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机制砂混凝土配合比优化理论研究

发布时间:2018-06-01 来 源 :武汉华轩高新

JGJ55-2011普通混凝土配合比设计规程中可以看出,普通混凝土设计中,最主要的三个参数为:水胶比,用水量,砂率。这三个参数与混凝土的性能密切相关。例如:水胶比与混凝土强度、耐久性有关,用水量与混凝土的流动性相关,砂率则与混凝土粘聚性保水性密切相关。

机制砂作为一种比较特殊的砂材,具备类似胶材颗粒级别的石粉,又同时具有远高于普通天然砂的细度模数,正是因为这种两头粒径极端的现象,使得机制砂的性能能同时影响到配合比中水灰比、用水量、砂率这三个主要参数的设定,同时,由于机制砂及机制砂混凝土的特殊性,仅仅通过三个普通配合比中的参数来控制,明显有些不够,还应该设立更多的参数来合理优化机制砂混凝土配合比。因此,机制砂混凝土配合比优化理论的研究中,主要从以下几点探索:

1)由于石粉的存在,使得混凝土中粉状级别的材料总量,从常规的水泥+矿粉+粉煤灰,演变成了水泥+矿粉+粉煤灰+石粉,在这种情况下,由于粉料群的比表面积的扩大,使得粉料相应的需水量大大提高,进而影响混凝土整体用水量,影响水灰比。

2)由于机制砂的强度效果高于天然砂,同等水灰比下,机制砂混凝土强度具有明显富余,因此,在不影响设计强度的情况下,适当提高水灰比,可以通过提高用水量,或者减少胶凝材料用量,来达到目的。

3)由于机制砂细度模数较高,且粒径较大的部分占比多,作为细集料的级配上,缺陷比较明显,但是,机制砂的大粒径颗粒,可以近似看作,给碎石骨料增加了一级较小碎石的级配,使得碎石的级配层次更加完美。因此,砂率的优化调整也是整个混凝土和易性好的关键。

4)鉴于机制砂的特性可知,机制砂的自身物理性能指标,能对混凝土产生较大的影响,与水灰比、胶凝材料用量、砂率三者息息相关,因此,机制砂物理特性也是优化混凝土配合比的重要参数之一。

5)外加剂作为混凝土中的重要组成部分,对混凝土的和易性、强度等方面有直接的影响,因为,机制砂混凝土的外加剂性能参数,也是优化配合比的一个重要方面。