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1、目 录八、大体积混凝土配合比设计九、自密实混凝土配合比设计十、海工混凝土配合比设计十一、粉煤灰混凝土配合比设计 十二、耐热混凝土十三、耐酸混凝土十四、纤维混凝土十五、防辐射混凝土第1页/共107页一、混凝土配合比设计指导思想1、混凝土配合比设计依据:普通混凝土配合比设计规程 JGJ 552011 混凝土质量控制标准GB 501642011高强混凝土结构技术规程 CECS 104-2011 粉煤灰混凝土应用技术规范GBJ 1461990 大体积混凝土施工技术规范GB 50496-2009 自密实混凝土应用技术规程CECS203:2006 第2页/共107页一、混凝土配合比设计指导思想2、混凝土配
2、合比设计的目的:是根据所选择的当地原材料,设计出满足设计和施工要求,能确保混凝土工程质量,且达到经济合理的配合比例的方案。3、混凝土配合比设计需要满足以下四项基本要求:新拌混凝土阶段的性能 满足施工要求的和易性,即稠度。第3页/共107页一、混凝土配合比设计指导思想 硬化后混凝土物理力学性能 抗压强度、弹性模量、抗折强度、早期抗裂性能。耐久性 抗碳化性能、抗氯离子侵蚀的性能、抗硫酸根离子侵蚀的性能、抗水渗透性、抗冻性。经济性 第4页/共107页一、混凝土配合比设计指导思想4、混凝土配合比设计方法和原理 体积法,又称绝对体积法 体积法基本原理是:混凝土的总体积等于石子、砂子、水泥、矿物掺合料、外
3、加剂、水体积及混凝土中所含的少量空气的体积之总和。质量法,又称假定表观密度法 质量法基本原理是:混凝土的总质量等于各组成材料质量之和。第5页/共107页一、混凝土配合比设计指导思想5、混凝土配合比设计过程:初步计算配合比 基准配合比试验室配合比 生产配合比 (或称施工配合比)第6页/共107页二、混凝土配合比设计步骤1、确定混凝土配制强度当混凝土的设计强度等级小于C60时式中,fcu,o混凝土配制强度(MPa);fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值,这里取设计混凝土强度等级值(MPa);混凝土强度标准差(MPa)。第7页/共107页无试验数据时,标准差值(MPa)混凝土强度标准值C20C25C
4、45C50 C554.05.06.0第8页/共107页混凝土搅拌站等,标准差值(MPa)混凝土强度标准值C20C20C40C453.0 3.54.0第9页/共107页强度等级强度标准差(MPa)3.04.05.06.0C2024.926.628.229.9C2529.931.633.234.9C3034.936.638.239.9C3539.941.643.244.9C4044.946.648.249.9C4549.951.653.254.9C5054.956.658.259.9C5559.961.663.264.9C6064.966.668.269.9常用混凝土配制强度第10页/共107页二
5、、混凝土配合比设计步骤1、确定混凝土配制强度当设计强度等级大于或等于C60时 第11页/共107页二、混凝土配合比设计步骤2、确定水胶比 混凝土强度等级不大于C60等级时 式中 a、b回归系数 fb胶凝材料(水泥与矿物掺合料按使用比例混合)28d胶砂强度(MPa),第12页/共107页回归系数a、b选用表 粗骨料品种系数碎石卵石a0.53 0.49b0.200.13第13页/共107页当矿物掺合料为粉煤灰和粒化高炉矿渣粉时式中 f、s 粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数;fce,g水泥强度等级值(MPa)。第14页/共107页粉煤灰影响系数f和粒化高炉矿渣粉影响系数s 种类掺量(%)粉煤灰
6、影响系数f粒化高炉矿渣粉影响系数s01.001.00100.900.951.00200.800.850.951.00300.700.750.901.00400.600.650.800.9050-0.700.85第15页/共107页二、混凝土配合比设计步骤3、确定用水量(1)每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量(mwo)混凝土水胶比在0.400.80范围时,干硬性或塑性混凝土的用水量(mwo)见下表:第16页/共107页拌合物稠度卵石最大公称粒径(mm)碎石最大粒径(mm)项目指标10.020.040.016.020.040.0维勃稠度(s)1620175160145180170155111518
7、0165150185175160510185170155190180165干硬性混凝土的用水量(kg/m3)第17页/共107页塑性混凝土的用水量(kg/m3)拌合物稠度卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)项目指标10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度(mm)1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702201051951857590215195185175230215205195第18页/共107页二、混凝土配合比设计步骤3、确定用水量(1)每立方米干硬性或
8、塑性混凝土的用水量(mwo)混凝土水胶比小于0.40时,可通过试验确定。第19页/共107页二、混凝土配合比设计步骤3、确定用水量(2)每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量(mwo)式中 mwo满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量(kg),以下表中90mm坍落度的用水量为基础,按每增大20mm坍落度相应增加5kg用水量来计算;外加剂的减水率(),应经混凝土试验确定。第20页/共107页塑性混凝土的用水量(kg/m3)拌合物稠度卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)项目指标10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度(mm)7590215195185175230
9、215205195第21页/共107页二、混凝土配合比设计步骤4、确定外加剂用量 式中:mao 每立方米混凝土中外加剂用量(kg);mbo 每立方米混凝土中胶凝材料用量(kg);a外加剂掺量(%),应经混凝土试验确定。第22页/共107页二、混凝土配合比设计步骤5、确定胶凝材料用量 第23页/共107页二、混凝土配合比设计步骤6、确定矿物掺合料用量 式中:mfo 每立方米混凝土中矿物掺合料用量(kg);f计算水胶比过程中确定的矿物掺合料掺量(%)。第24页/共107页钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量矿物掺合料种类水胶比最大掺量(%)硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰0.4045350.404030粒
10、化高炉矿渣粉0.4065550.405545钢渣粉3020磷渣粉3020硅灰1010复合掺合料0.4060500.405040第25页/共107页二、混凝土配合比设计步骤7、确定水泥用量 式中:mco 每立方米混凝土中水泥用量(kg)第26页/共107页混凝土强度等级C15C25C30C40C50水泥强度等级32.5,42.542.5,52.552.5,62.5水泥强度等级的选择第27页/共107页二、混凝土配合比设计步骤8、确定砂率(1)坍落度小于10mm的混凝土,其砂率应经试验确定。(2)坍落度为1060mm的混凝土砂率,可按下表选取。水胶比(W/B)卵石最大公称粒径(mm)碎石最大粒径(
11、mm)10.020.040.016.020.040.00.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641第28页/共107页二、混凝土配合比设计步骤8、确定砂率(3)坍落度大于60mm的混凝土砂率,可经试验确定,也可在混凝土砂率表的基础上,按坍落度每增大20mm、砂率增大1的幅度予以调整。9、确定粗、细骨料用量(1)采用质量法计算粗、细骨料用量时 第29页/共107页式中 mg0每立方米混凝土的粗骨料用量(kg);ms0每
12、立方米混凝土的细骨料用量(kg);mw0每立方米混凝土的用水量(kg);s砂率();mcp每立方米混凝土拌合物的假定质量(kg),可取23502450kg。第30页/共107页二、混凝土配合比设计步骤9、确定粗、细骨料用量(2)采用体积法计算粗、细骨料用量时 第31页/共107页式中 c水泥密度(kg/m3),可取2900 kg/m33100kg/m3;f矿物掺合料密度(kg/m3;g粗骨料的表观密度(kg/m3;s细骨料的表观密度(kg/m3;w水的密度(kg/m3),可取1000 kg/m3;混凝土的含气量百分数,在不使用引气型外加剂时,可取为1。第32页/共107页二、混凝土配合比设计步
13、骤10、混凝土配合比试配 通过初步计算配合比的和易性调整,确定基准配合比当坍落度小于设计要求时,可在保持水胶比不变的情况下,增加用水量和相应的胶凝材料用量;当坍落度大于设计要求时,可在保持砂率不变的情况下,增加砂、石用量;当粘聚性和保水性不良时,可适当增加砂的用量,即增大砂率;第33页/共107页二、混凝土配合比设计步骤10、混凝土配合比试配 当拌合物显得砂浆量过多时,可适当增加石子,即降低砂率。在混凝土和易性满足要求后,测定实际混凝土表观密度c,t,并计算每1m3混凝土各材料用量,即为基准配合比。混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时,则初步计算配合比即为基准配合比,无
14、需调整。第34页/共107页二、混凝土配合比设计步骤10、混凝土配合比试配 通过强度和耐久性复合,确定试验室配合比根据和易性满足要求的基准配合比和水胶比,配制一组混凝土试件。另两个配合比的水胶比宜较基准配合比分别增加和减少0.05,用水量应与基准配合比相同,砂率可分别增加和减少1。根据三个试件抗压强度结果,绘制强度与胶水比的线性关系图确定略大于配制强度的强度对应的胶水比。第35页/共107页二、混凝土配合比设计步骤10、混凝土配合比试配在基准配合比的基础上,用水量(mw)和外加剂(ma)用量应根据确定的水胶比作调整。胶凝材料用量(mb)应以用水量乘以确定的胶水比计算得出。粗骨料和细骨料用量(m
15、g和ms)应在用水量和胶凝材料用量进行调整。计算混凝土配合比校正系数:第36页/共107页二、混凝土配合比设计步骤10、混凝土配合比试配式中 c,t混凝土拌合物表观密度实测值(kg/m3);c,c混凝土拌合物表观密度计算值(kg/m3)。当混凝土拌合物表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2时,确定的配合比不变;当二者之差超过2时,应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数。第37页/共107页二、混凝土配合比设计步骤10、混凝土配合比试配配合比调整后,应测定拌合物水溶性氯离子含量,并应对设计要求的混凝土耐久性能进行试验,符合设计规定的氯离子含量和耐久性能要求的配合比方可确定为试验室配合
16、比。确定生产配合比(或称施工配合比)试验室配合比是以干燥材料为基准试配而得。混凝土公司现场的砂石常含有水分,配料前必须测定砂石的含水率,在用水量中扣除砂石带人的水,并相应增加砂石料的称量值。第38页/共107页三、泵送混凝土配合比设计 泵送混凝土是指坍落度不小于100mm,可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。第39页/共107页三、泵送混凝土配合比设计1、原材料要求(1)泵送混凝土宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥;(2)粗骨料宜采用连续级配,其针片状颗粒含量不宜大于10%;粗骨料的最大公称粒径与输送管径之比宜符合下表的规定;(3)泵送混凝土宜采用
17、中砂,其通过公称直径315m 筛孔的颗粒含量不宜少于15%;(4)泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂,并宜掺用粉煤灰等矿物掺合料。第40页/共107页粗骨料品种泵送高度(m)粗骨料最大公称粒径与输送管径之比碎石501:3.0501001:4.01001:5.0卵石501:2.5501001:3.01001:4.0第41页/共107页三、泵送混凝土配合比设计2、泵送混凝土的胶凝材料用量不宜小于300kg/m3;3、泵送混凝土的砂率宜为35%45%;4、泵送混凝土试配时要求的坍落度值应按下式计算:式中 Tt试配时要求的坍落度值;Tp入泵时要求的坍落度值;T试验测得的预计出机到泵送时间段内的坍落度经时损
18、失值。第42页/共107页对不同泵送高度的入泵时混凝土坍落度选用值泵送高度/m30以下306060100100以上坍落度/mm100140 140160 160180 180200第43页/共107页三、泵送混凝土配合比设计5、预拌混凝土计算配制强度fcu,o值选用参考表 强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C60fcu,o222733384550556070第44页/共107页四、抗渗混凝土配合比设计 抗渗混凝土是指抗渗等级不低于P6级的混凝土,即它能抵抗0.6MPa静水压力作用而不发生透水现象。第45页/共107页四、抗渗混凝土配合比设计1、原材料要求(1)水泥宜采用普
19、通硅酸盐水泥;(2)粗骨料宜采用连续级配,其最大公称粒径不宜大于40.0mm,含泥量不得大于1.0,泥块含量不得大于0.5;(3)细骨料宜采用中砂,含泥量不得大于3.0,泥块含量不得大于1.0;(4)抗渗混凝土宜掺用外加剂和矿物掺合料;粉煤灰应采用F类,并不应低于级。第46页/共107页四、抗渗混凝土配合比设计2、最大水胶比应符合下表要求 设计抗渗等级最大水胶比C20C30C30以上混凝土P60.600.55P8P120.550.50P120.500.45第47页/共107页四、抗渗混凝土配合比设计3、每立方米混凝土中的胶凝材料用量不宜小于320kg;4、砂率宜为3545。5、配制抗渗混凝土要
20、求的抗渗水压值应比设计值提高0.2MPa;6、抗渗试验结果应符合下式要求:第48页/共107页四、抗渗混凝土配合比设计式中 Pt六个试件中不少于4个未出现渗水时的最大水压值(MPa);P设计要求的抗渗等级值。7、掺用引气剂的抗渗混凝土,应进行含气量试验,含气量宜控制在3.05.0。第49页/共107页五、抗冻混凝土配合比设计 抗冻混凝土是指抗冻等级不低于F50的混凝土。第50页/共107页五、抗冻混凝土配合比设计1、原材料要求(1)应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;(2)宜选用连续级配的粗骨料,其含泥量不得大于1.0%,泥块含量不得大于0.5%;(3)细骨料含泥量不得大于3.0%,泥块含量不得
21、大于1.0%;(4)粗、细骨料均应进行坚固性试验,并应符合现行行业标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ52的规定;(5)钢筋混凝土和预应力混凝土不应掺用含有氯盐的外加剂。第51页/共107页五、抗冻混凝土配合比设计2、最大水胶比和最小胶凝材料用量应符合下表规定:设计抗冻等级最大水胶比最小胶凝材料用量无引气剂时掺引气剂时F500.550.60300F1000.500.55320不低于F150/0.50350第52页/共107页五、抗冻混凝土配合比设计3、复合矿物掺合料掺量应符合下表规定 矿物掺合料种 类水胶比对应不同水泥品种的矿物掺合料掺量硅酸盐水泥(%)普通硅酸盐水泥(%)复合矿物掺
22、合料0.4060500.405040第53页/共107页注:采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥之外的通用硅酸盐水泥时,混凝土中水泥混合材和复合矿物掺合料用量之和应不大于普通硅酸盐水泥(混合材掺量按20%计)混凝土中水泥混合材和复合矿物掺合料用量之和;复合矿物掺合料中各矿物掺合料组分的掺量不宜超过单掺时的限量。第54页/共107页五、抗冻混凝土配合比设计4、单种矿物掺合料掺量应下表规定 矿物掺合料种类水胶比最大掺量(%)硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰0.4045350.404030粒化高炉矿渣粉0.4065550.405545钢渣粉3020磷渣粉3020硅灰1010第55页/共107页五、抗冻混凝土
23、配合比设计5、抗冻混凝土宜掺用引气剂,掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合下表的规定。粗骨料最大公称粒径(mm)混凝土最小含气量()潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境 盐冻环境40.04.55.025.05.05.520.05.56.0第56页/共107页六、高强混凝土配合比设计高强混凝土是指强度等级不小于C60的混凝土。第57页/共107页六、高强混凝土配合比设计1、原材料要求(1)应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;(2)最大公称粒径不宜大于25,针片状含量不大于5.0,含泥量不大于0.5,泥块含量不应大于0.2%。配制C80以上混凝土时含泥量不大于0.5,最大粒径不宜大于20,石材立方体强度/混
24、凝土抗压强度不应小于1.2,且应优先选用与水泥浆有着良好结合性的石灰岩。;(3)细骨料的细度模数宜为2.63.0,含泥量不应大于2.0%,泥块含量不应大于0.5%;配制C70以上混凝土时,含泥量不应大于1.0,不得含泥块。砂率宜为3542 第58页/共107页六、高强混凝土配合比设计1、原材料要求(4)宜采用减水率不小于25%的高性能减水剂,如聚羧酸盐类、三聚氰胺高效减水剂,一般要掺入一定量的缓凝剂,;(5)宜复合掺用粒化高炉矿渣粉、粉煤灰和硅灰等矿物掺合料,掺量不宜大于胶结料总量的50%。粉煤灰应采用F类,应采用级粉煤灰。掺量不大于胶结料总量30 第59页/共107页高强混凝土用级粉煤灰性能
25、表 混凝土强度等级含水率/需水量比/烧失量/三氧化硫/细度(45m筛余)C6011003315C70195212C80190110第60页/共107页六、高强混凝土配合比设计1、原材料要求矿渣粉:掺量不宜大于总量50 比表面积:宜大于4 0002/g;需水量比:不宜大于105;烧失量:不大于5。沸石粉:掺量不应大于胶结料总量10 应选用斜发沸石或丝光沸石,不宜选用方沸石、十字沸石、菱沸石。铵离子净交换量不小于110meq/100g(斜发沸石)或120meq/100g(丝光沸石);细度:0.08筛余不大于10;抗压强度比不大于90;第61页/共107页六、高强混凝土配合比设计1、原材料要求硅灰:
26、掺量不应大于胶结料总量10 二氧化硅含量不小于85;比表面积(BETN2吸收法)不小于1800002/g;表观密度约2200/m3;平均粒径0.1m0.2m。第62页/共107页六、高强混凝土配合比设计2、水胶比、胶凝材料用量和砂率可按下表选取:强度等级水胶比胶凝材料用量(kg/m3)砂率(%)C60,C800.280.334805603542C80,C1000.260.28520580C1000.240.26550600第63页/共107页六、高强混凝土配合比设计3、外加剂和矿物掺合料的品种、掺量,应通过试配确定;矿物掺合料掺量宜为25%40%;硅灰掺量不宜大于10%;4、水泥用量不宜大于5
27、00kg/m3。5、在试配过程中,应采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验,另外两个配合比的水胶比,宜较试拌配合比分别增加和减少0.02。6、高强混凝土抗压强度宜采用标准试件通过试验测定;使用非标准尺寸试件时,尺寸折算系数应由试验确定。第64页/共107页六、高强混凝土配合比设计7、高强混凝土试配强度可参照下式:fcuo=1.15 fcuk(C60混凝土)fcuo=1.12 fcuk(C70及其以上混凝土)8、水胶比控制在0.240.32。80MPa混凝土水胶比小于0.3;100MPa混凝土水胶比小于0.26。第65页/共107页混凝土混凝土型号型号混凝土配合比混凝土配合比/(kg/m3)混凝
28、土强度混凝土强度/MPa水泥水泥砂砂石石水水掺合料掺合料泵送剂泵送剂R7R28C1004506141092156150(复合料)5%(聚羧酸类)100.4122.2C60448610118014248(FA)2(氨基类)60.673.8C70448610118013548(FA)+24(硅灰)2(氨基类)70.185.1C80490610114415980(KF)+40(硅灰)2.5(氨基类)78.293.1C604006981050162170(SY-6)1.3(UNF-5)76.0C80*4207001060141150(SY-8)5.5(118-T)98.0C100*480*672110
29、0148110(CZ-)5.1(118-T)120.0C80420700105014860(FA)80(KF)0.3%(聚羧酸类)81.7100.5高强混凝土配合比参考表 第66页/共107页七、高性能混凝土配合比设计 高性能混凝土是指具有良好的施工和易性和优异耐久性,且均匀密实的混凝土1、高性能混凝土特点低水胶比,低用水量;掺合料的选择和掺加;耐久性指标(抗渗、抗冻、抗化学侵蚀);特别重视试配、调试。第67页/共107页七、高性能混凝土配合比设计2、高性能混凝土水胶比的推荐选用值如下表:强度等级C50C60C70C80C90C100水胶比0.370.330.340.300.310.270.2
30、80.240.250.210.230.19第68页/共107页七、高性能混凝土配合比设计3、高性能混凝土砂率中砂(2.33.0)胶凝材料总用量360360420420480480540540砂率0.40.380.360.340.32第69页/共107页八、大体积混凝土配合比设计 大体积混凝土是指体积较大的、可能由胶凝材料水化热引起的温度应力导致有害裂缝的结构混凝土。第70页/共107页八、大体积混凝土配合比设计1、原材料要求(1)宜采用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,水泥的3d和7d水化热应符合标准规定;当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时应掺加矿物掺合料,胶凝材料的3d和7d水化热分别
31、不宜大于240kJ/kg和270kJ/kg。(2)粗骨料宜为连续级配,最大公称粒径不宜小于31.5mm,含泥量不应大于1.0%;细骨料宜采用中砂,含泥量不应大于3.0%。(3)矿物掺合料粉煤灰40%,矿粉50%,同时使用时总量50%。宜掺用缓凝型减水剂。第71页/共107页八、大体积混凝土配合比设计2、当设计采用混凝土60d或90d龄期强度时,宜采用标准试件进行抗压强度试验。强度等级宜为C25C40;3、水胶比不宜大于0.55,用水量不宜大于175kg/m3;4、砂率宜为38%42%,坍落度宜(16020)mm(14020mm);5、在配合比试配和调整时,控制混凝土绝热温升不宜大于50。6、矿
32、物掺合料掺量应符合下表要求第72页/共107页矿物掺合料种类水胶比最大掺量(%)硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥粉煤灰0.4045350.404030粒化高炉矿渣粉0.4065550.405545钢渣粉3020磷渣粉3020硅灰1010复合掺合料0.4060500.405040第73页/共107页八、大体积混凝土配合比设计7、C40 P6 坍落度12030mm配合比实例材料名称水水泥矿粉粉煤灰砂碎石外加剂规格型号自来水52.5普S95II级磨细中粗5-25mmC6210用量1952002006065510401.2第74页/共107页九、自密实混凝土配合比设计 自密实混凝土是指混凝土能够保持不离析和
33、均匀性,不需要外加振动,完全依靠重力作用充满模板每一个角落,达到充分密实和获得最佳性能。1、自密实混凝土特点:流动性、抗离析性、自填充性。2、配合比设计宜采用绝对体积法。第75页/共107页九、自密实混凝土配合比设计3、自密实混凝土的单位体积用水量宜控制在155180kg/m3 。4、含气量宜为1.5%4.0%。5、自密实混凝土的配制宜选用粒径为520mm的粗集料。6、胶凝材料总量不宜小于400kg/m3;7、自密实混凝土在拌制时,搅拌时间宜延长3060 s。第76页/共107页九、自密实混凝土配合比设计8、强度等级为C45的自密实混凝土工程配比实例水灰比原材料用量kg/m3水泥 矿粉粉煤灰水
34、外加剂中砂 细砂 碎石0.36273170721859.7476204927第77页/共107页十、海工混凝土配合比设计 海工混凝土是指凡直接受海水影响并且能够抵抗海水侵蚀和破坏,耐久性优良的混凝土,包括海岸工程(如港口、挡潮闸、跨海桥梁、潮汐电站、海岸防护工程等)和离岸工程(如大型深水码头、海上采油平台等)混凝土,均可称为耐海水混凝土。第78页/共107页十、海工混凝土配合比设计1、原材料要求水泥:一般选择中热或低热普硅水泥,C3A(铝酸三钙)含量46。环境条件要求水上部位不冻普通酸盐硅水泥、硅酸盐水泥偶冻硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥水位变动区受冻抗硫酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥不冻抗
35、硫酸盐水泥、普通硅酸盐水泥水下部位矿渣硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥第79页/共107页十、海工混凝土配合比设计1、原材料要求砂:也可采用海砂作细骨料,海砂经冲洗后NaCl总含量不得超过0.1。粗骨料:不宜使用易碎的、有解理的、吸水性大、强度小、在水中膨胀的骨料。外加剂:应掺引气剂及引气减水剂、低温早强剂。掺合料:应掺入硅粉、粉煤灰、矿渣、沸石粉等活性掺合料。宜在普硅水泥中掺入5070的矿渣微粉和粉煤灰。第80页/共107页十、海工混凝土配合比设计2、海工混凝土的主要技术性能指标 Cl扩散系数:按ASTM 1202规定的方法,测定耐海水混凝土的导电量,6h的总导
36、电量500 C。抗冻性 抗硫酸盐腐蚀 钢筋保护层厚度 第81页/共107页 水环境钢筋的混凝土保护层最小厚度 mm建筑物所处地区构件所在部位大气区浪溅区水位变动区水下区北方50505030南方50655030第82页/共107页环境预应力筋的混凝土保护层最小厚度 mm构件厚度构件所在部位大气区浪溅区水位变动区水下区0.5m759075750.5m以下两值中,取较大值:(a)2.5预应力筋直径(mm);(b)50第83页/共107页十、海工混凝土配合比设计2、海工混凝土的主要技术性能指标 裂缝宽度最大允许值 结构部位环境条件海水淡水水上区0.130.20水变区0.200.25水下区0.300.3
37、5第84页/共107页十、海工混凝土配合比设计3、海工混凝土配合比案例 杭州湾大桥合同段海工混凝土配合比 原材料部位设计强度水泥矿粉粉煤灰砂碎石水外加剂桩基C3024702037779891446.0承台C30150801908109901404.4墩身C4018814014073510161415.0主塔C50300936974310281475.2第85页/共107页十一、粉煤灰混凝土配合比设计 粉煤灰混凝土是指以一定量粉煤灰取代水泥配制而成的混凝土。第86页/共107页十一、粉煤灰混凝土配合比设计1、粉煤灰取代量(1)粉煤灰取代水泥最大限量 混凝土种类粉煤灰取代水泥最大限量/硅酸盐水泥
38、普通硅盐水泥预应力混凝土2515钢筋混凝土30302525高强混凝土高抗冻融混凝土中低强度混凝土5040泵送混凝土大体积混凝土水下混凝土地下混凝土第87页/共107页十一、粉煤灰混凝土配合比设计1、粉煤灰取代量(2)粉煤灰超量系数K 粉煤灰级别超量系数K附 注1.01.4混凝土强度为C25以下时,取上限,C25以上时取下限。1.21.71.52.0第88页/共107页十一、粉煤灰混凝土配合比设计2、粉煤灰混凝土设计强度的龄期 工程项目设计龄期/d工程项目设计龄期/d地上工程28地下工程60或90地下工程28或60大体积工程90或180第89页/共107页十一、粉煤灰混凝土配合比设计3、设计用基
39、准配合比,以体积设计法为准 4、等量取代法(1)粉煤灰用量计算 fo=coc 式中,fo等量取代的粉煤灰用量c等量取代率(2)水泥用量计算 cfco-fo cf粉煤灰混凝土的水泥用量第90页/共107页十一、粉煤灰混凝土配合比设计 4、等量取代法(3)粉煤灰混凝土灰浆体积计算 粉煤灰混凝土灰浆体积,m3;f粉煤灰表观密度,/m3;第91页/共107页十一、粉煤灰混凝土配合比设计4、等量取代法(4)砂、石体积(Vsf+Vgf)Vsf+Vgf=1-0.01-混凝土的含气量百分数,在不用引气型外加剂时可取1。(5)最后将体积配合比转换成重量比。注:粉煤灰表观密度f2200/m3,水泥表观密度3100
40、/m3,砂表观密度2650/m3,石子表观密度2670/m3第92页/共107页十一、粉煤灰混凝土配合比设计5、超量取代法 按表选用超量系数K 粉煤灰总取代量fo=cock 粉煤灰超量fcfo-fo 粉煤灰超用的体积应在砂的体积中扣除,砂的实际体积Vsf为:石子用量与等量取代法相同第93页/共107页十二、耐热混凝土 耐热混凝土是指能长期在高温(200900)作用下保持所要求的物理和力学性能的一种特种混凝土。第94页/共107页十二、耐热混凝土1、矿渣水泥耐热混凝土矿渣水泥。安山岩、玄武岩、重矿渣、粘土碎砖等为耐热粗、细骨料。烧粘土、砖粉等作磨细掺合料。水。矿渣水泥配制的耐热混凝土其极限使用温
41、度为900。第95页/共107页十二、耐热混凝土2、铝酸盐水泥耐热混凝土高铝水泥或硫铝酸盐水泥。碎镁砖、烧结镁砖、矾土、镁铁矿和烧粘土等粗、细骨料。水铝酸盐水泥耐热混凝土的极限使用温度为1300。第96页/共107页十二、耐热混凝土3、水玻璃耐热混凝土水玻璃作胶结材料氟硅酸钠作促硬剂碎铁矿、镁砖、铬镁砖、滑石、焦宝石等粗、细骨料。烧粘土、镁砂粉、滑石粉等磨细掺合料。水玻璃耐热混凝土的极限使用温度为1200。施工时严禁加水;养护时也必须干燥,严禁浇水养护。第97页/共107页十三、耐酸混凝土 耐酸混凝土是指能抵抗多种酸及大部分酸性腐蚀性气体腐蚀作用的混凝土。第98页/共107页十三、耐酸混凝土1
42、、水玻璃耐酸混凝土水玻璃作胶结料氟硅酸钠作促硬剂辉绿岩、耐酸陶瓷碎料、石英质材料磨细而成耐酸粉料石英岩、辉绿岩、安山岩、玄武岩、铸石等耐酸粗、细骨料。水玻璃耐酸混凝土的配合比:水玻璃:耐酸粉料:耐酸细骨料:耐酸粗骨料=0.60.7:1:1:1.52.0。水玻璃耐酸混凝土养护温度不低于10,养护时间不少于6d。水玻璃耐酸混凝土能抵抗除氢氟酸以外的各种酸类的侵蚀,其3d强度约为11MPa,28d强度可达15MPa。第99页/共107页十三、耐酸混凝土2、硫磺耐酸混凝土硫磺胶凝材料聚硫橡胶为增韧剂耐酸粉料和细骨料,经加热(160170)熬制成硫磺砂浆灌入耐酸粗骨料,冷却后即为硫磺耐酸混凝土。其抗压强
43、度可达40MPa以上。第100页/共107页十四、纤维混凝土 纤维混凝土是以混凝土为基体,外掺各种纤维材料而成。掺入纤维的目的主要是提高混凝土的抗拉、抗弯、冲击韧性,也可以有效改善混凝土的脆性性质。第101页/共107页十四、纤维混凝土 1、纤维材料有钢纤维、玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维和合成纤维等。2、钢纤维:长径比为60100,掺量为0.5%1.3%(体积比),尽可能选用直径细、截面形状非圆形的钢纤维。3、钢纤维混凝土一般可提高抗拉强度2倍左右,抗冲击强度提高5倍以上。4、纤维混凝土主要用于飞机跑道、高速公路、桥面面层、管道等。第102页/共107页十五、防辐射混凝土 防辐射混凝土是指能遮蔽x、射线等对人体危害的混凝土。第103页/共107页十五、防辐射混凝土 1、硅酸盐水泥,最好使用硅酸锶等重水泥。2、重骨料:重晶石(BaSO4)、褐铁矿(2Fe2O33H2O)、磁体矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)等,或硼和硼化物及锂盐等。3、防辐射混凝土表观密度一般在3000kg/m以上,主要用于反应堆、加速器、放射化学装置、海关、医院等的防护结构。第104页/共107页第105页/共107页第106页/共107页感谢您的观看!第107页/共107页