镜面混凝土配合比试验及分析报告1.概述自从1824波特兰水泥问世,1850年出现钢筋混凝土以来,混凝土的发展已有150多年的历史。

混凝土作为重要的结构材料，长期以来，强度作为配合比设计以及生产和应用的首要性能指标，甚至是唯一标准。

近十年来才提出高性能（HPC）化,作为主要的结构材料,混凝土耐久性的重要不亚于强度和其它性能。

近几年又提出了绿色高性能混凝土(GHPC)。

其目的是节约更多的资源、能源,将对环境的破坏减到最少。

我国现在正在轰轰烈烈地搞经济建设，有着大批的基础设施工程项目，对于暴露在严酷环境中的建筑物，作为施工单位必须采用严格的施工工艺与优质原材料，配制成便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高,并具有韧性和体积稳定性能的混凝土。

目前在国内的一大批火电工程项目施工中,为提高施工质量和施工速度,普遍采用大模板技术,对暴露在严酷环境中的建筑物采用大模板镜面混凝土施工工艺,目的是提高建筑物的耐久性和美观性。

在全国火电施工企业的同行中,我们公司起步较晚,为适应市场竞争的需要,我司拟在曲靖电厂二期及宣威电厂六期工程中采用这一施工技术。

我们中心试验室正是针对这一现状,根据曲靖电厂二期及宣威电厂六期工程所在地原材料的实际情况,对镜面混凝土的配合比进行试验工作。

找出适合工程施工工艺要求且经济、耐久性好的砼施工配合比。

对大模板镜面混凝土的效果作出验证,取得指导施工的资料,确保这一施工工艺在工程中推行。

2.试验所用的原材料2.1根据当地原材料的实际情况，针对施工现场长用的几种水泥、人工砂、碎石，通过试验分析，选择的水泥是：2.1.1云维水泥厂、云维牌普通硅酸盐42.5水泥;2.1.2云维水泥厂、云维牌矿渣硅酸盐32.5水泥;2..1.3益宁水泥厂、益宁牌普通硅酸盐42.5水泥;2..1.4虹桥水泥厂、岑峰牌普通硅酸盐32.5水泥;2.2人工砂是:2.2.1红光砂石厂,细度模数M X=2.8,表观密度P=2.70g/cm3,含泥量及石粉含量8.9%(主要是石粉含量)2.2.2白水泉源采石厂中砂,细度模数M X=2.9,表观密度P=2.69g/cm3,含泥量11.4%(主要是石粉含量)2.3碎石是:2.3.1泉源石厂,碎石粒径31.5,表观密度P=2.71g/cm3,含泥量0.2%,平均压碎指标10%。

2.3.2小水冲石厂, 碎石粒径31.5表观密度P=2.71g/cm3含泥量0.2%平均压碎指标9%。

2.3.3大塘村石厂，碎石粒径31.5表观密度P=2.70g/cm3含泥量0.2%平均压碎指标8.2%。

2.4混凝土外加剂:2.4.1昆明嘉生外加剂厂普通缓凝减水剂TGM、高效缓凝减水剂FTS。

2.4.2昆明安夏外加剂厂普通缓凝减水剂FDN-08、高效缓凝减水剂FDN-03。

2.5粉煤灰:2.5.1曲靖电厂1级灰,细度(0.045mm)筛筛余4.0、需水量比91.6、烧失量1.86、含水量0.16、三氧化硫0.28。

3.试验方法设计及试验结果3.1早在1920年英国学者费歇(R.A.Fisher)首创了“试验设计法”,并首先应用在农业生产中。

二次世界大战期间,英国等国将试验设计法应用于兵工生产中,取得了丰硕成果,50年代日本田口玄一博士发展了英美的试验设计法,首创了用“正交表”来安排试验和分析结果,这就是“正交试验设计”正交试验设计法是一种多因素的选优法,它利用一种规格化的表—“正交表”科学的挑选试验条件,合理的分析试验结果。

这种方法的优点是:能在很多的试验条件中选出代表性强的少数几次条件,通过这少数几次试验选取最佳工艺或最优设计方案。

“正交试验设计”现已作为ISO9000族标准统计技术的一个重要方法。

我室在2001年已经引入砼配合比设计中使用,它能够对混凝土的多因素作出分析,确定主要控制因素,抓住主要因素控制生产,就一定能确保混凝土生产质量。

同时它又能优选出满足生条件的最优方案组合。

在大模板镜面混凝土配制中我们引用这一技术,通过试配找出能满足施工工艺的各项条件,分析出影响混凝土的主次因素,在混凝土的实际生产中抓大放小,一定能生产出经济且各项指标均良好的混凝土。

根据工程中常用的几种泵送混凝土强度等级,我们选择C20、C25、C30、C35、C40五种强度等级的混凝土进行试验分析。

不同强度等级的混凝土水灰比按JGJ55-2000计算,在基准水灰比的基础上增加0.05作为另外一个水灰比,以影响混凝土强度、和易性、泵送性等的几个重要指标确定七个因素为：水灰比、砂率、用水量、水泥品种、粉煤灰掺量、外加剂品种、外加剂掺量。

每个因素选二个水平,每个强度等级混凝土的因素水平表及配合比如下: 3.1.1C20混凝土因素水平表3.1.2.C20配合比表3.1.3.C25混凝土因素水平表3.1.4.C25配合比表3.1.5.C30混凝土因素水平表3.1.6.C30混凝土配合比表3.1.7.C35混凝土因素水平表3.1.8.C35混凝土配合比表3.1.9.C40因素水平表3.1.10.C40配合比表3.2.由因素水平表选正交表为L12(211),每种强度等级的混凝土安排12次试验。

每次试验对混凝土的7天、14天、28天强度、出机坍落度、1小时坍落度损失、密度进行试验。

对试验结果进行研究分析,确定最佳配合比组合并进行验证。

经试配试验后,用极差法分析试验结果,综合考虑混凝土的各种性能要求及经济性能确定混凝土的最佳组合且验证。

3.2..2.C25混凝土的试验方案及试验结果3.2.3.C30混凝土的试验方案及试验结果3.2.4.C35混凝土的试验方案及试验结果3.2.5.C40混凝土的试验方案及试验结果4.试验结果分析4.1.C20混凝土试验结果分析: 4.1.1.对7天强度极差法分析4.1.2按极差大小判断因素影响C20混凝土7d抗压强度的大小主次关系图(CBFADHGE):4.1.3.对C20混凝土14天强度极差法分析4.1.4按极差大小判断因素影响C20混凝土18d抗压强度的大小主次关系图(BFEADCGH)4.1.5..对C20混凝土28天强度极差法分析4.1.6按极差大小判断因素影响C20混凝土28d 抗压强度的大小主次关系图(AFHCEBDG)4.1.7对C20混凝土出机坍落度极差法分析4.1.8按极差大小判断因素影响C20混凝土出机坍落度的大小主次关系图(EABGCHFD)4.1.9对C20混凝土1h坍落度极差法分析4.1.10按极差大小判断因素影响C20混凝土1h坍落度的大小主次关系图(GEBHACDF)4.1.11.对C20混凝土综合分析选取最佳方案配合比4.1.11.1从7d强度分析可得早期强度有利的组合为:虹桥水泥厂普通硅酸盐32.5级用水量185kg、粉煤灰取代水泥掺量15%，嘉生TGM减水剂、砂率41%、外加剂掺量0.25%。

4.1.11.2从18d强度分析可得早期强度有利的组合：水灰比0.65、虹桥水泥厂普通硅酸盐32.5级用水量185kg、粉煤灰取代水泥掺量15%、嘉生TGM减水剂、砂率43%、外加剂掺量0.25%。

4.1.11.3.对混凝土的出机坍落度分析得出对坍落度有利的组合为:水灰比0.70、水灰比0.70、虹桥水泥厂普通硅酸盐32.5级、用水量195kg、粉煤灰取代水泥掺量20%、安夏FDN-08减水剂、砂率43%、外加剂掺量0.25%。

4.1.11.4对混凝土1h坍落度损失分析得出对克服坍落度损失有利的组合为：水灰比0.70、水灰比0.70、虹桥水泥厂普通硅酸盐32.5级、用水量195kg、粉煤灰取代水泥掺量20%、安夏FDN-08减水剂、砂率43%、外加剂掺量0.25%。

4.1.11.5对混凝土28d强度分析可得对标准养护强度有利的组合为；水灰比0.70、云维水泥厂矿渣硅酸盐32.5级、用水量185kg、粉煤灰取代水泥掺量15%、嘉生TGM减水剂、砂率41%、外加剂掺量0.25%。

4.1.11.6综合上述有利的组合,考虑既能满足强度、施工条件及镜面混凝土的颜色要求又经济的最佳组合为：水灰比0.70、云维水泥厂矿渣硅酸盐32.5级、用水量195kg、粉煤灰取代水泥掺量20%、安夏FDN-08减水剂、砂率43%、外加剂掺量0.25%（因为矿渣硅酸盐水泥对有冻融循环及水下混凝土的局限性、对水下混凝土用普通硅酸盐水泥比较适宜）如混凝土为非泵送,用水量185kg为宜.4.1.12.对混凝土试验的最佳验证试验4.1.12.1验证试验的最佳配合比表(一)表(二)4.1.12.2.验证试验结果通过验证试验结果可以看出,此方案满足C20混凝土强度要求。

4.2.C25混凝土试验结果分析:4.2.1.对C25混凝土7天强度极差法分析4.2.2按极差大下判断因素影响C25混凝土7d抗压强度的大下主次关系图(ABGHEFCD)4.2.3对C25混凝土14天强度极差法分析4.2.4.按极差大小判断因素影响C25混凝土14d 抗压强度的大小主次关系图(ACEGHBFD):4.2.5.对C25混凝土28天强度极差分析4.2.6按极差大小判断因素影响C25混凝土28d 抗压强度的大小主次关系图(AFCBEGHD)4.2.7对C25混凝土出机坍落度极差法分析4.2.8按极差大小判断因素影响C25混凝土出机坍落度的大小主次关系图(BACHEDFG)4.2.9对C25混凝土1h坍落度极差法分析4.2.10按极差大小判断因素影响C25混凝土1h坍落度的大小主次关系图(ACBDHGEF04.2.11.综合分析选取最佳配合比4.2.11.1.从7天强度分析可得早期强度有利组合为:水灰比0.57、虹桥水泥厂普通硅酸盐水泥32.5、用水量185kg、粉煤灰取代水泥掺量15%、嘉生TGM减水剂、砂率41%、外加剂掺量0.25%。

4.2.11.2从14天强度分析可得早期强度有利组合为:水灰比0.52、云维水泥厂矿渣硅酸盐水泥32.5、用水量185kg、粉煤灰取代水泥掺量15%、嘉生TGM减水剂、砂率43%、外加剂掺量0.25%。

4.2.11.3对混凝土出机坍落度分析得出坍落度有利组合为：虹桥水泥厂普通硅酸盐水泥32.5、用水量195kg、粉煤灰取代水泥掺量15%、嘉生TGM减水剂、砂率43%、外加剂掺量0.25%。

4.2.11.4对混凝土1h坍落度损失分析得出对克服坍落度损失有利组合为：水灰比0.57、虹桥水泥厂普通硅酸盐水泥32.5、用水量195kg、粉煤灰取代水泥掺量20%、安夏FDN-08减水剂、砂率43%、外加剂掺量0.25%。

4.2.11.5对28天强度分析可得对标准养护有利的组合为：水灰比0.52、云维水泥厂矿渣硅酸盐水泥32.5、用水量185kg、粉煤灰取代水泥掺量15%、安夏FDN-08减水剂、砂率41%、外加剂掺量0.25%。