混凝土配合比设计实验报告
•按坍落度190mm设计则有
•掺外加减水剂2.0%,所得减水率约为30%,则
3、体积法算基准配比粗细骨料
•ρc取为3000kg/m3
•ρg为2700kg/m3(石子表观密度)
•ρs为2600kg/m3(表观密度)
•ρw=1000kg/m3
•α为含气量,介于1到2之间,这里取1.5由此得到
•
我们选用6%的粉煤灰以及6%的硅灰,硅灰和粉煤灰等量替代水泥。
通过这次实验我们将课本上的知识应用到实践中来,对配合比的基本设计方法有了更形象直观更深刻的理解。明白了各个设计步骤间内在的联系与制约关系,整个实验中我们亲自参与,体会到集体合作分工的高效率在工程建设中的重要性。作为土木工程师一定要有合作讨论的精神和虚心听取别人意见的品质,加上老师耐心指导,我们意识到传统的配合比设计方法存在的局限,意识到了随着科技的进步,材料技术的进步,混凝土配合比方法要及时改进。这也让我们认识到土木工程不是纯理论的学科,它需要不断地联系实际,理论要与实际情况不停地发生磨合,从而获得既符合经验和理论要求又满足实际需要的产品。
配合比
混凝土配合比是指单位体积的混凝土中各组成材料的重量比例。水灰比、单位用水量和砂率是混凝土配合比设计的三个基本参数,它们与混凝土各项性能之间有着非常密切的关系。确定这三个基本参数的基本原则是:在满足混凝土强度和耐久性的基础上,确定混凝土水灰比,在满足混凝土施工要求的和易性基础上,根据粗骨料的规格确定混凝土单位用水量,砂在骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富余的原则来确定。
查阅课外资料得,影响混凝土质量的因素及防治措施
1原材料
原材料是组成混凝土的基础,原材料品质的优劣直接影响到混凝土质量的好坏,因此首先要把好原材料质量关。
(1)水泥的强度和体积安定性直接影响混凝土的质量。水泥的强度上下波动,混凝土的强度就会发生相应的变化;水泥的体积安定性差,就会使混凝土产生膨胀性裂缝。因此,要选择好水泥品种,根据经验,大水泥厂生产的水泥质量比较稳定可靠。
五、实验步骤:
1)混凝土拌合物性能测试:
1、测坍落度;
2、测扩展度
2)试件成型:
1、100x100x100 3条;
2、100x100x400 1条;
3、100x100x200 3条;
3)立方体抗压强度测定。
六.混凝土配合比设计过程:
1)原材料选择:
a)水泥——制造厂:北京水泥厂京都P.O 42.5 28天实际强度54.0MPa.
但是我们实验中的减水剂效率超出了实验预期,且出现了一定的泌水现象,这也可能使混凝土初期强度降低。
八结论
采用42.5 MPa普通硅酸盐水泥,外加高效减水剂,优质粉煤灰与硅灰,配以合适的粗细骨料级配,可以配制C60高强泵送混凝土。
配比时对比优化方案,操作时严谨认真,严格控制各道程序质量,是成功配制C60高强混凝土的关键所在。
在施工实践中必须注意到配合比控制也是一个动态过程,不是一成不变的,要及时了解原材料状况的动态信息,还要注意天气和季节的变化,要根据实际情况及时适当地调整和修改施工配合比。
1)C60高强泵送混凝土的配合比设计;
2)C60高强泵送混凝土的实配及拌合物性能测定;
3)C60高强泵送混凝土不同龄期的抗压强度测定。
二、实验目的:
1)掌握混凝土配合比设计的方法,学会通过查阅有关资料,在标准设计步骤指导下完成基本符合预期要求的混凝土配合比方案;
2)掌握混凝土拌合工序,学会混凝土拌合物性能的测试;
外加剂对工作度的影响
我们选用6%的粉煤灰以及6%的硅灰,硅灰和粉煤灰等量替代水泥。单方用量均为28.77kg.由于粉煤灰的粒径细小,成玻璃态,故可以降低需水量。硅粉具有独特的细度(1 p,rn以下)、高硅(SiO2)含量及无定形性质,适宜代替部分胶凝材料。小的球状硅粉颗粒填充于粗水泥颗粒间的部分空间,使细颗粒的粒度分布更合理,而且能置换出部分颗粒间填充的水分。这种填充作用有助于拌合水改善混凝土的流动性。因此,改善水泥和硅粉的级配,能使拌合物中可利用的自由水增加,达到所要求的稠度时,降低需水量。这也说明,掺入硅粉对已给出用水量的混凝土,能改善流动性:另一方面,硅灰的平均粒径约0.1 m,比表面积约20000m2/kg,硅粉㈣能吸附水分,从而增加用水量。硅粉对用水量要求的效果,取决于几种因素,特别是外掺减水剂或超塑化剂时,水的用量与SF的掺量等有关。
此外实验中老师指出我们的混凝土在浇筑入模板后出现了少量的泌水与浮浆现象。这些结果都显示了我们的拌合物塌落度过大了。
•按坍落度190mm,减水剂减水率达到30%来设计则有
我们按照标准设计的用水量为166.4公斤,事实上实验中减水剂掺量为1.5%,减水效率约为25%,可见上述国家标准对于塌落度达到180mm以上的混凝土设计并不适用。按照标准计算的结果的用水量使得塌落度偏大。
(2)黄砂最关键的是细度模数和含泥量,砂子太细或含泥过多,会增加混凝土的干缩裂缝。另外,砂石中含泥量高,不仅影响混凝土的强度,而且影响抗冻性、抗渗性和耐久性。因此,混凝土最好采用中粗砂,且含泥量和有机质的含量必须满足规范要求。
(3)石子主要控制好级配、针片状含量和压碎值。经调研,目前,好多混凝土厂家的石子级配都不是很好,因此,如何确保石子级配连续,且在生产中切实可行,还值得进一步探讨研究。
九、实验总结&课外知识点补充
1、混凝土配合比设计,填充包裹理论是最基本的理论。当然,各材料的填充包裹,井非仅仅是对各材料“量”的要求,更要考虑它们是否容易相互填充包裹,即各材料的整体级配要求。C60泵送混凝土,对原材料的整体级配要求更严格。在保证原材料各自的级配优良的前提下,应考虑粗细集料混合料甚至其与胶凝材料的整体级配。因此,选择砂率时,可按砂石混合料最大堆积密度来确定。同时掺人磨细矿物掺合料以改善水泥的级配。在低水胶比情况下,应限制石子的最大粒径,以利提高混凝土强度。另外,较小的石子最大粒径,容易使石子颗粒与砂颗粒形成连续的颗粒分布群,有利于骨料强度的发挥。
b)石子——碎石,粒径5~20mm
c)砂——产地:昌平细度模数: 2.3-2.6中砂表观密度:2.60g/cm3
d)水——普通自来水
e)掺合料A粉煤灰产地:元宝山Ⅰ级灰
B硅粉挪威
f)减水剂----聚羧酸高性能减水剂,掺量0.5%-0.8%减水率15-20%;1.0-1.5%减水率15-25%, 1.6-2.0%减水率25-30%,
(1)质量法:(2)体积法: 。
四、实验器材及设备:
混凝土实验室拌和:混凝土搅拌机、台秤、其他用具(量筒、天平、拌铲与拌板等);
坍落度确定:坍落度筒、捣棒、装料漏斗、小铁铲、钢直尺、镘刀;
表观密度测定:容量筒、台秤、振动台;
试件的制作:试模、振动台、振动棒、钢制捣棒、混凝土标准养护室;
立方体抗压强度测试:压力试验机、钢尺。
计算结果如下(下述结果对应混凝土总密度2407kg/m3)
SF=28.77kg(硅灰)FA =28.77kg(粉煤灰)
减水剂质量:9.59kg(总胶结物质量乘以2%)
4、砂率的选取
•选取原因如下:
砂率计算中,坍落度大于60mm的砂率,可经试验确定,也可在表4.0.2的基础上,按坍落度每增大20mm,砂率增大1%的幅度予以调整.
所以混凝土初期强度较低也可能与硅灰和粉煤灰的慢反应速率对强度产生了影响有关。
(3)外加剂对强度的影响
高性能减水剂的高减水功能能达到大幅度降低混凝土水灰比、保证预期强度的目的;其保塑功能达到泵送施工要求。矿物掺合料的掺入,减少了混凝土的水泥用量,随之减少了水化热,从而减少了由于水化热引起的体积变形、开裂等一系列问题;由于矿物掺合料的加入,水泥熟料与外加矿物的水化产物有相互填充的作用,提高了混凝土的密实性;矿物掺合料与水泥熟料有二次以至多次水化反应,致使混凝土的水泥基多相系矿物生成物发育充分。上述效应对混凝土的长期性、耐久性及强度均有提高作用。
3)配制出具有较好性能的C60高强泵送混凝土。
三、实验原理:
混凝土配合比设计步骤:
1、选择坍落度或VB稠度;
2、选择石子最大粒径;
3、选择用水量和含气量;
4、选择水灰比;
A、B—回归系数;fce—水泥等级;fcu,o—混凝土立方体抗压强度标准值
5、计算水泥用量;
6、选择砂率;
7、按照质量法或体积法得出粗细骨料用量
27天龄期抗压强度测定:试件尺寸:100×100×100mm
序号
抗压强度(MPa)(乘以0.95的结果)
1
56.2
2
55.4
3
46.8舍
取值
55.4
37天龄期抗压强度测定结果 =55.4(MPa)
(考虑到最小者与其余数据相对误差达到15%以上,可以舍弃,取中间值55.4MPa)
•按GB J107规范,混凝土28天抗压强度为平均不小于69Mpa,最小值不小于57兆帕。我们的7天结果达到规范要求水平的77%(老师推荐为达到80%)。
活性矿物掺料中含有大量活性si02及活性al203它们能和波特兰水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反映生成强度更高稳定性更优的低碱性水化矽酸钙从而达到改善水化胶凝物质的组成消除游离石灰的目的使水泥石结构更为致密并阻断可能形成的渗透路
建筑材料实验四
混凝土配合比设计
实验报告
第二组
一、实验名称:
分析:我们的混凝土采用硅灰与粉煤灰,但事先不知粉煤灰是高钙还是低钙的,并且掺量较保守(6%)。强度结果略小于规范要求。文献对于外加剂影响总结如下:
a低钙粉煤灰的28天前强度较低,最终强度改善。
b高钙粉煤灰使得1、3天强度低,7天以后强度值增长明显。
c硅灰影响在早期和长期的强度均有显著提高
最后一个数据差异性较大,可能是振动密实程度不同或浇模过程中的浆体不均匀使得各模具内混凝土性质有一定差异。
(2)矿物掺和料对强度的影响