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抗凍防滲混凝土的配合比設(shè)計不僅要滿足工程設(shè)計和施工的要求,還要考慮經(jīng)濟成本。混凝土配合比設(shè)計是否合理,關(guān)系到混凝土拌合物的性能以及成型后的力學(xué)性能、抗凍性和抗?jié)B性是否滿足設(shè)計要求。因此,在配合比設(shè)計中,應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、施工條件、結(jié)構(gòu)類型和原材料狀況,配制出滿足強度和耐久性要求的混凝土。同時,在保證工程質(zhì)量的前提下,盡可能節(jié)約水泥,合理使用材料,降低工程造價,以達到設(shè)計目標。
根據(jù)設(shè)計要求,選擇滿足混凝土抗凍性和抗?jié)B性指標的原材料
與普通混凝土相比,抗凍防滲混凝土所用原材料的質(zhì)量要求高于普通混凝土。
1.1水泥
水泥質(zhì)量對混凝土質(zhì)量起著決定性的作用??箖隹?jié)B混凝土應(yīng)選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,強度等級不應(yīng)低于42.5。
1.2粗骨料
選擇好的級配可以降低骨料之間的空隙率,提高混凝土拌合物的密實度和和易性,大大提高混凝土的強度和耐久性,并節(jié)省膠凝材料的用量。粗骨料的含泥量不得超過1.0%。
1.3細骨料
細骨料應(yīng)為堅硬、潔凈、級配良好的河砂或人工砂,細度模數(shù)為2.4 ~ 2.8,石粉含量為6% ~ 18%。
1.4其他
在抗凍抗?jié)B混凝土中加入適量的粉煤灰,不僅可以節(jié)約水泥,降低工程造價,還可以改善混合料的和易性,增加混凝土的密實度,提高抗凍抗?jié)B性能。
抗凍抗?jié)B混凝土中應(yīng)加入引氣劑或引氣減水劑,使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生細小均勻的氣泡,提高抗凍抗?jié)B性能,從而滿足混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)和操作要求。氣體含量應(yīng)控制在3% ~ 5%。
用于攪拌或養(yǎng)護混凝土的水不得含有對混凝土中的鋼筋有有害影響的物質(zhì)。
根據(jù)混合料的性能,選擇合適的混凝土配合比
為了使混凝土具有合適的和易性、強度以及良好的抗凍性和抗?jié)B性,必須充分滿足工程設(shè)計和施工的要求。單位用水量、水膠比和砂率是配合比設(shè)計的關(guān)鍵。
2.1單位用水量
單位用水量是指單位體積混凝土中水的質(zhì)量。在滿足工作要求的前提下,選擇較小的用水量,這決定了混凝土拌合物的流動性和密實性。隨著用水量的增加,混凝土拌合物的流動性增加,混凝土拌合物的粘聚性和保水性降低。在振搗過程中,水泥漿與骨料分離,導(dǎo)致水泥漿流動、離析和泌水,降低混凝土的強度、抗凍性和抗?jié)B性。因此,在水膠比不變的情況下,增加用水量意味著增加水泥用量,從而使混凝土拌合物的流動性和和易性更好。當(dāng)水泥漿過多時,粗、細骨料的量必然會減少,這對混凝土的強度會產(chǎn)生一定的影響,增加水泥用量,增加混凝土成本。因此,水泥漿用量應(yīng)根據(jù)具體情況,在滿足強度、抗凍性和抗?jié)B性的條件下合理使用。2.2水膠比
水膠比是指單位體積混凝土中水與膠凝材料的質(zhì)量比?;炷恋膹姸群湍途眯栽诤艽蟪潭壬先Q于水膠比。當(dāng)用水量相同時,水膠比增加,膠凝材料用量減少,混凝土內(nèi)部孔隙增加,密實度降低,流動性增加,從而影響混凝土的強度和耐久性。當(dāng)水膠比降低時,膠凝材料用量增加,混凝土孔隙率降低,密實度增加,混凝土的強度、抗凍性和抗?jié)B性提高,但工程造價會增加。因此,在滿足混凝土強度、抗凍性和抗?jié)B性的前提下,應(yīng)根據(jù)施工要求選擇合適的水膠比。
2.3砂率
砂率是指每單位體積混凝土中的砂與砂石總量的質(zhì)量比。砂率對混凝土拌合物的和易性、強度和耐久性有重要影響。當(dāng)砂率過大時,骨料總表面積增大,在一定量的水泥漿條件下,混凝土混合料會出現(xiàn)干燥、粘稠、流動性小的現(xiàn)象。當(dāng)砂率太小時,雖然骨料總表面積減小,但由于砂漿量不足,在粗骨料周圍不能形成足夠的砂漿層來發(fā)揮粘結(jié)作用,使混凝土拌合物的粘結(jié)力和保水性變差,甚至出現(xiàn)離析、泌水等不良現(xiàn)象。因此,應(yīng)選擇佳砂率,抗凍防滲混凝土的砂率應(yīng)控制在35% ~ 45%,這是由坍落度試驗確定的。
2.4其他
新拌混凝土應(yīng)具備以下特點:一是滿足運輸和澆筑的流動性。第二,內(nèi)聚力不會因外力而導(dǎo)致分離。三是穩(wěn)定無脫層和泌水,密實易澆筑和振搗。根據(jù)原材料的性能和計算出的配合比,根據(jù)[0x9a8b] (sl352-2006)的要求和相關(guān)經(jīng)驗,進行混凝土拌合物的性能試驗。采用假定密度法計算混凝土配合比,采用SJD- 60型單臥軸強制式混凝土攪拌機進行攪拌,然后對混合料的和易性、坍落度、含氣量、凝結(jié)時間和容重進行測試,判斷混凝土拌合物的和易性。當(dāng)混凝土具有良好的外觀和和易性,能夠滿足混凝土的設(shè)計和施工要求時,基準配合比應(yīng)根據(jù)初步確定的水膠比、用水量、砂率和外加劑含量來確定。在基準配合比的基礎(chǔ)上,試拌時水膠比分別提高和降低0.05,在用水量不變的情況下,砂率可提高和降低1%。當(dāng)滿足要求時,人工翻轉(zhuǎn)3次,即可形成抗壓、抗?jié)B、抗凍的試件。標準養(yǎng)護28天后,混凝土試件的抗壓強度大于試壓后的強度。當(dāng)不透水試件的水壓增加到規(guī)定壓力,且8 h內(nèi)有少于2個表面滲水的試件時,抗凍試件的相對動彈性模量和失重率在飽和吸水后反復(fù)凍融循環(huán)后不小于60%和5%。拌和室內(nèi)溫度應(yīng)嚴格控制在(205),設(shè)計配合比應(yīng)在滿足所有要求后確定。有關(guān)注意事項
先,施工過程中嚴格控制引氣劑。在低強度混凝土中加入引氣劑可以明顯改善新拌混凝土的性能,改善混凝土的和易性、流動性和粘聚性,減少離析和泌水。在相同坍落度條件下,可以降低混凝土拌合物的用水量,節(jié)約水泥。同時,引氣劑還可以降低新拌混凝土的坍落度損失。但是,引氣劑的過量加入會在混凝土中產(chǎn)生大量氣泡,占據(jù)一定的空間,降低密實度,從而地影響混凝土的強度、抗凍性和抗?jié)B性。因此,應(yīng)確定合適的引氣劑用量,嚴格控制混凝土的施工質(zhì)量?;炷林挥性谝龤鈩┘尤肓窟m當(dāng)且含氣量達到一定時,才能獲得良好的抗凍性和抗?jié)B性。
第二,在施工中要嚴格控制空氣含量。空氣含量對混凝土的和易性、泌水率、強度和耐久性有一定的影響。過多的空氣含量會導(dǎo)致混凝土中引入過多的孔隙,增加孔隙率,產(chǎn)生過多的孔洞,容易形成蜂窩,導(dǎo)致混凝土不密實,強度降低,抗凍性和抗?jié)B性降低。如果含氣量太小,混凝土的和易性和抗凍性就會很差。因此,氣體含量應(yīng)控制在3% ~ 5%。
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