一种自密实混凝土拌合物配合比设计方法_4

文档序号:9471715阅读:来源:国知局
表如下。
[0045] 对上述不同配方的自密实混凝±进行性能及硬化混凝±抗压强度试验,具体实验 结果如下表所示。
[0046] 从上述检测结果可W看出,应用本发明所提供的设计方法所制备的巧0自密实混 凝±,无论拌合物的自密实性能还是硬化混凝±的强度均能较好满足初始设计要求。
[0047] 对比例 为说明本发明所提供的自密实混凝±配合比设计方法的优越性,发明人W现行的 《JGJT283-2012自密实混凝±应用技术规程》规定的方法,制备了巧0自密实混凝±,简要 介绍如下。
[0048] 按照现行的《JGJT283-2012自密实混凝±应用技术规程》要求,设计步骤如下: 1、确定粗骨料体积K。及质量%。 由于缺乏计算依据,因而现行《JGJT283-2012自密实混凝±应用技术规程》依据已有 设计经验针对不同自密实性能等级均直接给出了粗骨料的单方用量范围,而且针对每一自 密实性能等级的粗骨料体积用量K。只有暂取范围的中值,具体如下表所示。
[0049] 根据粗骨料绝对体积K。和表观密度片。。,按公式曲。。=吃。>< 片。。即可计算不同自密 实性能等级的每立方米自密实混凝±中粗骨料质量A。,具体计算结果如下表所示。
[0050]、砂浆体积啡勺确定 对满足不同自密实等级的单方(每立方)混凝±中砂浆的绝对体积用量^^可按公式 - ^。计算得到,具体计算结果如下表。
[0051]、砂浆中砂的体积分数0f。选择 依据《JGJT283-2012自密实混凝±应用技术规程》规定,砂浆中砂的体积分数0f。可 取0. 42~0. 45,为此,对SF1、SF2和SF3的自密实性能等级,对应的0f。分别取0. 42、0. 435 和 0. 45。
[0052]、每立方米自密实混凝±中砂用量曲f。确定 根据砂浆体积^^及砂浆中砂的体积分数0:。计算砂的体积用量^^。=^^X0f。,再由砂的 体积用量咕和表观密度。按公式曲h=咕。求得砂的质量曲f。,具体结果如下表所示。
[0053]、胶凝材料浆体体积^^的确定 按公式^^。计算满足不同自密实等级的胶凝材料浆体体积,具体结果如下表。
[0054]、胶凝材料表观密度的确定 根据矿物渗合料占胶凝材料的质量分数片1,水泥的表观密度P。和矿物渗合料的表观 密度片。4按下式计算得到;
[00巧]、确定自密实混凝±配制强度0和水胶比(a/邱) 依据现行行业标准《JGJ55-2011普通混凝±配合比设计规程》中相关规定计算自密 实混凝±配制强度.瓜9,<。,。=50+1. 645X6. 0=59. 87MPa; 水胶比(A/X)取与实施例1相同的值,即0. 3。
[0056]、每立方米自密实混凝±中胶凝材料的质量的确定 根据自密实混凝±中的浆体体积^^,胶凝材料的表观密度/^、水胶比("《/馬)等参数计 算每立方米自密实混凝±中胶凝材料的质量具体结果如下表所示。
[0057]、每立方米自密实混凝±中总用水量At的确定 根据每立方米自密实混凝上中胶凝材料用量/SL和水胶比(A/X)计算每立方自密实混 凝±中总用水量At,具体结果如下表。
[0058]
10、每立方米自密实混凝±中水泥的质量A和矿物渗合料的质量%i的确定 水泥的质量A和矿物渗合料的质量可根据每立方米自密实混凝±中胶凝材料 的质量日胶凝材料中矿物渗合料的质量分数计算得到,结果如下表。
[0059] 、确定外加剂的用量曲。d 根据每立方米自密实混凝±中胶凝材料的质量日外加剂渗率片。4进行确定,具体结 果如下表。
[0060] 、确定拌合水的实际添加量A 每立方米自密实混凝±拌合水的实际添加量A由计算所得总用水量At扣除液态外加 剂中的含水量得到(采用与实施例1相同的固含量为20%的聚簇酸高效减水剂),具体计算 结果如下表。
[00川、最终配合比 依据上述计算结果,可得3种自密实性能等级设计的最终配合比,具体如下表所示(单 位,kg)。
[0062]对上述配方的自密实混凝±进行自密实性能和抗压强度实验,具体实验结果如下 表所示。
[0063] 将上述实验结果与本发明所制备的自密实混凝±的具体性能进行对比,可W发 现,本发明通过优化物料之间的配比,使得自密实混凝±在抗压强度、巧落度等指标方面具 有不同程度的改善,而且设计步骤也较现有技术有所改善,总体设计方案得到简化,因而具 有更好的应用价值。
[0064] 实施例2 本实施例W确定强度等级为C60的自密实混凝±拌合物的配比为例,原材料与实施例 1基本相同,不同的是骨料依据化ller-Ta化〇1公式计算的5条连续级配曲线来确定,首先 由筛分得到的单粒径颗粒经组配得到满足5条级配曲线的骨料混合料,进而通过堆积密度 试验确定满足最密堆积状态的骨料级配,拌合物配合比确定步骤如下: (1)确定自密实混凝±的配制强度和水胶比 计算自密实混凝±配制强度為,。:/cu,〇=l. 15X6. 0=69.OMPa; 粉煤灰取代率仍取20%,胶凝材料设计强度/b如下:
[0065] (2)确定骨料的最密级配及不同堆积状态的空隙率 级配指数k分别为取0. 40、0. 45、0. 50、0. 55和0. 60,按化ller-Ta化〇1级配公式得到 5条连续级配,如下表。
[0066] 混合料空隙率测试 不同级配的骨料混合料堆积密度和空隙率试验结果如下表。
[0067] 计算满足最密堆积要求的骨料混合料堆积空隙率 上表试验结果表明当k=0. 55时级配骨料混合料可达到最密实堆积状态,相应地依据 公式7和公式8可确定骨料混合料的松散堆积空隙率似4。。5和最密堆积空隙率如 下: 公式 7,似4。。5=31.5〇/〇; 公式 8,4〇/〇。
[0068] (3)确定胶凝材料和拌合水的用量 自密实性能满足SFl级(550~655mm)要求的胶凝材料浆体单方体积如下述公式11所 示: 公式 11,哈"un=K4:iDs=0. 315m3; 根据公式12确定胶凝材料的单方总质量:
根据下述公式13确定拌和水的单方总质量: 公式13,
根据下述公式14确定水泥的单方质量: 公式14,
根据下述公式15确定粉煤灰的单方质量: 公式巧,
; 自密实性能满足SF3级(760~850mm)要求的胶凝材料初始总体积按公式16计算: 公式16;
根据公式17确定胶凝材料的初始总质量: 公式17,
根据公式18确定拌和水的初始总体积: 公式18,
根据下述公式19确定胶凝材料的单方总质量: 公式19,
; 根据公式20确定拌和水的单方总质量: 公式20,
根据下述公式21确定水泥的单方质量: 公式21,
; 根据下述公式22确定矿物渗合料(粉煤灰)的单方质量: 公式22,
自密实性能满足SF2级(660~755mm)要求的胶凝材料单方总质量由公式23确定: 公式23,;;
根据如下公式24确定拌和水的单方总质量: 公式24:
; 根据如下公式25确定水泥的单方质量: 公式25,
根据如下公式26确定矿物渗合料的单方质量: 公式26,

[0069] (4)确定骨料的用量 骨料为单粒径颗粒经组配得到的连续级配混合料。
[0070]巧落扩展度满足自密实性能等级SF1的骨料单方用量%,按公式27确定: 公式27,
按公式28计算每一单粒径颗粒的单方质量,见下表。
[0071] 巧落扩展度满足自密实性能等级SF3的骨料用量可按公式31计算: 公式31,
按公式32计算每一单粒径颗粒的单方质量,见下表。
[0072] 巧落扩展度满足自密实性能等级SF2的骨料用量可按公式33计算: 公式33,

[0073] 按如下公式34计算每一单粒径颗粒的单方质量,见下表。
[0074] (5)确定外加剂用量 采用聚簇酸高效减水剂,减水剂在渗率为1. 2%,依据公式39 ( X)计算 减水剂用量: 满足SF1要求的减水剂用量:
满足SF3要求的减水剂用量:
满足SF2要求的减水剂用量:
[00巧](6)确定拌合水的实际添加量 依据公式40O於w二巧巧?。d(l-紛))计算不同自密实性能要求的实际用水 量 满足SF1要求的实际用水量:
满足SF3要求的实际用水量:
满足SF2要求的实际用水量:

[0076] (7)实验验证配合比的设计结果 依据上述步骤(1)~步骤(6)确定的自密实混凝±拌合物的单方配合比列表如下。
[0077] 对上述设计不同配比的自密实混凝±进行自密实性能及硬化混凝±抗压强度试 验,试验结果如下表。
[0078] 上述试验结果表明,应用本发明提供的自密实混凝±拌合物配合比设计方法制备 出满足工作性和强度要求的C60自密实混凝±是易于实现的。
[0079] 需要说明的是,改变原材料和设计拌合物的目标性能,均可构成不同的具体实施 例,本发明并不局限于上面描述的具体实施例,如改变骨料类型、改变水胶比的计算模型、 改变胶凝材料的强度预估模型、改变最佳砂率的预估模型、改变堆积密度和空隙率试验和 测
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