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  • 机械论文范文:高性能混凝土配合比设计及其存在的问题



    步步高论文发表www.lunwenup.com 更新时间:2017-09-11 18:58
    在普通混凝土性能条件下,选用优质水泥、外加剂、矿物掺合料、粗细集料、水,经过现代化混凝土技术配置而成的一种新型混凝土技术就是高性能混凝土。这种混凝土比普通混凝土有着更强的耐久性与稳固性,其中,耐久性是普通混凝土的 2~8 倍左右,将普通混凝土耐久性低这一不足大大弥补了,同时具有环保、节能等优势,已经成为各工程中的重要材料。
    1 高性能混凝土配合比设计原则 
    高性能混凝土配合比设计包含以下几方面:(1)结构设计。施工人员需要在设计前明确相关要求,熟悉混凝土配合比设计阶段的主要工作,以确保参数无误。验算最终选择的参数,从而将混凝土强度与耐久性提高。(2)选择原材料。已经进厂原材料,需要做好检测,避免劣质材料混入到施工现场。在材料选购上需要多方比较与选择,采购到价格最优惠、质量最佳的材料。在配置阶段,应用的水源必须清洁,严格把控外加剂,对外加剂的用量合理控制。施工人员还要按照不同品质标准设计高性能混凝土配合比,比如,按照高性能混凝土用水量、材料品质、拌合物设计,以提升强度与刚度,符合施工质量标准。依据相关规定检验高性能混凝土配合比设计,各项标准均达标以后才能施工。(3)具体工程具体分析。不同工程对材料材料品质、搅拌物要求不同,需结合多种因素确定用水量,如果用水量过多或者过少需要及时调整,也可以通过适当减水剂与掺入水量调整。此外,还需要依据耐久性与强度配比,先将凝胶与水泥用量确定下来,然后在计算水灰比,流动性无法满足设计要求,可通过掺量与减水剂调整。配比粗细骨砂时,砂率约为30.5%~45%时,高性能混凝土的强度较高,远高于砂率强度42%~50%的时候,如果减少了砂率,则强度不减少,反而增大了,但是这样容易改变工作性能,对泵的应用也非常不利。由此,需要依据胶凝材料用量、粗细骨料以及是否泵送等因素确定砂率。
    2 高性能混凝土配合比设计存在问题 
    2.1 双掺控制问题 
    在高性能混凝土配合比设计中,因为施工人员未能对矿物掺合料的掺入量合理控制于计算,并且未能有效区分,盲目掺入容易降低高性能混凝土凝固时间,影响施工进度。此外,如果掺入的矿物掺合料过多,也会造成高性能混凝土的可塑性降低,将高性能混凝土的刚度与强度降低,从而容易出现裂缝、断裂等问题,影响到建筑物稳定性。由此,在配合比设计上,需要对混凝土强度等级、项目具体要求有所了解,同时还要结合施工地点的气候条件,对矿物掺合料精确计算。比如,水泥掺入量中的 C3A 不能超过掺入总量的 0.60%,避免影响到混凝土凝固时间与刚度。冬季施工,可以在高性能混凝土配置中加入适量的非缓凝型减水剂,控制好终抹时间。
    2.2 粗细骨料配比 
    作为高性能混凝土配置中的重要原材料,选择粗细骨料是一项重要工序,粗细骨料的应用将直接影响到高性能混凝土性质。施工人员依据施工需求可以选择破碎石、未风化岩石等,但不能应用已经风化的母岩加工,从而保证高性能混凝土性能与均质性。比如,在混凝土配合比设计中,如果不能按照规定控制好水泥用量、含砂率,将对高性能混凝土整体配合设计质量造成影响,由此,在实际配合比设计中,对粗细骨料配合比需严格把控,通过减少单方混凝土中粗骨料用量的方式将混凝土空隙率减少。方法为:设计粗骨料应用二级配合比设计法,松散堆积密度控制在 1300kg/m3,空隙率需要低于 30%,吸水率低于 3%,如果是 C50 高性能混凝土,粗骨料粒径也必须控制在 20mm 以内,充分应用强制搅拌技术将水泥石强度提高,从而将水泥用量减少,增强混凝土刚度及耐久性。
    2.3 高性能混凝土配合比设计缺乏规范性 
    鉴于高性能混凝土配合比设计与普通混凝土配合比设计存在不同,容易使配合比设计缺乏有序性与规范性,仅依靠验算或者凭借经验难以保证高性能混凝土质量。由此,需要施工人员转变设计思路,熟悉混凝土配合比相关规范标准,还要严格控制好用水量,将高性能混凝土配合比设计精度提高。
    3 工程实例分析 
    某地区一项桥梁施工项目,工程总长为 1250.714m,梁部、墩身、基础混凝土需要符合相关规范标准,包括安全性要求与耐久性要求等,墩身混凝土配合比设计按照 C50 强度标准。依据项目具体情况与要求,在实际开展高性能混凝土配合比设计中,施工人员将水泥用量减少了,严格控制了混凝土内部温度,从而避免出现裂缝,将混凝土弹性模量与体积稳定性提高;从中加入了适量的减水剂外加剂,可以将混凝土水胶比减少,通过这种方式将混凝土强度与刚度提高。此次工程配置的高性能混凝土为 C35,配比参数 W/B=0.35m,经过多次实验设计,最终确定的配合比方案为:235kg 的水泥用量、102kg 的粉煤灰、780kg 的粗骨料,156kg 的用水量,外加剂 22.35%。在完成混凝土配合比设计与浇筑后,发现高性能混凝土粘贴性非常好,未出现泌水与离析问题,有着较为稳定的混凝土强度与弹性模量,没有发现空洞与浮浆问题。
    4 结束语 
    高性能混凝土是工程项目中应用较多的材料,在高性能混凝土配合比设计中依然存在很多问题,需要严格按照相关要求与标准设计配合比,反复实验,从配方、原材料、工艺方法上严格优化,同时还要结合工程实际,从而提高工程建设质量。
    参考文献
    [1]张贤超. 高性能透水混凝土配合比设计及其生命周期环境评价体系研究[D].中南大学,2012.
    [2]曾建军. 高铁客运专线高性能混凝土配合比设计及施工常 见 问 题 的 解 决 措 施 [J]. 中 国 新 技 术 新 产品,2016,19:89-90.
    [3]肖春. 浅谈高性能混凝土配合比设计及其存在的问题[J]. 江西建材,2014,02:62+64.
     
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