1.概述
根据混凝土工程对混凝土性能的要求,结合调研的当前预拌混凝土企业的配合比设计和使用情况分析,工作性设计对混凝土现代化施工工艺有重要的意义。提高新拌混凝土的工作性可以改善混凝土的填充性、易密性和匀质性,从而满足混凝土结构的施工性要求。因此,根据实践需要,应该在配合比设计阶段充分考虑工作性要求,以工作性为基础建立配合比设计方法,在现场采取科学的混凝土拌和物质量验收方法,确保混凝土结构的最终质量。
2.混凝土配合比设计方法
2.1配合比设计的信息收集
(1)工程信息资料
任何预拌混凝土都是为工程及工程施工服务的,配合比的设计必须满足工程要求。 除满足强度要求外,还必须满足工作性的要求。 此外,为保证混凝土工程的安全性、耐久性,还必须满足相应技术规程、规范、标准的要求。
(2)原材料质量信息
目前预拌混凝土市场发展迅速, 市场上原材料供应紧张,原材料来源复杂,混凝土配合比的设计必须针对原材料实际状况而确定, 并能根据原材料波动情况及时作出配合比调整。
(3)环境条件
环境条件一般包括温度、湿度、交通状况等。不同的环境条件对配合比设计的要求不同, 如夏季施工,由于气温较高,混凝土表面水蒸发速度较快, 应考虑防止预拌混凝土干缩裂缝和混凝土坍损过大,这就要求在配合比设计时适当降低砂率,降低砂率可加快现浇混凝土表面水析出速度,以平衡混凝土表面水蒸发速度,防止干缩裂缝,降低砂率还有利于减少坍损。
2.2 参数的选择
(1) 使用《普通混凝土配合比设计规程》选择参数在《普通混凝土配合比设计规程》中,就参数的选取有一些规定, 这些规定是根据生产实践中的经验得来的,可直接使用,例如:在用水量的确定上,采用细砂时,每立方米混凝土用水量可增加5~10 ㎏ ,采用粗砂时 ,则可减少 5~10 ㎏ ,对流动性、大流动性混凝土的用水量,以坍落度 90 mm 的用水量为基础,按坍落度每增大 20 mm,用水量增加 5 ㎏。
对砂率的选取有下列规定:a、 对细砂或粗砂,可相应地减小或增大砂率。 b、对单粒级粗骨料配制混凝土时,砂率应适当增大。c、对薄璧构件,砂率取偏大值。
上述内容,均为规程中根据原材料状况对配合比设计参数的选择进行确定,日常生产中碰到的情况要复杂得多, 这就要求我们根据原材料检验结果,综合考虑各方面因素,做好设计参数的选择,对能够根据原材料检验结果来确定的参数,一定要先检验后确定参数, 以确保配合比计算结果的可靠性。
(2)参数选择调整
在混凝土强度试验的配合比确定过程中,必须根据混凝土配合比设计条件要素, 正确选取水灰比、砂率、用水量等,称之为参数选择调整。
a、参数选择调整是经验性调整,参数选择调整是以经验、数据积累为基础的调整。
b、参数选择调整是趋势性调整,当我们确定某一条件要素发生变化时,必须计算这种变化对混凝土性能的影响,设计计算时,就要合理选择参数,以消除这一因素变化,对混凝土性能的影响。
c、参数选择调整是主观性调整,我们能够对某种因素(在其它因素不变的情况下)的影响做定量分析,做定量分析只是调整过程中的一个手段。 但实际上,各种因素之间是相互影响的,混凝土性能是否符合设计要求, 也是各种因素共同作用的结果,必须以试配的结果为验证,所以参数选择调整是主观性的调整,最终参数的选择还必须以试配结果为确定。
d、 参数选择调整,不能代替试配后的调整,更不能代替试配。
2.3试配
2.3.1试配应采用工程中实际使用的原材料
(1)取样的代表性
在料堆上取样,因为影响取样代表性的因素太多,(例如:料堆的大小、堆料的方向、自然环境因素、人为因素),试配所需材料建议在输送过程中连续均衡取样。
(2)制样
制样必须注意两点,一是样品能真正代表原材料,二是样品必须具有高度均匀性。 常用的制样方法为四分法。
(3)资料收集
所有原材料, 都必须严格根据国家标准检验后,才能根据检验结果计算配合比,进行试配。在实际工作中,可能来不及等所有原材料检验结果出来以后,就要进行试配,那么,作为试配方案确定的人员,就要注意收集原材料统计数据,着重做好下面的工作:
a、日常收集原材料供应商的检验、试验报告。
b、建立企业自身对原材料检验的数据库,对各供应商供应的原材料要建立***的分析台帐,并根据统计、分析结果,定期评价供应商检验报告的可靠性和准确程度,供应商检验报告长期可靠、准确的在混凝土配合比设计计算时,报告结果可直接应用。
c、对定点供应的水泥,要掌握水泥的强度增长规律,并能用回归分析法依据水泥早期强度推定水泥的 28 d 强度。
2.3.2试配时的拌和方法
实践表明,混凝土搅拌方法对混凝土的性能具有一定的影响,特别对混凝土坍落度和坍落度损失影响较大。
2.3.3混凝土性能及强度试验
按计算的混凝土配合比首先进行试拌,检查拌和物的坍落度和工作性。 当坍落度和工作性不能满足要求时,在保证水灰比不变的条件下,相应调整用水量和砂率,直到符合要求为止,可以确定此时配合比为强度试验基准配合比。
混凝土强度试验至少采用三个不同配合比,一为基准配合比,另外两个配合比的水灰比,宜较基准配合比分别增加或减少 0.05,其用水量与基准配合比基本相同,砂率分别增加或减少 1﹪。
在条件(材料、时间、人力)许可的情况下,强度试配试块组数越多,试配结果的可靠性越大,在强度试配试块组数的选择上,应尽量满足数据统计分析和强度检验评定的要求。
2.3.4混凝土配合比试配后调整
一次性试配的结果, 不一定能达到预期的效果,在满足强度要求的情况下,还要满足混凝土性能要求,这就要求我们在试配结果的基础上进行调整,并最终确定配合比。
(1)通过检查试拌混凝土的坍落度和工作性,确定适宜的用水量。
(2)通过检查试拌混凝土的工作性和凝结时间,确定适宜的外加剂(缓凝减水泵送剂)用量及砂率。如保水性不好, 凝结时间过长的可适当减少外加剂使用量及适当提高砂率。如果拌和稠度过大,坍损较高,可适当增加外加剂用量或适当降低砂率。
当然,外加剂用量的调整,必然会影响到减水效果,必须调整水灰比及用水量。
(3)以混凝土强度检验结果,确定混凝土水灰比,并以此为依据,计算各种胶凝材料用量。强度检验结果偏高,可适度提高水灰比,强度检验结果偏低,可适当降低水灰比。 水灰比的调整幅度参照水灰比和强度关系曲线,并根据试配结果来确定。
当生产任务较紧,可检验混凝土 1 d 或 3 d 强度,再参照以往数据积累,根据 1 d 或 3 d 强度用回归分析法推导 28 d 强度, 再依据推导出的 28 d强度结果,调整混凝土水灰比。
(4)以实测的混凝土容重和试拌时确定的砂率为依据,分别计算粗、细集料的用量。
作者简介:
马秀新(1963—),女,工程师,主要从事工程质量检测工作。
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