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混凝土配合比參數——外加劑摻量和(hé / huò)用水量

外加劑摻量和(hé / huò)用水量是(shì)混凝土配合比的(de)重要(yào / yāo)參數,兩者既存在(zài)對立又有相互統一(yī / yì /yí)的(de)關系。兩者相互影響,相互關聯,隻有兩者相互協調,均衡作用,才能獲得滿意的(de)混凝土。在(zài)兩者的(de)确立上(shàng)一(yī / yì /yí)定要(yào / yāo)關注兩者的(de)協調,因爲(wéi / wèi),混凝土拌合物要(yào / yāo)獲得滿意的(de)工作性需要(yào / yāo)有一(yī / yì /yí)定的(de)漿體,并不(bù)是(shì)用水量越低用好。在(zài)配合比設計上(shàng),如果外加劑不(bù)足,一(yī / yì /yí)方面造成用水量增加,另一(yī / yì /yí)方面混凝土動感不(bù)足(流動性差,灰呆滞)。反之(zhī),外加劑過多而(ér)用水不(bù)足,混凝土漿體容易發粘,甚至泌漿。此外,過多的(de)外加劑用量也(yě)容易造成混凝土用水量敏感,混凝土拌合物難以(yǐ)控制。

 

 

1)外加劑用量

 

 

在(zài)水泥、礦物摻合料和(hé / huò)砂石用量一(yī / yì /yí)定的(de)條件下,混凝土用水量和(hé / huò)外加劑摻量存在(zài)一(yī / yì /yí)個(gè)比較合适的(de)組合,能使混凝土的(de)粘聚性、流動性和(hé / huò)保水性達到(dào)相對最佳狀态。在(zài)使用外加劑時(shí),确定摻量時(shí)應有一(yī / yì /yí)個(gè)允許的(de)富餘值以(yǐ)保障混凝土的(de)工作性安全。例如,外加劑的(de)最大(dà)摻量爲(wéi / wèi)2.2%,外加劑摻量确定在(zài)1.8%左右,使外加劑有0.3%0.5%的(de)允許上(shàng)調空間。

 

 

如果設計配合比時(shí),可以(yǐ)先确定用水量,則外加劑摻量可以(yǐ)依據減水率進行評估,再混凝土試配驗證确定。也(yě)可以(yǐ)在(zài)水泥、礦物摻合料和(hé / huò)砂石用量确定的(de)情況下,根據混凝土工作性要(yào / yāo)求,先确定一(yī / yì /yí)個(gè)基準混凝土用水量,再根據外加劑的(de)減水率,估算混凝土用水量的(de)大(dà)緻範圍。例如,碎石最大(dà)粒徑31.5mm,砂細度模數2.6,混凝土坍落度設計值爲(wéi / wèi)180mm,基本用水量爲(wéi / wèi)227.5kg/m3,外加劑摻量爲(wéi / wèi)2.0時(shí),減水率爲(wéi / wèi)25%,則摻加外加劑的(de)混凝土用水量約爲(wéi / wèi)170kg/m3

 

 

外加劑摻量的(de)大(dà)小不(bù)僅受水泥質量的(de)影響,礦物摻合料和(hé / huò)砂石質量也(yě)影響外加劑的(de)作用效果。對于(yú)已經确定的(de)材料組合,最佳用水量和(hé / huò)最佳外加劑摻量都不(bù)相同,應根據試驗确定。試配時(shí)以(yǐ)混凝土拌合物各組分均勻分布,漿體飽滿,拌合物具有滿意的(de)流動度,不(bù)泌水、離析爲(wéi / wèi)判斷準則。

 

 

試配時(shí)如果拌合物坍落度過大(dà),出(chū)現嚴重泌水、離析,調整時(shí)可以(yǐ)先将用水量降下來(lái),也(yě)可以(yǐ)在(zài)降用水量的(de)同時(shí)降低外加劑摻量;如果混凝土拌合物坍落度偏小不(bù)是(shì)太多,可以(yǐ)适當調整外加劑摻量0.1%左右;若混凝土拌合物坍落度偏小太多,則應根據經驗調整用水量,混凝土用水量提高5kg/m3,混凝土拌合物坍落度可增加20mm。至于(yú)外加劑摻量變化增加0.1%,混凝土拌合物坍落度變化多少,應通過試驗确定,因爲(wéi / wèi)不(bù)同品種外加劑甚至同品種不(bù)同廠家的(de)外加劑差異很大(dà)。

 

 

當外加劑摻量一(yī / yì /yí)定時(shí),存在(zài)一(yī / yì /yí)個(gè)臨界用水量,即用水量大(dà)于(yú)該值時(shí),混凝土拌合物容易離析、泌水。如果混凝土的(de)用水量在(zài)臨界用水量附近時(shí),生産混凝土時(shí)會給質量控制帶來(lái)難度,用水量的(de)細微變化将會引起混凝土拌合物狀态的(de)巨大(dà)變動,砂石含水率的(de)變化,會讓人(rén)誤誤以(yǐ)爲(wéi / wèi)外加劑質量有問題,其實是(shì)配合比的(de)問題。

 

 

2)用水量

 

 

水泥标準稠度用水量、粉煤灰需水量比以(yǐ)及礦物摻合料流動度比的(de)大(dà)小都會影響到(dào)混凝土用水量,但混凝土坍落度對用水量的(de)影響是(shì)最直接的(de)。雖然随着外加劑的(de)使用,混凝土拌合物坍落度的(de)大(dà)小不(bù)再與用水量有直接的(de)關系,即在(zài)用水量一(yī / yì /yí)定的(de)情況下,調整外加劑摻量也(yě)可以(yǐ)改變混凝土坍落度。但是(shì),如果混凝土坍落度要(yào / yāo)求較大(dà),用水量較少,在(zài)水膠比一(yī / yì /yí)定的(de)情況下,混凝土漿體偏低,僅僅靠增加外加劑摻量很多獲得滿意的(de)混凝土工作性,甚至過大(dà)的(de)外加劑摻量可能引起離析、泌水。對于(yú)水泥、礦物摻合料和(hé / huò)砂石比例确定時(shí),要(yào / yāo)拌制一(yī / yì /yí)定坍落度的(de)混凝土,可能存在(zài)一(yī / yì /yí)個(gè)最少用水量,低于(yú)該值時(shí),外加劑很難發揮出(chū)良好的(de)作用。

 

 

混凝土原材料變差,容易造成混凝土原材料與外加劑适應性變差,減水率降低。生産時(shí)應注意觀察原材料的(de)變化,利用外加劑控制混凝土用水量,不(bù)能一(yī / yì /yí)味地(dì / de)靠增加用水量來(lái)提高混凝土工作性。尤其是(shì)使用聚羧酸減水劑時(shí),對砂石含泥量和(hé / huò)石粉含量更敏感,所以(yǐ)在(zài)遇到(dào)具體的(de)問題時(shí),适當提高外加劑摻量。

 

 

3)用水量和(hé / huò)外加劑用量的(de)确定

 

 

在(zài)用水量的(de)問題上(shàng),應堅持最低水膠比法則,低用水量法則是(shì)指在(zài)滿足工作性條件下盡量減少用水量。提高混凝土用水量的(de)後果是(shì):混凝土内部孔隙率增加、吸水率和(hé / huò)滲透性增大(dà)、水密性降低,幹縮裂縫出(chū)現的(de)幾率加大(dà);骨料與水泥石界面粘結力和(hé / huò)鋼筋與灌漿料握裹力減小;混凝土幹濕體積變化率加大(dà)和(hé / huò)抗風化、化學侵蝕能力降低。堅持最小漿體用量法則,漿體太多不(bù)利于(yú)混凝土體積穩定性,混凝土内部發生收縮裂縫的(de)概率增加;漿體太少,包裹骨料的(de)厚度不(bù)夠,混凝土流動性降低,也(yě)不(bù)利于(yú)耐久性。

 

 

1 用水量和(hé / huò)膠凝材料用量推薦表

 
 

注:①對于(yú)路面、地(dì / de)坪等坍落度要(yào / yāo)求較低時(shí),用水量可以(yǐ)降低10kg/m3

 

 

外加劑是(shì)當代混凝土的(de)重要(yào / yāo)組成部分,外加劑摻量的(de)方法可以(yǐ)按下面公式确定:

 

式中:μ——外加劑摻量(%)

 

 

μ0——外加劑飽和(hé / huò)摻量(%)

 

 

β0——外加劑飽和(hé / huò)減水率%)

 

 

W0一(yī / yì /yí)坍落度79cm的(de)基準混凝土用水量,與石子(zǐ)最大(dà)粒徑有關:

 

 

2 石子(zǐ)最大(dà)粒徑與基準用水量的(de)關系

 

 

W——配制混凝土的(de)用水量(kg/m3)

 

 

Δη——坍落度從79cm提到(dào)1624cm所需的(de)減水率增量

 

 

Δη=0.005×T0一(yī / yì /yí)0.04

 

 

T0——配制混凝土的(de)初始坍落度1624cm


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