随着建筑业的飞速发展,混凝土已经成为不可替代的大宗建筑材料。当前,市场上商品混凝土已经成为主流,基本取代了现场搅拌混凝土。商品混凝土配合比设计又不同于现场搅拌混凝土,通过试验与实践,对商品混凝土配合比的设计与调整作以简述,供同行参考。
1复掺技术
复掺是指在商品混凝土中掺入粉煤灰同时,在掺人一定量的磨细矿渣粉,用以改善混凝土的和易性、可泵性,降低坍落度损失,提高抗渗性,减少早期开裂现象等性能。
复合掺合料的作用机理是可以对商品混凝土起到增塑减水作用。商品混凝土的增塑减水作用,主要与其颗粒的物理性态有关。这些物理性态包括掺合料颗粒大小及颗粒形态,表面光滑度,是否坚硬,无孔以及亲水性如何等,可归结为超细矿物掺合料的“微填充效应”“形貌效应”“比重效应”“分散效应”。
各类效应不是独立存在的,而是相互伴随相互依存的。例如,掺合料颗粒粒径大小对填充效应有影响,同时也影响着分散效应。所以,复合掺合料的增塑减水机理在于物理性态的发挥,即在与高效减水剂的共同作用下,达到“微填充效应”“形貌效应”“比重效应”“分散效应”。
2商品混凝土胶凝材料的确定
商品混凝土分为泵送、罐送、溜槽、吊斗施工,以泵送施工为主。这就要求混凝土必须满足和易性、保坍性、粘聚性、施工工作性等。混凝土只有掺加掺合料才能达到上述要求。这就有个胶凝材料总量的要求,根据实践,对干不同强度的混凝土,提出了胶凝材料总量及各组分掺量的取值,见表1。
由于影响混凝土性能的因素很多,所以胶凝材料要随着不同因素的变化进行调整。通过反复的试验与论证,总结并提出了下面几项调整方案。
(1)根据不同季节进行调整,冬季施工应提高水泥掺量,夏季则降低水泥掺量,春秋季节适中。
(2)粉煤灰和矿粉提高一个等级,可提高5%复合掺合料用量。
(3)混凝土坍落度提高或降低20~30(mm),胶凝材料可增减15-20(kg/m3)左右。
(4)砂子细度模数每差一档,胶凝材料可增减15-20(kg/m3)左右。
(5)粗骨料最大粒径每差一档,胶凝材料可增减15~20(kg/m3)左右。
3砂率的选择与调整
砂率是控制混凝土质量及施工工作性的重要指标。选择正确的砂率可以保证商品混凝土的连续可泵性等性能。砂率的选择确定除与水胶比和粗骨料粒径及坍落度有关之外,还与砂子本身的品质有一定关系。通过大量试验,提出了砂子本身的质量和砂率的选择关系,见表2。
砂率的选择还与混凝土坍落度,水胶比,粗骨料粒径有关,见表3。
4水胶比的选择调整与单位用水量的确定
商品混凝土水胶比选择在0.35~0.55之间为宜。水胶比是决定混凝土强度的决定性因素,大约每降低0.1左右的水胶比,混凝土强度大约提高4%。水胶比的调整一般在0.01~0.03之间为宜,否则会造成混凝士强度的急剧下降。复掺技术的出现极大地改善了混凝土性能,降低了水胶比,提高了混凝土强度,使混凝七的和易性可泵性保水性等更加适宜泵送混凝土的施工。
商品混凝土的位用水量一般在l65~kg/m3之间为宜。单位用水量的确定是配制优质混凝土的重要环节,是保证混凝土性能的关键所在。所以单位用水量必须通过试配来确定。
混凝土外加剂的选择商品混凝土必须掺加泵送剂。泵送剂的选择非常重要。优良的泵送剂能够使混凝土的整体性能优良,不泌水、不离析、保水、粘聚、包裹性好,使混凝土在泵送压力下整体向前推进,流动。
混凝土外加剂掺量应通过试验确定,尤其要进行与水泥适应性的试验。复掺商品混凝土推荐使用聚羧酸减水泵送剂,聚羧酸减水剂以其在掺量较低时就能产生理想的减水和增强效果,对混凝土凝结时间影响较小,坍落度保持性好,与水泥掺合料适应性相对较好,对混凝土干塑性影响较小及氯离子含量低等突出特点,成为新一代减水剂。
外加剂的选择还要根据不同季节,气温选定。例如,春秋季节宜用早强型外加剂,冬季施工宜用防冻型外加剂,夏季宜用缓凝型外加剂。