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试验检测人员必看:水泥混凝土配比设计应遵循的四个原则
来源:   作者:   点击:【125】 时间:2021-3-22 17:05:01
 

水泥混凝土的配比设计应遵循主要以下四个原则:

1)强度适宜原则;

(2)良好工作性原则;

(3)固定低用水量原则;

(4)良好保水性原则。


1
强度适宜原则

目前,仍然有很多的试验人员将强度作为混凝土质量控制的主要指标,对混凝土的抗裂性、耐久性关注很少,他们甚至认为只要混凝土强度好,混凝土质量就好。

 

 

实践过程中遇到一些混凝土企业生产的C35混凝土28d强度45MPa甚至以上,这是不合理的,也是一种资源的浪费。

 

 

强度适宜原则,要求混凝土强度不宜太高,混凝土强度富余系数为115% 即可,即C35混凝土在龄期内能基本达到38~40MPa较为适宜。

 

 

2
良好工作性原则

工作性是混凝土易于施工的必要条件。随着外加剂的快速发展,认为以坍落度法作为混凝土的评价标准已不太适宜。

 

 

很多学者认为,尽可能降低混凝土坍落度,重新提倡优先使用干硬性、半干硬性或塑形混凝土,尽可能少用大流动性混凝土,仍然是目前情况下做好配合比的重要原则。

 

 

在试验中发现,采用同种材料,用水量和胶凝材料不变的情况下,变动外加剂掺量、砂细度模数、砂率等其中一至两个参数,就有可能使混凝土坍落度从160mm调整为220mm。

 

 

同时不改变其他性能,所以不敢否认以低坍落度作为提高混凝土抗裂性的重要举措是否正确。但流动性适当放大不一定抗裂性就不好,因为现代混凝土的流动性可调整的空间很大,在一定范围内,坍落度的大小与抗裂性不一定有直接关系。

 

3
固定低用水量原则

 

混凝土收缩是温度变形和湿度变形的综合效应,湿度变形主要是由混凝土中的水散失引起。

 

 

混凝土的拌合用水,一部分是为了胶凝材料水化需求,另一部分是为了满足施工性能需求,在满足施工性能需求的条件下,应尽可能减少用水量。

 

 

在传统理念中,一直将水胶比作为控制混凝土质量的主要手段,但通过水胶比的控制尚不能解决混凝土中因浆体过多,而引起收缩和水化热增加的负面影响问题。

 

 

在现代混凝土中,采用控制混凝土的单方用水量的方法将更加适宜,因为控制好用水量,相应的胶凝材料也会相应减少(因水胶比一定),其温度变形和湿度变形均将变小。

 

 

因为高减水率的减水剂和矿物掺合料的大量使用,混凝土对用水量的变化非常敏感,用水量增加或减少5~10kg对混凝土的性能影响很大。

 

 

以往采用提高水泥浆量或用水量来增加混凝土坍落度,以满足施工要求的方法已不太适宜。

 

 

依据初定配比的总用水量,并固定该用水量,通过调节其他参数的方法来调整混凝土状态(微调),比如外加剂(0.5%)、砂细度模数(0.1)、砂率(1%)等。

 

 

在调整的时候应根据混凝土与原设计混凝土的差距大小,选择不同的调节方式。

 

4
良好保水性原则

 

 

鉴于现在各个工地所用的原材各不相同,首先采取用固定配合比的方法来做混凝土是不实际的,后续再调整混凝土状态往往非常被动且繁琐。

 

 

即使混凝土的流动性、包裹性等都很好,并不一定其抗裂性就好,那么如何在众多不同材料中,找到一个混凝土性能的共性是需要攻克的问题。

 

 

常说混凝土是带裂缝工作的,此裂缝其实指的就是混凝土的内部缺陷,它会在应力应变的作用下扩展、延伸、贯通,形成我们肉眼能看见的裂缝。

 

 

针对这个问题可以从两方面着手,一方面减少混凝土的内部缺陷,另一方面,在混凝土抗拉强度未满足之前,尽可能地降低混凝土的应力应变,包括湿度变形和温度变形。

 

 

混凝土拌合物在搅拌后大致混合均匀,当混凝土拌合物的保水性(粘聚性)不好时,骨料下沉,混凝土中的游离水和轻物质上浮以及气泡逸出,在混凝土表面形成积水。这个过程会在混凝土内部形成较多的缺陷。

 

 

如:1)表层疏松,收缩加大,易加大混凝土早期的塑性收缩,进而产生裂缝。

 

2)泌水引起的孔道,当泌水量较大时,某一小区域的泌水会汇集在一起向外泌出,形成一条细小的水柱,该处将是后期裂缝发展的薄弱环节。

 

 

3)沉降引起的顺筋开裂,裂缝深度由混凝土表面直达钢筋上缘。在工程中经常会发现,泌水量大的时候,混凝土表面会出现钢筋的纹路,很多人会认为这是混凝土的保护厚度不足,继续在其上浇筑混凝土,易造成混凝土表面钢筋保护层过厚。

 

 

4)钢筋与碎石下方的窝水。混凝土干燥过程中这些窝水会逐渐干燥,以致在混凝土中形成裂隙。

 

 

基于以上问题,将良好保水性作为混凝土裂缝控制的一个重要原则,辅以其他措施,能大幅度地减少混凝土结构的裂缝问题。

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