C50混凝土配合比设计注意事项

C50C50 混凝土配合比设计注意事项混凝土配合比设计注意事项 ［摘要］ 在桥梁的上部结构中，如梁板等混凝土的设计强度基本上采用 C50 混凝土或大于 C50 的混凝土。 所以对 C50 以上混凝土的原材料 的选择、配合比的设计、 混凝土的施工是至关重要的。 下面就对 C50 以上混凝土的原材料选择、配合比的设计、混凝土的施工需注意的事 项，结合本人多年来对桥梁上预应力 C50 预制 25m、30m 组合箱 梁、预制 45mT 型梁、现浇箱梁及悬浇箱梁配合比的设计及原材的 选择注意要点作如下简述。 1、 原材料 1.1 集料 混凝土中集料体积大约占混凝土体积的3/4， 由于所占的体积相当大， 所以集料的质量对混凝土的技术性能和生产成本均产生一定的影响， 在配制 C50 混凝土时， 对集料的强度、 级配、 表面特征、 颗粒形状、 杂质的含量、吸水率等，必须认真检验，严格选材。这样才能配制出 满足技术性能要求的 C50 混凝土， 同时又能降低混凝土的生产成本。 1.1.1 细集料 砂材质的好坏，对 C50 以上混凝土的拌和物和易性的影响比粗集料 要大。优先选取级配良好的江砂或河砂。因为江砂或河砂比较干净， 含泥量少，砂中石英颗粒含量较多，级配一般都能符合要求。山砂一 般不能使用，山砂中含泥量较大且含有较多的风化软弱颗粒。 砂的细 度模数宜控制在 2.6 以上，细度模数小于 2.5 时，拌制的混凝土拌 和物显得太粘稠，施工中难于振捣，且由于砂细，在满足相同和易性 要求时，增大水泥用量。这样不但增加了混凝土的成本，而且影响混 凝土的技术性能，如混凝土的耐久性、收缩裂缝等。砂也不宜太粗， 细度模数在 3.3 以上时， 容易引起新拌混凝土的运输浇筑过程中离析 及保水性能差，从而影响混凝土的内在质量及外观质量。C50 泵送 混凝土细度模数控制在 2.6~2.8 之间最佳，普通混凝土控制在 3.3 以下。另外还要注意砂中杂质的含量，比如云母、泥的含量过高，不 但影响混凝土拌和物的和易性，而且影响混凝土的强度、耐久性，引 起混凝土的收缩裂缝等其他性能。含泥量不超过 2%,云母含量小于 1%。 1.1.2 粗集料 粗集料的强度、颗粒形状、表面特征、级配、杂质的含量、吸水率对 C50 混凝土的强度有着重要的影响。 配制 C50 以上混凝土对粗集料的强度的选取是十分重要的，高强度 的集料才能配制出高强度的混凝土。应选取质地坚硬、洁净的碎石。 其强度可用岩石立方体强度或碎石的压碎指标值来测定， 岩石的抗压 强度应比配制的混凝土强度高 50%。一般用碎石的压碎指标值来间 接判定岩石的强度是否满足要求。 碎石的压碎指标值水成岩 （石灰岩、 砂岩等）小于 10%、变质岩（片麻岩、石英岩等）或深层火成岩（花 岗岩等）小于 12%、喷出岩火成岩（玄武岩等）小于 13%。 粗集料的颗粒形状、表面特征对 C50 以上混凝土的粘结性能有着较 大的影响。应选取近似立方体的碎石，其表面粗糙且多棱角，针片状 总含量不超过 8%。影响 C50 以上混凝土的强度重要因素有集料的 强度、水泥石、 水泥石与集料之间的粘结强度，而混凝土中最薄弱的 环节是水泥石和集料界面的粘结。 由于粗集料的表面粗糙、 粒径适中， 这样提高了混凝土的粘结性能，从而提高了混凝土的抗压强度。 集料的级配是指各粒径集料相互搭配所占的比例， 其检验的方法是筛 分。级配是集料的一项重要的技术指标， 对混凝土的和易性及强度有 着很大的影响。配制 C50 混凝土最大粒径不超过 31.5mm，因为 C50 混凝土一般水泥用量在 440~500kg/m3 ， 水泥浆较富余， 由于大粒径集料比同重量的小粒径集料表面积要小， 其与砂浆的粘结面积相应要小， 其粘结力要低， 且混凝土的均质性差， 所以大粒径集料不可能配制出高强度混凝土。 集料的级配要符合要求 且集料的空隙要小，通常采用二种规格的石子进行掺配。如 5~31.5mm连续极配采用5~16mm和 16~31.5mm二种规格的 碎石进行掺配。5~25mm 连续级配采用 5~16mm 和 10~25mm 二种规格进行掺配。掺配时符合级配要求的范围内，可能有二种或三 种掺配方案，选取其中体积密度较大者使用， 因体积密度大则空隙率 小。如有二种掺配方案分别为30：70 和 20：80，其掺配结果均符 合级配范围要求，测定二者的体积密度，前者大，则应选取掺配比例 为 30：70 的使用。 集料中的泥土、石粉的含量要严格控制，其含量大，不但影响混凝土 拌和物的和易性，而且降低混凝土的强度，影响混凝土的耐久性，引 起混凝土的收缩裂缝等。其含泥量要小于1%。 1.2 水泥 优先选取旋窑生产其强度等级42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水 泥,旋窑生产的水泥质量稳定。水泥的质量越稳定，强度波动越小。 对未用过的水泥厂要进行认真调研。 1.3 外加剂 因 C50 混凝土的水泥用量比较大,水灰比低,强度要求高,混凝土拌和 物较粘稠,这样给混凝土的施工提出了更高的要求 ,为了满足混凝土 的性能及施工要求 ,改善混凝土的和易性及提高性能 ,同时降低水泥 用量,减少工程成本,外加剂的选择尤为重要。选用外加剂因着重从以 下几个方面考虑：延缓混凝土的初凝时间，提高混凝土的早期强度， 增加后期强度，减少混凝土坍落度的损失，与水泥的相容性，外加剂 的稳定性。 通常选用高效减水剂、 高效缓凝减水剂， 高效早强减水剂。 如 NF、UNF、JC 等。 高效减水剂同时具有增加混凝土强度和流动性。 掺高效减水剂的混凝 土的坍落度损失一般较快，最好施工时采用后掺法，这样可使高效减 水剂的减水作用增高，使混凝土的流动性增加。在温度低于 8~10℃ 时，高效减水剂虽能增加和易性，但增加强度的作用大大降低。所以 高效减水剂宜在春秋季节使用。 高效缓凝减水剂有利于控制早期水化，混凝土拌和物坍落度损失小。 一般来说，掺量大时凝结时间相应增长， 但掺量过大时会降低早期强 度。根据施工季节来调节掺量。宜在 夏季或，结构复杂配筋密集的构件中使用，这样可避免形成冷缝，方 便施工的安排。 高效早强减水剂一般不用，除非对早期强度有特殊要求。 一般在冬季 使用，来提高混凝土的早期强度，使用时要慎重，因为高效早强减水 剂能加快早期强度的发展，但一般会降低混凝土的后期强度。 在试配 时要认真做好验证工作。 2 、 配合比的设计 2.1 配合比的计算 1） 试配强度的确定通常C50混凝土施工配制强度要求≥60MPa， 其计算式如下： fcu，0 =fcu，k+1.645 式中 fcu，0——混凝土的施工配制强度，MPa fcu，k——混凝土的设计配制强度，MPa σ——施工单位的混凝土强度标准差，如无近期同一品种混凝土的统 计资料取 6 MPa 2）水灰比的确定 C50 混凝土宜采用以下 0.30 、0.32、0.34、 0.36、0.38 五个水灰比进行试拌，来确定最佳水灰比。通常采用 0.34 作为基准水灰比。 3）用水量的确定根据石料的粒径， 高效减水剂的减水率及掺量来 确 定 ， 一 般 坍 落 度 为75~90mm 时 ， 用 水 量 宜 控 制 在 145 ~160Kg/m3， 坍落度在 17