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原材料

混凝土气泡和外观质量问题技术攻关

时间:2018-9-7 8:39:39 来源: 点击次数:627

前言:

为了解决中交三公局混凝土气泡和外观质量问题,处理近几个月出现的各种混凝土质量事故,我们进行了这次技术攻关和技术试验,主要内容是通过水泥和粉煤灰的用量、密度和需水量(比)计算确定单方混凝土中最佳用水量的计算方法,胶凝材料浆体体积的计算方法,外加剂掺量的调整方法。砂石骨料的检测方法以及设计用技术参数的计算。

本次试验以现场的原材料为准,列出了一种砂子和三种石子的测量数据以及砂石骨料计算的公式和步骤。然后到试验室进行实际操作培训,首先对三种石子进行了测量,主要掌握石子堆积密度、空隙率和吸水率的测量方法,以及表观密度的计算方法。

对一种砂子进行了测量,主要是掌握砂子紧密堆积密度测量压力值72KN确定的依据、采用压力机测试的过程,用4.75毫米筛子确定含石率的测量方法。在配制混凝土的时候,掌握了压力吸水法确定砂子用水量的过程。然后进行实际操作检测砂石,根据砂石检测出来的参数,采用数字量化混凝土配合比设计方法进行配合比调整计算,得到两组采用不同砂石的C30,C50混凝土配合比。针对二组不同配合比,先进行外加剂掺量调整试验,然后进行配合比试验,效果非常好,实现了一盘搞定的目标。


01

砂子的测量(以天津拿来的砂石为例)

1、砂的测量


根据现场情况,为了计算方便,初步确定砂子的紧密堆积密度取值1844,含石率取值10%,压力吸水率取值7%。

2、石子的测量


02

C30配合比调整


1、调整目的

原配合比中胶凝材料为:水泥331 kg,需水量28.2,密度3140 kg/m3;粉煤灰59 kg,密度2200 kg/m3,,需水量比1.02;调整后外加剂掺量1.3%%。石子采用4号,由1号、2号、3号三种石子按照2:5:3混合形成的4号石子。

2、胶凝材料体积的计算

V胶凝材料 = 331/3140+59/2200 = 0.132 m3;

3、胶凝材料用水量的计算

W胶凝材料用水量 = 331*0.282+59*0.282*1.02 = 110kg;

W胶凝材料拌合用水量 = 110*2/3+110*1/3*(2-(331+59)/300)= 99

4、凝材料拌合用水量体积的计算

V胶凝材料拌合用水量体积 =99/1000 = 0.099m3

5、胶凝材料浆体体积的计算

V胶凝材料浆体体积 = 0.132+0.099 = 0.231m3

6、砂子用量及用水量

S砂子用量 = 1844*42.3%/(1-0.10) = 867kg

W砂子用水量 = 867*0.07 = 61kg

7、石子用量及用水量

G石子用量 = (1-0.231-0.423)*2669 = 923kg

W石子用水量 = 923*2.7% = 25kg

8、骨料用水量

W砂石骨料用水量 = 61+25 = 86kg

9、调整后的配合比


03

C50配合比调整

1、调整目的

原配合比中胶凝材料为:水泥447 kg,需水量28.2,密度3140 kg/m3;粉煤灰50 kg,密度2200 kg/m3,需水量比1.02;调整后外加剂掺量1.5%,石子采用1、3按照25:75混合形成的5号石子。

2、胶凝材料体积的计算

V胶凝材料=447/3140+50/2200 = 0.155 m3;

3、胶凝材料用水量的计算

W胶凝材料用水量 = 447*0.282+50*0.282*1.02 =140kg;

W胶凝材料拌合用水量 = 140*2/3+140*1/3*(2-(447+50)/300)= 109

4、凝材料拌合用水量体积的计算

V胶凝材料拌合用水量体积 = 109/1000 = 0.109m3

5、胶凝材料浆体体积的计算

V胶凝材料浆体体积 = 0.155+0.109 = 0.274m3

6、砂子用量及用水量

S砂子用量 = 1844*43.4%/(1-0.10) = 887kg

W砂子用水量 = 887*0.07 = 62kg

7、石子用量及用水量

G石子用量 = (1-0.274-0.434)*2694 =787kg

W石子用水量 = 787*2.7% = 25kg

8、骨料用水量

W砂石骨料用水量 = 62+25 = 87kg

9、调整后的配合比


04

试配

根据现场测量和调整计算配合比,用以上数据进行采用预湿骨料工艺进行试配,两盘混凝土全部一次试配成功,解决了混凝土离析、抓地和扒底的难题。由于配合比合理,在搅拌机中停止搅拌即可实现自流平,卸料流速平稳,拌合物表面有光泽,停止流动后顶部没有石子外露的现象,用铲子铲混凝土拌合物很轻,浆体本身的流动性很好。

针对本标段混凝土工程中存在的三类气泡,小于2mm的是水泥助磨剂带入的,在本项目较少,可以不用考虑;大于2mm的圆泡是外加剂带入的,主要通过降低外加剂中的引气剂解决,已经对外加剂厂要求;而椭圆形或者不规则的缺陷属于水泡,主要是由于减水剂减水率不够以及砂石吸水引起的,在试配的过程中通过预湿骨料技术消除砂石骨料吸水引起的水泡,建议试验室主任通过完善振捣工艺或者提高减水率解决外加剂减水率不高引起的水泡。

在本次试验过程中,做胶凝材料与外加剂调整试验的过程中验证了外加剂减水率和气泡在复合胶凝材料净浆流动扩展度与混凝土拌合物之间有一一对应关系,所以在质量控制过程中可以考虑通过净浆流动试验控制外加剂的最佳掺量和气泡的数量。


作者:朱效荣 教授

《中交三公局数字量化混凝土实用技术试验总结》

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