C80级高性能泵送混凝土的配制及试验研究王玉棠(北京住总四元桥搅拌站)〔提要〕近年随着建筑技术的不断发展,混凝土技术也朝着多性能亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台。高性能混凝土(HPC)方面发展亿电竞电子竞技赛事平台,目前国内外有关高强亿电竞电子竞技赛事平台、高性能混凝土(HPC)的研究及应用发展很快,国际上在工程上获得使用的混凝土强度己达到100- 130MPa在我国C80级混凝土己被建设部定为“九亿电竞电子竞技赛事平台。五”重点推广项目亿电竞电子竞技赛事平台,而C60级混凝土我们于1995年进行了研制亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,并成功地应用于航华科贸中心亿电竞电子竞技赛事平台。静安大厦等工程亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,并且荣获科技进步一等奖。为适应现代化建设的需要,提高混凝土技术水平,增加技术储备,我们在1998年开始研制C80级高性能混凝土(HPC)的试验研究亿电竞电子竞技赛事平台,目前己通过鉴定亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,通过大量的试配亿电竞电子竞技赛事平台,得到了一套完整的数据亿电竞电子竞技赛事平台,获得了理想的结果亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台。
1原材料的选择根据原材料质量亿电竞电子竞技赛事平台、供应能力、资源等亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,优选以下几种原材料进行C80级混凝土的配制亿电竞电子竞技赛事平台。
11水泥选用质量稳定亿电竞电子竞技赛事平台、活性较高的琉璃河水泥厂的普硅525R水泥和怀北水泥厂拉法基普硅525R水泥亿电竞电子竞技赛事平台,其物理学性能如表1.表1水泥物理力学性能项目标准值525R型普硅水泥琉璃河拉法基细度(80m方筛筛余量)标准稠度用水量凝结时间初凝终凝抗折强度抗压强度安定性(沸煮法)须合格合格12粗、细骨料砂:选用级配良好的怀柔龙凤山分厂的中粗砂亿电竞电子竞技赛事平台,其技术指标见表2.表2砂子技术指标细度模数含泥量泥块含量石:选用质地坚硬、表面粗糙亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台、级配良好的三河5~20mm碎石亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,其技术指标见表3.颗粒粒级含泥量泥块含量针片状颗粒含量压碎指标2外加剂的选择通过市场调研及混凝土试拌初步选定以下4种高性能外加剂,结合本单位混凝土生产工艺均选用液体外加剂亿电竞电子竞技赛事平台,其品种与基本性能见表4.名称含固量掺量减水率(占胶凝材料)表4中的外加剂掺量均为按液体计。在前期的混凝土试配工作中,采用这四种外加剂亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,在相同原材料和等稠度条件下进行对比试验亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,其结果列于表5.表5高性能外加剂对比试验强度值编外加剂用水量外加剂掺量坍落度抗压强度(MPa)号品种絮状从试验得出以RH-8所配制的混凝土过粘亿电竞电子竞技赛事平台,以C-SF配制的混凝土流动性差亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,L118及DFS-早期强度高,且与各种细掺料及选定的水泥适应性良好亿电竞电子竞技赛事平台,由此我们选择了L118和DFS-两种外加剂亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台。
3细捧料的选择在原材料及外加剂选定之后亿电竞电子竞技赛事平台,我们采用10种细掺料(多为复合型),进行对水泥亿电竞电子竞技赛事平台、外加剂的适应性试验亿电竞电子竞技赛事平台,经综合分析亿电竞电子竞技赛事平台,选择Z-1亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台、Z-2亿电竞电子竞技赛事平台、Z-6亿电竞电子竞技赛事平台、Z-8亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台、Z-8'及Z-9六种细掺料亿电竞电子竞技赛事平台,其试验结果见表6和表7.表6坍落度及其经时损失细掺料初始坍落度坍落度保留值(mm)扩展度名称表7 C80级混凝土抗压强度值细掺料组数坍落度水胶比均值总计由表6亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台、表7可见,被选定的6种细掺料与选定的水泥和高性能外加剂有很好的适应性,配制的混凝土具有良好的流动性亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台、粘聚性和保塑性亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,硬化后的混凝土具有早期强度高(3d强度平均值达到28d的71%7d强度平均值达到28d的86%)具备了配制高强亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台、高性能混凝土的基本性能亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台。
由表7还可看出亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,在被选定的6种细掺料中Z-2配制的混凝土强度最高,特别是早龄期强度好亿电竞电子竞技赛事平台,本应作为首选细掺料亿电竞电子竞技赛事平台,但因运输不便等原因亿电竞电子竞技赛事平台,在C80级混凝土复验时选用了细掺料Z-8. 4主要设备及相关技术要求4.1主要设备搅拌机:中国建筑科学研究院HW-60型混凝土搅拌机亿电竞电子竞技赛事平台。
42相关技术要求养护条件:标准养护(温度20 5推荐配合比混凝土配合比设计一般是通过计算和试配调整后确定。
5.1配制强度混凝土设计规程和GB107-87混凝土强度检验评定标准要求进行。由于工程应用时的生产施工条件与试验室各种条件存在差异,而试验条件对高强混凝土的强度影响又特别敏感亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台。因此在试配中,我们充分考虑了上述因素亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,按选定的原材料亿电竞电子竞技赛事平台、高性能外加剂及细掺料配制的31组C80级混凝土,其28d平均强度为99.1MPa留有比较大的强度富余量以弥补生产施工条件不同所产生的影响。
2水胶比与坍落度为确保C80级混凝土现场施工的可行性亿电竞电子竞技赛事平台,考虑路途坍落度损失情况亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,混凝土出机坍落度需控制在200mm左右亿电竞电子竞技赛事平台。经试验亿电竞电子竞技赛事平台,水胶比应控制在0. 2~0.30之间,胶凝材料(水泥+细掺料)总用量不超过550kg/m3亿电竞电子竞技赛事平台,其中细掺料用量为50~100kg/m3. 3砂率高强混凝土常用砂率在28% ~32%之间,但从泵送混凝土角度考虑,砂率过小亿电竞电子竞技赛事平台,导致流变参数n下降,对可泵性不利亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台。工程实践证明,砂率大于0. 40对混凝土泵送有利亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台;在一般情况下砂率的变化对混凝土强度无明显影响亿电竞电子竞技赛事平台,较大砂率有利于减少粗集料界面氢氧化钙聚集提高混凝土强度的稳定性亿电竞电子竞技赛事平台。经试验亿电竞电子竞技赛事平台,混凝土砂率应控制在40~45%之间亿电竞电子竞技赛事平台。
由此确定了C80混凝土适宜的材料组成和配合比参数范围:水泥450~500kg/m3亿电竞电子竞技赛事平台,砂率40~45%细掺料50~100kg/m3,水胶比0. 25~0.30亿电竞电子竞技赛事平台,高性能外加剂掺量为胶凝材料的3~3.5%.混凝土性能的试验研究6.1混凝土拌合物性能我们研制的C80级高性能混凝土拌合物具有如下性能指标:坍落大,不离析亿电竞电子竞技赛事平台,不泌水亿电竞电子竞技赛事平台,和易性好亿电竞电子竞技赛事平台;坍落度损失:各种细掺料所拌制混凝土亿电竞电子竞技赛事平台,坍落度损失90min最大值为10mm(见表6)亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台。
6.2混凝土力学性能6.2.1立方体试件抗压强度及其随龄期的增长6.2.1.1不同尺寸立方体抗压强度的换算关系本项目试验中亿电竞电子竞技赛事平台,采用粗骨料最大粒径为2Qmm亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,因此米用边长100mm立方体试件亿电竞电子竞技赛事平台,其强度换算成标准试件(边长为150mm立方体)强度的尺寸换算系数亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,现行规范规定仅到C60级混凝土亿电竞电子竞技赛事平台,对C80级混凝土尚无正式标准给出,所以我们进行了专门试验,其结果列于表8.表8不同尺寸试件强度对比试验结果序号平均值由表8可见,不同尺寸试件强度的比值尽管己是精心制作与试验亿电竞电子竞技赛事平台,但波动是比较大的,这完全符合制定现行混凝土结构设计规范时的全国统计规律亿电竞电子竞技赛事平台;专门试验所测定的数据基本上是位于全国统计数据群范围内的亿电竞电子竞技赛事平台,因此,我们认为C80级高强混凝土的尺寸换算系数仍可参照普通强度等级混凝土的数值取用亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台。在本报告中的边长为100mm立方体强度均己乘了0.95系数亿电竞电子竞技赛事平台。
6.21.2强度的复验及其随龄期的长按现行标准规定亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,在配合比确定之后亿电竞电子竞技赛事平台,对高强混凝土尚应进行强度复验亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,这主要是考虑不同批原材料亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台、高性能外加剂和细掺料等的质量波动对强度的影响亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,以及由试验误差影响的敏感性等原因亿电竞电子竞技赛事平台。所以我们进行了两次共14组的强度复验亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,结果列于表9.表9 C80级混凝土的强度复验结果水胶比砂率坍落度由复验结果表明亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,两次复验共制作14组试件,其28d平均强度为105. 5Mpa可以说对配制C80级混凝土有足够的强度富余量亿电竞电子竞技赛事平台。此外亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,复验强度平均值与确定推荐配合比时混凝土平均强度值99.1MPa很接近,并略有提高亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,表明强度的复验性很好。
62.2劈裂抗拉强度强度复验验证之后亿电竞电子竞技赛事平台,就开始进行各种力学性能试验亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台。劈裂抗拉强度的试验亿电竞电子竞技赛事平台,其拉亿电竞电子竞技赛事平台、压强度试件均采用边长为150mm立方体标准试件亿电竞电子竞技赛事平台,标准养护亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,试验结果列于表10.表10劈裂抗拉强度及拉压比值编号劈拉强度(MPa)抗压强度(MPa)拉压比总平均值一般来讲,劈裂抗拉强度与立方体抗压强度的比值随强度等级提高而降低亿电竞电子竞技赛事平台,根据混凝土结构设计规范取值时的统计资料表明其比值(fpt/fcu)约为10%~7%.由表10可见亿电竞电子竞技赛事平台,C80级高性能混凝土的劈裂抗拉强度平均值为7.00MPa其拉压比值为7.4%亿电竞电子竞技赛事平台,比普通强度等级混凝土略低,但规律是一致的亿电竞电子竞技赛事平台。
62.3混凝土轴心抗压强度与弹性模量混凝土轴心抗压强度与静力弹性模量的试件均采300mm棱柱体试件亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,其轴心抗压强度均乘以0.95系数(G881-85标准规定)。试验结果列于表11.表11 C80级混凝土的轴心抗压强度与弹性模量试件编号28d立方体抗压强度(MPa)轴心抗压强度(MPa)弹性模量(X104MPa)组平均值总平均值组平均值总平均值组平均值总平均值平均轴压比试验结果表明:轴压比值比普通等级混凝土的轴压比值略有偏高亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台。静力弹性模量值比规范统计公式计算结果偏高亿电竞电子竞技赛事平台,这主要是因为在配合比设计时,有意识地为了提高弹性模量值亿电竞电子竞技赛事平台,以加结构物的刚度亿电竞电子竞技赛事平台,采取了一些措施,例如:(1)控制混凝土的单方材料用量中的细粉总含量不超过550kg;(2)在满足混凝土和易性要求的前提下亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,取较低的砂率值亿电竞电子竞技赛事平台,效果比较显著。
6.3混凝土长期性能及耐久性能63.1收缩性能混凝土的干燥收缩试件采用100X试件,技〈〈普通混凝土长期性能与耐久性能试验方法(GB82-85)国家标准规定的标准条件下养护及检测。
试验结果列于表12.为与普通强度等级混凝土的收缩值相比较亿电竞电子竞技赛事平台,采用C40级混凝土收缩值随龄期变化规律(2组平均值)和本项目配制的C80级混凝土收缩值(2组平均值)相比绘于图亿电竞电子竞技赛事平台。
试件编号收缩值(mm/m)总平均值试验结果表明亿电竞电子竞技赛事平台,由于C80级高性能混凝土,掺用了高性能外加剂和具有一定活性的细掺料亿电竞电子竞技赛事平台,配制的混凝土具有用水量少亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,水胶比低和密实度高的特点,因此亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,它的干燥收缩比普通等级混凝土的低,且较早的趋于稳定亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,(见)亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台。
6.3.2抗碳化性能根据C80级混凝土用的石子最大粒径为20mm,采用碳化性能试件为100X100X300mm棱柱体亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台;碳化箱内CO2亿电竞电子竞技赛事平台,浓度20±3%湿度70±5%温度20±5试件标准养护28d取出,在60C温度下烘干48h亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,然后将试件放入碳化箱中经受碳化,结果所有试件均测不出碳化深度,表明这种混凝土具有很好的抗碳化性能。
63.3抗渗性能为验证所配制的C80级混凝土的抗渗性能亿电竞电子竞技赛事平台,我们成型了一组混凝土抗渗标准试件亿电竞电子竞技赛事平台,标准养护28d后亿电竞电子竞技赛事平台,进行抗渗压试验亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,试验水压从0. 1MPa开始亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,每隔8h加水压0.1Mpa加压至40Mpa并持压8小时后,无透水现象亿电竞电子竞技赛事平台,劈开后渗水高度如所示:从看出亿电竞电子竞技赛事平台,C80级混凝土渗水高度在22mm ~29mm亿电竞电子竞技赛事平台,这说明抗掺等级大于P40. 63.4抗冻性能抗冻性能试验采用慢冻法亿电竞电子竞技赛事平台。其试件采用边长为100mm立方体试件,标养28d后进行冻融试验亿电竞电子竞技赛事平台。试验前4d将冻融试件从标养室中取出亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,放入15C~20C水中浸泡4d亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,对比试件仍留在标养室养护亿电竞电子竞技赛事平台,直至完成冻融循环后亿电竞电子竞技赛事平台,与抗冻试件同时试压亿电竞电子竞技赛事平台。
即将抗冻试件放入能使水温保持在15 20C的水槽中,再融化4h为一个循环。
本试验共留置7组试件,28d龄期试压1组,其余6组中亿电竞电子竞技赛事平台,有4组作冻融试验亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,分别经100次、200次循环后各试压2组亿电竞电子竞技赛事平台,另外2组为对比试件亿电竞电子竞技赛事平台。试验结果列于表13 C80级混凝土抗冻性能试验结果100次循环200次循环检验项目1.强度损失度2重量损失率无3.外观完整注:f,为同龄期对比试件的抗压强度(MPa);mf为经n次循环后的抗压强度平均值(MPa)由表13可见亿电竞电子竞技赛事平台,经100次亿电竞电子竞技赛事平台、200次冻融循环亿电竞电子竞技赛事平台,其强度损失率均小于25%(标准规定)亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,无重量损失。表明本课题研制的C80级高性能混凝土具有较高的抗冻融性能亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台。
7结语)混凝土应优选高性能外加剂和具有一定活性的掺和料亿电竞电子竞技赛事平台。
控制单方水泥用量亿电竞电子竞技赛事平台,采用普通硅525R或硅酸~20mm与碎石5 ~20mm粒径的对比,宜选用石灰岩碎石亿电竞电子竞技赛事平台,粒径5~20mm石子亿电竞电子竞技赛事平台,沙子米用细度模数2.4~29的中粗砂。
对C80级高性能混凝土试件应避免风吹日晒,及时覆盖养护亿电竞电子竞技赛事平台亿电竞电子竞技赛事平台,对于构筑物也应如此,才能满足强度及耐久性亿电竞电子竞技赛事平台。
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