公路橋梁高強(qiáng)輕質(zhì)混凝土配合比研究
1. 確定試配強(qiáng)度。根據(jù)我國(guó)《輕集料混凝土技術(shù)規(guī)程》(JGJ51-90)的規(guī)定,HSLC的試配強(qiáng)度可由公式確定。
2. 選擇水泥品種和標(biāo)號(hào)
一般為325以上的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
3. 選擇水泥用量
水泥用量是影響棍凝土強(qiáng)度及其它性能最主要的參數(shù)之一,對(duì)HSLC來(lái)說(shuō),水泥用量的選擇尤為重要,增加水泥用量固然可以使HSLC的強(qiáng)度提高,但也會(huì)使其密度增加。總的來(lái)講,HSLC的最大水泥用量不宜超過(guò)550kg/m3,當(dāng)采用泵送施工時(shí),最小水泥用量不宜少于350kg/m3。
4. 選擇高強(qiáng)陶粒
HSLC一般要選擇密度等級(jí)>700、筒壓強(qiáng)度>5.0MPa、強(qiáng)度標(biāo)號(hào)>30MPa的圓球型高強(qiáng)陶粒,且其各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足《輕骨料》GB/T17431.1有關(guān)要求的人造高強(qiáng)輕集料。
5. 選擇用水量和水灰比
HSLC的用水量和水灰比,分凈用水量和凈水灰比及總用水量和總水灰比,所謂凈用水量系指不包括高強(qiáng)陶粒1h吸水率在內(nèi)的混凝土用水量,其相應(yīng)的水灰比則為凈水灰比,在HSLC配合比設(shè)計(jì)中,一般用凈用水量和凈水灰比表示。HSLC的用水量(或水灰比)不僅對(duì)硬化混凝土的性能有很大影響,而且還直接影響拌合物的和易性。
6. 砂率的選擇
HSLC的砂率是以體積比來(lái)表示的,即以砂的體積與粗細(xì)集料總體積的百分比來(lái)表示的。砂率的提高,是HSLC文獻(xiàn)認(rèn)為在一定的砂率范圍內(nèi):18%~60%強(qiáng)度提高的一個(gè)主要因素(但有關(guān)。砂率對(duì)HSLC的強(qiáng)度影響不大),且其彈性模量也有所提高。但隨著砂率的提高,HSLC的表觀(guān)密度也逐漸增加.當(dāng)HSLC的強(qiáng)度等級(jí)為L(zhǎng)C40-LC60,砂率為40%左右時(shí),混凝土拌合物的和易性最好。
7. 粗細(xì)集料用量
它是指配制1m3HSLC所需的高強(qiáng)陶粒和普通砂的密實(shí)體積,可參考《輕集料混凝土技術(shù)規(guī)程》(JGJ51-90),用絕對(duì)體積法求出。
8. 摻和料等外加劑
由于HSLC的水泥用量與同強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土偏多,實(shí)踐證明,為減少水泥用量,改善和易性和其他一系列的物理力學(xué)性能,在HSLC中加入適量的摻和劑,如硅灰、優(yōu)質(zhì)粉煤灰、磨細(xì)高爐礦碴、F礦粉等,可獲得很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。一般在配制LC50及以下的HSLC時(shí),摻加粉煤灰即可,當(dāng)配制LC50以上的HSLC則需摻加硅粉等。在使用摻合料的同時(shí),必須使用高效減水劑,以減小用水量,降低水灰比。粉煤灰的摻加采用“超量取代法”,且在預(yù)應(yīng)力HSLC中其取代水泥率不宜大于10%~15%,而對(duì)于硅粉的最大摻加量,根據(jù)ACI213委員會(huì)報(bào)告《硅粉用于混凝土》的觀(guān)點(diǎn),“1kg硅粉可取代3~4kg水泥而不導(dǎo)致強(qiáng)度的降低。”
從目前的研究來(lái)看,改良HSLC的配合比,采用“雙摻”或“多摻”及復(fù)合摻加技術(shù),即在加入高效減水劑的同時(shí),根據(jù)混凝土性能的要求加入一種或幾種(復(fù)合化)超細(xì)活性礦物材料,并加大摻入的比例,可以大幅度提高拌合料的工作性能,并對(duì)其物理力學(xué)特性有較顯著的改善作用。
結(jié) 論
從本文可知,HSLC的施工條件要求較高,質(zhì)量不容易控制。施工時(shí)必須對(duì)HSLC采用“雙摻”或“多摻”等方法進(jìn)行改性,以提高拌合料的工作性能,保證HSLC的施工質(zhì)量。另外,我國(guó)應(yīng)加大高強(qiáng)陶粒的研究工作,盡快生產(chǎn)出高性能高強(qiáng)陶粒,從根本上改變HSLC的力學(xué)性能,為HSLC在公路橋梁上的廣泛使用鋪平道路。
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