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        淺談水泥混凝土配合比的設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)場調(diào)整

        2019-09-10 12:55:21朱曉巍
        名城繪 2019年9期
        關(guān)鍵詞:卵石

        朱曉巍

        摘要:新疆精河地區(qū)土質(zhì)大多是硫酸鹽為主的鹽土,水泥混凝土工程需要用到抗硫酸鹽水泥,其他原材料和上海不同,如粗集料大部份用的是卵石等。對(duì)于這項(xiàng)全新課題,在原材料方面我們進(jìn)行了不同樣品的試驗(yàn)、對(duì)比。配合比的多次試拌、調(diào)整,經(jīng)過探討,最后確認(rèn)。為G3018線精河至阿拉山口公路工程出具了有效的、優(yōu)化的、真實(shí)的混凝土配合比設(shè)計(jì)報(bào)告。

        關(guān)鍵詞:新疆精河;抗硫酸鹽水泥;混凝土配合比設(shè)計(jì);卵石

        西部的大開發(fā),近幾年中國的新疆、西藏等地新建或大修了好幾條公路。相應(yīng)的,交通部的道路工程工地實(shí)驗(yàn)室(前期準(zhǔn)備、籌建、工程了解、現(xiàn)場勘查、日常試驗(yàn)等)要求非常高,以保障公路工程的質(zhì)量。

        ?2017年7月至12月,本人在新疆G3018線精河至阿拉山口公路工地實(shí)驗(yàn)室任職?,F(xiàn)在對(duì)此工程所委托的水泥混凝土配合比進(jìn)行分析以及總結(jié)。

        1.工程概況

        ?G3018線精河至阿拉山口公路工程屬新疆3P項(xiàng)目,全線設(shè)互通式立交4座,路面采用雙向四車道,設(shè)計(jì)時(shí)速100公里;全線設(shè)置3條連接線,該工程全長78.82公里,其中主線長68.66公里。檢測委托單位:新疆交通建設(shè)集團(tuán)股份有限公司(簡稱:新交建)。

        2.各級(jí)配設(shè)計(jì)要求

        配合比設(shè)計(jì)由新交建委托,如下:設(shè)計(jì)強(qiáng)度(C25、C30、C40、C50、C30高抗、C40高抗、C50高抗),工程部位(橋涵工程),坍落度(180±30)mm。

        3. 各原材料檢測情況

        配合比設(shè)計(jì)前,應(yīng)當(dāng)對(duì)各原材料進(jìn)行檢測(水泥、集料等)。原材料是配制混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵,新交建抽檢了一些生產(chǎn)廠家的樣品。通過對(duì)合格的檢測結(jié)果比較,確定了配合比的原材料使用廠家,特此具體列出:普通硅酸鹽水泥P·O 42.5(精河縣昆侖水泥有限公司),普通硅酸鹽水泥P·O 52.5(伊利天山水泥有限責(zé)任公司),高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥P?HSR 42.5(烏蘇市青松建材有限責(zé)任公司)。粗細(xì)集料(龍坤砂石料廠)。外加劑(新疆帥明升新型建材有限公司)。粉煤灰(新疆越隆達(dá)建材有限公司)。檢測數(shù)據(jù):P·O 42.5水泥(安定性合格、28d抗壓強(qiáng)度43.0MPa),P·O 52.5水泥(安定性合格、28d抗壓強(qiáng)度60.5MPa),P?HSR 42.5水泥(安定性合格、28d抗壓強(qiáng)度49.2MPa)。細(xì)集料(顆粒級(jí)配、含泥量、泥塊含量符合F50技術(shù)要求,表觀密度2630kg/m3)。粗集料(顆粒級(jí)配、含泥量、泥塊含量、針片狀含量、壓碎值符合F50技術(shù)要求,表觀密度2670kg/m3)。WS-A標(biāo)準(zhǔn)型聚羧酸高性能減水劑(混凝土減水率30%)。配合比計(jì)算用不到的數(shù)據(jù)不再一一舉出。

        4. 配合比計(jì)算

        配合比按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ 55-2011進(jìn)行。

        4.1確定水膠比。水膠比的確定是混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵。在此次的配合比計(jì)算中,水泥膠砂抗壓強(qiáng)度取28天的實(shí)測值,粉煤灰影響系數(shù)取0.85,粗集料品種為卵石,所取系數(shù)為(aa:0.49,ab:0.13),根據(jù)公式計(jì)算出水膠比。

        4.2確定用水量?;炷了z比在0.40~0.80范圍時(shí),可按表選取,以坍落度90mm的用水量為基礎(chǔ),坍落度增加20mm,用水量相應(yīng)的增加5kg/m3計(jì)算。工程用的是卵石,與上海一般都用碎石不同,最大公稱粒徑相同的卵石較碎石用水量要小,根據(jù)外加劑的混凝土減水率,算出用水量。

        4.3確定膠凝材料、摻合料、水泥用量。根據(jù)水膠比和用水量,計(jì)算出膠凝材料用量,再按摻合料的摻量計(jì)算出摻合料用量(精河地區(qū)粉煤灰和礦粉屬于稀有物品成本較高,摻合料摻量小,這里取15%)。

        4.4確定砂率。坍落度大于60mm的混凝土砂率在表的基礎(chǔ)上,坍落度每增大20mm,砂率則相應(yīng)的增大1%進(jìn)行調(diào)整,同樣最大公稱粒徑的卵石較碎石砂率要小,根據(jù)水膠比和砂率取值表,計(jì)算出當(dāng)前配合比的砂率。

        4.5確定粗、細(xì)集料用量。此次配比的集料用量計(jì)算采用體積法,根據(jù)公式、砂率、各原材料的表觀密度,計(jì)算出粗、細(xì)集料的用量。

        5. 混凝土配合比進(jìn)行試驗(yàn)室試拌、調(diào)整以及確定

        5.1試驗(yàn)室試配(試拌)。根據(jù)計(jì)算配合比,進(jìn)行試驗(yàn)室的試拌。為了方便計(jì)算材料用量和用量的準(zhǔn)確性,我們對(duì)原材料進(jìn)行了烘干處理,稱料時(shí),砂石料含水率取值為0。每次的試拌數(shù)量為25L。試拌的拌合物進(jìn)行試驗(yàn),坍落度要滿足設(shè)計(jì)要求,和易性、棍度、含砂情況需良好,根據(jù)具體試拌情況修正計(jì)算配合比(同水膠比增加水泥漿、增加或減少砂率等)。

        5.2 調(diào)整。以修正的計(jì)算配合比為基準(zhǔn),水膠比分別增加和減少0.05,試拌另兩個(gè)配合比試樣,并記錄拌合物性能。試拌后,同時(shí)成型28天抗壓強(qiáng)度的試塊。根據(jù)混凝土28天抗壓強(qiáng)度,繪制強(qiáng)度與膠水比的關(guān)系圖,選取最適合、成本最低的膠水比為調(diào)整配合比。依據(jù)此配合比的膠水比,計(jì)算出用水量、膠凝材料用量、粗細(xì)集料用量以及拌合物的表觀密度。

        5.3 確定試驗(yàn)室配合比。計(jì)算得出的表觀密度與實(shí)測值進(jìn)行比較(校正系數(shù)),如校正系數(shù)不超過2%,配合比維持不變。如超過2%,應(yīng)將配合比中每項(xiàng)材料用量均乘以校正系數(shù)。調(diào)整后的配合比即試驗(yàn)室配合比。

        6. 施工現(xiàn)場配合比調(diào)整

        現(xiàn)場澆筑地點(diǎn)離二工區(qū)自建拌合站的距離為5分鐘車程,(故忽略坍落度損失)。先進(jìn)行粗細(xì)集料的含水率試驗(yàn)(現(xiàn)場酒精燃燒測得),在實(shí)際用水量里扣除相應(yīng)的集料含水量。以試驗(yàn)室配合比為基準(zhǔn),自建拌合站先預(yù)拌1m3,對(duì)拌合物進(jìn)行了檢測,所檢測用的設(shè)備、工具等都由工地試驗(yàn)室自帶。根據(jù)拌合物情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整(直到符合要求)。再由現(xiàn)場調(diào)整后的配合比,拌合站正式進(jìn)行拌制,進(jìn)攪拌車,運(yùn)至澆筑地點(diǎn)。澆筑點(diǎn)現(xiàn)場做了坍落度試驗(yàn),并制作了相應(yīng)的試件,作為混凝土的現(xiàn)場資料。

        7.試驗(yàn)室配合比

        各級(jí)配合比如下:C25(PO42.5水泥:細(xì)集料:粗集料(0~40)mm:水:外加劑:粉煤灰=293:919:1078:143:2.50:64kg/m3,實(shí)測坍落度180mm,28d抗壓強(qiáng)度46.0MPa)。C30(338:882:1078:139:2.77:59kg/m3,實(shí)測坍落度200mm,28d抗壓強(qiáng)度49.5MPa)。C40(397:847:1035:149:3.25:68kg/m3,實(shí)測坍落度200mm,28d抗壓強(qiáng)度54.4MPa)。C50(PO52.5水泥381:831:1059:147:3.21:78kg/m3,實(shí)測坍落度200mm,28d抗壓強(qiáng)度64.9MPa)。C30高抗(332:883:1080:144:2.72:57kg/m3,實(shí)測坍落度210mm,28d抗壓強(qiáng)度49.7MPa)。C40高抗(395:850:1038:144:3.24:69kg/m3,實(shí)測坍落度210mm,28d抗壓強(qiáng)度55.7MPa)。C50高抗(438:765:1101:139:3.60:77kg/m3,實(shí)測坍落度210mm,28d抗壓強(qiáng)度60.2MPa)。

        8.結(jié)束語

        水泥混凝土在橋涵工程涉及面廣,而混凝土配合比設(shè)計(jì)又是混凝土質(zhì)量的重中之重。在新疆精河這片地大人稀、物稀的土地上新建公路實(shí)屬不易,但這并不是懈怠工作,輕視質(zhì)量的理由。反而這是我們工作的動(dòng)力,合格的工程是我們的目標(biāo)。工程材料檢測是為工程服務(wù),而我們是為檢測服務(wù)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ 55-2011.

        [2]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T F50-2011.

        (作者單位:上海永固檢測技術(shù)有限公司)

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