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数字量化混凝土实用技术---原材料篇

新闻动态

NEWS information

数字量化混凝土实用技术---原材料篇

分类:
行业资讯
作者:
混凝土网
来源:
网络转载
发布时间:
2020/10/15 15:11
浏览量
【摘要】:
普通混凝土的原材料有:水泥、砂、石、水,如果是有特殊性能要求的,还会添加各类不同的外加剂。

  数字量化混凝土实用技术-----原材料篇

  1、水泥

  水泥作为混凝土的最重要的原材料,对混凝土的强度和性能起到最关键的作用,因此水泥质量的优劣直接影响混凝土的工作性、强度和耐久性。在混凝土配合比设计的过程中,数字量化混凝土实用技术以多组分混凝土理论为计算依据,计算过程中与水泥有关的基础参数主要包括抗压强度、表观密度、需水量、比表面积、C3A和SO3,这些参数是通过国家标准检测得到。在配合比设计过程中考虑的影响参数有水灰比、考虑的过渡性参数有水泥在标准胶砂中的体积比、标准稠度水泥浆体的表观密度、标准稠度水泥浆体抗压强度和水泥的质量强度比。

  抗压强度是水泥最重要的技术指标,水泥抗压强度的高低直接影响混凝土的承载能力,因此配制混凝土的时候选择强度满足国家标准显得非常必要。由于水泥的检测采用固定水灰比,因此本书的观点认为,硅酸盐系列水泥的抗压强度主要取决于水泥熟料的强度和掺量。熟料强度与烧制工艺紧密相关,烧制工艺越合理,熟料强度就越高,水泥强度就越高;当使用同一种熟料时熟料掺量越高,水泥抗压强度就越高。

  因此当混凝土配制强度相同时,如果胶凝材料为水泥,应该使用抗压强度最高的水泥浆体,浆体的用量最少,配制的混凝土成本最低,这时胶凝材料最佳的水灰比是标准稠度用水量对应的水胶比。

  2、矿粉

  矿渣粉是混凝土生产过程中用量较大的一种矿物掺合料,由于活性较高,正常情况下我们只考虑他的反应活性。在配制高强高性能混凝土的时候,由于采用超细矿渣粉,这种条件下我们就考虑填充效应。在配合比设计过程中,为了降低水泥的水化热,大量使用矿渣粉。

  3、粉煤灰

  粉煤灰是混凝土生产过程中用量仅次于水泥的一种矿物掺合料,由于颗粒较粗,一般情况下我们只考虑他的反应活性,不考虑他的填充效应。在配合比设计过程中,当我们使用高强度的水泥时,由于配制低等级混凝土使用的水泥量较少,因此我们主要利用粉煤灰活性低的特点,用粉煤灰等活性代替水泥,增加胶凝材料用量,解决浆体包裹砂石的问题,达到改善混凝土工作性的目的。

  4、外加剂性能及复配

  在拌制混凝土过程中掺入的、用以显著改善混凝土性能的化学物质,称为混凝土化学外加剂,简称混凝土外加剂,其掺量一般不大于水泥质量的5%。在混凝土中掺入不同种类的外加剂,可获得改善混凝土拌合物和易性和硬化后混凝土性能、节省水泥、节约能源、加快施工速度、减轻劳动强度等多种效果。目前,我们国家使用的预拌混凝土全部掺入外加剂。

  在不影响混凝土拌合物和易性的条件下,具有减水及增强作用的外加剂,称为混凝土减水剂,我们国家将减水剂按照减水率的高低分为三类,即减水率大于8%小于15%的称为普通减水剂;减水率大于15%小于25%的称为高效减水剂;减水率大于25%的称为高性能减水剂。按其对混凝土性质的作用分为早强减水剂、缓凝减水剂和引气减水剂。按化学成分分为木质素磺酸盐系、萘系、三聚氰胺树脂系、糖蜜系、聚羧酸盐系、氨基磺酸盐系、脂肪族羟基磺酸盐系等减水剂。为了解决当前混凝土配制过程中存在的对泥的适应性差,坍落度损失快的技术难题,我们研制了初始坍落度通过通过减水组分解决,坍落度损失通过保坍组分解决的复配方案。其中保坍组分改变以往采用各种小料调整的思路,改用保坍母液解决,建立保坍时间与保坍母液掺量之间的对应关系,实现保坍时间的可控性。

  5、砂子

  砂的颗粒级配是指大小不同颗粒的搭配程度。采用孔径为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm的标准筛,将500g干砂由粗到细依次筛分,然后称量每一个筛上的筛余量,并计算出各筛的分计筛余百分率。根据多组分混凝土理论,配制混凝土时,我们采用的混合砂将0.16mm、0.315mm和0.63mm三个筛子的分计筛余量分别控制在20%是最佳的。

  粒径小于0.075mm的黏土、淤泥、石屑等粉状物统称为泥。块状的黏土、淤泥统称为泥块或黏土块(对于细集料指粒径大于1.20mm,经水洗手捏后成为小于0.60mm的颗粒;对于粗集料指粒径大于4.75mm,经水洗手捏后成为小于2.36mm的颗粒)。泥常包裹在砂粒的表面,因而会大大降低砂与水泥石间的界面黏结力,使混凝土的强度降低,同时泥的比表面积大,吸附大量的外加剂,降低混凝土拌合物流动性,或增加拌合用水量和水泥用量以及混凝土的干缩与徐变,并使混凝土的耐久性降低。泥块对混凝土性质的影响与泥基本相同,但危害更大。

  在混凝土配合比设计技术过程中,考虑资源短缺,本书中混凝土用砂控制含泥量小于5.0%,泥块含量小于2.0%。

  6、石子

  粒径大于4.75mm的集料称为粗集料,简称为石子;粗集料公称粒径的上限称为该粒级的最大粒径,石子分为连续级配和单粒级。我国标准按照公称直径将可以用于泵送施工的石子分为六档:10mm、16mm、20mm、25mm、31.5mm、40mm。其中10mm主要用于灌浆料,16mm主要用于自密实混凝土、20mm和25mm主要考虑石子可以通过钢筋便于施工,31.5mm和40mm主要考虑了使用的混凝土泵管的粗细。按照多组分混凝土理论,大流动性混凝土中石子悬浮于水泥混合砂浆之中,因此配合比设计计算过程中密度使用石子的堆积密度;砂子用量以石子空隙率为依据,石子空隙率越小,使用的水泥混合砂浆越少,配制的混凝土体积稳定性越好,石子的质量越好。因此在混凝土配合比设计中主要考虑的参数是堆积密度、空隙率、吸水率和表观密度。

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