詳細(xì)介紹
抗凍抗?jié)B混凝土配合比的設(shè)計(jì)與注意事項(xiàng)
抗凍抗?jié)B混凝土配合比的設(shè)計(jì),不但要滿足工程設(shè)計(jì)和施工要求,還要考慮經(jīng)濟(jì)成本;炷僚浜媳鹊脑O(shè)計(jì)是否合理,關(guān)系到混凝土拌合物的性能和其成型后的力學(xué)性能與抗凍抗?jié)B性能是否滿足設(shè)計(jì)要求。因此,在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)工程的設(shè)計(jì)要求、施工條件、結(jié)構(gòu)型式和原材料的狀況,配制出滿足強(qiáng)度和耐久性等要求的混凝土,同時(shí)在保證工程質(zhì)量的前提下,盡量節(jié)約水泥,合理使用材料,降低工程成本,達(dá)到設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用滿足混凝土抗凍抗?jié)B指標(biāo)的原材料
相對普通混凝土,抗凍抗?jié)B混凝土所用原材料的質(zhì)量要求要比普通混凝土高。
1.1 水泥
水泥的質(zhì)量對混凝土的質(zhì)量起決定性作用,抗凍抗?jié)B混凝土應(yīng)選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,強(qiáng)度等級不低于42.5 級。
1.2 粗骨料
選擇良好的級配可以減小骨料間的空隙率,增強(qiáng)混凝土拌合物的密實(shí)性、和易性,同時(shí)大大提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性,節(jié)約膠凝材料用量。粗骨料的含泥量不得大于1.0%。
1.3 細(xì)骨料
細(xì)骨料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈、級配良好的河砂,或細(xì)度模數(shù)2.4~2.8、石粉含量6%~18%的人工砂。

1.4 其他
抗凍抗?jié)B混凝土中摻入適量的粉煤灰,不僅可以節(jié)約水泥,降低工程造價(jià),還可以改善拌合物的工作性,增加混凝土的密實(shí)性,提高抗凍抗?jié)B性能。
抗凍抗?jié)B混凝土中應(yīng)摻加引氣劑或引氣減水劑,使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生微小均勻的氣泡,提高抗凍融性和抗?jié)B性,從而滿足混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求和使用要求。含氣量應(yīng)控制在3%~5%。
拌制或養(yǎng)護(hù)混凝土用水,不能含有對混凝土中鋼筋產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)。
根據(jù)拌合物的性能選擇適宜的混凝土配合比
為了讓混凝土具有適宜的工作性、強(qiáng)度和良好的抗凍抗?jié)B性,必須充分滿足工程設(shè)計(jì)和施工要求,單位用水量、水膠比和砂率是配合比設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
2.1 單位用水量
單位用水量是指單位體積混凝土中水的質(zhì)量。在滿足工作要求的前提下,選用較小的用水量,用水量決定了混凝土拌合物的流動(dòng)性和密實(shí)性。混凝土拌合物用水量增加,流動(dòng)性會(huì)提高,拌合物的粘聚性和保水性會(huì)降低。在振搗過程中,水泥漿體與骨料分離,出現(xiàn)流漿、離析、泌水現(xiàn)象,降低了混凝土的強(qiáng)度和抗凍抗?jié)B性。因此,在水膠比不變的情況下,增加用水量就要增加水泥用量,才能讓混凝土拌合物的流動(dòng)性及和易性更好。當(dāng)水泥漿過多時(shí),粗細(xì)骨料的用量必然會(huì)相對減少,對混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生一定影響,也會(huì)增加水泥用量,提高混凝土的造價(jià)。所以,水泥漿用量應(yīng)根據(jù)具體條件,在滿足強(qiáng)度、抗凍抗?jié)B性能的條件下合理使用。

2.2 水膠比
水膠比是指單位體積混凝土中水與膠凝材料的質(zhì)量比。混凝土的強(qiáng)度和耐久性在很大程度上取決于水膠比。當(dāng)用水量相同時(shí),水膠比變大,膠凝材料用量減少,混凝土內(nèi)部的孔隙增多,密實(shí)性降低,流動(dòng)性變大,從而影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。當(dāng)水膠比變小,膠凝材料用量增加,混凝土的孔隙率降低,密實(shí)性增加,混凝土的強(qiáng)度和抗凍抗?jié)B性變好,但工程成本會(huì)增加。因此,在滿足混凝土的強(qiáng)度和抗凍抗?jié)B性能的前提下,應(yīng)根據(jù)施工要求選用合適的水膠比。
2.3 砂率
砂率是指單位體積混凝土中砂與砂、石總量的質(zhì)量比。砂率對混凝土拌合物的工作性、強(qiáng)度和耐久性等有顯著影響。當(dāng)砂率過大時(shí),骨料的總表面積增大,在水泥漿用量一定的條件下,混凝土拌合物就顯得干稠,流動(dòng)性小。當(dāng)砂率過小時(shí),雖然骨料的總表面積減小,但由于砂漿量不足,不能在粗骨料的周圍形成足夠的砂漿層來起粘聚作用,因而混凝土拌合物的粘聚性與保水性變差,甚至出現(xiàn)離析、泌水等不良現(xiàn)象。因此,應(yīng)選取最優(yōu)砂率,抗凍抗?jié)B混凝土的砂率宜控制在35%~45%,通過坍落度試驗(yàn)確定。
2.4 其他
新拌混凝土應(yīng)具備以下特性:一是滿足運(yùn)輸和澆筑的流動(dòng)性。二是不為外力作用發(fā)生離析的凝聚性。三是不產(chǎn)生分層、泌水的穩(wěn)定性和易于澆筑振搗的密實(shí)性。根據(jù)原材料的性能及計(jì)算出的配合比,依據(jù)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》(SL352—2006)的要求及相關(guān)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行混凝土拌合物的性能試驗(yàn);炷僚浜媳扔(jì)算采用假定密度法,拌和采用型號為SJD- 60型單臥軸強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī),然后進(jìn)行拌合物的和易性、坍落度、含氣量、凝結(jié)時(shí)間、容重等試驗(yàn),判斷混凝土拌合物的工作性。當(dāng)混凝土外觀、和易性良好,能夠滿足混凝土的設(shè)計(jì)和施工要求時(shí),根據(jù)初步確定的水膠比、用水量、砂率、外加劑摻量等確定基準(zhǔn)配合比。在基準(zhǔn)配合比的基礎(chǔ)上,水膠比分別增大和減小0.05 進(jìn)行試拌,用水量不變,砂率可增加和減少1%。符合要求時(shí),再人工翻拌3 次后成型抗壓、抗?jié)B、抗凍試件。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d 后,混凝土的抗壓強(qiáng)度試件經(jīng)試壓大于配制強(qiáng)度??jié)B試件水壓加至規(guī)定壓力,在8 h 內(nèi)6 個(gè)試件中表面滲水的試件少于2 個(gè)時(shí),抗凍試件在吸水飽和后經(jīng)反復(fù)凍融循環(huán)后,相對動(dòng)彈性模量值不小于60%,重量損失率不超過5%。拌和間溫度嚴(yán)格控制在(20±5)℃,都滿足要求后確定設(shè)計(jì)配合比。
注意事項(xiàng)
一、在施工中要嚴(yán)格控制引氣劑。在低強(qiáng)度等級混凝土中摻加引氣劑,可明顯改善新拌混凝土的性能,提高混凝土的和易性、流動(dòng)性、粘聚性,降低離析和泌水。在相同坍落度條件下,可以降低混凝土拌合物的用水量,節(jié)約水泥。同時(shí),引氣劑還可以減少新拌混凝土的坍落度損失。但是,過量摻加引氣劑會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生很多氣泡,氣泡占據(jù)一定空間,密實(shí)度降低,對混凝土的強(qiáng)度和抗凍抗?jié)B性影響很大。所以,應(yīng)確定合適的引氣劑摻量,嚴(yán)格控制混凝土的施工質(zhì)量。引氣劑摻量合適,含氣量達(dá)到一定數(shù)量,混凝土才能獲得良好的抗凍性能和抗?jié)B效果。
二、在施工中要嚴(yán)格控制含氣量。含氣量對混凝土的和易性、泌水率、強(qiáng)度、耐久性都有一定影響。含氣量過大,使混凝土中引入過多的氣孔,孔隙率增加,孔洞太多,容易形成蜂窩狀,導(dǎo)致混凝土不密實(shí),強(qiáng)度降低,抗凍抗?jié)B性能下降。含氣量過小,混凝土的和易性差,抗凍性差。因此,要將含氣量控制在3%~5%。
總 結(jié)
抗凍抗?jié)B混凝土除了正確進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),合理選用原材料,并根據(jù)現(xiàn)場原材料的實(shí)測情況調(diào)整施工配合比,還要嚴(yán)格按照施工規(guī)范技術(shù)要求進(jìn)行施工。施工現(xiàn)場原材料的品種、質(zhì)量等有明顯變化時(shí),要及時(shí)調(diào)整配合比。只有嚴(yán)格控制水膠比,加強(qiáng)控制環(huán)境溫度、運(yùn)輸和澆筑技術(shù),加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),使混凝土處于濕潤狀態(tài),才能更好地保證抗凍抗?jié)B混凝土的質(zhì)量。
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