应用固定砂石总体积法配制大粒径自密实混凝土.docxVIP

应用固定砂石总体积法配制大粒径自密实混凝土危加阳1，罗竹容2(1．广东水利电力职业技术学院，广东广州510635;2．广东水利混凝土公司，广东广州510320)摘要:固定砂石体积法是设计自密实混凝土配合比的常用方法。为回归骨料的天然属性，提出了有别于传统概念的固定砂石总体积法，即在配制自密实混凝土时，按胶凝材料浆包裹、分隔、悬浮总骨料为目标进行配比计算。同时，在工程实际中，利用该方法尝试将最大粒径为31．5mm且具有较好抗离析稳定性的粗骨料用于自密实混凝土配制。实践证明，利用固定砂石总体积法配制较大粒径骨料自密实混凝土是可行的。关键词:固定砂石总体积法;理查德级配原理;较大粒径粗骨料;自密实混凝土中图法分类号:TV431文献标志码:A目前，自密实混凝土配合比设计方法主要有固定砂石体积法、全计算法、改进全计算法、参数法、骨料比表面积法等［1］。固定砂石体积法最早由岗村甫提出，应用较广，该方法在保证强度的前提下，体现了按混凝土工作性(即自密实性)要求来配制混凝土的原则［2］。基本思路是:石子应被砂浆包裹分隔并悬浮于其中，砂应被胶凝材料浆包裹分隔并悬浮于其中，以使混凝土的屈服应力减小到足以被自重产生的剪应力克服，实现自密实。显然，固定砂和固定石体积量的选择都以满足混凝土的包裹、分隔、悬浮为目标，且各自独立影响混凝土的性能，既不像普通混凝土砂石之间用砂率来表征砂石对混凝土性能影响的互动性，又偏离了砂石为一体的天然级配属性。为回归骨料的天然属性，设计自密实混凝土时，若骨料符合一定级配要求，可尝试按胶凝材料浆包裹、分隔、悬浮总骨料(固定砂石总体积量)为目标进行，且砂石的用量关系仍用砂率来表征。在配制过程中，为减少浆骨分离的可能，提高拌和物抗离析稳定性及间隙通过率，必须限制粗骨料的最大粒径。国内外规范或标准规定，粗骨料最大粒径不宜大于20mm。本文根据工程结构与原材料情况，尝试以固定砂石总体积法配制最大粒径为31．5mm，仍具有较好抗离析稳定性的粗骨料自密实混凝土，并应用于实际工程。设计指标及应用部位自密实混凝土的填充性指标为控制指标，间隙通过性指标、抗离析性指标为可选指标［3］。为验证采用固定砂石总体积法配制的最大粒径31．5mm为粗骨料自密实混凝土是否可行，对可选指标进行检验，但只要求混凝土性能达到可选指标的下限值即可。配制成品用于广州天河体育中心综合改造项目的钢管柱混凝土工程，混凝土设计强度等级为C45，配制强度为53．2MPa。1(1)填充性指标。①混凝土设计坍落扩展度(SF1)为550～600mm;②设计扩展时间T500(VS1)≥2s。(2)间隙通过性指标。设计坍落扩展度与J环扩展度差值:25＜PA1≤50。(3)20%。抗离析性指标。设计离析率SＲ1不得大于2原材料(1)水泥。自密实混凝土由于掺入了较多的矿物掺合料，缓解了外加剂和水泥的相容性问题，对水泥有较大的适应性［4］。考虑到混凝土的设计强度，选用性能较稳定、强度富余系数较大的42．5Ｒ级广英水泥，28d抗压强度为49．4MPa，密度为3．15g/cm3。收稿日期:2013－04－12作者简介:危加阳，男，副教授，主要从事建筑材料研究与教学工作。E－mail:hnwjy7203@126．com第12期危加阳，等:应用固定砂石总体积法配制大粒径自密实混凝土87(2)砂。选用广东西江河砂，为Ⅱ区中砂，细度模54．14%。另外，混合料中石子最大粒径为31．5mm数2．6，表观密度2590kg/m3，堆积密度1480kg/m3，颗粒级配符合JGJ52－2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》。(3)石子。选用广东增城花岗岩碎石，粒径为5时，理查德级配公式算得的石子粒径为31．5～25．0，25．0～20．0，20．0～16．0，16．0～10．0，10．0～5．0mm的比例是16∶14∶13∶25∶31。表2砂石混合料的理查德级配mm，表观密度2640kg/m3，堆积密度1420～31．5筛孔尺寸/mm通过百分率/%各筛网筛余/%粒级重量比%kg/m3，针片状颗粒含量为3．0%，具体级配见表1。表1石子的实测级配31．525．020．016．010．05．02．51．250．6305885．9579．7968．2254．1442．9834．1127．1421．547．426．636．1611．5714．0811．168．876．975．6016．214．413．425．230．7(4)粉煤灰。采用广州黄埔电厂Ⅱ级灰，密度为2．26g/cm3。(5)高效减水剂。采用聚羧酸高效减水剂KJ－JS，减水率为30%。0．1617．194．35对照表2与表1可知，实测级配中各粒级石子含量基本与理查德合理级配吻合，但实测粗粒级31．5～25．0mm含量比理查德合理级