淺談泵送混凝土配合比的設計

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[論文關鍵詞]泵送 混凝土 配合比 

淺談泵送混凝土配合比的設計

[論文摘要]近年來,隨着混凝土工程的日益增多,及其規模的日益擴大,泵送混凝土技術及施工方法在水利工程方面的應用得到了巨大的發展。詳細介紹泵送技術,並結合實例,闡明泵送混凝土配合比的設計。 
       
  目前,由於國家大興水利工程,如南水北調工程、三峽工程等,使得泵送混凝土技術及施工方法在水利工程方面的應用得到充分體現。我國混凝土泵送技術已有50多年的歷史,泵送水平和泵送技術日益提高和完善,泵送混凝土的應用正日趨擴大。一些發展泵送混凝土較早的城市,泵送混凝土在混凝土工程量中佔的比例和泵送技術已接近世界先進水平,但全國整體水平與世界先進國家相比仍有較大差距。 
   
  一、配合比的設計原則 
   
  泵送混凝土配合比設計方法,是在普通方法施工的混凝土配合比設計方法的基礎上結合混凝土可泵性要求進行確定。泵送混凝土對其可泵性有特殊的`要求,即:要求混凝土具有建築工程所要求的強度需求,同時要滿足長距離泵送的需要。換句話說,就是混凝土在達到可泵性要求時應服從於阿布拉姆斯水灰比定則。而且,泵送混凝土的骨料分離係數要儘可能小。換句話說,混凝土要有足夠的粘聚性,使其在運輸、泵送、施工中不發生分離。混凝土配合比的設計一定要遵循以下原則:穩定骨料所需骨料用量原則;最大限度密度填充原則;混凝土可泵性原則;骨料離析係數最小原則。 
   
  二、配合比設計思路 
   
  泵送混凝土除了根據工程設計所需的強度外,還需要根據泵送工藝所需的流動性、不離析、少泌水的要求配製可泵性的混凝土混合料。泵送混凝土具體的配合比設計思路如下:以一定數量的粗骨料(5mm-50mm)形成密佈的骨架空間網格,以相當數量的細骨料(小於5mm)最大限度地填充骨架空隙,以膠凝材料漿體最大限度地填滿粗骨料和細骨料的間隙,幷包裹粗、細骨料的顆粒。形成均勻密實的混凝土,以滿足強度和耐久性的要求。泵送混凝土對粗骨料有特殊的要求。如125輸送管要求可用卵石最大粒徑爲40mm,碎石爲30mm,150輸送管要求混凝土所用卵石最大粒徑爲50mm,碎石爲40mm。同時,泵送混凝土對粗骨料的級配也十分敏感。根據以上思路,參考絕對體積設計法,有方程如下: 
   Ks=(S/rso)/[(1/rso)-(1/1 000rg)]·G 
  a=( W+C/rc+F/rg)/(1 000/rso-1/rs)·S 
  W=K·(C+F) 
  W+C/rc+S/rs+G/rg+F/rf=1 000 
  F/(C+F)=Kf 
  聯立以上各式求解: 
  S=1 000/[a(1 000/rgo-1/rs)+1/rs+1 000rg/(1 000rg-rgo)·Ksrso] 
  G=1 000S/[(100/rso-1/rg)·Ksrso 
  C=(1 000-S/rs-G/rg)/[K+k·kf/(1-kf)+1/rc+kf/(1-kf)rf] 
  F=[kf/(1-kf)]·C 
  W=K·(C+F) 
  其中,Ks爲砂料裕度係數;a爲灰漿裕度係數;rso爲砂料振實密度,kg/m3;rgo爲石料振實密度,kg/m3;rg爲石料表觀密度,kg/L;rs爲砂料表觀密度,kg/L;G爲石用量,kg/m3;S爲砂用量,kg/m3;F爲粉煤灰用量,kg/m3;C爲水泥用量,kg/m3;Rc爲水泥真實密度,kg/L;rf爲粉煤灰真實密度,kg/L;W爲水用量,kg/m3;K爲水灰比;Kf爲粉煤灰摻量係數。 
  三、配合比設計參數 
   
  (一)混凝土配製強度 
  區分數理統計及非數理統計方法評定混凝土強度的不同,根據JGJ 552000普通混凝土配合比設計規程,混凝土配製強度應按下式計算: 
   
  式中:fcu.o混凝土配製強度,MPa;