毕业论文-C60高强混说凝土配合比与应用.doc

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1、2江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书图书馆收藏中图分类号： 密级：UDC： 编号：毕业论文设计题目名称：C60高强混凝土配合比与应用学 生 姓 名：专业名称：建筑工程技术（材料与检测）班 级：建材12-1学 制：3年学 号：1240283141学历层次：指导教师：评 阅 人：论文（设计）提交日期： 2015年 月 日论文（设计）答辩日期： 2015年 月 日江苏建筑职业技术学院二一五 年 月 日43江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书内容摘要高强混凝土是指普通硅酸盐水泥、石、砂为原材料，经过一般的拌合技术,掺入最新型的高效减水剂（本实验用聚羧酸减水剂）和矿物质（本实验用粉煤灰）。使得新拌高强混凝

2、土拥有良好的和易性,进而使得硬化后混凝土强度等级达到C60及其以上。本论文主要研究的是高强混凝土的配合比与应用。利用正交法对高强混凝土实验方案进行设计，进而得到实验数据进行分析和研究，结合实验数据分析结果和考虑耐久性的要求。关键字：高强混凝土、和易性、配合比、耐久性、水灰比、目录第1章 绪 论11.1混凝土的概述11.2混凝土配合比设计方法研究进展11.3传统的普通混凝土配合比设计方法11.4 混凝土的主要性质21.5高强混凝土的应用31.5.1高层建筑结构31.5.2预应力和大跨度结构的应用31.5.3有害物质的环境下建筑物或构筑物3第2章 高强混凝土以及配合比设计的定义52.1高强混凝土的

3、原材料52.1.1水泥62.1.2细骨料72.1.3粗骨料82.1.4减水剂92.1.5超细矿物质掺合料102.2 配合比设计11第3章 高强混凝土配合比设计方案143.1高强混凝土配合比的方案143.2混凝土配合比设计过程153.3实验结果计算和数据分析203.4 各材料用量223.5 实验结果233.6 实验结果总结24第4章 实验影响因素25 4.1 外加剂对实验强度的影响254.2 影响耐久性的原因254.3 影响强度的原因274.4 提高混凝土的强度和促进强度发展的措施274.5 混凝土标养和自然养的区别284.5.1 标准养护284.5.2 自然养护28第5章 混凝土质量上的通病2

4、9第6章 实验总结36结束语38参考文献39致谢401第1章 绪 论 1.1混凝土的概述混凝土，简写为“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土。它广泛应用于土木工程。 混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶结材料，骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大；同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽，使其使用范

5、围出十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。1.2混凝土配合比设计方法研究进展混凝土配合比设计是指以适当比例的水泥、水、砂石骨料、外加剂和矿物掺合料一起配合而得到可以满足工程要求和合法规范的混凝土，设计混凝土配合比的有两个目的，一个目的是要获得满足能要求的混凝土，另一个则是满足性能要求的混凝土尽可能低的成本的投入，设计混凝土配合比的目的是得到造价更低的、性能更优的混凝土。设计混凝土配合比的任务是确定满足设计性能要求的，经济的混凝土中各组成材料数量之间的比例关系。11.3传统的普通混凝土配合比设计方法 普通混凝土配合比的设计方法是一

6、种计算试配法，计算法则基于逐级填充原理，即胶凝材料和水形成水泥浆，再用水泥浆去填充砂和碎石的空隙组成砂浆，砂浆再填充石子的空隙组成混凝土。粗略计算配合比的时候，应该按照所确定的材料用量，测试试件的物理力学性混凝土试件标准养护到 28 天能；如果是测试结果出来是可以满足设计要求的，那么就可以用这组配合比当中了；如果是不可以满足的话，那么就需要从新设计配合比，直到最后混凝土的强度能达到设计的要求才可以。混凝土1立方体积就等于水泥、砂、石和水四种材料的绝对体积和混凝土材料中所含空气体积之和。如果是以混凝土拌成物在进过经振捣后测得的重为依据。那么显而易见前者是比较的繁琐，但是可取之处，它应用范围比较广

7、泛，而且还具有很高的实用价值。虽然后一个简便宜操作，但还是需测定大量的混凝土湿容重，还必须要有充分实验数据。显而易见，两个方法都是以实验经验为基础的半定量方法，利用这两种方法，可以配制出满足技术和强度要求的混凝土，设计配合比相对就是很简单，也比较成熟。所以我们现在大多数喜欢有这种方法来设计混凝土的配合比。1.4 混凝土的主要性质混凝土是经过组成材料经过配合、搅拌、在没有浇筑成型、还没有达到凝结硬化前的塑性状态的混合料，称新办的混凝土或者是混凝土拌合物。其主要是混凝土拌合物的和易性。1、 和易性和易性是指在一定的条件下，方便于施工操作，而且质量均匀，密实的混凝土的性能。包括：流动性、粘聚性和保水

8、性三个方面。和易性的好坏直接影响着混凝土施工的质量问题，浇筑、振捣、成膜的简单困难程度，同时还影响着混凝土硬化后的性能，如密实度、强度、耐久性。（1） 流动性流动性是指混凝土拌合物在自重或者是振捣的作用下，产生流动并均匀密实的填满模板的性能，却是混凝土和易性的最重要方面，流动性的大小反映着拌合物的稀稠，流动性好的话，操作就会简单方便，容易振捣，成型，但是如果流动性要是过大的话，拌合物就会分层离析，就会影响均匀性。（2） 黏聚性（离析）黏聚性是混凝土拌合物有一定的黏结力，在浇筑和运输过程中不致出现分层离析，这样就会让混凝土保持着整体的均匀性，如果是黏结力不好的混凝土拌合物，砂浆与碎石就会容易分离

9、。这样的话就会产生锋面。空洞现象，严重的影响混凝土的质量问题。（3） 保水性（ 保证水分不吸收）保水性就是指混凝土拌合物有一定的保水能力，在施工的过程不会产生较严重的渗水现象，如果是保水性差的话，混凝土在振捣的后，一部分水就会离析出来，就会影响毛细管孔道的形成。总之就是会影响混凝土的强度和耐久性。1.5高强混凝土的应用1.5.1高层建筑结构 高层建筑中通常采用高强混凝土可以大幅度缩小底层混凝土柱子的截面尺寸，扩大柱网间距，扩大空间，增大建筑使用面积。上下柱子采用不同强度等级混凝土有利于统一柱子尺寸和模板规格，方便施工，节约周转耗材的投入，并可利用高强混凝土的早强特点加快施工进度。高强混凝土还因

10、徐变小，弹性模量高，可以减少柱子的压缩量和增加结构刚度，这对高层建筑来源是非常重要的。1.5.2预应力和大跨度结构的应用预应力混凝土有着较高的承载力，还有很好的抗震性能以及防火功能，环科院增加空间的净高度，高强混凝土有着弹性模量高，徐变小的特点，可以减少预应力钢筋的应力损失，很大的减小建筑构件的截面尺寸，减轻构件的自重。从而应用于各大跨度的建筑物中、高层建筑以及超高层建筑当中。截止目前大跨度的建筑结构主要有这么几种形式存在:1) 网架结构2)网壳结构3)膜结构4)薄膜结构5).对于混凝土结构来说，大跨度的预应力混凝土近几年很流行，所以其设计也越来越到人们日益重视了。1.5.3有害物质的环境下建

11、筑物或构筑物 因为高强混凝土有较强的抗腐蚀能力还有优良的耐久性。所以在贮存某些有害化学物品的仓库，周围大气中有较高的盐工程建筑物，以及直接受到侵蚀性物质作用或机械厂房、车库等地面构件都应该采用高强混凝土。这主要的体现了混凝土的抗腐蚀性，而混凝土的抗腐蚀性是指混凝土在抵抗外界侵蚀介质侵入硬化水泥浆内部进行化学反应，引起混凝土腐蚀破坏的性能。而混凝土的侵蚀性和水泥的品种，混凝土的密实度和孔隙特征有一定的关系。混凝土侵蚀的类型： 1、侵析腐蚀 2、交换腐蚀 3、结晶腐蚀各种腐蚀破坏的程度主要决定于其结构特点，混凝土的水胶比、水泥的成分、粗细骨料的种类和级配、外加剂以及施工水平等都影响着其抗腐蚀性。综

12、上所述，如果想要切实解决混凝土结构或钢筋混凝土结构的腐蚀等问题，除了应继续重视混凝土中钢筋的腐蚀机理及防护措施外，也要加强对混凝土的腐蚀及其防护方法的进一步研究，对建筑和结构设计、材料设计、施工技术、养护和使用等方面予以综合考虑，达到标本兼治，相得益彰，从而确保混凝土构筑物的安全可靠、进而得到长期的使用。 第2章 高强混凝土以及配合比设计的定义高强混凝土是指强度等级为 C60 及其以上强度的混凝土。使用的原材料主要有水泥、砂、石、减水剂或同时外加等。一般都是采用常规的方法制作混凝土。 “配合比设计”主要是确定混凝土中各组成材料的用量，即 1立方混凝土中各成分的质量，以单位 kg/m3表示。配合

13、比设计必须考虑的性能要求： （1）刚搅拌的混凝土浇筑的各种参数有可靠性、运输时间、天气温度、坍落度破坏等。 （2）等硬化后混凝土的性能要求有耐久性、强度、徐变、干缩等。 2.1高强混凝土的原材料 设计高强混凝土配合比应符合现在行业标准普通混凝土配合比设计规范JGJ55的规定，并且要满足施工与设计的要求。1）在满足结构物设计强度的要求下。不论桥梁或隧道或者是混凝土路面等,在设计时都会对不同的结构部位提出不同的强度要求设计。为了保证结构的可靠性与安全性,在设计混凝土配合比时,必须考虑到结构物的重要性、安全性。同时施工单位的施工水平等因素,应该采用一个比设计强度高的配制强度,这样就可以满足设计强度的

14、规范了。2)满足高施工性的要求。高强混凝土大多用于大跨度桥梁、长隧道和高层钢筋混凝土建筑物等中,这些建筑物配筋率大,混凝土浇筑困难,坍落度若小于15cm ,施工很困难,故一般都采用18cm的坍落度。3)满足高耐久性的要求。为了提高高强混凝土的抗碳化、抗渗性、抗冻性、耐磨性和抗化学腐蚀性等,要求高强混凝土必须具有高耐久性。4)满足经济的要求。在满足高强度、高施工性和高耐久性的前提下,配合比设计中应尽量降低高价材料的用量,降低工程造价,同时,尽量减少配合比设计中的试验次数,降低试验成本。2.1.1水泥水泥，俗称洋灰、红毛泥、英泥，主要用于土木工程上的胶凝性材料的总称，依照胶凝性质的不同，可分为水硬

15、性水泥与非水硬性水泥，其诞生于1824年，是当今全球上最为重要的建筑材料之一。中国人称水泥作红毛泥是因为水泥从外国引入，而外国人被称为红毛。水泥的种类繁多，按其矿物组成分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥以及少熟料或无熟料水泥等。而按其用途和性能又分为普通水泥、专用水泥和特种水泥三大类。配制高强混凝土一般采用强度等级不小于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或特种水泥(球状水泥、调粒水泥和活化水泥)。水泥和掺加的矿物质超细粉的总用量控500kg/m3600kg/m3范围内。水泥是混凝土中最主要的组成成分。合理选择水泥，是对于保证混凝土的质量，降低混凝土成本是非常

16、重要的，水泥的品种很多，在选择水泥时应该考虑结构所处的位置和环境条件等多种因素，进而才可以选择合适的水泥。 对于配制高强高性能混凝土用的水泥还应满足下列具体要求：a. 水泥强度水泥的强度是水泥技术中最基本的要求指标。水泥强度的好坏直接会反映水泥的质量水平和使用价值，也是水泥混凝土和砂浆配合比设计的重要计算参数。水泥的强度越是高，它的胶结能力也越强。普通的硅酸盐水泥的强度主要取决于熟料的矿物组成和水泥的细度，除此以外还要与水灰比、试验方法、试验条件、养护龄期等因素有关。水泥强度等级按规定龄期测定的抗压强度和抗折强度来划分，以28d抗压强度作为强度等级。硅酸盐水泥强度等级分为42.5,42.5R,

17、52.5，52.5R,62.5，62.5R六个强度等级。 水泥型号根据3d强度分为普通型和早强型或称R型。早强型水泥早期强度发展较3d强度可达28天强度的50%，并较同等水泥3d强度提高10%以上。b. 水泥的碱含量碱含量就是水泥中碱物质的含量，用Na2O合计当量表达。即碱量=Na2O+0.658K2O。碱含量主要从水泥生产原材料带入。尤其是粘土中携带入。碱含量多的话有可能产生碱骨料反应。在混凝土碱骨料反应通常是指来自水泥、外加剂、环境中的碱在水化过程中析出氢氧化钠和氧化钙与骨料(指砂、石)中活性的二氧化硫相互作用。形成碱的硅酸盐凝胶体。致使混凝土发生体积膨胀和龟裂，最后就会导致工程结构的严重

18、破坏破坏。 发生碱骨料反应条件： 1、骨料中具有碱活性物质； 2、混凝土中具有足够量的碱(主要来自水泥)碱含量3.0kg/m3； 以上两项条件同时存在时，才会发生混凝土碱骨料反应。否则不发生碱骨料反应。 改善措施(使用对象) ： 1、降低水泥总量，使用矿渣粉代替，可有效降低混凝土中总碱量。 2、选择低硫酸钠减水剂。市场主流高效奈系减水剂中Na2(SO)4含量在220%间不等。对 混凝土总碱量影响不容忽视。 2.1.2细骨料细骨料一般是指砂。砂的好坏是直接对混凝土拌和物和易性的影响要比粗集料大很多。所以在选择砂的时候，应选取砂中含泥量、杂物质、有机质等含量少的1类或n类江砂、河砂。砂中石英颗粒含

19、量多则坚固性较好。 砂子的细度模数宜控制在2.6以上。细度模数小于2.5时拌制的混凝土拌和物显得太粘稠施工中难于振捣，因为砂细。如果要满足相同和易性的要求的同时，将会远远的增加水泥用量。这样，就不仅会加大成本的投入，而且也会影响混凝土的性能，比如会影响耐久性、收缩裂缝等。砂也不宜太粗细度模数大于3.3时。就会引起刚刚搅拌的混凝土在泵车运输的过程中产生离析及保水性差，所以就会影响混凝土的内在和外在的质量问题。在满足混凝土的所有性能下，我们尽量去选择砂时要选择砂率比较低的砂，因为是在水胶比相同的情况下。砂率在混凝土扮演者主要的角色，它会影响拌和物的和易性。如果砂率低的话那么拌和物的流动性就会增大。

20、因为C60混凝土用水量是较低的，所以砂浆量要由增加砂率来补充砂率宜适量增大。才能满足混凝土拌和物的和易性。但砂率如果过大，就会使得C60混凝土拌和物满足设计的和易性，势必将会增大用水量。但是增加水量会使混凝土强度降低。所以，只有选择砂率在33%一38% 之间的，这样的话设计出来的C60混凝土最适宜。2.1.3粗骨料 普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石。由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得的,粒 径大于5mm的岩石颗粒,称为碎石或碎卵石。岩石由于自然条件作用而形成的,粒径大 于5mm的颗粒,称为卵石。粗骨料中常含有一些有害杂质,如黏士、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机杂质。 它们的危害作用与在细骨料

21、中的相同。表1 石子中有害杂质及针片状颗粒限制值如项目质量标准I类II类III类含泥最(按质量计)(%)0.51.01.5泥块含量(按质量计)(%)00.50.7硫化物和硫酸盐含量(按SO3质量计)(%) 0.51.01.0针片状颗粒含量(按质量计)(%) 51525有机质含量（用比色)合格合格合格配置混凝土时所采用的粗骨料,应满足建筑用碎石、卵石(GB/T 14685-2001) 的要求。对重要工程的混凝土所使用的石子,应进行碱活性检验，在水泥用量和水用量相同的情况下,碎石拌制的混凝土流动性较差,但强度较高, 而卵石拌制的混凝土则流动性较好,但强度较低。强度的混凝土就需要高强度的材料辅助才能

22、配制出，而碎石的强度决定着混凝土抗压强度是否达到需要的强度要求。 碎石的吸水性直接影响混凝土和易性，碎石在搅拌的过程中，可以直接吸收部分搅拌物的用水，从而就会降低水胶比，最后就会使得拌和物的坍落度减小。 但是石灰石却有着较大的孔隙率和吸水率，石灰石会吸收水泥浆的孔隙，从而使得水胶比接近碎石的表面，最后形成了水胶比梯度，将会很好的改善水泥与碎石的粘结。 对于C60 混凝土。当碎石的最大粒径超过31.5mm后，因为将会减少用水量，从而将会获得强度的提高，将会被较少的粘结面积及大粒径集料造成的不均匀性的不利影响所抵消，因而这样做是没有什么好处的。在实践中也可以证明当水泥用量、砂率、水胶比一定时。混凝

23、土的强度高低就会存在粗骨料的最大粒径效应。2.1.4减水剂 外观形态分为水剂和粉剂。水剂含固量一般有20%，40%（又称母液），60%，粉剂含固量一般为98%。根据减水剂减水及增强能力，分为普通减水剂（又称塑化剂，减水率不小于8%）、高效减水剂（又称超塑化剂，减水率不小于14%）和高性能减水剂（减水率不小于25%），并又分别分为早强型、标准型和缓凝型。 按组成材料分为：（1）木质素磺酸盐类；（2）多环芳香族盐类；（3）水溶性树脂磺酸盐类。普通减水剂宜用于日最低气温5以上施工的混凝土。高效减水剂宜用于日最低气温0以上施工的混凝土，并适用于制备大流动性混凝土、高强混凝土以及蒸养混凝土。萘系高效减水

24、剂，脂肪族高效减水剂，氨基高效减水剂，聚羧酸高性能减水剂等。而我们这次试验的减水剂就是聚羧酸高性能减水剂，聚羧酸系高性能减水剂是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种混凝土超塑化剂(减水剂)。聚羧酸系高性能减水剂是羧酸类接枝多元共聚物与其它有效助剂的复配产品。经与国内外同类产品性能比较表明，聚羧酸系高性能减水剂在技术性能指标、性价比方面都达到了当今国际先进水平。减水剂性能特点：1 使用量比较低、减水率高，而且减水率最高可以达到45%；2 坍落度损失小，自拌的混凝土坍落度损失率1小时小于6%，而2小时就小于10%；3 增强效果比较显著的，在混凝土3天抗压强度提高5011

25、0%，28天抗压强度提高4080%，90d抗压强度提高3060%；4 混凝土和易性好坏，没有离析、泌水现象，混凝土外观颜色均一。将用于配制高标号混凝土时，混凝土粘聚性好且易于搅拌；5 含气量适中，对混凝土弹性模量无不利影响，抗冻耐久性好；6 能降低水泥早期水化热，有利于大体积混凝土和夏季施工；7 适应性优良，水泥、掺合料相容性好，温度适应性好，与不同品种水泥和掺合料具有很好的相容性，解决了采用其它类减水剂与胶凝材料相容性差的问题；低收缩，可明显降低混凝土收缩，抗冻融能力和抗碳化能力明显优于普通混凝土；显著提高混凝土体积稳定性和长期耐久性；表2聚羧酸系高性能减水剂（液体）外观浅棕至深棕色微黏液体

26、减水率25%密度（g/ml）1,09,0,02固含量,（%）22,2或者40,2水泥净浆,流动度（）250（W/B=0,29）pH68氯离子（%）0,02碱含量（%）0,2表3聚羧酸系高性能减水剂（粉体）外观白色粉末减水率25%密度（g/ml）1,41,0,02固含量,（%）97,2水泥净浆,流动度（）250（W/B=0,29）pH68氯离子（%）0,02碱含量（%）0,22.1.5超细矿物质掺合料高强混凝土常用的超细矿物质掺合料主要有硅粉、磨细矿渣、粉煤灰和天然沸石粉等,这就是我选择粉煤灰的主要原因。粉煤灰的主要来源是以煤粉为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉，其中90%以上为湿排灰，活性较干灰

27、低，且费水费电，污染环境，也不利于综合利用。为了更好地保护环境并有利于粉煤灰的综合利用，考虑到除尘和干灰输送技术的成熟，干灰收集已成为今后粉煤灰收集的发展趋势。粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。粉煤灰的主要来源是以煤粉为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉，其中90%以上为湿排灰，活性较干灰低，且费水费电，污染环境，也不利于综合利用。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害，另

28、外粉煤灰可作为混凝土的掺合料。主要成分性质，粉煤灰的元素组成(质量分数)为：氧47.83%，硅11.48%31.14%，氯 6.40%22.91%，铁1.90%18.51%， 氧化钙.30%25.10%，氧化钾.22%3.10%，氧化镁.05%1.92%，氧化钛.40%1.80%，硫0.03%4.75%氧化钠.05%1.40%，磷0.00%0.90%，铝板 0.00%0.12%，其他0.50%29.12%。由于煤的灰量变化范围很广，而且这一变化不仅发生在来自世界各地或同一地区不同煤层的煤中，甚至也发生在同一煤矿不同的部分的煤中。因此，构成粉煤灰的具体化学成分含量，也就因煤的产地、煤的燃烧方式和

29、程度等不同而有所不同。粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料，它本身略有或没有水硬胶凝性能，但当以粉状及水存在时，能在常温，特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下，与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，成为一种增加强度和耐久性的材料。2.2 配合比设计原材料的选择是得到高强度混凝土的前提和基础，而合理的确定高强度混凝土的配合比，是保证高强度混凝土达到设计要求的另一个重要方面。混凝土配合比设计实际上就是对各种原材料在单位体积内的用量进行计算和掺配。1水灰比的确定高强混凝土水灰比的计算不能采用普通混凝土的强度的公式，应根据试验资料进行统计，提出混凝土强度和水灰比的关系式

30、，然后用作图法或计算法求出与混凝土配制强度（）相对应的水灰比。当采用多个不同的配合比进行混凝土强度试验时，其中一个应为基准配合比，其他配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加和减少0.020.03。例如C60混凝土可采用0.30、0.33、0.36三个水灰比进行试拌，来确定最佳水灰比。可选取0.33作为基准水灰比。2集料用量（1）每立方碎石用量高强混凝土每立方的碎石用量为0.90.95m3，则每立方中碎石质量为：碎石松散容重。（2）每立方砂用量砂率，应经试验确定，一般控制在2836范围内。3用水量计算高强混凝土配合比时，其用水量可用普通混凝土用水量的基础上用减水率法加以修正。在不掺外加剂的混凝土

31、用水量中扣除按外加剂减水率计算得出的减水量即为掺减水剂时混凝土的用水量。此时注意一定要通过试验确定外加剂的减水率。4水泥用量生产高强混凝土时，水泥的用量是至关重要的，它直接影响到水泥胶砂与骨料的粘结力。为了增加砂浆中胶质结料的比例，水泥含量要比较高，但要注意的是，水泥用量又不宜过高，否则会引起水化期间放热速度过快或收缩量过大等问题。高强混凝土水泥用量一般不宜 超过550kg/m3。如配制C60混凝土所需水泥用量通常在500550kg/m3的范围内。5试拌调整对计算所得的配合比结果要通过试配、试拌来验证。拌制高强混凝土必须使用强制式搅拌机，振捣时要高频加压振捣，保证拌和物的密实。要注意试拌量应不

32、小于拌和机额定量的1/4，混凝土的搅拌方式及外加剂的掺法，宜与实际生产时使用的方法一致。对试拌得出的拌和物要进行实测和仔细观察，检验坍落度是否满足要求，粘聚性和保水性是否良好。试拌得出的拌和物坍落度不能满足要求或粘聚性和保水性不好时，应保证水灰比不变的条件下，调整用水量和外加剂的掺量或砂率，用水量调整的幅度不宜过大，因高强混凝土的水灰比低，用水量的增加会使水泥用量也大幅度增加。如通过以上调整，混凝土拌和物仍不能满足施工工艺、性能要求，则要考虑重新选择水泥或外加剂。 6配合比的确定当拌和物实测密度与计算值之差的绝对值不超过计算值2时，可不调整。大于2时按普通混凝土配合比设计规程JGJ552000

33、规定进行相应的调整。混凝土配合比确定后，应对配合比进行不少于6次的重复试验进行验证，其平均值不应低于配制的强度值，确保其稳定性。43 第3章 高强混凝土配合比设计方案3.1高强混凝土配合比的方案 高强度混凝土强度等级高，密实性能好，一般运用于高层建筑、大跨度桥梁等结构中。我们自行计算配合比等参数，并设计出强度等级为C60的高强混凝土。标注代表文献编号。实验目的：研究讨论高强混凝土配合比。实验地点：江苏建筑职业技术学院科技馆。实验日期：2015年5月20日 实验小组人员：刘朝阳、刘娟、陈洪丹。实验材料及实验工具:中联水泥（PO42.5)表4、粉煤灰（表1、2、3）、聚羧酸减水剂、沙子、碎石、钢纤

34、维、铁锨、模具、电子称、小铲、量筒等等。表4粉煤灰质检报告性能指标国标I级试验结果试验结论细度12.04.2合格烧失量%5.00.63合格需水量比%9593.2合格表5水泥的技术指标比表面积/标准稠度%初凝时间min终凝时间min水泥安定性3天抗压强度Mpa28天抗压强度Mpa35028.2210270合格26.748.0 3.2混凝土配合比设计过程 强度计算材料选择及各项指标 1 水泥密度3100kg/m，水泥等级为42.5MPa。2 砂细度模数2.15，表观密度s=2558kg/m，堆积密度1467.75kg/m。含水量为s=1%。3 碎石最大粒径25mm，表观密度g=2580kg/m ,

35、堆积密度1374.72kg/m4 粉煤灰密度为f=2100kg/m。取代30%。5 外加剂：聚灵酸减水剂：减水率25%。混凝土等级为C60，设计强度为=60MPa。配制强度应按下式：1 式中： W/B 混凝土水胶比；、回归系数，按表6的规定取值； 胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa),表6回归系数取值表系数组骨料品种碎石卵石0.530.490.200.13即：取0.53，取0.20当胶凝材料28d胶砂抗压强度值（）无实测值时，可按下列公式计算：1 式中、粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，可按表5.1.3选用； 水泥28d胶砂抗压强度，可实测，也可按规程第5.1.4条确定；表7粉煤灰影响系

36、数和粒化高炉矿渣粉影响系数掺量种类粉煤灰影响系数粒化高炉矿渣粉01.001.00100.85-0.951.00200.75-0.850.95-1.00300.65-0.750.90-1.00400.55-0.650.80-0.9050-0.70-0.85注：1、采用I级、II级粉煤灰宜取上限值；2、采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值，采用S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值，采用S105级粒化高炉矿渣粉宜取上限值加0.05；即：=0.7、=1所以：kg/m33、 当掺量超出表中时，应经实验确定。又因：（5.1.4）1式中：水泥强度等级值的富裕系数，可按实际统计资料确定，当缺乏实际统计 资料时，可

37、按表8选用； 水泥强度等级值；表8水泥强度等级值的富裕系数水泥强度等级值32.542.552.5富裕系数1.121.161.10 即：=1.16所以：所以水胶比为：用水量和外加剂的用量：1 当水胶比在0.40-0.80范围内，可按表9取值2 当水胶比小于0.40时，可通过实验获得。表9塑性混凝土的用水量（kg/m3）拌合物稠度卵石最大公称粒径（mm）碎石最大公称粒径（mm）项目指标10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度10-3019017016015020018517516535-5020018017016021019518517555-702101901801

38、70220205195 18575-90215195185175230215205195 注：本表用水量应采用中砂时取值，采用细沙时。每立方混凝土用水量可增加5kg-10kg；采用粗砂时可减少5kg-10kg。 掺用矿物掺合料和外加剂时，用水量应相应调整。即：掺外加剂时，每立方流动性或大流动性混凝土用水量按下式计算：式中：计算配合比每立方混凝土用水量（kg/m3） 未掺外加挤时推定的满足实际坍落度要求的每立方混凝土用水量（kg/m3），表中90mm的坍落度为标准，按每增加20mm用水量增加5kg/m3。当坍落度增大到180mm以上时，随坍落度相应增加的用水量减少。 外加剂的减水率（%),根据混

39、凝土实验确定。所以：外加剂：再确定每立方混凝土的胶凝材料用量（）：（胶凝材料用量之和）式中计算配合比每立方混凝土胶凝材料用量（）； 计算配合比每立方混凝土用水量（）； 混凝土水胶比；确定每立方混凝土的粉煤灰用量：每立方混凝土的水泥用量：采用质量法计算混凝土配合比，粗、细骨料应按照下列公式算： 即：所以:表10 1立方米混凝土所需要的材料材料水泥kg/m3沙子kg/m3碎石kg/m3粉煤灰kg/m3用量432.6439.41136.6185.4表10表11配制15L混凝土，所以需要个材料的量材料水泥kg沙子kg碎石kg粉煤灰kg减水剂ml用量6.496.5917.052.78903.3实验结果计

40、算和数据分析 混凝土立方体实验抗压强度计算公式：式中：混凝土立方体试件抗压强度，； 破坏荷载，; 试件承压面积，本实验的混凝土抗压强度是以150mm150mm150mm立方体为标准值的计算的。以7d推论28d强度的公式如下：式中的： N表示实验测得的抗压强度值； X表示28天后实验测得的抗压强度值；而在正常条件养护下，混凝土的强度在最初的7天到14天内发展的较快，以后就会慢慢的减慢，当到28天后就会更加的减慢了，所以不同时期的混凝土强度增长是不相同的，具体如下表： 表12 混凝土各期强度增长值 龄期7d28d3月6月1年2年28d抗压强度相对值0.60.7511.281.501.752.007

41、天强度测试：序号抗压强度（MPa）155.2253350.5平均值52.9表13 7天龄期抗压强度测试结果7天龄期抗压强度测试结果为：52.9MPa。按照规范GBJ107，混凝土28天的抗压强度平均不应小于70MPa，最小也要54MPa。但是我们是因为时间原因我们选择用7天来推论28天的抗压强度。但是我们7天的抗压强度就达到规范要求水平的75%。推断28天实验结果：表14 28天实验结果试件尺寸序号抗压荷载（KN） 抗压强度（MPa)标准值150*150*150 190968.5.68.2289871.231011.565.7再根据规范GB J107的要求，混凝土28天的抗压强度不应小于70M

42、Pa。最小也要54MPa，所以我们的实验比规范小了1.8MPa。 混凝土强度都是由混凝土中的空隙和裂缝决定的，而且C60混凝土要是过度的加强，就会造成裂痕。水泥，粗细骨料，减水剂，和掺合料的洗性能都是对混凝土起着关键作用因素，同时也决定着混凝土是不是良好，是不是很经济。3.4 各材料用量表15（30%的粉煤灰、减水率25%）材料水泥kg沙子kg碎石kg粉煤灰kg减水剂ml用量6.496.5917.052.7890表16 测试强度试验塌落度1207d单块值MPa50.546.943.9代表值MPa47.128d单块值MPa61.260.463.5代表值MPa61.7表17各材料用量（30%的卵石粉煤灰、减水率25%）材料水泥kg沙子kg碎石kg卵石粉煤灰kg减水剂ml用量6.06.818.32.6100表18测试强度试验塌落度1107d单块值MPa47.954.355.3代表值MPa52.428d单块值MPa59.76