陶粒混凝土配合比工作总结发教学内容.docx
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陶粒混凝土配合比工作总结发教学内容
陶粒混凝土配合比设计体会
南苏龙
用轻粗骨料、轻砂(或普通砂)、水泥和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土称为轻骨料混凝土。
按用途将轻骨料混凝土划分为保温、结构保温和结构轻骨料混凝土三大类。
按骨料划分为全轻、砂轻、大孔、次轻、圆球形、普通型、碎石型轻骨料混凝土。
在核电建设工程中,轻骨料混凝土得到了广泛的应用,其中应用最多的当属以陶粒为粗骨料。
陶粒(顾名思义,就是陶质的颗粒)陶粒具有优异的性能,如密度低、筒压强度高、孔隙率高,软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。
特别由于陶粒密度小,内部多孔,形态、成分较均一,且具一定强度和坚固性,因而具有质轻,耐腐蚀,抗冻,抗震和良好的隔绝性等多功能特点。
配合比配制思路:
1.轻骨料混凝土按松散体积法进行配合比计算;2.设计参数选择,参数包括水泥用量(由试配强度确定)、用水量、砂率、粗细骨料总体积;3.按松散体积法进行配合计算粗细骨料用量和总用水量,并进行调整;4.计算的配合比通过试配和调整,并确定配合比设计值。
本文轻骨料混凝土配合比用于秦山核电二期扩建工程展厅(瞭望塔)屋面保温工程,配合比用料是以普通砂为细骨料、圆球形陶粒为粗骨料的砂轻混凝土。
1轻骨料混凝土技术要求
1.1陶粒混凝土设计强度等级LC5.0;
1.2设计密度等级1400级;
1.328d干表观密度1360~1450kg/m3;
1.4坍落度60〜80伽。
2轻骨料混凝土使用原材料情况
2.1水泥
水泥为海盐秦峰水泥有限公司P-C32.5水泥,试验结果符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》规定技术要求,水泥试验结果见表1。
表1水泥试验结果
细度/%
标准稠度用水量/%
凝结时间/min
安定性(雷氏法)/mm
抗折强度/MPa
抗压强度/MPa
初凝
终凝
3d
28d
3d
28d
5.6
26.4
240
385
1.0
4.2
6.4
16.9
38.4
2.2细骨料
砂为海盐县武原镇宜宾经营部,天然砂为河砂,砂试验结果符合JGJ52-2006《普
通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》规定技术要求,砂试验结果见表2、表3。
表2砂试验结果
细度模数
颗粒级配
堆积密度/kg/m3
含泥量/%
泥块含量/%
2.4
n区
1520
1.1
0.4
表3筛分试验结果
颗粒级配
公称粒径
5.00伽
2.50伽
1.25伽
630m
315im
160im
分计筛余/%
0.6
4.4
11.6
28.4
37.6
14.4
累计筛余/%
1
5
17
45
83
97
n区级配
0〜10
0〜25
10〜50
41〜70
70〜92
90〜100
2.3粗骨料(陶粒)
粗骨料用料是浙江德宏陶粒有限公司500级5〜10伽连续粒级和400级10〜16
伽单粒级按40%60%昆合成5〜16伽的700级连续粒级。
陶粒粗骨料试验结果见表4、表5。
表4陶粒试验结果
密度等级
公称粒径/mm
松散堆积密度
(kg•m-3)
吸水率/%
筒压强度/MPa
700
5〜16
630
9.2
4.6
表5陶粒筛分试验结果
颗粒级配
方孔筛粒径
26.5伽
19.0伽
16.0伽
9.5伽
4.75伽
2.36伽
分计筛余/%
0.0
0.0
8.5
45.5
40.1
5.8
累计筛余/%
0
0
8
54
94
100
5〜16伽连续粒级区
0
0〜5
0〜10
20〜60
85〜100
95〜100
2.4拌合用水
采用实验室自来水,技术指标符合JGJ63-2006规定技术要求。
3主要仪器设备
3.1
电子计重秤(APT419WV感量1g;
3.2
容量筒(1L、5L、10L);
3.3
称量盘;
3.4
坍落度测定仪(坍落度筒、漏斗、标尺、捣棒组成
);
3.5
搅拌机(J50混凝土搅拌机);
3.6
试模(100mrK100mM100mr)i;
3.7
摸刀;
3.8
压力试验机(YEW-300饉数显压力试验机,量程
0-300KN);
3.9
烘箱(101-3型电热恒温鼓风干燥箱,0-300C)
等。
4实验室轻骨料混凝土试验方法
实验室轻骨料混凝土试验方法按照JGJ51-2002编写;轻骨料混凝土拌合物性能、力学性能指标测定,应符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法》
(GB/T50080-2002)、《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081-2002)的有
关规定;轻骨料的特性干表观密度应符合《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ51-2002)的规定。
4.1轻骨料混凝土的计量误差
实验室试配拌制轻骨料混凝土粗骨料、细骨料的质量计量允许偏差为土1%水、
水泥的质量计量允许偏差为土0.5%。
实验室拌制轻骨料混凝土时,拌和量不应小于
搅拌机公称搅拌量的三分之一
4.2搅拌投料顺序
1.轻骨料混凝土拌和方法有两种:
1.采用干燥或自然含水的轻骨料时,现将轻粗
骨料、细骨料加入搅拌机内,加二分之一拌合用水,搅拌1min后,再加入水泥和剩余拌和水量,继续搅拌2min;2.采用经过淋水预湿处理的轻粗骨料时,先将轻粗骨料滤去明水,与细骨料、水泥一起拌和0.5min后,再加入拌和用水量,继续拌和
2.5min。
2.
水泥
剩余用水量II
细骨料
拌合2.5min
拌合物
此次试配拌和方法采用轻粗骨料用计算好的用水经预湿,加入细骨料后拌合均匀,再加入水泥拌合均匀,最后加水拌合,最好预留一部分水来调节坍落度。
具体见图一
图一使用预湿处理的粗骨料时的投料顺序
4.3轻骨料混凝土干表观密度试验
干表观密度可采用整体试件烘干法或破碎试件烘干法测定。
本次试验采用破碎试件烘干法测定。
1.试件采用抗压试件做干表观密度试验,首先在抗压试验前,将立方体试件表面水分擦干称其重量。
求出改组试件自然含水时的表观密度。
按下式计算:
m“
Pn=—X10
v
式中pn—自然含水时混凝土的表观密度(kg/m3)
m—自然含水时混凝土的质量(g)
v—自然含水时混凝土试件的体积(cm3)
2.将做完抗压强度的试件破碎成粒径为20〜30伽以下的小块。
把三块试件的破碎试料混匀,取样1吨,然后将试样放在105〜110C烘箱中烘干至恒重。
3.按下式求出轻骨料混凝土的含水率:
Wc=m1m0X100%
mo
式中Wc—混凝土的含水率(%),精确至0.1%
mi—所取试样质量(g)
m2—烘干后试样的质量(g)
4.轻骨料混凝土的干表观密度按下式计算:
pd=^―
1Wc
式中pd—轻骨料混凝土的干表观密度(kg/m3),精确至10kg/m3
pn—自然含水状态下轻骨料混凝土的表观密度(kg/m3)。
5轻骨料混凝土配合比设计
轻骨料混凝土配合比计算
轻骨料混凝土配合比计算方法有两种,一种是采用绝对体积法计算;另一种是采用松散体积法计算。
本次轻骨料混凝土采用松散体积法进行配合比计算,配合比粗细骨料用量计算均以干燥状态为准。
5.1陶粒混凝土试配强度
混凝土试配强度确定
fcu=fcc+1.645(T=5.0+1.645X4.0=11.6MPa
式中feu-混凝土的试配强度;
fcc-混凝土设计强度等级;
(T-混凝土强度标准差,选取4.0MP&
5.2陶粒混凝土试配设计参数的选择
5.2.1水泥的用量选取
水泥的用量选取根据JGJ51-2002中的表521规定,按试配强度和粗骨料密度等级确定选取,水泥用量选取为335kg/mt最高水泥不宜超过550kg/m3,主要考虑水泥用量过高,不但容重大,水化热高,收缩大,也不经济。
最小水泥用量和最大水灰比符合JGJ51-2002中的表5.2.2规定,主要考虑满足混凝土耐久性要求。
5.2.2试配用水量选取
轻骨料混凝土净用水量根据JGJ51-2002中的表5.2.3规定,由轻骨料混凝土用途(预制、现浇)和坍落度确定选取。
而配制轻骨料混凝土情况为,现场的浇筑部位为屋面,坍落度60〜80伽。
选取混凝土的净用水量,并结合考虑其骨料的吸水率,总用水量选取为230kg/m3。
5.2.3轻骨料混凝土的砂率选取
轻骨料混凝土的砂率根据JGJ51-2002中的表5.2.4规定,由轻骨料混凝土的用途(预制、现浇)和细骨料品种确定选取。
而配制轻骨料混凝土情况为,现场浇筑和细骨料用料为普通砂,故砂率选取为35%。
5.2.4松散体积法配合比计算
轻骨料混凝土粗细骨料的总体积选取
轻骨料混凝土粗细骨料的总体积根据JGJ51-2002中的表5.2.5规定,由轻粗骨料粒形和细骨料品种来确定选取,而配制轻骨料混凝土情况为轻粗骨料粒型为碎石型,细骨料品种为普通砂,为满足28d干密度的技术要求,故粗细骨料总体积取1.10m3。
5.3配合比计算与调整及配合比设计值确定
5.3.1配合比计算
1.按确定试配设计参数,按照下列公式计算每立方米混凝土的粗细骨料用量:
3
vs=vt•Sp=1.10X0.35=0.385m
ms=Vs•pls=0.385X1520=585kg
3
va=vt-vs=1.10-0.385=0.715m3
ma=va•pla=0.715x630=450kg
式中:
Vs、Va、Vt-为分别为每立方米细骨料、粗骨料和粗细骨料的松
散体积(用);
ms、m-为分别为每立方米细骨料和粗骨料的用量(kg);
Sp-为砂率(%;
pIs、pla-为分别为细骨料和粗的堆积密度(kg/m3)。
2.按下式计算混凝土干表观密度,并与设计要求的干表观密度进行对比,如其误差大于2%,则应按下式重新调整和计算配合比。
3
pcd=1.15me+ma+ms=1.15X335+585+450=1420kg/m
式中:
ped为混凝土的干表观密度,kg/m3;me为每立方米中水泥用量kg。
干密度的计算结果1420kg/m3,与设计等级为1400kg/m3,误差未超2%,故不需作调整。
3.配合比调整
以计算出的配合比为基础,再选取与之相差土10%的相邻两个水泥用量,用水量不变,砂率按土0.5%的调整。
计算轻骨料混凝土配合比见表6:
表6轻骨料混凝土配合比
编号
水泥
kg/m3
水
kg/m3
砂
kg/m3
陶粒
kg/m3
水灰比
砂率
%
5〜10伽
10〜16伽
1
335
230
585
180
270
0.69
35
2
302
230
593
179
268
0.76
35.5
3
368
230
578
182
272
0.62
34.5
4.轻骨料混凝土试验结果见表7:
表7试验结果
编号
坍落度
(伽)
实测湿表观密度
3(kg/m)
实测干表观密度
3(