混凝土配合比设计的基本步骤及优化设计资料.pptVIP

混凝土配合比的优化设计的实施—例子 Ⅰ级粉煤灰和矿粉复合掺加（总量40%）：Ⅰ级粉煤灰和矿粉比例3：5和1：2时，混凝土除7天强度较低外，28天和60天强度接近或稍高于单掺Ⅰ级粉煤灰、矿粉或10%Ⅱ级粉煤灰，均符合甚至高于C60强度要求。Ⅰ级粉煤灰和矿粉复合掺加后，混凝土的和易性均得到改善，粘度适宜； Ⅱ级粉煤灰和矿粉复合掺加（总量30%）：只有Ⅱ级粉煤灰和矿粉比例为1：2时，混凝土和易性较好，其他比例时混凝土粘度较大。Ⅱ级粉煤灰和矿粉比例低于1：2时，混凝土28天和60天强度基本可符合C60要求； * 混凝土配合比的优化设计的实施—例子 Ⅰ级粉煤灰和矿粉复合掺加，总掺量由45%升高到50% （比例基本保持3：5）时，混凝土的和易性均较好，只 是粘度略微增大。混凝土7天和28天强度相比总掺量40% 时有一定降低，但60天强度与总掺量40%时基本持平。考 虑到该混凝土水泥用量较低，有益于硬化混凝土的体积 稳定性，而且后期强度高，非常适合用于大体积混凝土 施工。 * 混凝土配合比的优化设计的实施—例子 （3）粗骨料级配优化试验研究 良好级配的骨料, 具有低空隙率,可降低填充水泥砂浆 的用量, 从而节约水泥, 降低成本。除此之外, 良好的颗粒 级配,还可以在用水量相同的情况下, 提高混凝土的和易性, 骨料颗粒级配评价理论主要有3种: ①最大密度理论。 最大密度理论认为孔隙率最小、密度最大的级配为最优级配。 由富勒(W.H. Fuller) 等人于1901～1907 年提出; ②表面 积理论。表面积理论认为, 骨料表面积越小, 用来包裹其表 面的水泥浆用量越少, 这种级配就是最优级配; ③粒子干涉 理论。粒子干涉理论取上一级骨料的间距恰好等于下一级骨 料的粒径, 下一级骨料填充其间不发生“干涉”的级配作为最 优级配。 * 混凝土配合比的优化设计的实施—例子 根据以上3三种理论得出的最优级配, 实际上是相近的,但是在实际应用中却遇到了操作上的困难，统一参数化的粗骨料质量评估实际上仍然无法解决。但从“最大密度理论”来讲，可以根据具体的粗骨料情况，采用两种或两种以上粒径、粒形的粗骨料进行组合，使得配合比所需要量的粗骨料堆积密度最大、空隙率最小。 将山碎石和碎卵石筛分成5-10mm、15-20mm两个级配，分别按不同比例进行混合，混合后的空隙率测定结果见下： * * 混凝土配合比的优化设计的实施—例子 碎卵石两级配混合和碎卵石5-10mm与碎石15-20mm混合，得到的最小空隙率可达到36%左右，与碎石两级配和碎石5-10mm与碎卵石15-20mm混合的最小空隙率相差不多（37%左右），但不同组合级配调整后得到的最小空隙率远低于未调整前的空隙率（43-45%）。 采用以上四种最小空隙率的石子组合配制混凝土，混凝土水胶比0.30，砂率35%，用水量162 Kg/m3，以工作性、强度综合表现较优的配合比1-8为基准（其中Ⅰ级粉煤灰掺量15%，矿粉25%，TZ1-2减水剂掺量3.5%），在拌合物工作度指标基本相同的前提下调整用水量，另外增加一组碎卵石混凝土做对比用，试验结果见下： * 试验序号 水胶比 石子 砂率% 胶凝材料Kg/m3 用水量Kg/m3 坍落度/扩展度（mm）/和易性 倒坍落度桶流下时间s 抗压强度（N/mm2） 备注 7d 28d 60d 2-1 0.30 碎卵石 35 540 160 230/540/良好 5 53.6 65.2 69.8 1-8 0.30 碎石 162 230/575/良好 6 54.9 71.9 76.6 2-2 0.30 碎-碎优化 160 225/480/良好 8 57.1 73.8 78.6 2-3 0.29 卵-卵优化 157 230/560/良好 7 55.4 67.0 71.9 2-4 0.29 碎-卵优化 158 230/470/良好 7 57.7 68.3 73.4 2-5 0.29 卵-碎优化 155 235/570/良好 5 61.5 73.1 78.7 2-6 0.30 碎-卵优化 36 527 158 230/455/良好 8 53.1 67.7 73.6 调整配比 2-7 卵-碎优化 36 517 155 225/550/良好 7 55.7 72.9 76.9 * 混凝土配合比的优化设计的实施—例子 与碎石混凝土相比，碎卵石由于形状圆滑，混凝土的需 水量略微减小且和易性好，但强度偏低（见配合比2-1、1- 8）。 级配优化后，混凝土的需水量均下降，下降幅度为2- 5kg/m3,空隙率低的骨料混凝土需水量也低。随着混凝土需 水量的降低，混凝土的强度均有提高，碎卵石两级配优化和 碎石5-10mm与碎卵石15-20mm优化