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预拌混凝土原材料控制措施及配合比设计关系原则

砼界精英之共砼成长2019-02-10 13:13:55

1前言

目前混凝土技术处于快速发展时期,商品混凝土的应用越来越多越来越普遍,其强度也在不断提高,(们得来就行了一项?)。人们对耐久性影响因素的认识也在进一步深入。外加剂和水泥的替代材料正在迅速发展。由于许多地方的天然沙供给殆尽,人工砂则受到更多关注。

要使专业混凝土技术人员全部跟上混凝土技术的所有发展是有困难的,本文更多的谈到原材料进场控制和生产控制。从逻辑角度讲这是必要的,但现在看似不太合理。掌握足够多的原材料控制数据、实际生产数据,才能设计出合理的配合比和能准确提出关于生产过程应如何记忆规范的合理观点。如何才能让混凝土生产者和使用者得到他们想要的混凝土。

本文准备分为三个阶段来探讨预拌混凝土质量控制,一、原材料控制;二、配合比设计。

2原材料控制

2.1水泥

随着市场水泥厂家生产技术的不断进步,水泥矿物的平均颗粒粒径越来越小,即水泥的比表面积越来越大。二是用矿物掺合料替代部分水泥以后,每立方米混凝土中的水泥用量越来越少,而矿物掺合料用量越来越多。以上水泥粒径小用量少的特征,都是由最初有益的量变,逐渐演化为今天有害的质变,其实质就是混凝土28天以后的强度几乎不增长甚至倒缩密实性不提高,自愈能力削弱,裂缝不断增加,耐久性越来越差,而最终结果是导致混凝土结构质量问题和质量事故不断发生。但是现在混凝土中这一情况变得很复杂。

水泥给我带来哪些问题,在混凝土使用中凝结时间,可能会出现凝结过快或者过慢;强度增长,比正常强度偏低,早期高后期不增长甚至倒缩达不到设计水泥强度要求;需水量和适应性,需水量高或者与外加剂适应性差;泌水,仰制泌水效果差或者走向另一极端,使拌合物变得非常黏稠;安定性不良,膨胀开裂;抗腐蚀性能力降低;水泥细度超细,水泥级配水泥进场复检批次、厂家提供质保书及数据分析,原则上对于混凝土企业应使用一家水泥,不应同时使用两家水泥或者多家水泥。对于每车水泥取样留样检测,对于留样样品应密封贴有封条。检测项目:凝结时间、细度(比表面积)、安定性、标准稠度用水量、烧失量、抗折抗压强度的试验。对于所有检测数据绘制曲线图进行分析,一般持续检测收集数据三个月之六个月,时间允许的情况下可以长时间跟踪检测。对于本地区其他水泥每季度应取样检测,防止企业突然换水泥供应厂家。

一般水泥的初凝时间越短,其前期强度越高,发生假凝和裂缝的风险可能性越大。但是凝结时间过长,混凝土前期强度会降低,发生泌水的可能性变大。比表面积过大对于混凝土早期水化反应过快导致混凝土坍落度损失和外加剂不适应提高混凝土拌合物粘稠度,但是容易开裂增加单位用水量。标准稠度用水量试验是为水泥其它性能做准备的,同时也能表现出水泥的不良研磨特征。在配置高强混凝土或超强混凝土时,需使用大量的水泥以及设计很小的水胶比。在这种条件下采用标准稠度大的水泥是不利的。同时应对外加剂与水泥之间的适应性进行检测,以及掺粉煤灰或硅灰等掺合料是对用水量的影响。

工作中时常会发现水泥与外加剂适应性、标准稠度用水量偏高、安定性不良、比表面积过大、尤其抗压强度前期强度偏高、28天期强度达不到42.0水泥要求。为了有效防止水泥不合格,建议搅拌站实验室建立水泥一天曲线图,如果发现水泥异常及时停止使用该批水泥,通知水泥厂家来人处理或者取样送第三方检测机构复检。

2.2粉煤灰、矿渣微粉

对于粉煤灰和矿渣微粉大家都是很熟悉的材料了,但是我们每天在用的粉煤灰、矿渣微粉都能符合混凝土材料要求吗?在工作中进场遇到等外灰、说是S95的矿粉,活性在S75S95之间等问题的出现。粉煤灰、矿渣微粉在进场时我们首先要检测细度、比表面积,细度、比表面积符合要求方可收料。在检测烧失量、胶砂流动度比、需水量比和活性指数。但是细度和需水量比应每批必须做检测,活性指数每个星期做一次,烧失量在发现问题时候应进行检测。建立曲线图数据库。

2.3减水剂

尽管减水剂技术应用广泛,但是对混凝土领域及相关行业中的许多人来说,好似一门外语,了解甚少。同样,尽管现在获取外加剂技术知识比较容易,但并不容易掌握。掌握不了外加剂技术,我们就没有办法很好的检测减水剂。

减水剂进场,取样检测,密度、适应性、减水率、固含量、凝结时间、抗压强度比、含气量、泌水率。

但是通常我们搅拌站技术都是检测密度、适应性、减水率、固含量这四个指标,可能是其中一个指标或两个指标。如果要想通过上述四个指标或者其中一两个指标来确定减水剂是否合格,我们首选要求原材料稳定同时应在前期建立水泥、掺合料、混凝土拌合物的适应性、减水率、固含量、凝结时间、抗压强度比、含气量、泌水率等坍落度损失、扩展度、包裹性、可泵性等性能检测建立数据曲线。还有超产实验,超产多少强度没有问题、超产多少强度有问题凝结时间多长。都要建立数据。

2.4粗细骨料

粗细骨料检测项目基本差不多,含泥量、泥块含量、压碎指标、针片状、继配、细度模数、坚固性、孔隙率和粉含量等指标。

注意尽可能利用现场材料调整最佳粗细果料继配和最小孔隙率,继配越差孔隙率越大,需要细粉料越多,混凝土拌合物需水量越大。尽可能需要用反击破或者圆锥破粗骨料,避免针片状概率的增加。

以上原材料所有数据赢建立数据曲线图分析。

3配合比设计

     配合比设计是根据混凝土要求性能(工作性、强度、耐久性等)和原材料(水泥、掺合料、骨料、外加剂等)的特性,确定混凝土的组成和成分。但是,术语“配合比设计”经常被误解为只是混凝土的成分(配方),以每立方米混凝土中各种成分的用量表示。实际上,这只是配合比基于配合比设计过程产生的结果。配合比设计时给予一些试验关系得出的,混凝土组成是一方面,混凝土的性能和原材料特性有是一方面。由于它全面影响混凝土的施工性能、硬化后性能及其成本,所Yui要设计一个满足要求的、符合实际生产施工的配合比是及其重要的;同时混凝土配合比的确基于计算、试验方法,其设计不应认为只是简单地加减乘除,更重要的要根据混凝土性能(工作性、强度、耐久性等)、生产施工选好原材料和设计参数,这一点与配合比设计者实际工作经验有很大关系。为此,应充分了解和分析混凝土各项指标要求和原材料数据。选好原材料,设计出优质的配合比,进行试验和必要的调整,并进行验证。

4原材料与配合比之间的关系

原材料与配合比之间的关系存在以下五个基本关系:

1)拌合用水量取决于新拌混凝土的工作性、骨料的品种(天然或人工)和最大粒径以及外加剂,如减水剂和缓凝剂、引气剂等;

2)水胶比取决于硬化混凝土的强度以及水泥的品种和强度等级;

3)水胶比受混凝土的耐久性影响,而耐久性与暴露环境有关,还与混凝土残存的空气体积和引气体积有关。前者适用于素混凝土,后者是用于抗冻混凝土;两者的大小手骨料最大粒径的影响;

4)一旦拌合用水量确定,则水泥用量就可以根据拌合用水量和水胶比计算出来,水胶比选择满足强度要求和耐久性要求中的最小水胶比。骨料体积可以通过体积平衡求得,将混凝土的单位体积减去其它材料(水、水泥、掺合料、和空气)的体积;

5)所有骨料的体积必须根据所选理想曲线的颗粒粒径分布曲线分为两部分,满足骨料的最佳搭配。

    混凝土最大原则是混凝土密实度应达到最为密实,密实的混凝土可以提高混凝土强度较高、耐磨、冲刷等外力,耐腐蚀保护钢筋提高混凝土耐久性。



感谢计教授的经验传授!