硅粉混凝土配合比設(shè)計(jì)方法的探討

摘 要:針對(duì)硅粉具有顯著地增強(qiáng)效果和提高抗?jié)B、抗凍等性能的特點(diǎn),從節(jié)約水泥、降低費(fèi)用的觀念出發(fā),提出了硅粉 凝土配合比設(shè)計(jì)的基本思路、原則及步驟。

關(guān)鍵詞:硅粉混凝土;性能;配合比;設(shè)計(jì);方法

中圖分類號(hào):TV42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1 概述
    硅粉混凝土是以硅粉為主要摻合料的復(fù)合型混凝土材料。隨著對(duì)硅粉混凝土材料研究的不斷深入,對(duì)其性能的認(rèn)識(shí)也更為深刻與清楚。一方面,這種材料既是對(duì)工業(yè)廢料的一種再利用,另一方面,摻人硅粉后又可獲得比一般混凝土更為優(yōu)良的性能。所以,這種性價(jià)比優(yōu)越的混凝土材料逐漸被人們所重視,目前正在逐步推廣應(yīng)用。當(dāng)然,合理確定其配合比,不論對(duì)其產(chǎn)品質(zhì)量還是對(duì)生產(chǎn)管理都是十分重要的,因而,也就成為急需解決的問題。我們知道,混凝土材料的性能與其配合比密切相關(guān),配合比決定著混凝土的性能,而配合比又要依據(jù)性能要求來確定。由于硅粉混凝土與普通型及其他摻合型混凝土的性能有較大的不同,所以,其配合比的確定方法與一般混凝土的確定方法有一定差異。
2 硅粉混凝土的性能特點(diǎn)

2.1 硅粉的性能
      硅粉顆粒極細(xì),粒徑0.2~2 m,一般平均為0.5 m,表面積為20~23 m /g,是水泥的50~60倍。硅粉具有很高的活性,摻人混凝土中,可顯著地改善混凝土的性能。

2.2硅粉混凝土的性能特點(diǎn):

      有關(guān)研究資料表明硅粉對(duì)混凝土性能的改善,最突出地表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1)強(qiáng)度顯著提高。在普通混凝土中摻人硅粉后,其強(qiáng)度因摻人方式(內(nèi)摻或外摻)、摻人的品種及摻量的不同可提高約40 ~ 150 ,圖1直觀的反映了摻量與強(qiáng)度提高的關(guān)系

 


(2)新拌混凝土的和易性獲得顯著改善。摻人硅粉后,混凝土沒有離析和泌水現(xiàn)象,但其坍落度比普通混凝土有明顯減小。實(shí)際中可通過摻人高效減水劑補(bǔ)償坍落度的降低,其摻量與硅粉摻量的關(guān)系見圖2所示。
(3)硅粉混凝土孔隙小(屬超微量孔隙),抗

滲性、抗凍性等耐久性能比普通混凝土均有很大提高。從有關(guān)試驗(yàn)資料分析可知,內(nèi)摻5% ~1O%的硅粉,抗?jié)B性提高約6~11倍,當(dāng)摻量在15%以內(nèi),抗凍性約提高2倍,均達(dá)到普通混凝土水灰比為0.4時(shí)的抗?jié)B與抗凍能力。(4)其他性能的改善也較明顯??够瘜W(xué)侵蝕性、抗空蝕性、抗沖擊性,均有大幅度提高。

3 硅粉混凝土配合比設(shè)計(jì)方法問題

3.1 配合比參數(shù)的確定
   在確定硅粉混凝土配合比參數(shù)時(shí),應(yīng)充分考慮硅粉混凝土的性能特點(diǎn)。

(1)水灰比的確定
      以未摻硅粉的普通混凝土為基準(zhǔn),其基準(zhǔn)配制強(qiáng)度應(yīng)充分考慮摻硅粉后的增強(qiáng)效果。很顯然,基準(zhǔn)配制強(qiáng)度(廠基)應(yīng)為硅粉混凝土“配制強(qiáng)度”(/.)折減相應(yīng)的強(qiáng)度增量。其強(qiáng)度折減量應(yīng)以摻量及摻入方式不同而異,可依據(jù)圖3W/C ~ 廠f曲線確定。該圖中曲線反映了不同摻入方式下不同摻量時(shí)硅粉混凝土的水灰比與強(qiáng)度關(guān)系。不同摻量時(shí)的曲線與未摻時(shí)的混凝土曲線縱坐標(biāo)之差即為折減量(即強(qiáng)度增值)。當(dāng)摻入方式和摻量一定時(shí),可以近似認(rèn)為,強(qiáng)度增值(△ )為一常量,這時(shí)可以應(yīng)用普通混凝土的強(qiáng)度與水灰比關(guān)系式計(jì)算基準(zhǔn)水灰比,則有:廠基一廠.一△ 一A (c/w—B),且廠基不能小于普通混凝土的最低強(qiáng)度等級(jí)值。

(2)單位用水量的確定
    硅粉混凝土的單位用水量,可在基準(zhǔn)混凝土單位用水量基礎(chǔ)上作適當(dāng)調(diào)整。
(3)砂率的確定
      砂率是粗細(xì)骨料的數(shù)量對(duì)比,由于摻硅粉對(duì)其影響不很顯著,同時(shí)考慮摻硅粉后混凝土的粘聚性與保水性都比較良好,因此,以普通混凝土的砂率為依據(jù),選取較小值即可。

3.2 硅粉摻量的控制

      據(jù)有關(guān)試驗(yàn)研究,硅粉摻量過大時(shí),會(huì)降低混凝土的某些性能和經(jīng)濟(jì)性,一般以小于3O%摻量為宜。當(dāng)有抗凍要求時(shí),摻量應(yīng)控制在15 以內(nèi)。摻量在5% ~15 比較經(jīng)濟(jì)。3.3 最小灰粉用量根據(jù)混凝土對(duì)灰漿量的要求,水泥與硅粉總量應(yīng)不小于普通混凝土的水泥最小用量。

4 硅粉混凝土配合比設(shè)計(jì)原則與步驟

4.1 配合比設(shè)計(jì)原則

(1)摻硅粉對(duì)混凝土性能的改善是相對(duì)于未摻而言,所以,配合比設(shè)計(jì)應(yīng)以普通混凝土為基準(zhǔn),確定有關(guān)參數(shù),并據(jù)此進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
(2)由于硅粉混凝土與未摻硅粉的普通混凝土的生產(chǎn)過程一致,所以,強(qiáng)度保證率、標(biāo)準(zhǔn)差及離差系數(shù)與未摻混凝土相同,按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。
(3)由于摻硅粉后強(qiáng)度提高顯著,故在確定

配合比時(shí)應(yīng)予充分考慮。
(4)由于硅粉密度較小,摻入量的多少不同,將使混凝土密度有較大差異,所以,應(yīng)按絕對(duì)體積法計(jì)算。
(5)鑒于試驗(yàn)資料的局限性,摻量的計(jì)算可按內(nèi)摻法或外摻法進(jìn)行。

4.2 配合比設(shè)計(jì)步驟

(1)搜集需配制的混凝土基本資料,擬定硅粉摻量( )和摻配方式(內(nèi)摻法或外摻法)確定配制強(qiáng)度。
(2)計(jì)算基準(zhǔn)配比參數(shù):水灰比(WlC),單位用水量( )砂率( )。
(3)計(jì)算基準(zhǔn)材料用量:水( ),水泥( ),砂子( ),石子( )。
(4)計(jì)算硅粉混凝土材料量
5 結(jié)語

 硅粉混凝土性能的獨(dú)特性,使其配合比設(shè)計(jì)方法有別于一般混凝土。

(1)配制強(qiáng)度應(yīng)是在設(shè)計(jì)強(qiáng)度基礎(chǔ)上減去強(qiáng)度增值,以充分利用強(qiáng)度增長(zhǎng)效果,達(dá)到節(jié)約水泥的目的。
(2)因硅粉混凝土的抗?jié)B、抗凍性均可滿足工程的各種要求,在確定水灰比時(shí),對(duì)抗?jié)B、抗凍要求一般不予考慮,僅依據(jù)強(qiáng)度要求確定,即按折減后求得的配制強(qiáng)度確定,其強(qiáng)度折減值是依據(jù)圖解法求得。
(3)硅粉混凝土須摻入高效減水劑,其摻量主要依據(jù)流動(dòng)性要求和硅粉摻量確定。

參考文獻(xiàn):

[1] 惠榮炎,等.硅粉混凝土性能的試驗(yàn)研究口].水利水電技術(shù),1988,(7).
[2] 張敏虹.硅粉及其混凝土的性能[J].上海建筑科技,1995。(2).
[3] 劉洵.高性能混凝土及其典型配比[J].人民長(zhǎng)江,2001,(6).
[4] 王鐵城.泵送高強(qiáng)硅粉混凝土在小浪底工程中的應(yīng)用[J].水利水電科技進(jìn)展,2001,(1).

 
原作者: 卜貴賢 

(中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處)

編輯:

監(jiān)督:0571-85871667

投稿:news@ccement.com

本文內(nèi)容為作者個(gè)人觀點(diǎn),不代表水泥網(wǎng)立場(chǎng)。聯(lián)系電話:0571-85871513,郵箱:news@ccement.com。

最新評(píng)論

網(wǎng)友留言僅供其表達(dá)個(gè)人看法,并不表明水泥網(wǎng)立場(chǎng)

暫無評(píng)論

發(fā)表評(píng)論

閱讀榜

2024-12-23 20:42:24