配 横 竖 双 向钢 筋 网, 用 0m , 采 是 由混 凝土 内外温 差 、 收缩 或地 基不 均匀 沉 降等 变 形荷 高强泵 送混 凝土 C 0 配合 比数 据如表 1 表 2 6, 和 。 载 引起 的裂 缝 。此 外 , 结构布 置 和建 筑物 外 形也 是产 生 该工程于 21 年 0 01 4月开 始 施 工 ,0 1年 8月 第 21 裂 缝 的重要 原 因。 段 地 下 室混 凝土 外 墙 浇筑 三 天 后拆 模 发现 大 量 竖 向
段 不 同 , 混凝 土 中有 三种 不 同 的收缩 类 型 : 性 收缩 ; 在 塑 ( 建筑 施工 方面应 降低一 次浇 筑 剪力 墙 的长度 , 3 ) 适 干缩 ; 自收缩 。本 文主 要探 讨混 凝 土前 期 的塑 性 收缩 和 当 留置后 浇 带 , 混 凝 土 收缩 变 形趋 于稳 定 后 , 待 再浇 筑 干缩 。 留缝 部位 , 从而 减 少 混凝 土 收 缩 应 力 的集 中, 降低 混凝 () 性收 缩 。 当混 凝 土还 处于 塑 性状 态 时 , 1 塑 由于 干 土 开裂 的几 率 。 燥 , 份 可能会 从 混凝 土表 面散 失 。水 也 可 能因 为毛 细 水 ( 结构 设计 方面 可 以在剪 力墙 的 中部 设置 圈梁 , 4 ) 能
管吸力 从 干燥 混凝 土基 层 散失 。 这种 类 型 的收缩 一般 发 有 效提 高 剪 力墙 的刚 度 、 体 性 和抗 裂 性 , 有 效减 少 整 可 生在浇 筑 后 的 1 ~ 1 h 而 且是 暴 露在 不 饱和 空气 环 境 有 害裂 纹 的范 围。 0 2, 下 ( 对 湿 度 小 于 9% 、 速 较 大 、 相 5)风 气温 较 高 时才 会 发 (钢 筋配 筋 方案方 面 , 5 ) 配筋 原则 应 做到“ 一 点 、 细 密 生 。 由于 这些 因 素会 引起 水份 蒸发 , 新 拌混 凝 土 的长 使 点” 。即配 筋应 尽可 能采 用 小直径 、 间距 设计 。提 高 小
—
—
9 — 0 —
广东建材 21 年第 8 02 期
表 3
施工技术
水 泥 粉 煤 灰 矿渣 粉
35 5 10 0 10 1
混凝土配合 比( /。 m) 砂 碎 石
O5 .
53 7 24 5
水
1 3 ~
1O 5
减 水 剂 S
1. 2 4 1
l 2 ~
关键 词 :高强混凝土; 剪力墙; 配合比; 裂缝; 控制措施
1工程 实例
广 东省某 高 层 建筑 , 地下 室 为 二层 , 地上 3 2层 , 全
裂 痕 由底 板延 伸 至 楼面 底 , 分布 比较 有 规 律 , 均 间隔 平 为 3 m 经沉 降观测 , 发现异 常现 象 。 ~5 , 未
1 -2 3 0 l 4-5 5
R 3
35 8 .
抗 压 强 度 (P ) M a R 7
5 2 5.
R8 2
7 7 0.
时注 意混 凝土 的浇 灌方 向应相 反 , 防滑 模 系统 扭转 倾 焊后 表面 打磨 光滑) 发现 偏移 及 时纠偏 ; 凝土 出模 强 以 , 混 斜 。保证 各仓 混凝 土浇灌 速度 均衡 的措 施 : 各仓 搭配 操 度 的控制 及随滑 随抹 措施 。 混凝 土 出模强 度一 般应 控制 作 熟练程 度基 本相 同的技 工 、 适宜 的机 具 。协调 好混 凝 在 0 2 . M a范 围 内, 板滑 出后混 凝土 表 面无 捣 固 . ~0 4 P 模
1 1 O8
p%
A %
混凝 土 配 合 比参 数 碎 石 比侈 I
05 l1 2 . ~
2% 0 0 l 8% O %
容 重
2 5 40
1 3 (g m) ~ k/。
3% 3
25 .%
注 : 润 水 泥 PI4 . R 级 粉 煤 灰 、9 华 I 2 5 、I ¥ 5级 矿 渣 粉 、 系高 效 减 水 剂 、 江 砂 萘 西
置 准确 、 确保 支 撑杆 垂 直度 , 次千 斤 顶及 千 斤顶 限位 模 强度达 到 1 15P 其 ~ .M a时开始 洒 水养护 ; 必须 保证 施 工 卡位 置 应合 理 , 到 同步 滑升 , 做 每提 升 一次 调平 一次 : 操 用 水 、用 电不 间 断 ,施工 现 场应 有 备 用 发 电机 及 一座 作 平 台上 的各 种施 工活荷 载 必须均 匀 布置 ,对 称堆 放 , 4  ̄8 m 备用 水池 。 0 00
土 的供 应速度 应达 到各仓 混凝 土浇 灌 面标 高一 致 : 型 缺 陷时不 需 附加抹面 。 有捣 固缺 陷时利 用滑 模 自身 吊 新 如 干 法 ( 模) 滑 的防偏 措施 : 首先 应控 制好 支撑 杆焊 接 口位 架 、 筛取 混凝 土原浆 进行 修抹 , 并应 在 半小 时 内抹完 , 出
一
表
1
水 泥 粉 煤 灰 矿渣 粉
4 05 7 0 90
混 凝 土 配 合 比 (g m) k/。 砂 碎 石
O5 .
6 07 2 26
水
1 ~3
15 O
减 水 剂 S
1 .1 4 2
l 2 ~
90 2
p %
A%
混 凝 土 配 合 比参 数 碎石比侈 I
广东 建材 21 年第 8 02 期
高强混凝 土剪力墙 收缩裂缝控制措施 及其配合 比优化方案
伍柏辉 ( 建都混凝土有 限公司)
摘 要:伴随现代建筑技术的发展, 大型高层建筑物设计中普遍采用现浇剪力墙结构设计, 并使用
高 强度 泵 送 混 凝 土 浇注 施 工 。 预 拌 混 凝 土 快速 发 展 的 同时 也 带 来 一 个 问题 — — 结 构 裂 缝 , 果 发 生 但 如 裂缝 , 导 致建 筑 物 发 生 渗 漏 甚 至 影 响到 结 构 构 件 的 耐 久性 和 安 全 性 , 以对 于 高 强 混 凝 土 结 构 的裂 会 所 缝应 引起 足 够 的重 视 。
表 4
凝 结 时 间
初 凝 (— i ) h m n
1- 5 4 3
终 凝 (- i) hm n
l —0 5 5 Βιβλιοθήκη R 33 . 0 1
抗 压 强度 (p ) M a R 7
4 . 52
l
l
R6 5
6 . 96
通过 拆 除外 模板 观察 到 ,在还 没 有施 加 外荷 载 时 , 制 粗细 骨料 的含 泥量 。 选用 颗 粒好 、 粒径 大 、 续 级配 良 连 已经 产 生 早 期 的裂 缝 , 且裂 缝 分 布 规律 , 置 几乎 与 楼 好 的石 子 , 位 有利 于 发 挥 粗骨 料 的骨 架作 用 , 高混 凝土 提 面垂 直 。所 以我们 可 以判 断该 裂缝 不 是荷 载所 造 成 的 , 的体积 稳 定性 。 于 C 0以上 的混凝 土 可 以采 用 5 d 对 6 6 标 而是 由剪 力墙 变 形变 化 引起 的 。 养 抗 压 强度 作 为 强度 评定 。优化 后 的配 合 比数 据 如表 、 。 综 上 分 析 该剪 力 墙 的裂 缝 成 因是 : 混凝 土 收 缩 裂 3 表 4 缝。 ( 建筑 材料 方面 可 以在混 凝土 中掺入 膨胀 剂 , 一 2 ) 在 混凝 土收 缩 : 混凝 土 的收缩 机 理主 要 取决 于 水化 水 定程 度 上补 偿混 凝土 的收 缩应 力 , 能有 效减 少 混凝 土 的 泥 浆 中 的水分 子 、 毛细 冷凝 、 面张 力 。 表 根据 发生 的 时间 收缩 裂 缝 。
施 工人 员不 得随 意集 中; 混凝 土尽 量均 匀 , 称 浇灌 、 对 必
所 以与普 通模 板施 工相 比 , 型干 法 滑模 能保 证 不 新
要 时 按要 求 换 向浇 灌 、 时纠 偏 ; 持 支撑 杆 的稳 定和 爆模 、 涨模 。 ● 及 保 不 垂 直度 , 别是 支撑 杆 接 长 时接 头 处应 处 理 好 ( 特 采用 满
O5 .
2 0%
容 重
O % 245 0
1 2 ~
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注: 华润水泥 P I 2 5 、I I4 .R 级粉煤灰 、9 ¥ 5级矿渣 粉、 萘系高效减水剂 、 西江砂
表 2
凝结 时 间 初 凝 (- i ) h m n 终 凝 (- i) hmn
见 文 献 : . . e , e h m s r o c m n a d F M L a ’h c e i t y f e e t n
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高 强混凝 土连 续剪 力墙 的裂 缝 控制 应从 设 计 、 原材
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3配合比的优化和裂缝的控制措施
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配 施 明: 灰 比一 定 料控 制 、 合 比优 化 、 工方 法 和 建筑 构 造 等 多 方面 着 水 手, 尽量减 少 诱发 裂缝 的产 生 内在 因素和 外在 条件 。 ● 时 , 一灰 比 ( 料 与胶 凝 材 料 之 比) 高 , 骨 骨 越 自由干 缩越 【 参考 文 献】
比和水 泥 用量 。
凝 土的养 护环 境 , 到控制 墙体 裂缝 的 目的 。施工 中 当 达
() 2干缩 。 混凝 土干 缩是 指混 凝土 硬化 过程 的体积 收 混 凝土 初 凝 后 , 尽 早地 覆 盖 保 水养 护 , 当延 长养 护 应 适 缩, 自初凝 开始 。 料对 混凝 土干 缩 的影 响显 著 , 骨 因为骨 时 间 , 少混 凝土 内外 的温 差 , 高 混凝 土 的抗 裂 能力 。 减 提 料 能够 限制 水 化 水 泥 浆 的干 缩 : 料 越 坚硬 , 限制 水 骨 它 泥 浆干 缩 的效 果就越 好 。根 据混 凝 土标 准 干缩 试验 ( 参
一
度 减 少 , 是 , 果 表 面 有 泌 水 , 塑 性 收 缩 就 不会 发 混 凝 土结 构 的含钢 率 或 减 小钢 筋 直 径 都可 提 高 材料 的 但 如 则 生 。当这 种 自由收缩受 到某 些 约束 ( 面钢 筋 对 混凝 土 抗 裂性 能 , 减 小 钢 筋直 径 、 密 间距 要 比提 高 含钢 率 楼 但 加 的约束 或地 面对 混 凝土 的 约束 等) 时 就会 形成 拉 应力 , 效 果 明显一 些 , 且应 该考 虑适 当 的温度 筋 。 而 当拉应 力 打 印混凝 土 的抗 拉强度 时, 混凝 土就 会 开裂 。 ( 延 长拆 模 时 间,并 且拆模 时不要 马上 移 走模 板 , 6 ) 混 凝 土 塑 性 收缩 及 其 引起 的开 裂 风 险 主要 取 决 于 水灰 而是 先 让模板 拆 开一条 缝 隙作浇 水 养护 用 , 而改 善混 从
框 架 剪 力墙 结 构 , 建筑 面 积 约 5 30z其造 型 较 复 杂 , 2 0m, 高 l 4 9 ,混凝 土 剪力墙 墙 东南两 面 长度 分别 为 1 0 l. m 2m
2 裂缝成因分析
一
般情 况下 , 工程 构件裂 缝 产生 的主 要 原 因可分 为 和 10 , 下 室柱 间距 为 6 5m 地 m至 7 , 高 4 5 , 下 室 m层 .m 地 两 大类 : ①是 动 、 荷载 和其 他各 种外 力 引起 的裂 缝 ; 静 ② 混 凝 土 剪 力 墙 厚 3 0 m 墙 内配 横 竖 双 向钢 筋 网, 用 0m , 采 是 由混 凝土 内外温 差 、 收缩 或地 基不 均匀 沉 降等 变 形荷 高强泵 送混 凝土 C 0 配合 比数 据如表 1 表 2 6, 和 。 载 引起 的裂 缝 。此 外 , 结构布 置 和建 筑物 外 形也 是产 生 该工程于 21 年 0 01 4月开 始 施 工 ,0 1年 8月 第 21 裂 缝 的重要 原 因。 段 地 下 室混 凝土 外 墙 浇筑 三 天 后拆 模 发现 大 量 竖 向
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管吸力 从 干燥 混凝 土基 层 散失 。 这种 类 型 的收缩 一般 发 有 效提 高 剪 力墙 的刚 度 、 体 性 和抗 裂 性 , 有 效减 少 整 可 生在浇 筑 后 的 1 ~ 1 h 而 且是 暴 露在 不 饱和 空气 环 境 有 害裂 纹 的范 围。 0 2, 下 ( 对 湿 度 小 于 9% 、 速 较 大 、 相 5)风 气温 较 高 时才 会 发 (钢 筋配 筋 方案方 面 , 5 ) 配筋 原则 应 做到“ 一 点 、 细 密 生 。 由于 这些 因 素会 引起 水份 蒸发 , 新 拌混 凝 土 的长 使 点” 。即配 筋应 尽可 能采 用 小直径 、 间距 设计 。提 高 小
—
—
9 — 0 —
广东建材 21 年第 8 02 期
表 3
施工技术
水 泥 粉 煤 灰 矿渣 粉
35 5 10 0 10 1
混凝土配合 比( /。 m) 砂 碎 石
O5 .
53 7 24 5
水
1 3 ~
1O 5
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关键 词 :高强混凝土; 剪力墙; 配合比; 裂缝; 控制措施
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广 东省某 高 层 建筑 , 地下 室 为 二层 , 地上 3 2层 , 全
裂 痕 由底 板延 伸 至 楼面 底 , 分布 比较 有 规 律 , 均 间隔 平 为 3 m 经沉 降观测 , 发现异 常现 象 。 ~5 , 未
1 -2 3 0 l 4-5 5
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5 2 5.
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时注 意混 凝土 的浇 灌方 向应相 反 , 防滑 模 系统 扭转 倾 焊后 表面 打磨 光滑) 发现 偏移 及 时纠偏 ; 凝土 出模 强 以 , 混 斜 。保证 各仓 混凝 土浇灌 速度 均衡 的措 施 : 各仓 搭配 操 度 的控制 及随滑 随抹 措施 。 混凝 土 出模强 度一 般应 控制 作 熟练程 度基 本相 同的技 工 、 适宜 的机 具 。协调 好混 凝 在 0 2 . M a范 围 内, 板滑 出后混 凝土 表 面无 捣 固 . ~0 4 P 模
1 1 O8
p%
A %
混凝 土 配 合 比参 数 碎 石 比侈 I
05 l1 2 . ~
2% 0 0 l 8% O %
容 重
2 5 40
1 3 (g m) ~ k/。
3% 3
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注 : 润 水 泥 PI4 . R 级 粉 煤 灰 、9 华 I 2 5 、I ¥ 5级 矿 渣 粉 、 系高 效 减 水 剂 、 江 砂 萘 西
置 准确 、 确保 支 撑杆 垂 直度 , 次千 斤 顶及 千 斤顶 限位 模 强度达 到 1 15P 其 ~ .M a时开始 洒 水养护 ; 必须 保证 施 工 卡位 置 应合 理 , 到 同步 滑升 , 做 每提 升 一次 调平 一次 : 操 用 水 、用 电不 间 断 ,施工 现 场应 有 备 用 发 电机 及 一座 作 平 台上 的各 种施 工活荷 载 必须均 匀 布置 ,对 称堆 放 , 4  ̄8 m 备用 水池 。 0 00
土 的供 应速度 应达 到各仓 混凝 土浇 灌 面标 高一 致 : 型 缺 陷时不 需 附加抹面 。 有捣 固缺 陷时利 用滑 模 自身 吊 新 如 干 法 ( 模) 滑 的防偏 措施 : 首先 应控 制好 支撑 杆焊 接 口位 架 、 筛取 混凝 土原浆 进行 修抹 , 并应 在 半小 时 内抹完 , 出
一
表
1
水 泥 粉 煤 灰 矿渣 粉
4 05 7 0 90
混 凝 土 配 合 比 (g m) k/。 砂 碎 石
O5 .
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水
1 ~3
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混 凝 土 配 合 比参 数 碎石比侈 I