施工用砂對(duì)水工混凝土性能影響及其配合比優(yōu)化

配合比參數(shù)對(duì)全機(jī)制砂混凝土性能的影響研究——本文通過試驗(yàn)研究了配合比設(shè)計(jì)參數(shù)(水灰比、砂率、膠凝材料用量、機(jī)制砂的級(jí)配與細(xì)度模數(shù)及含粉量等)對(duì)全機(jī)制砂混凝土性能的影響，并找出各參數(shù)的適宜取值，為全機(jī)制砂混凝土的配制提供了試驗(yàn)依據(jù)?！　?/p>

減水劑對(duì)水工混凝土性能的影響

測(cè)試了3種引氣劑硬化混凝土的含氣量、氣泡平均半徑、氣泡間隔系數(shù),探討了氣泡參數(shù)對(duì)摻引氣劑水工混凝土抗壓強(qiáng)度、抗凍性能的影響.試驗(yàn)結(jié)果表明：氣泡平均半徑對(duì)引氣混凝土抗壓強(qiáng)度的影響較大,混凝土抗壓強(qiáng)度隨氣泡平均半徑的增大而降低;氣泡間距系數(shù)、氣泡平均直徑對(duì)引氣混凝土抗凍性的影響更為顯著.

測(cè)試了3種引氣劑硬化混凝土的含氣量、氣泡平均半徑、氣泡間隔系數(shù),探討了氣泡參數(shù)對(duì)摻引氣劑水工混凝土抗壓強(qiáng)度、抗凍性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:氣泡平均半徑對(duì)引氣混凝土抗壓強(qiáng)度的影響較大,混凝土抗壓強(qiáng)度隨氣泡平均半徑的增大而降低；氣泡間距系數(shù)、氣泡平均直徑對(duì)引氣混凝土抗凍性的影響更為顯著。

為找出配合比參數(shù)對(duì)透水混凝土性能影響主次關(guān)系及得出最后配合比參數(shù)組合,設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn),構(gòu)建三層結(jié)構(gòu)模型。首先,由試驗(yàn)得出透水混凝土28d抗壓強(qiáng)度及透水系數(shù),建立正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)表,再引入矩陣分析法,按照步驟進(jìn)行計(jì)算,然后根據(jù)三層矩陣得出各指標(biāo)權(quán)重矩陣以及總權(quán)度矩陣,得出三個(gè)參數(shù)對(duì)單個(gè)考察指標(biāo)的影響主次關(guān)系,以及對(duì)每個(gè)考察指標(biāo)的最優(yōu)參數(shù)組合,最終分析得到所考察多指標(biāo)下配合比參數(shù)對(duì)其性能影響的主次關(guān)系及最佳配合比參數(shù)組合。為實(shí)際工程中透水混凝土配合比設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

在保證混凝土水膠比、砂率、外加劑摻量不變的條件下,混凝土坍落度控制在160~180mm范圍內(nèi),研究了人工砂中石粉含量對(duì)兩種水膠比(0.45、0.37)的二級(jí)配泵送水工混凝土性能的影響。結(jié)果表明,隨著人工砂中石粉含量從12%增至28%,混凝土用水量呈先增后減趨勢(shì);對(duì)于水膠比較大的a組混凝土,增加石粉含量顯著降低了拌合物1.5、2.0h的坍落度經(jīng)時(shí)損失率,而對(duì)水膠比較小的b組的坍落度經(jīng)時(shí)損失率影響略小;拌合物的含氣量隨石粉含量增加而降低,而相同含氣量時(shí),引氣劑的摻量必然隨石粉含量的增加而增大;凝結(jié)時(shí)間隨石粉含量的增加整體呈下降趨勢(shì);當(dāng)石粉含量上限值增至20%時(shí),混凝土的抗壓強(qiáng)度高于原級(jí)配混凝土,抗凍性能滿足設(shè)計(jì)要求。綜合考慮,二級(jí)配泵送水工混凝土所用人工砂的石粉含量可控制在15%~20%之間。

文章分析了人工砂中不同石粉含量對(duì)水工混凝土中新拌混凝土的影響(包括坍落度、含氣量),以及對(duì)抗壓強(qiáng)度、抗凍性和抗?jié)B性的影響。通過各項(xiàng)試驗(yàn)表明,人工砂中隨著石粉含量的增加,混凝土的含氣量、坍落度不斷減小;當(dāng)人工砂的石粉含量為16%時(shí),硬化混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗凍性、抗?jié)B性達(dá)到最佳效果。

在保證混凝土水膠比、砂率、外加劑摻量不變的條件下,混凝土坍落度控制在160～180mm范圍內(nèi),研究了人工砂中石粉含量對(duì)兩種水膠比（0.45、0.37）的二級(jí)配泵送水工混凝土性能的影響。結(jié)果表明,隨著人工砂中石粉含量從12%增至28%,混凝土用水量呈先增后減趨勢(shì);對(duì)于水膠比較大的a組混凝土,增加石粉含量顯著降低了拌合物1.5、2.0h的坍落度經(jīng)時(shí)損失率,而對(duì)水膠比較小的b組的坍落度經(jīng)時(shí)損失率影響略小;拌合物的含氣量隨石粉含量增加而降低,而相同含氣量時(shí),引氣劑的摻量必然隨石粉含量的增加而增大;凝結(jié)時(shí)間隨石粉含量的增加整體呈下降趨勢(shì);當(dāng)石粉含量上限值增至20%時(shí),混凝土的抗壓強(qiáng)度高于原級(jí)配混凝土,抗凍性能滿足設(shè)計(jì)要求。綜合考慮,二級(jí)配泵送水工混凝土所用人工砂的石粉含量可控制在15%～20%之間。

論述了人工砂不同石粉含量對(duì)水工混凝土性能的影響。當(dāng)石粉含量為最佳石粉含量時(shí),混凝土的綜合性能最優(yōu)。人工砂最佳石粉含量隨骨料巖性不同而有所不同。對(duì)于同種巖性的人工砂,混凝土單位體積的膠凝材料越富余,要求所使用的人工砂最佳石粉含量越低。

對(duì)粉煤灰特細(xì)砂混凝土的特點(diǎn)與配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述。研究表明:摻加外加劑、粉煤灰,采用較低水膠比和砂率,可研制出強(qiáng)度等級(jí)c20、c25,抗?jié)B等級(jí)w6、抗凍等級(jí)f150、坍落度達(dá)200mm且和易性良好的特細(xì)砂水工混凝土。

機(jī)制砂對(duì)混凝土性能影響分析

本文基于對(duì)普遍使用的山砂中粗顆粒含量的統(tǒng)計(jì)分析，配制了粗顆粒（大于5mm）含量為15%、10%、5%、0%的四種山砂。通過混凝土配合比對(duì)比試驗(yàn)，找出了粗顆粒含量對(duì)混凝土各項(xiàng)性能的影響，分析原因并作出了臨時(shí)調(diào)整，以供同行借鑒。

砂中的含泥量大小是影響混凝土質(zhì)量的因素之一，如果砂中的含泥量過多，就會(huì)影響到水泥漿與骨料間的粘結(jié)力，從而影響混凝土的強(qiáng)度及耐久性。因而，合理地控制砂的含泥量對(duì)控制混凝土的質(zhì)量顯得尤為重要。但是，對(duì)于不同水膠比（不同強(qiáng)度等級(jí)）的混凝土，砂中含泥量的多少對(duì)混凝土的強(qiáng)度和耐久性的影響究竟有多大？砂中含泥量超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，混凝土的性能是否能滿足設(shè)計(jì)及施工要求？對(duì)此我們?cè)O(shè)計(jì)了一套試驗(yàn)方案，來研究砂的含泥量對(duì)混凝土拌合物性能、強(qiáng)度及耐久性的影響。

砂中的含泥量大小是影響混凝土質(zhì)量的因素之一，如果砂中的含泥量過多，就會(huì)影響到水泥漿與骨料間的粘結(jié)力，從而影響混凝土的強(qiáng)度及耐久性。因而，合理地控制砂的含泥量對(duì)控制混凝土的質(zhì)量顯得尤為重要。但是，對(duì)于不同水膠比（不同強(qiáng)度等級(jí)）的混凝土，砂中含泥量的多少對(duì)混凝土的強(qiáng)度和耐久性的影響究竟有多大？砂中含泥量超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，混凝土的性能是否能滿足設(shè)計(jì)及施工要求？對(duì)此我們?cè)O(shè)計(jì)了一套試驗(yàn)方案，來研究砂的含泥量對(duì)混凝土拌合物性能、強(qiáng)度及耐久性的影響。

在確保各標(biāo)號(hào)混凝土配比和原材料不變的基礎(chǔ)上，依次改變河砂含泥量（1%，2%，3%，4%），進(jìn)行河砂不同含泥量對(duì)混凝土工作性能、坍落度、坍落度損失以及抗壓強(qiáng)度影響的試驗(yàn)研究，并做出簡(jiǎn)要分析。試驗(yàn)表明，混凝土的抗壓強(qiáng)度均隨含泥量的增加而減小，混凝土坍落度損失隨著含泥量的增加而增加。

就砂對(duì)混凝土的影響進(jìn)行了一定的理論闡述和數(shù)據(jù)分析,提出在實(shí)際生產(chǎn)過程中必須要嚴(yán)格關(guān)注和控制好砂的細(xì)度模數(shù)、準(zhǔn)確測(cè)定砂的含水率以及將砂的含泥量控制在合理的范圍之內(nèi),并根據(jù)具體生產(chǎn)情況確定好合適的砂率。通過這些措施,將有利于混凝土的性能和質(zhì)量以及生產(chǎn)成本的控制。

研究了不同母巖巖性對(duì)機(jī)制砂自身特性及其配制的機(jī)制砂混凝土性能的影響。結(jié)果表明:不同巖性的機(jī)制砂在表觀密度、堆積密度、細(xì)度模數(shù)、石粉含量及微觀結(jié)構(gòu)等物性差異較大。不同巖性機(jī)制砂對(duì)c50混凝土的工作性影響明顯,形貌和級(jí)配差異是導(dǎo)致工作性下降的原因;玄武巖機(jī)制砂混凝土的3d抗壓強(qiáng)度僅為河砂混凝土的61.3%,但28d齡期時(shí)兩者接近相同,河砂、石英質(zhì)機(jī)制砂及峨眉山玄武巖機(jī)制砂混凝土28d抗壓強(qiáng)度分別為59.2、58.5、60.8mpa。

對(duì)現(xiàn)有配合比設(shè)計(jì)理論和優(yōu)化方法進(jìn)行分析和總結(jié),以此為基礎(chǔ)上,根據(jù)大量的施工中實(shí)測(cè)配合比,采用《水工混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(dl/t5330—2015)和《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(jgj/t283-2012)兩種規(guī)范中的計(jì)算方法,計(jì)算配合比參數(shù),并分析與混凝土工作性、強(qiáng)度以及抗凍性之間關(guān)系,同時(shí)摻入高效外加劑,從混凝土砂率優(yōu)化、水泥用量?jī)?yōu)化、單位用水量?jī)?yōu)化、粉煤灰摻量?jī)?yōu)化、骨料優(yōu)化等方面,以混凝土和易性、強(qiáng)度、耐久性等性能指標(biāo)為目的值,計(jì)算相關(guān)參數(shù),計(jì)算出各種材料的最優(yōu)用量,最終達(dá)到混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。然后,配制出四組模袋混凝土測(cè)試其性能和指標(biāo),結(jié)果評(píng)定均滿足要求。所以,這種配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)的效果較好。

水泥特性對(duì)混凝土性能的影響 水泥是商品混凝土最重要的組分之一，其物理和化學(xué)特性對(duì)商品混 凝土性能具有重大的影響?，F(xiàn)代商品混凝土，已不僅僅是水泥、砂石 骨料和水的拌合物，還包括各種各樣的礦物摻合料和化學(xué)外加劑。隨 著這些摻合料和外加劑的加入，商品混凝土的性能往往會(huì)變得更為復(fù) 雜。一種特殊組分對(duì)新拌和硬化商品混凝土性能影響的預(yù)測(cè)也變得日 益困難。礦物摻合料和化學(xué)外加劑的品種和百分比摻量，甚至其在配 合比設(shè)計(jì)或攪拌程序的微小變化，都會(huì)對(duì)商品混凝土的性能產(chǎn)生影 響，而這些微小變化往往又會(huì)掩蓋由于水泥的特性而引起的變化。然 而，波特蘭水泥—一種在商品混凝土中產(chǎn)生反應(yīng)最大的材料，對(duì)商品 混凝土的最終性能，具有決定性的影響。因此，更深入地了解水泥特 性對(duì)商品混凝土的潛在影響是至關(guān)重要的。最近，美國(guó)波特蘭水泥協(xié) 會(huì)的出版物對(duì)這一課題提供了極為有價(jià)值的信息和數(shù)據(jù)資料，這些信 息和數(shù)據(jù)資料，

. . 減水劑對(duì)混凝土性能影響的研究 1引言 混凝土外加劑是在混凝土、水泥凈槳或砂漿拌合時(shí)、拌合前或額外拌合中摻入，用以改善混 凝土性能的化學(xué)物質(zhì)。非特殊情況，加入量一般不超過水泥質(zhì)量的5％。目前，針對(duì)混凝土 工程的各種特殊要求，已經(jīng)研制出了許多種能滿足各式各樣要求的外加劑，將它們以適當(dāng)方 式加到混凝土中就可以達(dá)到一些預(yù)期的效果。根據(jù)這些外加劑的作用，可分為減水劑、速凝 劑、緩凝劑、引氣利、防水劑、粘結(jié)劑、膨脹劑、阻銹劑、消泡劑、脫模劑、著色劑、防潮 劑等等。 這些混凝土外加劑按其主要功能可分為四類： (1)改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，包括減水劑、引氣劑和泵送劑等。 (2)調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。 (3)改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。 (4)改善混凝土其它性能的外加劑，包括粘結(jié)劑、膨脹劑、阻

多孔混凝土是一種具有較大空隙率和較高強(qiáng)度的生態(tài)型混凝土,其配合比設(shè)計(jì)與普通混凝土不同。根據(jù)多孔混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用功能要求,提出了基于目標(biāo)空隙率的體積法配合比設(shè)計(jì)方法,推薦了配合比參數(shù)的合理范圍,并通過修筑試驗(yàn)路表明,該設(shè)計(jì)方法具有可行性。

結(jié)合遼寧省高速公路隧道環(huán)境特點(diǎn),對(duì)二次襯砌混凝土性能要求及配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了闡述。