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1、word配合比优化方案一. 目的:满足和易性和耐久性前提下,降低本钱,减少材料用量。二. 配合比优化原如此:1. 满足施工和易性要求。2. 满足耐久性要求。3. 满足经济性要求。三. 试验材料:(1)(2) 外加剂:某某苏博特PCA-I型聚羧酸高性能减水剂(3)(4) 碎石:彭泽县坤泰矿业某某10-20mm、5-10mm二级碎石。(5) 粉煤灰:国电某某力源电力开展某某I级粉煤灰。四. 配合比参数优化:1. 混凝土用水量优化保持水胶比不变,改变用水量进展配合比设计与试验;通过改变高效外加剂的掺量,使混凝土塌落度满足设计要求;对不同等级混凝土分别进展试验选择合理的用水量。以强度等级C30、塌落度
2、要求160-200mm为例,保持水胶比为0.41,粉煤灰掺量为20%不变,用水量选159-184/m,试验配合比如表1所示:表1用水量优化试验配合比试验编号水泥kg粉煤灰kg5-10mm碎石kg10-20mm碎石kg砂kg水kg外加剂掺量砂率%kgW-13107821084179215943W-23208021284776716442W-33308221083976016942W-43408421184673517441W-53508721184273117941W-63608921284870718440对表1混凝土配合比进展试验,试验结果如表2所示:表2用水量优化试验结果试验编号塌落度mm
3、和易性抗压强度7天28天W-1170流动性好、黏度大W-2175良好W-3180良好W-4175良好W-5180良好W-6185良好从试验结果来看,混凝土抗压强度并没有随着水泥的用量增加而明显提高,而是遵循着水胶比与强度的线性关系。试验编号W-1由于用水量少混凝土黏度相对偏大;而试验编号W-5、W-6的试验结果虽然符合设计要求,但是经济性差。综上结果:强度等级C30混凝土、坍落度为160-200mm的混凝土,用水量164-169/m为宜。2. 粉煤灰掺量优化保持混凝土水胶比、砂率、外加剂掺量、胶凝材料总量比变,选用不同掺量的粉煤灰等量代替水泥进同等级比照试验。粉煤灰优化试验配合比:以强度等级C
4、30、塌落度要求160-200为例,配合比参数:胶凝材料总量400kg、水胶比0.41、砂率为42%、外加剂掺量为1%,改变粉煤灰掺量的试验配合比如表3所示:表3粉煤灰掺量优化试验配合比试验编号材料用量kg/m煤灰与胶凝材料比值水泥粉煤灰5-10mm碎石10-20mm碎石砂水外加剂F-134060212847767164415F-232080212847767164420F-3300100212847767164425F-4280120212847767164430F-5260140212847767164435F-6240160212847767164440对表3配合比混凝土性能进展试验,试
5、验结果如表4:表4粉煤灰掺量优化试验结果试验编号塌落度mm和易性抗压强度Mpa7天28天F-1155流动性差、有泌水F-2175良好F-3175良好F-4180良好F-5185良好F-6195良好从试验结果可以看出:粉煤灰对改善新办混凝土和易性起到了较大作用,并随着掺量的增加效果更明显。从试件的抗压强度结果看出:粉煤灰对混凝土的早期强度影响较大,并且随着粉煤灰掺量的增加强度下降的更明显。当粉煤灰掺量从35%增加到40%时,混凝土7天强度下降了4.1 Mpa,同时看出,随着粉煤灰掺量的增加混凝土7天强度和28天强度增长有所加大,6组试验结果除试验编号F-6的28天强度没有达到设计要求外其余均能达
6、到设计要求。综上结果:以强度等级C30、塌落度要求160-200mm的混凝土,粉煤灰掺量为20-25时效果较好。3. 砂率优化从混凝土理论可知:要使混凝土达到良好的和易性,必须有足够的砂浆填充碎石的空隙并保持富余量,同时要有足够的浆体填充砂子的空隙,使其起到一定的润滑作用。影响混凝土砂率的因素较多,如:碎石的级配与空隙率,含泥量与针片状含量;砂的级配和细度模数;混凝土浆体含量与用水量等等。 混凝土中骨料分为:粗骨料和细骨料俩种,粗细骨料的用量一般用砂率或单位体积粗骨料用量表示。细骨料过多或过少都会影响混凝土拌合物的流动性好人粘聚性,而碎石的粒形、级配对混凝土的和易性和用水量有较大的影响。因此对
7、砂率与碎石的级配作进一步的优化。通过改变5-10mm和10-20mm两种规格碎石的掺配比例,进展碎石的紧装堆积密度试验,当5-10mm和10-20mm两种规格碎石按某一比例掺配时,其堆积密度最大、空隙率最小,此时的粒形和级配也最好。选用基准配合比,改变砂率进展比照试验,通过对拌合物的和易性与混凝土强度的综合评定,选出适宜的砂率或最适宜的碎石用量。试验结果如表5所示:表5不同等级混凝土适合的碎石用量强度等级C15C20C25C30水下C30C40C50碎石用量kg/m11201105107210281059107710924. 水胶比确定 按照JGJ 55-2011普通混凝土配合比设计规程要求,
8、混凝土的水胶比,通过计算求得;水胶比的上下与选用的水泥实际强度和设计要混凝土配制强度有关;水胶比与强度成反比例关系,在一定X围内其关系近似于线性。由于高性能混凝土采用高效减水剂和掺入大量的掺和料,因此,其水胶比不能单靠规X设计计算,还需要大量的试验数据进展统计分析确定。我们以上述试验结果为基准,按每增加或减少0.04水胶比对各个强度等级的混凝土配合比进展试验配合比设计。综合考虑各方面因素最终确定的各等级混凝土的水胶比如表6所示:表6不同等级混凝土水胶比强度等级C15C20C25C30水下C30C40C50水胶比五. 基于管理水平优化后的混凝土配合比:强度等级水胶比材料用量kg/m7天抗压强度28天抗压强度水泥粉煤灰砂碎石水外加剂C15220708091120168C20264667701105165C25288727761072162C30水下345608071028170C30320807671059164C40374667181077155C504177369810921507 / 7