導語：如何才能寫好一篇c30混凝土，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1、混凝土開裂的原因有很多種，施工，材料，澆筑，養護等等，如果沒有正確做好的話，很容易出現裂縫。

2、施工時拆模過早，混凝土強度不足，使得構件在自重或施工荷載作用下產生裂縫。

3、模板支架壓實不足或支架剛度不足，澆筑混凝土后支架不均勻下沉，導致混凝土出現裂縫。

4、模板在澆筑前淋水不足，過分干燥，澆筑后因模板吸水量大，導致混凝土收縮，產生塑性收縮裂縫。

（來源：文章屋網 ）

篇2

【關鍵詞】C30高性能混凝土；鐵路隧道工程；應用

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

一、前言

C30高性能混凝土具有很多應用優勢，在應用的過程中，能夠提高工程的質量，因此，C30高性能混凝土在鐵路隧道工程中也廣泛的使用。在C30高性能混凝土應用過程中，需要明確質量控制要點。

二、高性能混凝土的性能

與普通混凝土相比，高性能混凝土具有如下獨特的性能：

1、耐久性。高效減水劑和礦物質超細粉的配合使用，能夠有效的減少用水量，減少混凝土內部的空隙，能夠使混凝土結構安全可靠地工作50～100年以上，是高性能混凝土應用的主要目的。

2、工作性。坍落度是評價混凝土工作性的主要指標，HPC的坍落度控制功能好，在振搗的過程中，高性能混凝土粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振動時間內，下沉距離短，穩定性和均勻性好。同時，由于高性能混凝土的水灰比低，自由水少，且摻入超細粉，基本上無泌水，其水泥漿的粘性大，很少產生離析的現象。

3、力學性能。由于混凝土是一種非均質材料，強度受諸多因素的影響，水灰比是影響混凝土強度的主要因素，對于普通混凝土，隨著水灰比的降低，混凝土的抗壓強度增大，高性能混凝土中的高效減水劑對水泥的分散能力強、減水率高，可大幅度降低混凝土單方用水量。在高性能混凝土中摻入礦物超細粉可以填充水泥顆粒之間的空隙，改善界面結構，提高混凝土的密實度，提高強度。

4、體積穩定性。高性能混凝土具有較高的體積穩定性，即混凝土在硬化早期應具有較低的水化熱，硬化后期具有較小的收縮變形。

5、經濟性。高性能混凝土較高的強度、良好的耐久性和工藝性都能使其具有良好的經濟性。高性能混凝土良好的耐久性可以減少結構的維修費用，延長結構的使用壽命，收到良好的經濟效益；高性能混凝土的高強度可以減少構件尺寸，減小自重，增加使用空間；HPC良好的工作性可以減少工人工作強度，加快施工速度，減少成本。

三、高性能混凝土原材料及其選用

1.水泥。

在配置高性能混凝土配合比時，我們一般選用普通硅酸鹽水泥,這是為了有效控制混凝土的質量并發揮礦料的作用。應盡可能選擇那種水化速度較慢，水化發熱量較小的水泥。選擇水泥時不能以強度作為唯一指標，不能以為強度高的水泥就一定好。

2.骨料。

（一）細集料。宜選用質地堅硬、潔凈、級配良好的天然中、粗河砂,其質量要求應符合普通混凝土用砂石標準中的規定。

（二）粗集料。高性能混凝土必須選用強度高、吸水率低、級配良好的粗集料。宜選擇表面粗糙、外形有棱角、針片狀含量低的硬質砂巖、石灰巖、花崗巖、玄武巖碎石,級配符合規范要求。另外,粗集料還應注意集料的粒型、級配和巖石種類,一般采取連續級配,其中尤以級配良好、表面粗糙的石灰巖碎石為最好。

3.細摻合料。

配制高性能混凝土時,摻入活性細摻合料可以使水泥漿的流動性大為改善,空隙得到充分填充,使硬化后的水泥石強度有所提高。常用的活性細摻合料有硅粉(SF)、磨細礦渣粉(BFS)、粉煤灰(FA)、天然沸石粉(NZ)等。

4.外加劑

外加劑對混凝土具有良好的改性作用，摻用外加劑是制備高性能混凝土的關鍵技術之一。在混凝土中合理摻加具有減水率高、坍落度損失小、適量引氣，質量穩定的外加劑產品能明顯改善或提高混凝土耐久性能。

5.礦物摻合料。

（一）粉煤灰,粉煤灰的水泥取代率對強度影響顯著,較好的早期強度和后期強度的水泥取代率應小于10%。

（二）硅粉，硅灰對提高混凝土抗化學腐蝕性有顯著效果。

（三）磨細礦渣粉。礦渣的摻量要適度，一般在10～25之間。

四、工程應用實例

某鐵路客運專線位于我國西部，鐵路設計時速為250km/h，該工程需要設計高的耐久性(使用壽命100年以上)與體積穩定的高性能混凝土。

1、現澆隧道高性能混凝土配制特點

高性能混凝土和傳統的普通混凝土相比有以下兒個特點:

(一)原材料上，除了常規的水泥、水、砂、石四種材料外，必需使用化學外加劑和礦物細摻料六種必不可少的材料，而且后兩種可以是一種也可以是多種復合，這在選材上就要求與水泥具有良好的相容性，多種的外加劑之間(或細摻料之間)要求合理匹配、具有疊加效應的效果。

(二)配比上，為了適應高耐久、高強的要求，使用的是低用水量(小于180kg/m3)，低水膠比(一般為0.28―0.30)，控制膠結材總量不人于500kg/m3。

(3)性能上，具有高耐久性(抗滲、抗凍、抗蝕、抗碳化、抗堿骨料反應，耐磨等);良好的施工性(人流動，可灌性、可泵性、均勻性等);良好的力學性能，旱強后強均高;良好的尺寸穩定性;合理的適用性與經濟性等。

2、應用效果

在該鐵路工程現澆隧道混凝土施工中，通過采取述一系列施工控制措施，所設計的高性能混凝土各技術指標均滿足客運專線高性能混凝土的設計要求。

（一）拌合物性能

鐵路隧道工程中二襯C30混凝土的出機坍落度控制在(160士20)mm，含氣量2-4%，由于所使用的聚梭酸高效減水劑保塑效果較好，1h后一般損失10mm。混凝土工作性良好，滿足施工需要。

（二）混凝土力學性能

隧道二襯C30混凝土抗壓強度平均值38.2MPa，標準差3.5MPa，彈性模量25.4GPa。由于在原材料管理中嚴格控制原材料性能指標，計量誤差低于規范要求，因此，此工程中混凝土生產質量控制水平達到優良。

（三）混凝土耐久性能

隧道二襯C30混凝土抗滲等級達到P10以上，56d電通量657C,56d后無裂縫出現。蘭新鐵路工程中隧道_襯混凝土的耐久性能均達到設計要求。

五、C30高性能混凝土應用過程中的注意要點

1、按耐久性進行配合比設計

在以往按強度設計配合比的設計方法中，首先按混凝土強度計算水灰比，如今客專混凝土是按耐久性要求設計混凝土配合比，這兩種設計方法思路是不同的。在客專混凝土配合比設計方法中，首先是根據環境類別和作用等級，確定混凝土的水膠比和各種膠凝材料用量，在條件許可的情況下盡量選用較低的水膠比，減少單方用水量和膠凝材料用量，這樣有利于提高混凝土的密實性，降低混凝土的滲透性并減少收縮量，對提高混凝土的耐久性指標是非常有利的。在客專配合比設計中，不僅以強度為指標，更重要的是耐久性指標滿足要求。

2、重視外加劑的選擇

外加劑對混凝土具有良好的改性作用。因此，對外加劑的選擇格外重要。在配制客專耐久性混凝土配合比之前，應先對各種材料進行試拌，選擇性能良好的外加劑。現在客專耐久性混凝土所用外加劑基本上是聚羧酸系高效減水劑，并且選用的產品必須經鐵道部鑒定或評審，并經鐵道部產品質量監督檢驗中心檢驗合格。

3、重視骨料質量

高性能混凝土中的骨料對強度和耐久性的影響力比在普通混凝土中影響較大。配制客專高性能混凝土必須要重視骨料的質量。因此，在《客運專線高性能混凝土暫行技術條件》規范中，除了對骨料一些常規檢測指標外，還要求粗骨料應采用二級或多級級配，其松散堆積密度應大于1500kg/m3，緊密空隙率宜小于40%，吸水率應小于2%（用于干濕交替或凍融循環下的混凝土應小于1%），另外對骨料的堿活性也有相關要求。這就是為了要求我們在配制耐久性混凝土時，除了對骨料的抗壓強度、壓碎指標、含泥量、針片狀含量等指標重視外，還要切實注意骨料對耐久性指標有影響的其他方面。因此，對于骨料的質量一定要全面考慮，合理選擇。

六、結束語

綜上所述，C30高性能混凝土應用到鐵路隧道工程的時候，一定要更加明確C30高性能混凝土的應用方法和需要注意的事項，不斷提升C30高性能混凝土的應用質量。

【參考文獻】

[1]吳中偉.高性能混凝土[M].北京:中國鐵道出版社,2009.

[2]吳中偉,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中國鐵道出版社，2009.

篇3

1.1產品品種

根據市場對產品的需求及市場前景，確定產品品種方案為：C35：30%，C30：40%，C25：30%。

1.2質量標準

本項目產品執行標準：GB/T14902-2003《預拌混凝土》標準。

1.3生產方法

采用2-HZS120組合式混凝土攪拌樓系統的生產方式。HZS組合式混凝土攪拌樓是不斷適應用戶需要而逐步完善的大型混凝土生產自動化成套設備，適用于水電、機場、公路、橋梁等大中型規模的施工工程和中小型規模的商品混凝土生產。HZS組合式混凝土攪拌樓具有以下特點：

（1）結構簡單、組合方便、占地面積小、投資省；

（2）攪拌采用雙臥軸強制式攪拌主機，攪拌質量均勻、效率高；

（3）全部采用高精度、低故障率的電子秤稱量系統；

（4）具有儲存、落差自動配比補償，可進行手動、自動微機控制；

（5）可根據不同需求，靈活選擇組合形式、增加附屬設備及功能；

（6）具有技術領先、工藝先進、生產管理全面的質量保證體系；

（7）配件購置容易，機械操作、維修及保養方便。

1.4配料計算

根據貴州工業廢渣綜合利用研發測試中心提供的《水鋼公司商品混凝土建材基地利用鋼渣生產商品混凝土試驗研究報告》提供的配比，該試驗配比方案是在C25、C30、C35等級混凝土摻入碎石用量中用40%的鋼渣替代碎石生產商品混凝土；摻入砂子用量中用50%的鋼渣替代砂子生產商品混凝土。

2項目設想

2.1建設規模

根據市場調研，初步擬定主要生產：C35、C30、C25商品混凝土，其產量為：C35商品混凝土12萬m3/年；C30商品混凝土16萬m3/年；C25商品混凝土12萬m3/年。

2.2總圖選址

項目占地面積約0.57hm2（5700m2），由此可見項目占地較小，總圖選址可考慮在現渣場內。

2.3項目投資項目

總投資為2775.55萬元。

2.4效益分析

正常年份銷售收入13600.00萬元，年平均銷售收入13229.09萬元（第一年達產70%）；單位產品制造成本估算為；混凝土C25：274.15元/m3；混凝土C30：275.49元/m3；混凝土C35：290.82元/m3；年平均總成本為12212.11萬元（含固定資產折舊、人工成本、管理費用等）。年平均利潤總額為1016萬元。

3結論

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關鍵詞：LJ混凝土增強劑；性能對比；成本分析；經濟效益

LJ concrete strengthening agent use and economic and technical analysis

Lian Hua1 Li Xin-jun1 Feng Bin1 Song Xia-ping2

（1. Zhejiang huzhou city construction group co.， LTD.； 2. Zhejiang Qiao Xing construction group co.， LTD.， zhejiang）

Abstract： LJ concrete strengthening agent is a kind of new concrete admixture， the strong reaction performance. Through experiment， this paper mainly studies the LJ concrete strengthening agent and water reducing agent mixed with concrete and water reducing agent list of working performance and strength of concrete comparison of performance and cost analysis， use economic and technical analysis on LJ concrete strengthening agent， has a certain practical value and benefits of reference in the industry peers.

Keywords： LJ concrete reinforcement； performance comparison； cost analysis； economic

前言：

近幾年，隨著我國房地產業的蓬勃發展，預拌混凝土也得到了很大的發展空間，各地的混凝土攪拌站數量日益增多，這也加大了預拌混凝土生產企業的市場競爭，比質量、比價格已逐漸成為業內的共識。國內外研究資料表明，在常規的環境下，混凝土中約有20%～30%的水泥是不能正常發揮功效的，這部分只能起到填充料作用的水泥，是混凝土應用中最大的成本浪費。

LJ混凝土增強劑是一種新型的混凝土外加劑，它的反應性能極強，摻入混凝土中能夠充分分布至混凝土骨料及水泥漿體的界面區域，充分激發SiO2和AL2O3與水泥水化生成的Ca（OH）2發生多次水化，產生CSH凝膠體，使CSH凝膠體比普通混凝土多出數倍，從而大大提高了混凝土的強度、耐久性等性能。在保證混凝土綜合性能的情況下，摻量為膠凝材料的0.6%～1.0%，與基準混凝土比對，可減少水泥用量12%～20%。

本文主要是筆者根據LJ混凝土增強劑在浙江湖州建工集團商品混凝土攪拌站使用過程中遇到的工程技術問題進行研究分析，如減水劑適宜摻量多少、配合比應如何調整等。以此獲得強度較高、耐久性良好且經濟性好的高性能預拌混凝土，提高企業的生產質量和經濟效益。

1.試驗原材料與測試方法

1.1原材料

本次研究所用的水泥、粉煤灰、砂、碎石和減水劑，均取自浙江湖州建工集團商品混凝土攪拌站。

（1）水泥：采用南方水泥有限公司生產的南方牌P·O42.5水泥，其物理性能和化學成分見表1。

表1 水泥主要物理性能指標和化學成分

物 理 性 能 化 學 成 分

R80篩余（%） 3.60 成 分 含量（%）

比表面積（m2/kg） 356 SiO2 21.8

密度（g/cm3） 3.13 Al2O3 5.12

初凝（min） 208 Fe2O3 3.80

終凝（min） 250 CaO 63.5

抗壓強度 3d 26.7 MgO 2.86

28d 49.8 SO3 2.20

（2）粉煤灰：采用湖州長興電廠生產的Ⅱ級粉煤灰，主要性能指標見表2

表2 粉煤灰的化學成分與物理性能

SiO2

（%） Al2O3

（%） Fe2O3

（%） CaO

（%） MgO

（%） SO3

（%） 細度

（%） 燒失量

（%） 密度

（g/cm3） 比表面積

（m2/kg）

53.9 24.6 8.6 4.2 1.0 0.3 22 1.8 2.31 498

（3）砂：采用長江砂，細度模數2.8，含泥量0.2%，表現密度2630kg/m3。

（4）碎石：采用粒形良好的花崗巖碎石，5～25mm連續級配，表觀密度2700kg/m3，堆積密度1550kg/m3。

（5）減水劑：采用大東吳萘系高效緩凝減水劑（TA202），液體無沉淀。

（6）LJ混凝土增強劑：浙江湖州綠色建材開發有限公司研發和生產，淡紅色液體。

1.2基準混凝土配合比

采用浙江湖州某一混凝土攪拌站C30、C40泵送混凝土生產配合比，如表3所示。

表3 C30 、C40基準混凝土

等級 膠凝材料總量（kg/m3） 配合比（kg/m3） 減水劑摻量（%） 砂率（%） 表觀密度（kg/m3）

水泥 粉煤灰 砂 石 水 減水劑

C30 400 332 68 706 1049 200 7.2 1.8 40.0 2360

C40 465 398 67 660 1042 200 8.4 1.8 38.5 2370

1.3測試方法

按照GB/T8077-2000《混凝土外加劑勻質性試驗方法》進行水泥（復合）凈漿流動度試驗，按照85：15的比例分別稱取水泥、粉煤灰，合計300g。

按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》進行和易性、工作性能試驗，按照GB/T50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》進行抗壓強度試驗。

按照GB/T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》采用逐級加壓法，通過逐級施加水壓力來測定，以抗滲等級來表示硬化后混凝土的抗水滲透性能；使用混凝土碳化試驗箱，通過充入二氧化碳，以28d碳化深度來表示混凝土抗碳化能力。

2.使用LJ混凝土增強劑優化混凝土配合比

2.1減水劑TA202最佳摻量分析

減水劑的摻量是減水劑應用中的重要問題。超過一定摻量后，混凝性效果不再增加，還會使混凝土產生泌水、離析現象。只有在一個狹小的摻量范圍內減水劑量增加，混凝土拌和物的流動性才有顯著提高，即高效減水劑的摻量存在一個最佳值。從流變學的觀點講，最佳摻量的物理意義是使水泥顆粒完全分散的最小摻量，超過這一摻量，不但不會

帶來流變性能的進一步改善，反而會增大水與固體顆粒的離析、泌水傾向，從而喪失穩定性。因此，最佳摻量可以理解為：使混凝土拌和物獲得最佳工作性能時的摻量。

根據目前預拌混凝土攪拌站普遍使用的材料來看，進行水泥凈漿流動度測定，能更有效地分析減水劑對水泥顆粒分散作用的影響。減水劑TA202最佳摻量，經試驗，如圖1所示，摻入2.0%時達到飽和點，最佳摻量為2.0%。

2.2LJ混凝土增強劑與減水劑雙摻優化混凝土配合比

根據減水劑最佳摻量試驗結果，在水膠比不變的情況下，適當調整減水劑摻量，混凝土配合比設計如表4

表4 混凝土配合比設計試驗

試驗號 序 等級 水膠比 水泥 粉煤灰 砂 石 水 減水劑 LJ 減水劑摻量（%） 增強劑

摻量（%） 砂率（%）

1 基準 C30 0.50 332 68 706 1049 200 7.20 / 1.8 / 40.0

2 比對 C30 0.50 320 60 733 1056 190 7.60 / 2.0 / 41.0

3 比對 C30 0.50 292 68 764 1056 180 5.40 2.16 1.5 0.6 42.0

4 基準 C40 0.43 398 67 660 1042 200 8.40 / 1.8 / 38.5

5 比對 C40 0.43 388 65 688 1034 195 9.06 / 2.0 / 40.0

6 比對 C40 0.43 350 67 727 1047 179 6.67 2.50 1.6 0.6 41.0

3.結果與對比分析

3.1混凝土的工作性能與強度性能

表5 混凝土工作性能和強度性能

試驗號 序 等級 混凝土

和易性 坍落度經時變化（mm） 凝結時間（min） 抗壓強度（Mpa）

初始 90min 初凝 終凝 3d 7d 28d

1 基準 C30 較好 190 155 520 635 13.5 24.3 35.1

2 比對 C30 中等、包裹性一般 200 175 580 685 12.6 23.5 34.5

3 比對 C30 良好 195 180 615 720 20.4 27.6 37.8

4 基準 C40 較好 195 165 505 610 19.6 37.6 48.0

5 比對 C40 流動性一般 190 170 565 705 17.2 35.4 46.0

6 比對 C40 良好 200 185 635 740 25.3 40.1 51.8

通過提高減水劑的摻量，可減少混凝土的用水量，水泥用量也可相應減少。雖然通過調整砂率，可以適當提高混凝土和易性，但由于混凝土漿體總量變小，影響了混凝土拌和物的包裹性和流動性。表5的試驗結果說明，2#、5#配合比提高了減水劑的摻量，減少了相應的用水量和膠凝材料用量，包裹在骨料表面和骨料間隙的漿體總量減小，影響了混凝土的和易性，與基準配合比對比，28d抗壓強度也有所降低。

摻加了LJ混凝土增強劑之后，3#、6#配合比的坍落度比1#、4#基準配合比有所提高，并且觀察混凝土拌和物無泌水、離析現象，漿體數量增多，包裹性好。說明LJ混凝土增強劑能夠充分激發各膠凝材料的機理作用，促使多次水化形成CSH凝膠體，從而改善混凝土拌和物的工作性能。由于LJ混凝土增強劑中含有硅粉、超細二氧化硅等成分，尤其是硅粉由于能與C3S水化產生CH發生二次水化反應，生成更多的水化產物增加膠凝材料體系的固體體積，改善集料界面結構和水泥石的孔結構，使混凝土更加密實，因此對混凝土強度的增長有很大幫助。從表5的試驗結果可以看出，3#、6#配合比與基準配合比相比較，28d抗壓強度大約增加3～4Mpa。

3.2混凝土的耐久性能

表6 混凝土耐久性能

試驗號 抗滲等級 碳化深度（mm）

28d 7d 28d

1# P10 0 0.5

3# P12 0 0

4# P16 0 1

6# P20 0 0

由于LJ混凝土增強劑可以激發出比普通混凝土多出數倍的CSH凝膠體，充分包裹在骨料表面和間隙處，因此能夠形成較高密實度的結構，從而能夠經受住更大的水壓力而具有較好的抗滲性能；混凝土的碳化就是混凝土所受到的一種化學腐蝕，時間越長，會對混凝土內部的鋼筋產生銹蝕，造成結構的安全隱患。通過表6的試驗結果說明，LJ混凝土增強劑與減水劑TA202雙摻拌制的混凝土抗水滲透性能、抗碳化能力均優于單摻減水劑TA202的混凝土。LJ混凝土增強劑具有一定的減水性能，在保持水膠比不變的情況下，減少了水泥用量，有利于提高混凝土的體積穩定性，減少混凝土開裂機率，提高和改善了混凝土的耐久性能。

3.3經濟成本分析

表7 混凝土成本測算

序 等級 名稱 水泥 粉煤灰 砂 石 TA202 LJ 合計 差價

基準 C30 用量（kg） 332 68 706 1049 7.2 / 5.27

金額（元） 106.90 12.65 46.60 53.50 13.90 / 233.55

比對 C30 用量（kg） 292 68 764 1056 5.4 2.16

金額（元） 94.02 12.65 50.42 53.86 10.42 6.91 228.28

基準 C40 用量（kg） 398 67 660 1042 8.4 / 6.92

金額（元） 128.16 12.46 43.56 53.14 16.21 / 253.53

比對 C40 用量（kg） 350 67 727 1047 6.67 2.25

金額（元） 112.70 12.46 47.98 53.40 12.87 7.20 246.61

通過表7結果可以看出，LJ混凝土增強劑和減水劑TA202雙摻的每立方米混凝土的原材料成本比減水劑TA202單摻的混凝土大約節省5～6元/m3，所以采用LJ混凝土增強劑和減水劑TA202雙摻配制預拌混凝土，在原材料成本方面是經濟的，相對而言具有一定的技術經濟效益。

4.結論

4.1經過多次試驗，使用LJ混凝土增強劑的配合比，充分激發SiO2和Al2O3與水泥水化生成的Ca（OH）2發生多次水化，可以節省12%的水泥用量，同時滿足混凝土的工作性能和強度性能。

4.2LJ混凝土增強劑具有一定的減水性能，提高了混凝土的密實度，減少了混凝土開裂機率，從而提高了混凝土的耐久性能。

4.3通過成本分析對比，LJ混凝土增強劑和減水劑TA202雙摻的每立方米混凝土的原材料成本比減水劑TA202單摻的混凝土大約節省5～6元/m3，并且可以節省水泥，為實現工業的可持續發展，節能提供了有力的支撐，并能產生相當的的利潤空間，具有一定的經濟效益。

參考文獻

[1] 魯文斌.復摻粉煤灰和硅灰在自密實混凝土中的應用.混凝土，2009（8）：82-84.

[2] 吳燮銘、胡鑒等.BTL混凝土強效劑對C30預拌混凝土性能的影響.混凝土，2012（3）：73-76.

篇5

Abstract： Coarse aggregate fraction is known to strongly influence both fresh and hardened properties of concretes. Therefore， selection of particle size distribution （PSD） of aggregate for concrete mixture is an important issue. In the present study， three aggregate fractions were combined in different proportions to investigate the effect of the PSD of aggregate on the properties of concrete. Results show that normal strength concretes made with a ternary combination of aggregate fractions have the highest compressive strength. However， for high strength concretes， binary aggregate system leads to the highest compressive strength. The surface of aggregate has major influence on the properties of normal strength concretes， while the properties of high strength concretes significantly related to packing of aggregate.

關鍵詞： 粗骨料；骨料級配；混凝土；強度

Key words： coarse aggregate；particle size distribution；concrete；compressive strength

中圖分類號：TU528.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）05-0046-03

0 引言

混凝土是一種非均質體材料，可認為由骨料、水泥漿體、孔隙和界面過度區構成。骨料體積分數約為60～75%，其中粗骨料約占40%左右，因此，粗骨料性質對混凝土的工作性能、力學性能及耐久性具有重大影響[1-3]。對普通混凝土而言，界面過渡區是最薄弱的區域，因此，水灰比是決定其強度等性能的關鍵因素，骨料對混凝土性能的影響較小[4]。由于高強度等級混凝土的水灰比很低，水泥漿體和界面過渡區力學性能得到了顯著改善，骨料性質對混凝土性能的影響較大[5]。本文研究了骨料級配對普通和高強度等級混凝土工作性能、力學及耐久性能的影響，并探討了其作用機理。

1 試驗原料與方法

1.1 原材料

水泥：海螺牌PII 42.5硅酸鹽水泥。

粉煤灰：二級低鈣粉煤灰，45μm篩余25.8%，燒失量6.7%。

集料：選用級配良好的石灰石質機制砂（最大粒徑5mm，細度模數1.95），石子選用3～8mm、8～15mm及15～25mm三種石灰石質碎石。骨料級配見表1所示。

減水劑：江蘇博特PCA（I）型聚羧酸高效減水劑，減水率30%。

1.2 試驗方法

采用立升重方法測定了各級配下粗骨料的堆積空隙率，并采用文獻[6]的方法測試了粗骨料的表面積。

試驗制備了C30、C60強度等級的混凝土，配合比見表1。

按照ASTMC305方法，先將膠凝材料、機制砂、粗骨料攪拌均勻，再加入減水劑和水拌合均勻。參照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》測定混凝土的坍落度；采用GMT篩析穩定性試驗表征了自密實混凝土的抗離析性能，采用3個等尺寸的小圓柱，每個圓柱體高200mm，直徑100mm，豎向重疊放置構成一個大圓柱體。在無振搗情況下灌入混凝土拌合物漿體，靜放20min后，將大圓柱拆分成上、中、下3個小圓柱，分別取出大圓柱上部和下部混凝土漿體并通過4號篩篩洗，將余留篩上的粗骨料干燥、稱重，計算出該混凝土拌合物的離析程度：

S=■×100% （1）

式中：S為離析程度（%）；M■為圓柱體上部篩余骨料稱重；M■為圓柱體下部篩余骨料稱重。

將新拌混凝土成型為150×150×150mm的立方體試塊，在20±1℃水中養護一定齡期后，按照GB/T50107-2010 測定混凝土各齡期的抗壓強度。試樣養護28d后，鉆取Φ50×40mm的圓柱體，測定其真空吸水率（GB/T 50082-2009）。采用GB/T 50082-2009規定的方法測定混凝土的氯離子擴散系數。

2 試驗結果與分析

2.1 混凝土工作性能 表2表明，粗骨料級配對不同強度等級混凝土工作性能的影響規律不盡相同。由三級配粗骨料制備的C30混凝土（C30-4）的坍落度最大，其抗離析性能也較好。相比之下，三級配粗骨料制備的C60混凝土坍落度最小，而C60-2混凝土（3～8mm骨料占20%，15～25mm骨料占80%）的坍落度最大，C60混凝土的抗離析性能均好于C30混凝土。

2.2 力學性能 雖然混凝土的配合比完全相同，由于粗骨料級配不同，混凝土各齡期強度存在一定差異。就C30混凝土而言，采用小粒徑骨料制備的C30-1混凝土的各齡期強度均較低，其7d、28d、90d抗壓強度分別為23.9MPa、31.5MPa和37.3MPa。相比之下，C30-2和C30-3混凝土的各齡期強度有一定程度的增加。雖然C30-4混凝土的7d強度較低（僅為23.5MPa），但其28d和90d強度高達36.9MPa和42.1MPa，較C30-1分別提高了17%和13%，說明三級配粗骨料配制的混凝土具有較高的后期強度。

粗骨料級配對C60混凝土早期強度的影響與其對C30混凝土強度影響規律一致，即大粒徑粗骨料所占比例較高時，混凝土的早期強度較高。采用三級配粗骨料制備的C60-4混凝土各齡期強度較低，而采用3～8mm和15～25mm配制的C60-2混凝土的7d、28d和90d強度最高，分別為46.6MPa、67.9MPa和70.4MPa，說明高強度等級混凝土的最佳粗骨料級配與普通強度等級混凝土的最佳粗骨料級配不同，合理的粗骨料級配可在一定程度上提高混凝土的強度。

2.2 耐久性能 混凝土的耐久性與其連通空隙含量密切相關，本文測定了養護28d后C30和C60混凝土的真空吸水率和氯離子擴散系數，以表征混凝土的耐久性，其結果如表3所示。小粒徑粗骨料含量較高的混凝土（例如：C30-1和C60-1）真空吸水率和氯離子擴散系數較大，其他混凝土的真空吸水率和氯離子擴散系數沒有顯著差別。與C30混凝土相比，C60混凝土的真空吸水率和氯離子擴散系數均較低，說明高強度等級混凝土結構較為密實，耐久性指標也較高。

3 討論

粗骨料對混凝土性能的影響主要分為兩方面：①粗骨料的堆積狀態（堆積密度等），主要影響骨料在混凝土分布的均勻性、新拌混凝土的穩定性及混凝土的力學性能。在一定條件下，可以簡單認為粗骨料的初始堆積密度越高，混凝土的各齡期強度越高[7]。②相同骨料體積下，粗骨料級配決定了其比表面積，進而決定了界面過渡區的數量，而界面過渡區對混凝土的強度和耐久性具有顯著影響[8]。

為闡明粗骨料級配對混凝土性能的影響機理，測定各級配下，粗骨料的堆積空隙率和比表面積，探討了兩者與混凝土強度間的關系。表3表明，C30-1和C60-1采用粒徑較小的兩級粗骨料，其堆積空隙率較高，粗骨料比表面積較大；C30-3和C60-3采用較粗的兩級粗骨料，其堆積空隙率也較高，但其比表面積較小；C30-2和C60-2采用最小和最大的兩級粗骨料，其堆積空隙率較低，比表面積較小；而C30-4和C60-4采用三級粗骨料，其堆積空隙率也較低，但其比表面積較大。

當粗骨料比表面積相差不大時（C30-2與C30-3），粗骨料堆積空隙率越小，混凝土早期和后期強度越高。例如，C60-2混凝土粗骨料堆積空隙率最低，其早期和后期強度影均較高，但粗骨料堆積空隙率對C30混凝土強度的較小。當粗骨料堆積空隙率相差不大時（C60-2與C60-4），粗骨料比表面積對C60混凝土強度影響不顯著，而當粗骨料堆積空隙率較低，且粗骨料比表面積較小時（例如C30-4），混凝土的后期強度才較高。

綜上所述，粗骨料級配對不同強度等級混凝土的影響機制不盡相同。對普通強度等級混凝土（C30）而言，粗骨料堆積空隙率和比表面積均對混凝土的強度有影響，但比表面積影響更大一些，特別是對混凝土的早期強度。其原因在于：普通強度等級混凝土最薄弱環節是其界面過渡區，粗骨料比表面積直接決定了界面過渡區的數量，從而影響混凝土的強度[8，9]。由于高強度等級混凝土的膠凝材料用量較大且水膠比較低，水泥漿體和界面過渡區的性質得到了顯著改善，導致粗骨料比表面積對高強度等級混凝土性能影響較小。此時混凝土的強度（特別是后期強度）等性能主要受粗骨料堆積空隙率的影響[10]。因此，在配制不同強度等級混凝土時應選擇合適的粗骨料級配。

4 結論

①粗骨料級配對不同強度等級混凝土性能的影響機制不同。粗骨料比表面積對普通強度等級混凝土性能影響較大，而粗骨料堆積空隙率對高強度等級混凝土性能影響較大。

②配制普通強度等級混凝土時，適宜采用三級配的粗骨料（連續），而兩級配粗骨料（非連續）制備的高強度等級混凝土性能最佳。

參考文獻：

[1]王世貴.不可忽視粗骨料級配.混凝土與水泥制品，1994， （3）： 18-20.

[2]Sengul O， Tasdemir C， Tasdemir MA. Influence of aggregate type on mechanical behaviour of normal and high-strength concretes. ACI Material Journal， 2002， 9，9（6）： 528-533.

[3]Zhou FP， Lydon FD， Barr BIG. Effect of coarse aggregate on elastic modulus and compressive strength of high-performance concrete. Cement and Concrete Research， 1995， 25（1）：177-186.

[4]石建光，許岳周，葉志明.骨料級配對混凝土性能影響的細觀分析.工程力學，2009，26（4）：134-138.

[5]Ozturan T， Cecen C. Effect of coarse aggregate type on mechanical properties of concrete with different strengths. Cement and Concrete Research， 1997， 27（2）： 165-170.

[6]周云麟.混凝土骨料比表面積的測定與計算.混凝土，1984， （02）： 48-51.

[7]De Larrard F， Belloc A. The influence of aggregate on the compressive strength of normal and high-strength concrete. ACI Material Journal， 1997， 94（5）： 417-426.

[8]Goble CF， Cohen MD. Influence of aggregate surface area on mechanical properties of mortar. ACI Material Journal， 1999， 96（6）： 657-662.

篇6

關鍵詞：高爐基礎，大體積混凝土，施工技術，溫控措施

 

1.工程概況

濟鋼4#大高爐爐本體基礎為臺階式承臺樁基礎,混凝土強度等級C30，基礎墊層為C15砼。

基礎-4.0m～-0.5m為臺階混凝土;-0.5m～+3.945m是半徑為7950mm的圓臺,其中+2.5m以上是耐熱混凝土;承臺上泥炮及開口機基礎各4個;爐體框架柱4個.

承臺混凝土強度等級為C30；耐熱混凝土強度等級為C30，圓臺+2.5m以上耐熱度為350℃。普通混凝土總量約為6510m3，耐熱混凝土量約300m3,鋼筋總量為785t,鐵件及預埋螺栓共25t。高爐基礎混凝土屬大體積混凝土，施工技術要求比較高，質量要求比較高,要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂縫；因此需要從材料選擇上、施工措施等有關環節做好充分的準備工作，才能保證基礎底板大體積混凝土順利施工。

2.施工準備

2.1混凝土配合比材料選用

（1）、C30大體積混凝土配合比

水泥：42.5礦渣硅酸鹽水泥

粉煤灰：II級

粗骨料：采用玄武巖碎石,粒徑為5~30mm,含泥量不大于1%

細骨料：采用中粗黃砂,含泥量不大于1%

外加劑：緩凝減水,泵送劑

（2）、C30耐熱混凝土（耐熱度為450℃）泵送配合比。

水泥：42.5礦渣硅酸鹽水泥或42.5復合水泥

粗骨料：采用玄武巖碎石,粒徑為5~30mm,含泥量不大于1%

細骨料：采用中粗黃砂,含泥量不大于1%

外加劑：緩凝減水劑,泵送劑

2.2配合比上設計要求

承臺混凝土強度為C30，耐熱混凝土部位采用C30耐熱混凝土，耐火度為350℃，要充分利用混凝土后期強度,降低水泥用量,并要求混凝土和易性好,利于泵送，控制混凝土的入模溫度在25℃左右

2.3混凝土澆灌工作安排：

1．攪拌系統：

1.1前期做好砼配合比工作,依據濟鋼周邊的材料及相關廠家的外加劑,在現場監理旁證下進行材料取樣,送檢測中心進行試配,將成果報監理工程師認可后,方能對混凝土實施攪拌.

1.2現場骨料依據天氣情況采取必要的保溫措施,氣溫過高時需搭設高遮陽棚.

1.3攪拌用水:如氣溫過高,可取地下水或加冰塊.

1.4施工機具準備:

(1)兩臺1m3攪拌機，裝載機2臺；混凝土運輸車：10臺；

汽車泵兩臺

(2)現場溜槽10條，振搗棒10套,10套備用;

3、大體積混凝土溫控措施：

本工程施工,大體積混凝土控溫是本次工程施工重點，因此應按降溫考慮，采取相應措施，嚴格控制混凝土入模的最大升值不大于25攝氏度，里外溫差不大于25攝氏度，降溫速度控制在1.5℃/d。

材料控制:

本工程施工拌制混凝土所用的骨料必須清潔,溫度較高時對骨料進行遮蓋。

混凝土溫度監測：

a.測點布置:

考慮到高爐本體基礎采取一次性澆筑,溫度應力測點布置如圖所示,共計溫度測點9處.

b.檢測方法及儀器設備:

采用自動測溫儀及晶體二極管型溫度傳感器,當溫度發生變化時,通過傳感器晶體的電流發生了變化,不同的電流對應不同的溫度,這樣就準確地測得了溫度.

c.測溫方法:

溫度測量設立專門班子,安排技術人員一名,配合人員兩名,第一天到第五天,每兩小時測溫一次;第六天到第十五天,每四小時測溫一次;第十六天到第三十天每八小時測溫一次,并作好記錄.測溫元件應測溫誤差不大于0.3℃,在安裝前必須經過浸水24小時,安裝位置準確,固定牢固,并與鋼筋及固定架金屬元件絕熱,測溫元件的引出線應集中布置并加以保護.

混凝土降溫保證方法:

為了確保降溫工作有效進行,澆注混凝土前預埋Ф100循環水散熱管,在混凝土澆灌24h后開始工作,水口溫度保持20~25℃的差值,經常對水池中的水進行更換,并且控制出水口水溫與構件內部溫差不大于25℃.同時混凝土表面鋪蓋一層薄膜加蓋兩層草袋潤水養護,并每班專派兩人濕水保持混凝土的濕潤,根據測溫記錄進行調整,一般降溫及保溫控制工作不少于21d.依據天氣情況做好基礎大棚搭設的準備工作,隨時應對氣候的變化.

溫度預測：

根據現場混凝土配合比和施工中的氣候情況及養護方案，在混凝土內部預埋9處溫度測孔(預埋Φ48的玻紋管，深度分別為7.5m～0.5,公差1.0m)，利用專用溫度計進行監測測溫，超過規定值則立即采取保溫措施。

4、混凝土澆灌：

（1）本工程承臺澆灌混凝土約為5650m3，屬大體積混凝土施工。為此澆筑混凝土備足夠的混凝土攪拌能力和澆灌速度。

（2）混凝土供應方式：現場混凝土攪拌站平均供應能力48m3/h，能滿足連續澆灌要求。攪拌站共配備10臺混凝土罐車來滿足混凝土的運輸。

（3）由于一次混凝土量大，面積較大，底板混凝土澆灌采用2臺臂長為37m汽車式泵車。

（4）澆筑方法：采用斜面分層，連續推進，自然流淌的施工方法；混凝土澆灌采取由一端向另一端推進，每層澆灌厚為50cm，混凝土自然形成坡度，斜坡水平長度限制在15m以內。

（5）混凝土振搗

根據混凝土泵送時自然形成的流淌斜坡度，在每條澆筑帶前、中、后各布置3道振動器，第1道布置在混凝土卸料點，振搗手負責出管混凝土的振搗，使之順利通過面筋注入底層；第2道設置在混凝土的中間部位，振搗手負責斜面混凝土的密實；第3道設置在坡腳及底層鋼筋處，因底層鋼筋間距較密，振搗手負責混凝土注入下層鋼筋底部，確保下層混凝土的振搗密實。振搗手振搗方向為：下層垂直于澆筑方向自下而上，上層振搗自上而下，嚴格控制振搗棒的移動距離、插入深度、振搗時間，避免各澆筑帶交接處的漏振。

（6）表面處理:

泵送混凝土由于強度高,表面水泥漿較厚,故在混凝土澆筑后至初凝前,應按初步標高進行拍打振實后用長木尺抹平,趕走表面泌水,初凝后至終凝前,用木楔打壓實,緊跟著用鐵抹抹光收縮裂縫。

（7）記錄和報告

記錄內容應包括入模溫度、氣溫、各測點溫度、測溫時間以及所觀察到的相關情況。論文格式。試驗室每天向工程部通報24小時內的溫度場數據。論文格式。

5、大體積混凝土防裂技術措施

1、選用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥；

2、降低混凝土的入模溫度

（1）盡量使用低溫自來水拌制混凝土，使混凝土入模溫度控制在25℃左右。論文格式。

（2）粗骨料覆蓋隔熱

（3）袋裝粉煤灰、外加劑加強庫房通風，降低溫度。

（4）定時檢測混凝土的出罐溫度、入模溫度及澆筑完畢時的溫度。

通過現場觀測基礎表面，未出現任何溫度裂縫。

6、結束語

大體積混凝土施工涉及到設計、施工、環境等諸多方面，為了控制混凝土整體質量，應著重從控制溫度裂縫、減少混凝土收縮、提高混凝土極限拉伸，改善約束程序等方面采取措施。本工程重點從控制原材料及優化施工方案方面采取了一系列措施，取得了較好效果，保證了工程質量。

姓名：穆志成

地址：山東省濟南市濟鋼工程管理部250101

篇7

關鍵詞：機制砂；混凝土；人工砂

中國幅員遼闊，石灰石或卵石資源遍布全國各地，將石灰石或卵石機械破碎，篩分生產機制砂，不僅有充足的數量保證，而且可確保其質量。

一、試驗方案

（一）試驗原材

1．水泥：采用河北唐山冀豐P.O42.5水泥。初凝時間159min，終凝209min，3天抗壓26.2 MPa，3天抗折5.3MPa，28天抗壓48.3MPa，28天抗折7.8MPa。

2．粗骨料：采用5~25mm連續級配卵碎石。表觀密度2720 kg/m3，堆積密度1620 kg/m3，針片狀含量2%，壓碎指標5.8%，泥塊含量0.1%。

3．細骨料：采用河北香河縣生產的機制砂與特細砂，并將機制砂與細砂按照4種不同的比例混合進行性能測試，結果見表1：

表1細骨料各項性能

機制砂細度模數為3.9，河砂細度模數為0.7，經試驗，20%河砂+80%機制砂混合后所得到的人工砂，細度模數為2.9，適合在泵送混凝土中使用，為該幾種混合砂中較理想的組合。

4．粉煤灰：薊縣盤電廠生產的Ⅱ級粉煤灰。

5．礦粉：唐山S95級礦粉。

6．外加劑：保定慕湖恒源新型建材有限公司高效減水劑。摻量2%，減水率為：20%

7．飲用水

（二）試驗依據標準

GB/T50080-2002《普通混凝土拌和物性能試驗方法標準》

GB/T50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》

（三）試驗及結果分析

1．表2設計了C20、C30兩個等級共8個配合比，以對混凝土拌合物及硬化強度進行分析：

圖2砂率與坍落度的關系

表2能夠得出，對于C20、C30機制砂混凝土，當石粉含量低于5%時，混凝土的和易性較差、有輕微的離析泌水現象、粘聚性變差，隨著石粉含量的增加，當石粉含量超過15%時，用水量增加明顯，混凝土粘稠，流動性變差，當石粉含量在8%-12%之間，混凝土工作性較其它石粉摻量的有明顯改善，主要表現混凝土的和易性與工作性有顯著優勢；

表2可以明顯看出，C20、C30機制砂混凝土，當石粉含量在5%～15%之間時，對混凝土的3d、7d、28d強度影響不大，C20、C30混凝土的最佳石粉含量在8%-12%，28d強度能夠達到曲線的峰值。少量的石粉含量能夠增加漿體與界面過渡區的密實度，能夠提高混凝土的強度，當石粉含量超過某一極限時，就會破壞混凝土的密室結構、影響漿骨比，降低混凝土的強度。

圖1表示機制砂混凝土的水膠比與強度的關系同天然河砂配制的混凝土規律一致，表現為水膠比對普通混凝土是最主要的影響因素。圖2中不能明顯的看出砂率與坍落度的關系，需要進一步試驗，但是在實際生產中應用機制砂混凝土的砂率要比天然河砂混凝土的砂率要大些，才能滿足商品混凝土的工作性。

2．機制砂對商品混凝土成本的影響

河北建設集團混凝土分公司通過在香河應用機制砂1年多來的經驗，在滿足混凝土的工作性和保證商品混凝土質量的前提下，經濟效益也不得不考慮，我們簡單對C30普通泵送混凝土的單方成本進行了比較，采用在當地現有原材料的情況下，見表3：

表3混凝土成本對比表

表3可以看出，在香河當地采用細砂與機制砂混摻要比采用優質天然河砂經濟效益明顯，不僅可以擺脫商品混凝土對優質河砂的依賴性，也能夠保證工程質量和進度。

通過1年多的生產經驗，一般來講，相同坍落度的前提下，機制砂的用水量要稍大些，但根據施工條件及結構物等因素考慮，對混凝土的強度影響基本不變，用機制砂配泵送混凝土時，砂率一般比天然河砂的砂率要大一些，防止影響混凝土的工作性；選用的人工砂石粉含量一般控制在8%-12%之間，能夠生產出品質優良的混凝土。

二、結語

篇8

關鍵詞：結構設計，配筋率，最小配筋率，裂縫寬度

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A

一、考慮裂縫寬度限值最小配筋率公式推導

1、單筋矩形截面梁配筋率限值

在單筋矩形截面受彎梁中，根據《混凝土結構設計規范》GB50010-2002（以下簡稱《規范》）相對界限受壓區高度（有屈服點鋼筋），

由截面平衡條件有，得出 ，那么，進而得，根據幾何關系及壓區混凝土達到εcu、受拉區鋼筋應變達到εs，有，得出受壓區高度，，可得到，代入上述有

（1-1）

此配筋率記為發生適筋梁破壞的最大配筋率，其中。

鋼筋伸長率為εs，HPB235為25%，HRB335為18%，HRB400為14%，RRB400為14%，代入公式（1-1）分別求得表2-3.

而《規范》中9.5.1規定受彎構件最小配筋率ρmin取和中的最大值。將表2-1、表2-2和表2-3三者做個比較，由表2-1、表2-2中可以看出最大配筋率的比值在7 -17倍之間，表2-3延伸率的充分運用可顯著降低鋼筋的配筋率，ρ′min

表1-1 發生適筋破壞的最大配筋率ρmax數值

混凝土

型號

鋼筋型號 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 ≤C50 備注

HPB235 0.028 0.035 0.042 0.049 0.056 0.062 0.068

HRB335 0.018 0.022 0.026 0.031 0.035 0.039 0.042

HRB400 0.014 0.017 0.021 0.024 0.027 0.030 0.033

RRB400 0.014 0.017 0.021 0.024 0.027 0.030 0.033

表1-2 最小配筋率ρmin數值

混凝土

型號

鋼筋型號 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 備注

HPB235 0.0024 0.0027 0.0031 0.0034 0.0037 0.0039 0.0041

HRB335 0.002 0.002 0.0021 0.0024 0.0026 0.0027 0.0028

HRB400 0.002 0.002 0.002 0.002 0.0021 0.0023 0.0024

RRB400 0.002 0.002 0.002 0.002 0.0021 0.0023 0.0024

表1-3 考慮延伸率的最小配筋率ρ′min數值

混凝土

型號

鋼筋型號 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 備注

HPB235 0.00048 0.00059 0.00071 0.00083 0.00095 0.0010 0.0011

HRB335 0.00046 0.00057 0.00069 0.00080 0.00092 0.0010 0.0011

HRB400 0.00049 0.00061 0.00073 0.00085 0.00098 0.0011 0.0012

RRB400 0.00049 0.00061 0.00073 0.00085 0.00098 0.0011 0.0012

2、考慮裂縫寬度最小配筋率計算

（1）理論表達式推導

受彎構件中，根據《規范》8.1.2條按荷載效應標準組合并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度(mm):

其中，裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數

受拉區縱向受拉鋼筋的等效直徑，假設僅使用一種型號鋼筋，則有

，假設截面為矩形且未采用預應力鋼筋，則

故有

，將代入上述公式

（1-2）

（2）實例分析

取mm；設截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土為C30，保護層厚度c取25mm，d取16mm，鋼筋選用HRB335，則αcr=2.1，Es=2.0×105N/mm2， f yk =335 N/mm2，f tk = 2.01N/mm2，f ck = 20.1N/mm2，見表2-3。

表1-3 由最小裂縫寬度限值導出的最小配筋率值

混凝土

型號

鋼筋型號 HRB335 HRB400 備注

C30 0.00187 0.00185

C40 0.00184 0.00182

由上表可知，根據裂縫寬度限值推出的最小配筋率數值接近0.002，與規范規定的基本一致，因此可采用0.002限值。

二、與國外取值比較

國外的最小配筋率公式有的根據受力模型并進行一定的修正后得出，如美國、加拿大、德國；有的則是根據實驗和實踐得出的經驗公式，如歐洲、英國。下面我們選取美國、加拿大、歐洲、德國和中國的進行比較，詳見表2-1。

以混凝土強度為C30、鋼筋型號為HRB335為列，計算各國最小配筋百分率如下表2-2。

由表中可以看出，美國規范標準較高，因為其同時滿足抗震要求，中國和歐洲的標準較低，中國與美國、加拿大的標準相差1倍。這些差值的存在體現了各國技術水平、經濟水平和社會發展等國情方面的特殊性和差異性，單純數據靠很難說明孰優孰劣，只有選擇可靠的理論模型、透徹的分析和實驗實踐的論證，才能找出更接近實際的公式和參考值。

表2-1各國非抗震結構最小配筋率公式對照表

國家 公式 注釋

中國 ρmin取和較小值

美國

（新西蘭） 英制

公制 bw，d分別為腹板寬度和截面有效高度，英制單位。

加拿大 （公制） b，d分別為受壓面寬度和截面有效高度。

歐洲(英國) 且不小于0.0015

德國 （公制） ftm為混凝土軸心抗拉強度平均值。

表2-2各國非抗震結構最小配筋率實例計算值對照表（%）

國家 中國 美國

（新西蘭） 加拿大 歐洲

(英國) 德國

數值 0.21 0.42 0.41 0.17 0.25

三、 裂縫限值下的最小配筋率應用

1、應用范圍

按照《規范》8.1.2的規定，本公式可應用在矩形、T形（含倒T形）和I形截面的混凝土受拉、受彎和偏心受壓構件及預應力混凝土軸心受拉、受彎構件中，而對于混凝土軸心受壓和預應力混凝土軸心受壓、偏心受壓構件不適用，而對于e0/h0≤0.55的偏心受壓構件，可不驗算裂縫寬度。

在進行裂縫驗算的同時，還應對結構的撓度進行驗算，通過按荷載效應標準組合并考慮荷載長期作用影響的剛度并利用力學的方法來計算構件在正常使用極限狀態下的撓度，從而達到對結構的裂縫和撓度這兩個變形指標的控制，確保結構安全美觀可靠，實現結構設計的最終目的。

2、最小配筋率的應用

由公式1-2可知，最大裂縫寬度跟保護層厚度c、鋼筋直徑d、混凝土抗壓強度標準值fck成正比，與混凝土抗拉強度設計值ftk、配筋率ρ成反比，由于，均滿足，可知最大裂縫寬度跟fyk成反比。因此要控制裂縫寬度可采取的措施是：

①提高混凝土抗拉強度，即可適當增加混凝土標號，由于混凝土結構抗拉強度較低，故此方法提高的程度有限。

②提高配筋率，在經濟合理的條件下加大鋼筋用量，多配筋可引起工程建造成本的增加，應在經濟性和實用性找到平衡點。

③在保證構造和美觀要求的前提下減小混凝土保護層厚度。

④減小鋼筋直徑，但要做到鋼筋間距符合要求；

⑤減小混凝土抗壓強度，這與第一點對立，混凝土抗壓強度的增加勢必會增大其抗拉強度，可綜合兩者選擇最優化值

結論

通過比較對最小配筋率和最小配筋率數值的比較，得出兩者的差值，為求出最大裂縫寬度條件下的最小配筋率計算提供依據，根據規范給出的最大裂縫寬度公式及限值規定，導出在某一鋼筋直徑下的允許最小配筋率，計算結果顯示，此值與最小配筋率極為接近，可以得出在滿足最小配筋率的情況下，裂縫寬度在可接受之內，不需要再進行裂縫寬度驗算。本文提出了一些減小裂縫寬度的措施，可進一步指導工程實踐活動；最后通過與國外最小配筋率規定值的比較，分析其中的思維方法，找出彼此的差異，把所推導和計算得出的結果應用到具體的設計和研究工作中去。

參考文獻

[] GB50010-2002，混凝土結構設計規范

[2] 滕志明主編，混凝土結構及砌體結構（第二版），2003

篇9

摘要：鳳凰山鐵礦副井使用底卸式吊桶下放混凝土澆筑井壁過程中，在井口地面利用帶式輸送機將混凝土輸送到底卸式吊桶內，使用過程中存在一些不實用的地方。如混凝土下料口漏灰；輸送帶清掃裝置不方便調整；井口有2個以上吊桶接料時，需來回挪動輸送機放料，費時費力費料，勞動強度大，并存在安全隱患。為此，設計制作了旋轉式下料斗和刮板式彈簧清掃器，解決了上述問題，收到了預期效果。

關鍵詞：立井；帶式輸送機；混凝土輸送；旋轉式下料斗；刮板式彈簧清掃器

1工程概況

鳳凰山鐵礦設計生產能力4．0Mt／a，立井開拓。副井井口標高＋52．0m，凈直徑7．5m，井深1208m。其中井頸段30m，采用1000mm厚的C30雙層鋼筋混凝土井壁；井深30～195m段，采用C30單層素混凝土井壁；井深195～217m段，采用C40雙層鋼筋混凝土井壁；井深217～800m段，采用500mm厚的C30單層素混凝土井壁；井深800～1208m段，采用600mm厚的C40單層素混凝土井壁。井筒共有9個單側馬頭門，1個雙側馬頭門，2個管子道。東風井井口標高＋50．0m，凈直徑5．5m，井深889．35m。井深265m以內采用雙層鋼筋混凝土井壁，外壁厚度350mm，內壁厚度500mm，混凝土強度等級分別為C40和C55；井深265m以下采用350mm厚的C30素混凝土井壁。井筒共有4個單側馬頭門，1個休息硐室。

2井筒輔助混凝土輸送系統

2．1提升及懸吊系統

副井采用Ⅴ型鑿井井架。主提升機型號為JKZ－3．6／20，選用3．0m鑿井提升天輪，配5，4和3m3座鉤式吊桶出矸，3m3底卸式吊桶下放混凝土；副提升機型號為JKZ－3．2／15．5，也選用3．0m鑿井提升天輪，配5，4和3m3座鉤式吊桶出矸，3和2m3底卸式吊桶下放混凝土。懸吊系統采用18臺鑿井絞車配懸吊天輪懸吊。東風井采用ⅣG型鑿井井架。主提升機型號為JK－3．0／20，選用3．0m鑿井提升天輪，配5，4和3m3座鉤式吊桶出矸，3m3底卸式吊桶下放混凝土；副提升機型號為2JKZ－3．6×1．85／16E，也選用3．0m鑿井提升天輪，配2m3座鉤式吊桶出矸，2m3底卸式吊桶下放混凝土。懸吊系統采用15臺鑿井絞車配懸吊天輪懸吊。

2．2混凝土輸送及澆筑系統

采用商品混凝土澆筑井壁。混凝土由罐車運至井口后，下放至帶式輸送機料斗內，經輸送帶，由輸料口直接進入底卸式吊桶內，下放到吊盤上的分料盤上，經2根203．2mm鋼絲鎧裝膠管，對稱入模。

3帶式輸送機輸送混凝造應用

3．1初期摸索使用

井筒采用商品混凝土澆筑井壁，需要在井口一側砌筑卸料平臺和鋪設運送底卸式吊桶的軌道，需要5人左右推吊桶、穩吊桶，存在勞動強度大、施工安全性低、人工耗費大等問題。采用一種輸送方式直接將混凝土轉入吊桶內，是解決上述問題的關鍵所在。借鑒收購糧食時，采用帶式輸送機將糧食直接轉入貨車內的做法，決定采用帶式輸送機輸送混凝土［1－2］。根據現場施工條件，調整帶式輸送機下料口傾角，一般控制在水平傾斜向下30°左右［3］。混凝土經過料斗、輸送帶，由下料口直接進入吊桶內［4］。

3．2使用過程中改造

帶式輸送機輸送混凝土已成功應用于副井、東風井混凝土澆筑施工，但也存在一些不實用的地方。如混凝土下料口漏灰；輸送帶清掃裝置不方便調整，隨著清掃片的磨損而逐漸失效，使得混凝土粘在運行的輸送帶上，不僅四處拋灑，還加速輸送帶磨損，存在安全隱患等。為此，現場施工時，不得不增設接料槽。每次施工完畢，施工人員必須用水沖洗輸送機，清掃井口工作面，費時費力費料。另外，井口有2個以上吊桶接料時，需來回挪動輸送機放料，非常不方便。針對以上不足，通過多次實踐摸索，設計制作了旋轉式下料斗（見圖1、圖2）和刮板式彈簧清掃器（見圖3）。首先，帶式輸送機就位后，不需頻繁移動，旋轉式下料斗可任意角度旋轉，便于2個以上吊桶接料；其次，刮板式彈簧清掃器在彈簧的作用下，能自動調整與輸送帶間隙，可及時將輸送帶上粘住的剩余物料刮掉，落入下料斗內。帶式輸送機頭輪下部再增加1套刮板式彈簧清掃器，可進一步清掃輸送帶表面物料。

4應用效果

（1）取消了摘吊桶、推吊桶、掛吊桶、穩吊桶的復雜工序，操作簡單易行，安全可靠。

（2）在原有設備基礎上，增加刮板式彈簧清掃器與旋轉式下料斗，輸送帶物料清掃干凈，不需專人清掃；2個以上吊桶接料，只需轉動下料口下部即可，提高了工效，減少了人工費用1萬元／月，降低了施工成本。

（3）自制的下料斗及清掃裝置不僅成本低，而且降低了設備故障率，提高了輸送機利用率、使用周期及系統運行安全性，減少維護成本約0．5萬元／月；此外，還便于現場施工，省時省力，大大提高了生產效率。

參考文獻：

［1］曲利．向家壩供料線及塔帶機混凝土輸送系統保溫探討［J］．水利技術監督，2011（5）：29－34．

［2］李紅輝，劉錦山．帶式輸送機在斜井施工中的應用［J］．建井技術，2014，35（4）：44－47．

［3］苑亮．立井帶式輸送機輸送混凝土系統改造應用［J］．建井技術，2015，36（S1）：99－101．

篇10

混凝土按強度分成若干強度等級，混凝土的強度等級是按立方體抗壓強度標準值fcu,k劃分的。立方體抗壓強度標準值是立方抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值得百分率不超過5%，即有95%的保證率。混凝土的強度分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十二個等級。

混凝土配合比是指混凝土中各組成材料（水泥、水、砂、石）之間的比例關系。有兩種表示方法：一種是以1立方米混凝土中各種材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一種是用單位質量的水泥與各種材料用量的比值及混凝土的水灰比來表示，例如前例可寫成：C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。長期以來，我國混凝土按抗壓強度分級，并采用“標號”表征。1987年GBJ107-87標準改以“強度等級”表達。DL/T5057-1996《水工混凝土結構設計規范》，DL/T5082-1998《水工建筑物抗冰凍設計規范》，DL5108-1999《混凝土重力壩設計規范》等，均以“強度等級”表達，因而新標準也以“強度等級”表達以便統一稱謂。水工混凝土除要滿足設計強度等級指標外，還要滿足抗滲、抗凍和極限拉伸值指標。不少大型水電站工程中重要部位混凝土，常以表示混凝土耐久性的抗凍融指標或極限拉伸值指標為主要控制性指標。

過去用“標號”描述強度分級時，是以立方體抗壓強度標準值的數值冠以中文“號”字來表達，如200號、300號等。

根據有關標準規定，混凝土強度等級應以混凝土英文名稱第一個字母加上其強度標準值來表達。如C20、C30等。

水工混凝土僅以強度來劃分等級是不夠的。水工混凝土的等級劃分,應是以多指標等級來表征。如設計提出了4項指標C9020、W0.8、F150、εp0.85×10-4,即90 d抗壓強度為20 MPa、抗滲能力達到0.8 MPa下不滲水、抗凍融能力達到150次凍融循環、極限拉伸值達到0.85×10-4。作為這一等級的水工混凝土這4項指標應并列提出,用任一項指標來表征都是不合適的。作為水電站樞紐工程,也有部分廠房和其它結構物工程,設計只提出抗壓強度指標時,則以強度來劃分等級，如其齡期亦為28 d,則以C20、C30表示。

在以標號表達混凝土強度分級的原有體系中，混凝土立方體抗壓強度用“R”來表達。

根據有關標準規定，建筑材料強度統一由符號“f”表達。混凝土立方體抗壓強度為“fcu”。其中，“cu”是立方體的意思。而立方體抗壓強度標準值以“fcu,k”表達，其中“k”是標準值的意思，例如混凝土強度等級為C20時，fcu,k=20N/mm2（MPa），即立方體28d抗壓強度標準值為20MPa。

水工建筑物大體積混凝土普遍采用90d或180d齡期，故在C符號后加齡期下角標，如C9015，C9020指90d齡期抗壓強度標準值為15MPa、20MPa的水工混凝土強度等級，C18015則表示為180d齡期抗壓強度標準值為15MPa。