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        泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)與控制創(chuàng)新模式研究之三——泵送混凝土配合比集群公用試配數(shù)據(jù)庫(kù)

        2011-06-21 14:00:40江在光江勝
        商品混凝土 2011年10期
        關(guān)鍵詞:試配砂率泵送

        江在光,江勝

        1 前言

        采用科學(xué)的原材料品質(zhì)細(xì)分方法,從劃分配合比集群入手,將分布散亂的泵送混凝土配合比縮編成常用各60個(gè)公用試配用泵送混凝土配合比集群各組成材料序列數(shù)據(jù)庫(kù)(附上編碼,以下簡(jiǎn)稱集群數(shù)據(jù)庫(kù)),各單位依自己材料測(cè)試材性和需求對(duì)號(hào)入座,選取自己所需的泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫(kù),按新系統(tǒng)試配,整理創(chuàng)建自己的28d強(qiáng)度與集群配合比各材料用量關(guān)系曲線,供生產(chǎn)選取與調(diào)控配合比用。集群數(shù)據(jù)庫(kù)選取方便快捷,無需什么配合比設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),有方向可依少走彎路,往相對(duì)統(tǒng)一部分配合比設(shè)計(jì),減少偏離散亂,提高混凝土品質(zhì)作探討、嘗試。

        2 泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫(kù)適用范圍

        依據(jù)近年國(guó)內(nèi)常用材料實(shí)際情況編制適用于:混凝土坍落度T為14~20cm(分14、16、18cm三檔),P·O、P·Ⅰ水泥?ce為39~59MPa,天然合格中砂μf為2.4~3.0mm,最大粒徑31.5mm合格二級(jí)配碎石,S95礦渣微粉、Ⅱ級(jí)粉煤灰以及萘系緩凝高效減水劑(水劑)混凝土減水率β=20%,飲用水拌制絕大多數(shù)普通鋼筋混凝土、地上一般建筑物與構(gòu)筑物正常施工用普通泵送混凝土配合比。

        3 泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫(kù)編碼及配合比代號(hào)

        所謂泵送混凝土配合比集群,是指單摻或雙摻方案下,用同一μf河砂、用同一?ce水泥、生產(chǎn)同一混凝土T下,各配合比有序集合在一起組成的泵送混凝土配合比群。泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫(kù)是有內(nèi)涵,通過編碼來體現(xiàn),其編碼代號(hào)為:左邊xxxxxx編碼、右邊xx代號(hào),如單184928—34為單摻粉煤灰方案,184928編碼數(shù)據(jù)庫(kù)下34號(hào)配合比。依據(jù)混凝土配合比摻合料不同分:?jiǎn)螕剑ǚ勖夯遥┓桨浮㈦p摻(粉煤灰、礦渣微粉)方案,各設(shè)60個(gè)集群編碼數(shù)據(jù)庫(kù)。

        4 各泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

        前文研究之二[1]泵送混凝土配合比理論模型,注重混凝土膠結(jié)總量、體積砂率、干砂漿體積因素等的控制,應(yīng)有所表現(xiàn),現(xiàn)只要向泵送混凝土配合比理論模型輸入集群編碼、區(qū)間代號(hào),即可得該集群編碼泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫(kù)。考慮泵送設(shè)備性能差異,從不利打算在此次公用試配集群數(shù)據(jù)庫(kù)建立過程中,暫作ms加10kg/m3、mg減10 kg/m3修正留點(diǎn)余地以利泵送。

        受篇幅所限下面僅例舉單摻方案中涉及T、μf、?ce最低值、中值、最高值的三個(gè)編碼(單143924,單164926,單185930)集群數(shù)據(jù)庫(kù)列表1,此外也將雙摻方案中涉及干砂漿體積(L/m3)最大、最小值的兩個(gè)編碼(雙144930,雙185924)集群數(shù)據(jù)庫(kù)列表2。另將單摻方案T為14cm、16cm、18cm五組數(shù)據(jù)庫(kù)中的各四個(gè)集群數(shù)據(jù)庫(kù)首、尾配合比的水膠比(A)、體積砂率(B)、干砂漿體積(C)、mf/m膠(D)參數(shù)列表3。

        單、雙摻方案除摻合料摻量不同外,其它體積砂率、干砂漿體積分布情況基本類同。從表3 (20個(gè)集群占總數(shù)三分之一)各參數(shù)及表1、表2,可反映泵送混凝土配合比集群公用試配數(shù)據(jù)庫(kù)的大致狀況。

        5 各單位各集群配合比與28d強(qiáng)度關(guān)系曲線——泵送混凝土配合比集群專用圖表的建立與應(yīng)用

        各單位按照各自的常用材料材性及需求確定集群編碼,對(duì)號(hào)入座選取自己配合比集群數(shù)據(jù)庫(kù),從中選取有代表性5~9個(gè)配合比各材料用量(mc、mf、mk、mw、ms、mg、md)用自己材料在確保體積砂率不變,作粗、細(xì)骨料密度修正后,做新的系統(tǒng)混凝土試配(可作微調(diào)),待28d強(qiáng)度出來,經(jīng)整理得出自己生產(chǎn)用集群配合比各材料用量(mc、mf、mk、mw'、m's、mg'、md')與28d強(qiáng)度關(guān)系曲線,現(xiàn)稱為泵送混凝土配合比集群專用圖表如圖1,或編制自己生產(chǎn)用集群數(shù)據(jù)庫(kù)。這是編制泵送混凝土配合比集群公用試配用數(shù)據(jù)庫(kù)的主要用途與目的。它與前泵送混凝土配合比專用尺和泵送混凝土配合比材料組、度質(zhì)量圖譜[2]相比更簡(jiǎn)單直觀、方便快捷。

        應(yīng)用:各單位依生產(chǎn)控制水平混凝土標(biāo)準(zhǔn)差σ與質(zhì)量評(píng)定需要確定混凝土配制強(qiáng)度?cu,o值,在自己建立的泵送混凝土配合比集群專用圖表的右上方?cu,o標(biāo)尺上找其位置,垂直向下與曲線相交,再水平向左對(duì)到的配合比各材料用量就為你所需生產(chǎn)?cu,o的配合比及代號(hào)(可用插入法),經(jīng)砂、石含水率等調(diào)整進(jìn)行生產(chǎn),結(jié)合質(zhì)控留置試塊壓強(qiáng)度,依周期統(tǒng)計(jì)結(jié)果的混凝土強(qiáng)度偏高、偏低多少或需要,在專用圖表左方原配合比處向上、向下重新選取合適代號(hào)混凝土配合比各材料用量予以調(diào)整……科學(xué)實(shí)用、簡(jiǎn)捷方便,混凝土容重始終受控不會(huì)有大偏差。

        表1 泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫(kù)

        6 泵送混凝土配合比集群公用試配用數(shù)據(jù)庫(kù)有關(guān)問題討論

        討論主要圍繞泵送混凝土配合比集群公用試配數(shù)據(jù)庫(kù)綜合性能理想的設(shè)計(jì)理念上。

        (1)確保泵送混凝土配合比綜合性能理想是指滿足基本施工可泵性,混凝土強(qiáng)度、收縮變形小、耐久性、經(jīng)濟(jì)性。作為泵送混凝土人們最關(guān)心的是施工可泵性。在總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也查閱了不少近期文獻(xiàn)資料,反復(fù)研究探索。在適用范圍框架內(nèi)數(shù)千計(jì)配合比看,混凝土干砂漿體積在401~439L/m3之間,滿足文獻(xiàn)[3]調(diào)研上海泵送混凝土配合比時(shí)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)干砂漿體積在400~440L/m3范圍,具有較好的和易性、利于泵送,且較為經(jīng)濟(jì)也無需再做驗(yàn)證。另外一個(gè)是膠結(jié)總量在286~545kg/m3滿足文獻(xiàn)[4]膠結(jié)總量在270~550 kg/m3(上海地區(qū)資料)。占總量70%多的C25~C35混凝土膠結(jié)總量在320~400kg/m3收縮變形應(yīng)是相對(duì)較小。水膠比均≤0.6較耐久。處于技術(shù)經(jīng)濟(jì)較佳范圍。

        (2)集群數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)上、下服務(wù)區(qū)間作合理限值,完全出于確保泵送混凝土配合比綜合性能理想需要。

        (3)泵送混凝土配合比摻合料摻量一般情況下施工較為適中,單摻粉煤灰配合比最大摻量30%,雙摻粉煤灰、礦渣微粉配合比最大總摻量在44%左右,均基本上與JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》表3.0.5-1相符。

        (4)采用體積砂率在試配前作粗、細(xì)骨料密度修正以及細(xì)化砂的細(xì)度模數(shù)分檔,排除各地因粗、細(xì)骨料密度等的差異而產(chǎn)生的影響??傮w混凝土砂率大多數(shù)在39%~45%基本上滿足JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》中7.4.2條要求。

        (5)在上述適用范圍框架內(nèi),單、雙摻方案暫各提供較常見60個(gè)常用配合比集群數(shù)據(jù)庫(kù)是較科學(xué)、實(shí)用、適中的(更細(xì)化增加也不難)。由于采用新的系統(tǒng)試配方法,可微調(diào)解決某些材料需水比等的變化影響因素,提升了數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)范圍和應(yīng)用價(jià)值。

        表2 泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫(kù)

        7 后言

        按泵送混凝土配合比集群新的混凝土配合比設(shè)計(jì)模式非常適合商品混凝土企業(yè),減少試驗(yàn)工作量60%,又提高試驗(yàn)精度。本研究運(yùn)用邏輯思維方法、原理,去挖掘混凝土強(qiáng)度與相應(yīng)混凝土配合比各組成材料內(nèi)在變化,為泵送混凝土配合比理論模型做了些工作,編制出泵送混凝土配合比集群公用試配用數(shù)據(jù)庫(kù)及與其配套新的系統(tǒng)試配調(diào)控方法,某些層面化解初學(xué)者困難,在新的嘗試走出一步。但是難免存在局限性、片面性,請(qǐng)專家、同仁多指教。

        對(duì)于較高氣溫下施工環(huán)境以及機(jī)制砂,μf在3.0左右混合砂等在原有普通泵送混凝土配合比集群公用試配數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上如何去延伸、拓展、用活有待進(jìn)一步總結(jié)探索完善。

        [1]江在光,江勝.泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)與控制創(chuàng)新模式研究之二——泵送混凝土配合比理論模型及應(yīng)用.商品混凝土,2010(2) :37-39

        [2]江在光,江勝.泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)與控制創(chuàng)新模式研究之一.商品混凝土,2009(2): 29-30

        [3]王驍敏,陳國(guó)軍,陸繼光.實(shí)用混凝土配合比程序設(shè)計(jì).混凝土,2006(3): 62-65

        [4]朱稚石.按混凝土性能要求設(shè)計(jì)混凝土配合比.商品混凝土,2009(2): 31-38

        表3 部分集群數(shù)據(jù)庫(kù)配合比參數(shù)

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