自密实混凝土配合比设计方法和步骤.docx
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1、自密实混凝土配合比设计方法和步骤自密实混凝土具有很高的流动性而不离析、不泌水,能不经振捣或少振捣而自动流平并充满模型和包裹钢筋的混凝土。由于自密实混凝土对振捣的消除,显著降低了普通振捣混凝土施工中的噪音污染,明显改善混凝土的施工性,降低劳动成本;节约振捣机具和能耗,从而减少机械费用及人工费用,具有较好的经济效益。且在生产中需大量添加粉煤灰、粒化高炉矿渣等工业废料,又有利于资源得到有效的利用。1原材料的选择1.1 水泥配制自密实混凝土一般采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,应符合国家标准GB175-2007通用硅酸盐水泥的规定。而对于有温控要求的大体积自密实混凝土需要选用矿渣硅酸盐水泥、中热或低热水
2、泥,水泥需具有较低的需水性,并能与所用的高效减水剂有较好的相容性。1.2 掺和料自密实混凝土中掺加掺和料主要目的是改善混凝土的工作性、提高混凝土耐久性和降低混凝土水化热。可选用粉煤灰、粒化高炉矿渣粉等作为矿物掺和料。粉煤灰应符合国家标准GB/T1596-2005用于水泥和混凝土中的粉煤灰规定,自密实混凝土优先使用I级粉煤灰,也可以使用II级粉煤灰,但要控制需水量比不超过100%。粒化高炉矿渣粉应符合国家标准GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉的规定,自密实混凝土宜使用S95级矿渣粉。1.3 骨料粗骨料宜采用连续级配或2个及以上单粒径级配搭配使用,最大公称粒径不宜大于2
3、0mm;对于结构紧密的竖向构件、复杂形状的结构以及有特殊要求的工程,粗骨料的最大粒径不宜大于16mm。粗骨料中的针片状颗粒含量对自密实混凝土间隙通过性影响较大,其含量不宜超过8%,粗骨料含泥量及泥块含量应分别小于1.0%,0.5%。细骨料宜采用级配II区的中砂,天然砂的含泥量、泥块含量以及人工砂的石粉含量应符合标准JGJ 52-2006普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准的规定。1.4 外加剂外加剂性能应符合GB8076-2008混凝土外加剂和GB50119-2013混凝土外加剂应用技术规范中的有关规定。外加剂应具有较大的减水率、较好的缓凝保塑性。对于有抗冻要求的自密实混凝土需掺加引气剂,其掺
4、量应控制含气量不超过5%为限,含气量过大不仅会严重降低混凝土强度,而且会影响到自密实混凝土的流动性。自密实混凝土拌合物因流动度大常有离析现象,一般在外加剂中掺加增稠剂来解决,增稠剂应用最多的有纤维素醚和甲基纤维素两种。2自密实混凝土拌合物性能试验方法自密实混凝土拌合物除应满足普通混凝土拌合物工作性外,还应满足自密实性能要求。自密实混凝土自密实性能包括:填充性能、抗离析性能、间隙通过性能。其中填充性能是自密实混凝土拌合物的必检项目,对高流动高填充性的自密实混凝土,应有抗离析性能要求。填充性能:用坍落扩展度和扩展时间T500检测与判别。填充性能是自密实混凝土拌合物控制性指标,按施工难易程度分为3个
5、性能等级,无配筋或少配筋的混凝土结构物、泵送浇筑施工的工程、截面较小无需水平长距离流动的竖向结构物,坍落扩展度要求在550655mm;一般的普通钢筋混凝土结构,坍落扩展度要求在660755mm,扩展时间T500不小于2s;结构紧密的竖向构件、形状复杂的结构,粗骨料最大粒径不大于16mm,坍落扩展度要求在760850mm,扩展时间T500不大于2s。抗离析性能:用离析率判别。抗离析性能是自密实混凝土拌合物自密实性能可选指标,按流动距离和钢筋密集程度分为2个性能等级,混凝土流动距离小于5m、钢筋净距大于80mm的薄板和竖向结构,离析率不大于20%;混凝土流动距离大于5m、钢筋净距大于80mm的竖向
6、结构,离析率不大于15%;当混凝土流动距离大于5m、钢筋净距小于80mm的竖向结构,离析率宜小于10%。3 自密实混凝土配合比设计原则配制自密实混凝土主要平衡高流动性和抗离析性之间的矛盾,通过试验正确选择砂、石体积是自密实混凝土配合比设计中的主要参数指标。自密实混凝土配合比设计原则主要包括以下4条:和易性要求:自密实混凝土不仅具有流动性、粘聚性和保水性,而且要具有自密实性。强度要求:符合设计要求的强度等级。耐久性要求:自密实混凝土由于胶凝材料和用水量较大,导致收缩也大,因此必须处理好自密实性、力学性和体积稳定性等方面的关系。经济性要求:在确保和易性、强度和耐久性要求的前提下,尽量减少水泥和外加
7、剂用量。4 自密实混凝土配合比设计方法和步骤4.1 确定单方混凝土中粗骨料和细骨料用量配制自密实混凝土配合比时,在水胶比、用水量与胶凝材料用量确定的情况下,粗骨料的体积是影响混凝土拌合物和易性的重要因素。经过大量试验成果表明,中低强度自密实混凝土每方用量中粗骨料密实体积宜控制在0.280.35m3。粗骨料体积含量过小时,会显著降低混凝土弹性模量等力学性能;粗骨料体积含量过大时,则会显著降低混凝土拌合物的和易性,不能满足自密实性能的要求。除粗骨料外,自密实混凝土中的砂浆性质对混凝土拌合物和易性起到关键作用。而砂浆中砂的体积分数能显著影响砂浆的稠度,从而影响到混凝土拌合物的和易性。通过试验统计,中
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