【正文】 37 35 33 31 29 抗壓強(qiáng)度 灰水比 （四）確定 施工配合比 試驗(yàn)室配合比是以干燥 （ 或飽和面干 ） 材料為基準(zhǔn)計(jì)算而得 ， 但現(xiàn)場(chǎng)施工所用的砂 、 石料常含有一定水分 ， 因此 ，在現(xiàn)場(chǎng)配料前 ， 必須先測(cè)定砂石料的實(shí)際含水率 ， 在用水量中將砂石帶入的水扣除 ， 并相應(yīng)增加砂石料的稱(chēng)量值 。設(shè)砂的含水率為 a%； 石子的含水率為 b%， 則施工配合比按下列各式計(jì)算 ， :: ( 1 %): ( 1 %): % %CCS S aG G bW W S a G b? ?? ??? ??? ? ? ? ? ?水 泥砂 子石 子 水普通混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例 某處于嚴(yán)寒地區(qū)受凍部位的普通鋼筋混凝土，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 C25， 施工要求的坍落度為 35~50mm， 采用機(jī)械攪拌和機(jī)械振動(dòng)成型。施工單位無(wú)歷史統(tǒng)計(jì)資料。試確定混凝土的配合比。原材料條件為：強(qiáng)度等級(jí)為 ，強(qiáng)度富余系數(shù)為 ，密度為 ； 級(jí)配合格的中砂 (細(xì)度模數(shù)為 )，視密度為 ， 含水率為 3%；級(jí)配合格的碎石，最大粒徑為 ， 視密度為 ， 含水率為 1%，飲用水。 解： (一 )確定初步配合比 fcu,0 查表 422， ?＝ 。 因而配制強(qiáng)度 fcu,0為： Wo/Co 查表 418， 該值小于所規(guī)定的最大值 ， 即取 Wo/Co=。 W0 根據(jù)坍落度為 35～ 50mm、 碎石且最大粒徑為 、 中砂，查表412，并考慮砂為中砂偏細(xì)，選取混凝土的用水量 W0＝ 190kg。 c u, 0 c u, k c u, k 1. 64 5 25 1. 64 5 5. 0 33 .2f f t f??? ? ? ? ? ? ? ?c c ec u , 0 c c e0 . 4 6 1 . 1 3 3 2 . 5 0 . 4 93 3 . 2 0 . 4 6 0 . 0 7 1 . 1 3 3 2 . 5ooW B fC f A B f????? ? ?? ? ? ? ? C0 查表 418， 該值大于所規(guī)定的最小值 ， 即取 C0＝388kg。 根據(jù)水灰比 Wo/Co=、 碎石最大粒徑為、 中砂、查表 413，并考慮砂為中砂偏細(xì)，故選取混凝土的砂率＝ 33%。 0000190 3 8 8 k g0 .4 9WCWC? ? ? S0和石用量 G0 以積法計(jì)算 : 因未摻引氣劑 ， 故 取 1。 求解該方程組，即得 S0＝ 597k g， G0＝ 1213kg 0 0 0 0c g s w0 . 0 1 1C G S W ?? ? ? ?? ? ? ? ?0s00100%SSG? ????003 8 8 1 9 0 0 . 0 1 1 13 1 0 0 1 0 0 0 2 6 5 0 2 7 0 0SG? ? ? ? ? ?0s001 0 0 % 3 3 %SSG? ? ? ??(二 )試拌檢驗(yàn) 、 調(diào)整及確定實(shí)驗(yàn)室配合比 按初步配合比試拌 15L混凝土拌合物 ， 其各材料用量為：水泥 、 水 、 砂 、 石 。 攪拌均勻后 ， 檢驗(yàn)和易性 ， 測(cè)得坍落度為 20mm， 粘聚性和保水性合格 。 水泥用量和水用量增加 5%后 (水灰比不變 )，測(cè)得坍落度為35mm， 且粘聚性和保水性均合格。此時(shí)，拌合物的各材料用量：水泥＝ (1+5%)＝ 、 水＝ (1+5%)＝ 、 砂＝ 、 石 = 以 、 、 ， 對(duì)應(yīng)的水灰比 、水泥用量 、 水用量 、 砂用量及石用量分別為： Ⅰ ， ， ， ， Ⅱ ， ， ， ， Ⅲ ， ， ， ， 養(yǎng)護(hù)至 28d， 測(cè)得的抗壓強(qiáng)度分別為： =。 =、 =。 繪制灰水比與抗壓強(qiáng)度線性關(guān)系圖 39 37 35 33 31 29 抗壓強(qiáng)度 灰水比 fⅠ fⅡfⅢ由圖可得配制強(qiáng)度 ＝ 所對(duì)應(yīng)的灰水比 C/W＝ 。 此時(shí)混凝土的各材料用量：水泥 ＝ 、 水用量 、 砂用量 ， 石用量 ， 拌合物的總用量為： ＝ +++＝ 并測(cè)得拌合物的體積密度 ＝ 2390kg/m3。 因而混凝土的實(shí)驗(yàn)室配合比為： ,cuhfQoh?5 .9 2 2 3 9 0 3 9 2 k g3 6 .0 7C ? ? ?2 .9 9 2 3 9 0 1 9 8 k g3 6 .0 7W ? ? ?8 .9 6 2 3 9 0 5 9 4 k g3 6 .0 7S ? ? ?1 8 .2 0 2 3 9 0 1 2 0 6 k g3 6 .0 7G ? ? ?（ 三 ） 、 確定施工配合比 ＝ 392kg ＝ 198594 3％ 1206 1％ ＝ 168kg ＝ 594 （ 1＋ 3％ ） ＝ 612kg ＝ 1206（ 1＋ 1％）＝ 1218kg 0CC? ?%%W W S a G b? ? ? ? ? ?%S S S a? ? ? ?%G G G b? ? ? ? 輕混凝土 普通混凝土的主要弱點(diǎn)：自重大，而輕混凝土的主要優(yōu)點(diǎn)就是輕，由于質(zhì)輕，它就具有另外一系列的優(yōu)良特性，從而使其在工程中應(yīng)用可獲得良好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。 凡是表觀密度不大于 1950kg/m3的混凝土稱(chēng)為輕混凝土。輕混凝土按其表觀密度減小的途徑不同，可分為以下三種： 1．輕骨料混凝土 采用表觀密度較天然密實(shí)骨料小的輕質(zhì)多孔骨料配制而成的混凝土，稱(chēng)為輕骨料混凝土，它是輕混凝土的主要品種。 2．大孔混凝土 大孔混凝土又稱(chēng)無(wú)砂混凝土，在大孔混凝土中不含細(xì)骨科，水泥漿只包裹粗骨料的表面，將粗集料粘結(jié)成整體。由了水泥漿不填滿粗骨料之間的空隙，使混凝土形成大孔結(jié)構(gòu)，從而可降低自重。 3．多孔混凝土 多孔混凝土中不合粗、細(xì)骨料，它是采用水泥及其他有關(guān)材料，再摻入加氣劑等配制成漿體，當(dāng)其硬化后即形成為多孔結(jié)構(gòu)的混凝土，使重量得以顯著減小。 一、輕骨料的種類(lèi) 輕骨料分為輕粗骨料和輕細(xì)骨料。粒徑大于 5mm、堆積密度小于 1000kg／ m3者，稱(chēng)為輕粗骨料；粒徑不大于 6mm、堆積密度小于 1200kg／ m3者，稱(chēng)為輕細(xì)骨料，又稱(chēng)輕砂。 輕骨料按其產(chǎn)源可分為三類(lèi)： (1)工業(yè)廢渣輕骨料；以工業(yè)廢渣為原料，經(jīng)加工而成的輕集料，如粉煤灰陶粒、自然煤矸石、膨脹礦渣珠、煤渣及其輕砂。 (2)天然輕骨料。天然形成的多孔巖石，經(jīng)加工而成的輕骨料，如浮石、沸石、火山渣及其輕砂。 (3)人造輕骨料。以地方材料為原料，經(jīng)加工而成的輕骨料，如頁(yè)巖陶粒、粘土陶粒、膨脹珍珠巖及其輕砂。 根據(jù)輕骨料顆粒的形狀，可分為圓球型、普通型和碎石型三種。 二、輕骨料的技術(shù)性質(zhì)及要求 對(duì)輕骨料的技術(shù)性質(zhì)，除了耐久性、體積安定性和有害物質(zhì)含量外，主要要求其堆積密度、強(qiáng)度、顆粒級(jí)配和吸水率等四項(xiàng)技術(shù)性質(zhì)也須符合要求 。 將輕粗骨料配制成混凝土，通過(guò)混凝土強(qiáng)度的測(cè)定，間接求出該輕粗骨料在混凝土中的強(qiáng)度值，稱(chēng)為輕粗骨料的強(qiáng)度標(biāo)號(hào)，它表示該輕粗骨料用于配制混凝土?xí)r，所得混凝土合理強(qiáng)度的范圍。例如，強(qiáng)度標(biāo)號(hào)為 20MPa的輕粗骨料，最適宜用于配制 CL20的輕骨料混凝土。表 7— 40為不同密度等級(jí)的輕粗骨科的筒壓強(qiáng)度要求及其強(qiáng)度標(biāo)號(hào)。 輕骨料的吸水率一般都比普通砂石大，這將導(dǎo)致施工中混凝土拌合物的坍落度損失較大，并將影響混凝土中水灰比和強(qiáng)度不穩(wěn)定。對(duì)輕砂和天然輕粗骨料的吸水率不作規(guī)定，其他輕粗骨料的 1h吸水率應(yīng)不大于 22％。 三、輕骨料混凝土命名及等級(jí) 由于輕骨料品種繁多，故輕骨料混凝土常以其所用輕骨料命名，如粉煤灰陶?；炷痢⒄惩撂樟；炷?、頁(yè)巖陶?；炷?、浮石混凝土等。 輕骨料混凝土的強(qiáng)度等級(jí)與普通混凝土相應(yīng)，按其立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為 CL5． 0、 、 CLCLl CL C12 CL C13 CL CL45和 CL50等 11個(gè)等級(jí)。輕骨料混凝土又按其干表觀密度劃分為12個(gè)密度等級(jí) (800～ 1900kg/m3)。 四、輕骨料混凝土的應(yīng)用及施工應(yīng)注意的事項(xiàng) 1).輕骨料混凝土適用于高層和多層建筑、軟土地基、大跨度結(jié)構(gòu)、耐火等級(jí)要求高的要求節(jié)能的建筑、抗震結(jié)構(gòu)、漂浮式結(jié)構(gòu)、舊建筑的加層等。但必須指出，不是在任何場(chǎng)合下采用輕骨料混凝土都有經(jīng)濟(jì)效益，而只有在使用中能充分發(fā)揮輕集料混凝土技術(shù)性能的優(yōu)點(diǎn)、揚(yáng)長(zhǎng)避因地制宜，才能在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上獲得顯著效益。 2).施工注意事項(xiàng) 1h的附加吸水量，施工時(shí)，可以采用干燥輕骨料，也可以將輕粗骨料預(yù)濕至水飽和。采用預(yù)濕骨料拌制出來(lái)的拌合物，其和易性和水灰比均較穩(wěn)定，采用干燥骨料則可省去預(yù)濕處理的工序。 b. 攪拌時(shí)間宜比普通混凝土略長(zhǎng)，混凝土拌合物中的輕骨料容易上浮，不易拌勻。所以應(yīng)選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)。 c. 振搗時(shí)間應(yīng)適宜，以防止輕骨料上浮，造成分層現(xiàn)象。最好采用加壓振動(dòng)成型。 e. 早期必須很好地進(jìn)行保潮養(yǎng)護(hù)，輕骨料混凝土易產(chǎn)生干縮裂縫。 多孔混凝土 多孔混凝土中無(wú)粗、細(xì)骨料，內(nèi)部充滿著大量細(xì)小封閉的氣孔，孔隙率高達(dá) 85％。根據(jù)其制造原理，多孔混凝土可分為加氣混凝土和泡沫混凝土兩種。近年來(lái)，也有用壓縮空氣經(jīng)過(guò)充氣介質(zhì)彌散成大量微小氣泡，均勻地分散在料漿中而形成多孔結(jié)構(gòu)。這種多孔混凝土稱(chēng)為充氣溫凝土。 根據(jù)養(yǎng)護(hù)方法不同，多孔混凝土又可分為蒸壓多孔混凝土和非蒸壓(蒸養(yǎng)或自然養(yǎng)護(hù) )多孔混凝土兩種，由于蒸壓加氣溫凝土在生產(chǎn)上有較多優(yōu)越性，以及可以更多地利用工業(yè)廢渣，故近年來(lái)發(fā)展應(yīng)用較為迅速。 多孔混凝土質(zhì)輕，其表觀密度不超過(guò) 1000kg／ m3，通常在 300—800kg／ m3之間，保溫性能優(yōu)良，其導(dǎo)熱系數(shù)隨其表觀密度降低而減小，一般為 0． 09— 0． 17W／ (m， K)；可加工性好，它可鋸可刨、可釘、可鉆，并可用膠粘劑粘結(jié)。因此其外形尺寸可以靈活掌握，受模型的限制較少。 蒸壓加氣混凝土 蒸壓加氣溫凝土是用鈣質(zhì)材料 (水泥、石灰 )、硅質(zhì)材料 (石英砂、尾礦粉、粉煤灰、粒狀高爐礦渣、頁(yè)巖等 )和適量加氣劑為原料，經(jīng)過(guò)磨細(xì)、配料、攪拌、澆注、切割和蒸壓養(yǎng)護(hù) (在壓力為 6— 8h等工序生產(chǎn)而成。 加氣劑一般采用鋁粉，它在加氣溫凝土料漿中，與鈣質(zhì)材料中的氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而放出氫氣，形成氣泡，使料漿形成多孔結(jié)構(gòu)。其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下： 2A1十 3Ca(OH)2十 6H2O＝ 3H2 除鋁粉外，也可采用雙氧水、碳化鈣、漂白粉等作為加氣劑。蒸壓加氣溫凝土通常是在工廠預(yù)制成砌塊或條板等制品。 加氣混凝土條板可用于工業(yè)和民用建筑中，作承重和保溫合一的屋面板和墻板。條板均配有鋼筋，鋼筋必須預(yù)無(wú)經(jīng)防銹處理。另外，還可用加氣溫凝土和普通混凝土預(yù)制成復(fù)合墻板，用作外墻板。蒸壓加氣混凝土還可做成各種保溫制品，如管道保溫殼等。 蒸壓加氣溫凝土的吸水率高，且強(qiáng)度較低，所以其所用砌筑砂漿及抹面砂漿與砌筑磚墻 時(shí)不同，需專(zhuān)門(mén)配制。墻體外表面必須作飾面處理，與門(mén)窗的固定方法也與磚墻不同。 泡沫混凝土 泡沫混凝土是將由水泥等拌制的料漿與由泡沫劑攪拌造成的泡沫混合攪拌，再經(jīng)澆注、養(yǎng)護(hù)硬化而成的多孔混凝土。 泡沫劑是泡沫混凝土的重要組分，通常采用松香膠和水解牲血作泡沫劑。松香膠泡沫劑，系用燒堿加水溶入松香粉，再與溶化的膠液 (皮膠或骨膠 )攪拌制成濃松香膠液。使用時(shí)用溫水稀釋?zhuān)?jīng)強(qiáng)力攪拌即形成穩(wěn)定的泡沫。水解牲血系用動(dòng)物血加苛性鈉、鹽酸、硫酸亞鐵、水等配成，使用時(shí)經(jīng)稀釋成穩(wěn)定的泡沫。配制自然養(yǎng)護(hù)的泡沫混凝土?xí)r，水泥標(biāo)號(hào)不宜低于 325號(hào)，否則強(qiáng)度太低。當(dāng)生產(chǎn)中采用蒸氣養(yǎng)護(hù)或蒸壓養(yǎng)護(hù)時(shí)，不僅可縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間，且能提高強(qiáng)度，還能摻用粉煤灰、煤渣、或礦渣等工業(yè)廢渣，以節(jié)省水泥。甚至可以全部利用工業(yè)廢渣代替水泥。如以粉煤灰、石灰、石膏等為膠凝材料，再經(jīng)蒸壓養(yǎng)護(hù)，則制成蒸壓泡沫混凝土。泡沫混凝土的技術(shù)性質(zhì)和應(yīng)用，與相同表觀密度的加氣混凝土大體相同。其生產(chǎn)工藝，除發(fā)泡和攪拌與加氣溫凝土不同外，其余基本相似。泡沫混凝土還可在現(xiàn)場(chǎng)直接澆注，用作屋面保溫層。