粉煤灰混凝土配合比实施细则
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粉煤灰混凝土配合比实施细则
一、依据标准:
JGJ55—2000 《普通混凝土配合比设计规程》
GBT50080—2002 《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》
GBT50081—2002 《普通混凝土力学性能试验方法标准》
GB1596—91 《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》
GBJ146—90 《粉煤灰混凝土应用技术规范》
二、仪器设备:
1、混凝土单卧轴强制式搅拌机 48转分
HJW—3060型
2、混凝土振动台 50Hz 振幅0.5mm
J02—31—4型
3、恒温恒湿全自动设备 温度表±0.1℃ 湿度表±1%
HWB—6型
4、坍落度筒
上、下筒内径为100mm、200mm,高300mm
5、压力试验机
0~2000kN 精确度5kN NYL-2000型
6、天平
0~20kg 精确度1g SA130型
7、容量筒
5L(内径与内高186±2mm,筒壁厚3mm)
三、适用范围:
适用于工业与民用建筑以及一般构筑物中的普通混凝土的配合比设计。
四、设计原则:
满足结构设计所规定的标号,并符合施工上对和易性的要求,在保证混凝土工
程质量的
前提下,减少水泥用量,以取得良好的技术经济效果。
五、设计所需的基本资料:
1、 砼设计强度等级(包括特殊要求)
2、
工程特征(工程所处环境、结构断面、钢筋最小净距等)
3、 水泥品种及强度等级
4、
砂、石、粉煤灰的基本情况
5、 施工方法及施工要求等
六、膨胀剂概述:
1、
粉煤灰是一种火山灰质工业废料活性矿物掺合料。它是从燃煤粉的锅炉烟气中收集
到的细末,其颗粒多数
呈球形,表面光滑。其质量应符合表1中的规定。
粉煤灰质量指标及适用范围
表1
等级
I
II
III
质量指标(%)
细度
≤12
≤20
≤45
烧失量
≤5
≤8
≤15
需水量比
≤95
≤105
≤115
三氧化硫含量
≤3
≤3
≤3
适用范围
钢筋砼和跨度小于6米的预应力砼
钢筋砼和C30及以上等级的无筋砼
无筋砼
注:细度指标是指用45微米方孔筛的筛余值。
I级粉煤灰,细度较细,烧失量小,并含大
量玻璃微珠(球状玻璃体)。此类粉煤灰需
水量小,作为混凝土掺合料,可降低其用水量,并提高其密实
性,对混凝土耐久性有利,因
此,I级粉煤灰主要用于钢筋混凝土和跨度小于6米的预应力结构。 II级粉煤灰,细度较I级粉煤灰粗一些,烧失量较大,粉煤灰活性小,掺入混凝土中,
稍有减水作
用,掺入II级粉煤灰的混凝土,其各项性能与基准混凝土接近或相同,能保证
混凝土的耐久性。II级
粉煤灰主要用于钢筋混凝土和C30及以上等级的无筋混凝土。
III级粉煤灰主要是
电厂排出的原状灰或湿灰,其颗粒较粗,且未燃尽的灰粒较多。掺
入此类粉煤灰的混凝土,用水量一般比
不掺粉煤灰的大,对混凝土耐久性有不利影响。因此
III级粉煤灰主要用于无筋混凝土。
2、粉煤灰对混凝土性能的影响:
2.1、对混凝土拌合物性能的影响:以粉煤灰取代部分水
泥或骨料,一般都能在保持
混凝土原有和易性的条件下减少用水量,粉煤灰愈细,球形颗粒含量愈高,其
减水效果愈好;
如掺粉煤灰而不减用水量,则可改善混凝土的和易性并能减少混凝土的泌水率,防止离析
。
2.2、对混凝土物理性能的影响:A、以粉煤灰取代部分水泥时,混凝土的早期可能稍
有
降低,但后期强度则与基准混凝土相等或略高。B、由于加入粉煤灰能减少混凝土的用水
量,相应降低水
灰比,且粉煤灰还能使混凝土的干缩减少5%左右,使混凝土的弹性模量大
约提高5%~10%,因此能
提高混凝土的密实性及抗渗性,并改善混凝土的抗化学侵蚀性;
粉煤灰对混凝土的抗冻性略有不利影响,
因此当对混凝土有特殊抗冻性能要求时,应在掺粉
煤灰的同时,适当加入引气剂。C、因粉煤灰与混凝土
中水泥水化产物Ca(0H)
2
发生反
应,降低了混凝土的碱性,对钢筋防锈不利。但
大量的研究证明,只要保持混凝土的28天
强度与基准混凝土相等,则可认为粉煤灰对混凝土中钢筋的防
锈无不良影响。D、粉煤灰能
减少混凝土的水化热,防止大体积混凝土开裂。
3、粉煤灰的掺
加方式及适宜掺量:混凝土中掺用粉煤灰量可采用等量取代法、超量取
代法或外加法确定。等量取代法就
是用粉煤灰取代同粉煤灰等量的水泥;超量取代法就是粉
煤灰一部分取代等量的水泥,超量部分取代等体
积的砂;外加法就是粉煤灰混凝土中的水泥
用量与基准混凝土的水泥用量相同,额外加入一部分粉煤灰。
粉煤灰的掺用方式及适宜掺量
主要取决于所要达到的目的和要求;例如为改善混凝土和易性及可泵性而掺
用粉煤灰时,则
可保持原有水泥用不变,即用外加法;为了降低大体积混凝土的水化热,或为了节约水泥
而
掺加粉煤灰时,则应取代部分水泥,这时为了保证混凝土的强度不变,常采用超量取代法,
粉
煤灰的超量系数(∮)根据粉煤灰的等级按表2选用。而各种混凝土的粉煤灰最大掺量
百分率f(%),
不得超过表3规定的允许值。
粉煤灰超量系数选用表 表2
粉煤灰级别
I 级
II 级
III级
粉煤灰取代水泥最大限量 表3
混凝土种类
预应力钢筋砼
钢筋砼、高强砼、耐冻砼、蒸养砼
中、低强度砼、泵送砼、大体积砼、
地下、水下砼
碾压砼
粉煤灰取代水泥最大限量f(%)
硅酸盐水泥
25
30
50
65
普通水泥
15
25
40
55
矿渣水泥
10
20
30
45
火山灰水泥
__
15
20
35
超量系数(∮)
1.1~1.4
1.3~1.7
1.5~2.0
四、
设计方法与步骤:
(用超量取代法)首先按照原始资料进行初步计算,得出“理论配合比”;经试验室
试
拌调整,提出一个满足施工和易性要求的“基准配合比”;根据“基准配合比”,计算出掺粉
煤灰混凝土的“粉煤灰混凝土理论配合比”;然后经试验室试拌调整,提出一个满足施工和
易性要求的“
粉煤灰混凝土基准配合比”根据“粉煤灰混凝土基准配合比”进行表观密度和
强度的调整
,确定出满足设计和施工要求的“粉煤灰混凝土试验室配合比”;最后根据现场
砂石实际含水率,将试验
室配合比换算成“施工配合比”。
〈一〉、基准混凝土配合比:
根据普通混凝土配合比设计
实施细则,先计算出理论配合比,然后按理论配合比进行试
配,混凝土拌合物经和易性调整后得基准混凝
土配合比(1:m
sj
m
cj
:m
gj
m
cj
:m
wj
m
cj
)。
〈二〉、根据基准配合比,计算掺粉煤灰混凝土的配合比。
1、根据水泥品种和混凝土种类,按表3选择粉煤灰取代水泥百分率f(%)。
2、按所选用
的取代水泥百分率(f%),求出每立方米粉煤灰混凝土的粉煤灰用量(m
cf
):
m
cf
= m
cj
(1-f)
3、据粉煤灰级别,按表2选用粉煤灰超量系数∮。
4、按选用的粉煤灰超量系数∮,求出每立方米混凝土的粉煤灰掺量(m
f
):
m
f
=∮(m
cj
- m
cf
)
式中
m
f
——每立方米混凝土的粉煤灰掺入量(kg)
m
cj
——每立方米基准混凝土的水泥用量(kg)
m
cf
——每立方米粉煤灰混凝土的水泥用量(kg)
∮——超量系数 <
br>5、计算水泥、粉煤灰和砂的绝对体积,求出粉煤灰超出水泥部分的体积,并扣除同体
积的用砂量
,得出粉煤灰混凝土的用砂量(m
sf
)
m
sf
=
m
sj
-( m
cf
ρ
c
+
m
f
ρ
f
+
m
cj
ρ
c
)×ρ
s
式中
m
sf
——每立方米粉煤灰混凝土的砂用量(kgm
3
)
m
sj
——每立方米基准混凝土的砂用量(kgm
3
)
<
br>ρ
c
——水泥密度(kgm
3
),一般取3100kgm
3<
br>
ρ
f
——粉煤灰的表观密度(kgm
3
),一般取2200
kgm
3
ρ
s
——细骨料的表观密度(kgm
3
),一般取2600kgm
3
6、粉煤灰混凝土的用水量和粗骨料用量,均按基准混凝土配合比的用量取用:
m
wf
= m
wj
m
gf
= m
gj
由此,得出粉煤灰混凝土理论配合比:(1:m
sf
m
cf
:m
gf
m
cf
:m
f
m
cf
:m
wf
m
cf
)。
〈三〉、提出试验室粉煤灰混凝土配合比:
根据计算的粉煤灰混凝土配合比,按普通混凝土配
合比设计实施细则中的试配、调整与
确定方法,提出试验室粉煤灰混凝土配合比。