隨著現(xiàn)代人們空間意識的增強(qiáng)，對結(jié)構(gòu)的簡潔化提出更高要求；同時(shí)，由于土地資源的匱乏，建筑正向著高層、超高層發(fā)展。因此，對于高強(qiáng)混凝土的需求就越來越大。本著綠色環(huán)保的發(fā)展方向，節(jié)能已成為一個(gè)世界性問題，高強(qiáng)混凝土的低能耗優(yōu)勢更顯露無疑。隨著礦物摻合料的摻入，使得混凝土的工作性和強(qiáng)度均有提高，但同時(shí)，也使得混凝土組份變得越來越復(fù)雜，強(qiáng)度己不再滿足簡單的水膠比定則。 免 費(fèi) 咨 詢 免 費(fèi) 咨 詢

生產(chǎn)線現(xiàn)場

　　針對上述問題，本文以普通混凝土配合比設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，對照全計(jì)算法，并對其進(jìn)行膠凝材料砂漿強(qiáng)度修正和水膠比修正。將配合比進(jìn)行對比分析，最終獲得一個(gè)綜合表征高強(qiáng)混凝土配比計(jì)算的方法。

2配合比設(shè)計(jì)

2.1普通混凝土配合比設(shè)計(jì)高強(qiáng)混凝土

　　由《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》乜3(以下簡稱《規(guī)程》)前言中修訂的部分技術(shù)內(nèi)容：修訂了普通混凝土試配強(qiáng)度的計(jì)算公式和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差；修訂了混凝土水膠比計(jì)算公式中的膠砂強(qiáng)度取值及回歸系數(shù)αa和αb；增加了高強(qiáng)混凝土試配強(qiáng)度計(jì)算公式；增加了高強(qiáng)混凝土水膠比、膠凝材料用量和砂率推薦表?，F(xiàn)根據(jù)修訂內(nèi)容，依照規(guī)程進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)：

(1)配制強(qiáng)度

　　在JGJ/T55—2000中，混凝土配制強(qiáng)度公式為：

　　fcu,0≥fcu,k+1.645σ

　　JGJ/T55—2011中，混凝土配制強(qiáng)度公式修訂如下：

　　①當(dāng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度小于C60時(shí)，配制強(qiáng)度按下式計(jì)算：

　　fcu,0≥fcu,k+1.645σ

　　②當(dāng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度不小于C60時(shí)，配制強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算：

　　fcu,0≥1.15fcu,k

　　fcu,0——混凝土配制強(qiáng)度(MPa)；

　　fcu,k——混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，取混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級值(MPa)；

　　σ——混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(MPa)。

　　根據(jù)修訂內(nèi)容可知，在高強(qiáng)度混凝土配合比設(shè)計(jì)中，已不再沿用強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，而是直接取定1.15作為富裕系數(shù)。此種修訂的意義在于，將普通混凝土與高強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)區(qū)分開來，更加科學(xué)、更具有針對性。

生產(chǎn)線現(xiàn)場

(2)水膠比計(jì)算公式中的膠砂強(qiáng)度取值及回歸系數(shù)

　　《規(guī)程》闡述，當(dāng)膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度值(fb)無實(shí)測值時(shí)，可按下式計(jì)算：

　　fb=γfγsfce

　　式中：γfγs——粉煤灰影響系數(shù)和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)。

　　當(dāng)水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度(fce)無實(shí)測值時(shí)，可按下式計(jì)算：

　　fce=γcfceg

　　式中：γc——水泥強(qiáng)度等級值的富裕系數(shù)；

　　fceg——水泥強(qiáng)度等級值(MPa)。

　　上述供述相關(guān)系數(shù)均可在《規(guī)程》中查閱，此處不予復(fù)述。經(jīng)對比觀察，表中系數(shù)實(shí)與礦物摻合料活性指數(shù)指標(biāo)意義相同，只是摻量比例由0～50％，且數(shù)值較各礦物摻合料I級指標(biāo)偏低。

　　在高強(qiáng)混凝土中，硅灰摻入是非常必要而且有益強(qiáng)度增長的。參考陳建奎教授在全計(jì)算法中引入的HPC計(jì)算配合比與美國HPC配合比對比表格中數(shù)據(jù)，故因此確定硅灰摻量為膠凝材料總量的7％。但在《規(guī)程》中并未引入硅灰的影響系數(shù)(γsi)，這對于依照《規(guī)程》進(jìn)行高強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)是一大缺陷。根據(jù)硅灰活性指數(shù)的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，得其活性指數(shù)為119％。此值的取得為硅灰摻量為10％情況，以硅灰對強(qiáng)度的119％貢獻(xiàn)率進(jìn)行插值計(jì)算，可得在硅灰摻量為7％時(shí)，其抗壓強(qiáng)度比約為113％。

生產(chǎn)線現(xiàn)場

　　同樣，參考陳建奎教授相關(guān)文獻(xiàn)，將粉煤灰摻量定為膠凝材料總量的10％。該粉煤灰為I級灰，故粉煤灰影響系數(shù)1，r取規(guī)范上限0.95。

　　因此膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度值(fb)公式可修正為：

　　fb=γfγsifce

　　經(jīng)計(jì)算得fb的值為(0.95×1.13×42.5×1.16)=53.1MPa。

　　在JGJ/T55-2000的前言中，關(guān)于回歸系數(shù)修訂內(nèi)容闡述如下：“3.在全國六個(gè)大區(qū)進(jìn)行了大量的水泥和混凝土試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，與實(shí)施的水泥新標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)，修改混凝土強(qiáng)度公式中的回歸系數(shù)αa(A)和αb(B)。”由此可見，回歸系數(shù)是隨著水泥生產(chǎn)工藝、砂石的開采工藝及混凝土現(xiàn)場的施工水平等相結(jié)合的變動(dòng)數(shù)據(jù)，具體數(shù)值詳見表3。

　　根據(jù)已獲得的砂漿強(qiáng)度和與之對應(yīng)的回歸系數(shù)，結(jié)合如下水膠比公式：

　　經(jīng)計(jì)算得水膠比為0.233。

(3)混凝土的單位用水量和砂率

　　《規(guī)程》指出當(dāng)水膠比在0.4～0.8范圍時(shí)，可按表5.2.1-1和表5.2.1-2選??；當(dāng)水膠比小于0.40時(shí)，可通過試驗(yàn)確定。本文按表5.2.1-2中90mm坍落度的用水量為基礎(chǔ)，按每增大20mm坍落度相應(yīng)增加5kg/m3用水量來計(jì)算，當(dāng)坍落度增大到180m以上時(shí)，隨坍落度相應(yīng)增加的用水量可減少，本文取4kg/m3。

　　假定目標(biāo)坍落度為220mm，則未摻加減水劑的單位用水量為247kg/m3。因高膠凝材料總量，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，減水劑摻量定為3％，通過計(jì)算，用水量為148kg/m3。

　　砂率可在《規(guī)程》表5.4.2的基礎(chǔ)上，按坍落度每增大20m、砂率增大1％的幅度予以調(diào)整。因表中水膠比最小為0.4，且觀察到碎石最大公稱粒徑20mm數(shù)據(jù)，隨水膠比每降低0.1，砂率的上下限均降低3％，故在此做大膽插值擬合，當(dāng)水膠比為0.2時(shí)，砂率取值范圍為23％～28％。假定拌合物的目標(biāo)坍落度為220mm，則其砂率中值為(25.5+(220—60)/20)=33.5％。采用內(nèi)插值法，可得水膠比為0.233時(shí)，其對應(yīng)的砂率為34.5％。

(4)粗、細(xì)骨料用量

　　因本文采用的為高效引氣減水劑，結(jié)合試拌結(jié)果，假定混凝土含氣量為2.5％，按照體積法進(jìn)行計(jì)算。

　　綜上，計(jì)算得到的混凝土配合比為表4編號1。

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