【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 流動(dòng)性 W=200 kg/m3 流動(dòng)性 /坍落度 10 （（高）強(qiáng)度、高和易性、高耐久性、高環(huán)保） 高性能混凝土是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土，它以耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)。針對(duì)不同用途要求，高性能混凝土對(duì)下列性能 有重點(diǎn)地予以保證：耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。為此，高性能混凝土在配制上的特點(diǎn)是低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，并除水泥、水、集料外，必須摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑。 高強(qiáng)度，一般在 60—120MPa。但也希望 2060MPa 的混凝土也能成為高性能的混凝土，例如三峽大壩用混凝土，強(qiáng)度 20—40MPa ，耐久性為 300 年。 高和易性，為了達(dá)到泵送施工的要求，在混凝土拌合物的粘聚性和保水性良好的條件下，坍落度達(dá)到 100—230mm。自密實(shí)混凝土的坍落度達(dá)到 220—240mm，擴(kuò)展度達(dá) 到 500600mm。 高耐久性，普通混凝土的耐久性（抗?jié)B、抗凍、抗化學(xué)腐蝕、抗碳化、抗堿骨料反應(yīng)等）一般為 50/75—100 年，香港新機(jī)場(chǎng)混凝土為 200 年，三峽大壩混凝土為 300 年。埋于地下的高性能混凝土的耐久性可達(dá) 2022 年，甚至永久。 美國(guó)等的高性能混凝土，美國(guó)混凝土協(xié)會(huì) ACI2022 委員會(huì)曾設(shè)想，今后美國(guó)常用混凝土的強(qiáng)度將為 135MPa，如果需要，在技術(shù)上可使混凝土強(qiáng)度達(dá) 400MPa；將能建造出高度為 600～ 900m的超高層建筑，以及跨度達(dá) 500～ 600m 的橋梁。 6. 普通混凝土配 合比設(shè)計(jì)規(guī)程 JGJ55—2022 fcu， o=fcu， k +， fcu 碎石 =（ C/）， fcu 卵石 =（ C/） 混凝土強(qiáng)度等級(jí) C20 C25 C30 C30 C35 C40 C45 混凝土配制強(qiáng)度 MPa MPa MPa 標(biāo)準(zhǔn)差 MPa MPa MPa MPa 普通水泥 級(jí) 級(jí) 級(jí) 級(jí) 級(jí) 級(jí) 級(jí) 水灰比（碎石） 水灰比（卵石） 和易性 配合比 變形 強(qiáng)度 耐久性 施工 混凝土 坍落度 粘聚性 保水性 砂率 摻合料 減水劑 凈漿體積 骨料最大粒徑 收縮 凝縮 冷縮 自縮 干縮 碳縮 徐變 富余 后期 碳化 開(kāi)裂 普通 3050 2735% 少 少 少 60 泵送 100 200 好 好 3545% 多 多 多 30 大 大 大 大 大 大 小 快 多 易 ＠ 例題 41：現(xiàn)澆配筋密列的砼筒倉(cāng)板，受雨雪影響，板截面最小尺寸為 250mm，鋼筋凈距最小尺寸為 50mm，設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 C25。采用 等級(jí)的普通水泥（強(qiáng)度富余系數(shù)為 ），其密度為 ；砂子為中砂（細(xì)度模數(shù)為 ），表觀密度為 ；石子為碎石，表觀密度為 。設(shè)該砼的表觀密度為 2400 kg/m3，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差為 。求初步計(jì)算配合比、基準(zhǔn)配合比和實(shí)驗(yàn)室配合比？ 解：（ 1）確定配制混凝土的初步計(jì)算配合 比。計(jì)算并查表得：碎石級(jí)配為： （碎石最大粒徑同時(shí)小于 1/4250=， 3/450=），坍落度為 5070mm。 ① 確定配制強(qiáng)度 fcu, t= fcu, k + = 25+ = (MPa) 11 ② 確定水灰比（ W/C） fcu=（ C/） = fcu, t W/C=Afce/( fcu, t + ABfce) = (+) = 按耐久性要求 W/C≤，所以可取水灰比為 。 ③ 確定用水量（ W0）。查表得， 1m3 混凝土的用水量可選用 W0=195+5=200kg。 ④ 確定水泥用量 C0 = W0/(W/C) = 200/ =400（ kg） 由表查得，按耐久性要求最小水泥用量為 280kg/m3。所以，取水泥用量為 C0 =400kg。 ⑤ 確定砂率（ Sp） 查表， W/C = 和碎石最大粒徑為 時(shí)，可取 Sp =33% 20 40 3237 3035 33 ⑥ 確定 1m3 混凝土砂、石用量（ S0、 G0）。采用假定表觀密度 /重量法，得： 400 + 200 + S0 + G0 = 2400， S0/(S 0+G0)100% = 33%，解得 S0 = 600kg； G0 = 1200kg。 得混凝土計(jì)算配合比為： C0： W0： S0： G0 =400： 200： 600： 1200 = 1： ： ： 。 （ 2）確定配制混凝土的基準(zhǔn)配合比 ———經(jīng)試拌滿(mǎn)足和易性要求。 W/C SP C W S G ρ0 坍落度 1000 升 33% 400 200 600 1200 2400 20 升 40mm 坍落度小 增 10%水泥漿 / / 65mm 和易性好 拌 2460 基準(zhǔn)配合比 33% 440 220 600 1200 2460 ρ 實(shí) =（ m1m0） /V0=C 基 =C 拌 ρ 實(shí) /（ C 拌 +W 拌 +S 拌 +G 拌 ） =2460/（ +++） =440 W 基 =W 拌 ρ 實(shí) /（ C 拌 +W 拌 +S 拌 +G 拌 ） S 基 =S 拌 ρ 實(shí) /（ C 拌 +W 拌 +S 拌 +G 拌 ） G 基 =G 拌 ρ 實(shí) /（ C 拌 +W 拌 +S 拌 +G 拌 ） （ 2）確定配制混凝土的實(shí)驗(yàn)室配合比 ———經(jīng)試拌滿(mǎn)足和易性要求，還要滿(mǎn)足強(qiáng)度、耐久性和經(jīng)濟(jì)性等要求。先設(shè)計(jì)三組計(jì)算配合比 計(jì)算配合比 W/C SP C W S G ρ0 要求坍落度 要求 fCU 1000 升 32% 444 200 565 1201 2410 5070 1000 升 33% 400 200 600 1200 2400 5070 1000 升 34% 364 200 621 1205 2390 5070 經(jīng)試拌滿(mǎn)足和易性要求，滿(mǎn)足強(qiáng)度、耐久性和經(jīng)濟(jì)性等要求。 基準(zhǔn)配合比 W/C SP C W S G ρ0 坍落度 fCU1 fCU2 32% 488 220 564 1198 2470 60 33% 440 220 600 1200 2460 65 34% 401 221 622 1206 2450 70 實(shí)驗(yàn)室配合比為 W/C SP C W S G ρ0 坍落度 fCU 實(shí)驗(yàn)室配合比 1 33% 440 220 600 1200 2460 65 fCU1 實(shí)驗(yàn)室配合比 2 33% 415 220 600 1200 2435 計(jì)算 fCU2 33% 419 222 606 1212 2460 65 實(shí)測(cè) k=ρ 實(shí) /ρ 計(jì) ==2460/2435=＜ 一般不需校正。 12 f fcu， t = 0 1/ 1/ 0/ C/W 1/ ＠ 例題 42： 由初步配合比經(jīng)試拌調(diào)整后，求混凝土的基準(zhǔn)配合比。先稱(chēng)取以下材料進(jìn)行試拌： 級(jí)普通水泥 、水 、中砂 、碎石 。試驗(yàn)結(jié)果坍落度比要求的小。經(jīng)加入調(diào)整材料 (為初拌材料用量的 10%)后重新試驗(yàn)，和易性達(dá)到要求。并測(cè)得表觀密度為 2460kg/m3。求(1)該混凝土的初步配合比。 (2)基準(zhǔn)配合比。 (3)估計(jì)該混凝土的強(qiáng)度等級(jí)（強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 ?本題為 或 ）。 解： (1)該混凝土的初步配合比。 C0： W0： S0： G0 = ： ： ： =1： ： ： 。 (2)基準(zhǔn)配合比。 確定配制混凝土的基準(zhǔn)配合比 ———經(jīng)試拌滿(mǎn)足和易性要求。 W/C SP C W S G ρ0 坍落度 小 坍落度小 增 10%水泥漿 / / 2460 滿(mǎn)足要求 和易性好 基準(zhǔn)配合比 39% 440 220 700 1100 2460 (3)估計(jì)該混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。（強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 ?本題為 ） fcu=（ C/W－ ） =（ 440/220－ ） =(MPa) fcu, t= fcu, k + = fcu, k + = (MPa)， fcu, k=(MPa)， 該混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為 C25。 (4)估計(jì)該混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。（強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 ?本題為 ） fcu=（ C/） =（ 440/） =(MPa) fcu, t= fcu, k + = fcu, k + = (MPa)， fcu, k=(MPa)， 該混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為 C20。 例題 43：混凝土設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度等級(jí) C30，坍落度 1030mm，現(xiàn)場(chǎng)施工擬用所用原材料情況如下： 水泥：強(qiáng)度等級(jí) 的普通水泥，密度 ρc=，強(qiáng)度富余系數(shù)為 ； 砂： Mx= 的中砂，為 Ⅱ 區(qū)砂，表觀密度 ρ0S=2650kg/m3，含水率為 %； 石子： 5~20mm 碎石，表觀密度 ρ0G=2700kg/m3，含水率為 %。 試求： 1）混凝土的初步計(jì)算配合比； 2）試計(jì)算混凝土施工配合比（假設(shè)經(jīng)調(diào)整后初步計(jì)算配合比正好等于實(shí)驗(yàn)室配合比）； 3）每拌 2 包水泥的混凝土?xí)r各材料用量（施工配合比）； 4）如果在上述混凝土（初步計(jì)算配合比）中摻入 %UNF2 減水劑，并減水 10%，減水泥 5%，求混凝土的施工配合比。 解：（ 1）確定配制混 凝土的計(jì)算配合比 A 確定配制強(qiáng)度 fcu, t= fcu, k + = 30+ = (MPa) B 確定水灰比 W/C=Afce/( fcu, t + ABfce) = (+) = 。 C 確定用水量（ W0）查表，按坍落度要求 10~30mm，碎石最大粒徑為 20mm，則 1m3 混凝土的用水量可選用 W0=185kg。 13 D 確定水泥用量（ C0） C0 = W0/(W/C) = 185/ =356（ kg）。 E 確定砂率（ Sp）查表， W/C = 和碎石最大粒徑為 20mm 時(shí)，可取 Sp =35%。 [（ 32+37） /2=，（ 35+40） /2=， Sp=+（ ） /102=35% ] F 確定 1m3 混凝土砂、石用量（ S0、 G0）采用體積法，有： 356/ + 185/ + S0/ + G0/ +101 = 1000， S0/(S 0+G0)100% = 35%， 解得 S0 = 648kg； G0 = 1203kg。 得混凝土計(jì)算配合比 1m3 混凝土的材料用量為： C0： W0： S0： G0 = 356： 185： 648： 1203=1： ： ： ， ρ0=2392kg/m3。 （ 2）試計(jì)算混凝土施工配合比 C， =C=356， W， =WSaGb=1856483%12031%=， S， =S（ 1+a） =648（ 1+3%） =667， G， =G（ 1+b） =1203（ 1+1%） =1215， C， ： W， ： S， ： G， =356： 154： 667： 1 （ 3）每拌 2 包水泥的混凝土?xí)r各材 料用量 C， ： W， ： S， ： G， =100： 43： 187： 341。 （ 4）如果在上述混凝土（初步計(jì)算配合比）中摻入 %UNF2 減水劑，并減水 10%，減水泥 5%，求混凝土的施工配合比。原初步配合比 C0： W0： S0： G0 = 356： 185： 648： 1203 加入減水劑后， C0=365（ ） =338， W0=185（ ） =166， A=338%=， W/C=166/338= 338/ + 166/ + S0/ + G0/ +101 = 1000， S0/(S 0+G0)100% = 34% 解得混凝土計(jì)算配合比 1m3 混凝土的材料用量為： C0： W0： S0： G0 ： A= 338： 166： 652： 1266： =1： ： ： ： ， ρ0=2424kg/m3。 試計(jì)算混凝土施工配合比 C， =C=338， W， =WSaGb=1666523%12661%=134， S， =S（ 1+a） =652（ 1+3%） =672， G， =G（ 1+b） =1266（ 1+1%） =1279， C， ： W， ： S， ： G， ： A=338： 134： 672： 1279： 。 ＠ 例題 44： 現(xiàn)澆鋼筋砼板 ,設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 C20 和抗?jié)B等級(jí)為 P6（砂率為 36%） ,采用 普通水泥 ,中砂 ,碎石 .現(xiàn)假定該砼的表觀密度為 2430kg/m3，確定單位用水量為 190kg/ m3。試求初步計(jì)算配合比。 解： fcu， 0=fcu， k+=20+5= MPa， fcu =（ C/） =（ C/） 令 fcu， 0= fcu，解得： W/C=， mc =190/=