混凝土配合比的调整方式样本.doc

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新拌混凝土配合比调整

混凝土拌合物的初始状态是衡量配合比好坏最直观的方法, 在混凝土配合比试拌的过程中, 往往会遇到一些工作性不能满足要求的情况。引起这些现象的原因多种多样, 有混凝土配合比设计方面的, 有原材料质量方面的, 也有外加剂与混凝土原材料相容性方面的。要找到问题的原因所在, 才能有效调整混凝土的工作性, 以下几点是根据一些混凝土拌合物常见的状态而采取的一些方法, 希望有所帮助, 同时也需要大家多多总结。
( 一) 混凝土坍落度不符合要求, 黏聚性和保水性合适
混凝土体系中浆体填充砂石混合骨料的空隙略有富裕才能在骨料表面形成润滑层, 使浆体推动骨料运动。富裕浆体增大,混凝土的坍落度也随之增大, 有研究表明, 包裹在骨料表面的浆体厚度每增加3μm, 混凝土坍落度增大30~50mm。混凝土浆体用量每增加10L/m3, 混凝土坍落度增大20mm左右。当混凝土坍落度小于设计坍落度时, 黏聚性和保水性较好时, 应保持水胶比不变, 增大浆体用量或适当提高外加剂用量; 当坍落度大于混凝土设计坍落度时, 应保持水胶比不变, 减少浆体用量或适当降低外加剂用量。
( 二) 混凝土坍落度合适, 黏聚性和保水性不好
混凝土坍落度能够满足设计要求, 混凝土拌合物黏度较低, 保水性能较差, 虽然没有明显泌水现象, 但存在部分粗骨料无浆体包裹。遇到这种情况一般能够从两方面着手: 一方面增加细骨料用量, 降低粗骨料用量; 另一方面是保持水胶比不变适当增加浆体用量, 相应调整砂石用量。
( 三) 混凝土砂浆含量过多
混凝土拌合物砂浆过多, 石子含量较少, 造成混凝土发散, 流动性较差。针对这一现象, 能够降低砂的用量, 增加石子用量。如果调整后砂石用量比例合适, 但混凝土依然发散, 流动性差, 应适当增加浆体用量, 增加混凝土黏聚性。
( 四) 混凝土泌水、 抓底
混凝土拌合物拌合时流动性和保水性都很好, 一旦停止拌合就慢慢泌水, 下沉的石子紧紧地与铁板黏结在一起, 很难用铁锹等工具铲动, 这一现象称为抓底、 板结。产生抓底、 板结的主要原因是外加剂掺量敏感, 外加剂用量或用水量提高2~3kg/m3, 就会出现泌水。遇到这种情况, 应适当降低外加剂掺量, 或提高砂率, 使用细度模数较小的砂。
( 五) 混凝土流动性差
混凝土拌合物坍落度、 保水性均能够满足要求, 就是混凝土拌合物看起来像用水拌合的, 动感不足。造成这种现象的原因很可能是混凝土中起分散作用的外加剂有效成分不足, 能够适当提高外加剂用量, 必要时需要降低用水量, 提高混凝土的流动性, 又不至于泌水。

混凝土在生产过程中应根据实际情况, 对”混凝土配合比”所规定的配合比进行调整。
( 一) 配合比调整的原因
( 1) 砂、 石含水率、 颗粒级配、 粒径、 含泥量等发生变化
砂、 石含水率会因砂、 石所处的不同区域及进料时间发生变化, 造成混凝土坍落度发生变化。砂子的细度模数变化0.2, 砂率相应增减1%～2%; 砂石级配不合格或采用单级配时, 砂率应适当提高2%～3%; 石子最大粒径降低一个等级, 砂率增减2%～3%; 砂石的针片状含量增大, 针片状含量变化5%左右, 砂率应调整2%～3%; 砂子含石量的变化应及时调整砂率; 砂子含水率变化2%左右, 会使混凝土的坍落度发生显著变化, 如单方混凝土砂子用量为800kg, 含水率变化2%, 则混凝土单方用水量变化15kg左右, 坍落度浮动40～60mm。因此, 生产混凝土时应随时注意砂、 石含水率的变化, 并按规定调整配合比中的用水量。在生产过程中要求质量控制人员经常查看料场原材料的使用情况, 根据实际情况进行有效控制混凝土质量。
( 2) 胶凝材料用水量发生变化
水泥标准稠度用水量变化, 经过试验室的复试能够发现水泥标准稠度用水量的变化, 水泥标准稠度用水量波动0.1%, 混凝土用水量将波动3～5kg/m3。
矿物掺合料的需水量与等级、 厂家等, 有很大的不同。矿物掺合料需水量的变化直接影响混凝土的坍落度, 如粉煤灰需水量变化1%, 将要影响减水剂减水率1%, 才能保证混凝土初始坍落度不发生变化。
( 3) 外加剂减水率发生变化
外加剂减水率的变化对混凝土用水量的影响非常显著, 减水率高时, 用水量减少, 水胶比降低, 混凝土强度提高。可是减水率过高时, 会使混凝土对用水量变化十分敏感, 难以控制, 很容易出现离析、 泌水现象。
( 4) 坍落度损失的变化
由于运输距离、 运输时间、 气候变化、 施工速度等, 常常会造成混凝土坍落度损失。运输时间长、 温度高、 气候干燥, 坍落度损失就大; 反之, 坍落度损失就小。在炎热条件下, 混凝土拌合物的需水量随温度升高而增加, 其增加的需水量可用下列经验公式得出: W＝( t－20) ×0.7( t为混凝土处于高温季节施工时的温度) 。在夏季气温高于20℃时, 温度每增加10～15℃, 应增加用水量2%～4%或外加剂掺量增加0.1%～0.2%。运距每增加10～15km, 增加用水量5～8kg或外加剂掺量增加0.1%～0.2%, 也可采用二次添加外加剂或采取对骨料浇水降温的办法, 减小坍落度损失。
( 5) 现场施工需要
施工现场由于浇筑部位不同, 对混凝土坍落度要求也不一样, 例如大致积混凝土施工时, 在后期为了有利于收尾( 头) 或因泵送距离缩短可适当减小坍落度。
( 二) 混凝土配合比调整的基本要求
实际生产过程中, 可根据需要调整混凝土配合比, 但调整时要求:
( 1) 调整要有足够的理由和依据, 防止随意调整, 见表1。
表1 配合比调整规定
混凝土拌合物不良状态
调整措施
坍落度小于要求, 黏聚性和保水性合适
保持水胶比不变, 增加水泥浆用量, 相应减少砂石用量( 砂率不变)
坍落度大于要求, 黏聚性和保水性合适
保持水胶比不变, 增加水泥浆用量, 相应增加砂石用量( 砂率不变)
坍落度合适, 黏聚性和保水性不好
保持砂石总量不变, 增加砂率。或保持水胶比不变, 调整胶凝材料用量, 相应调整砂石用量
砂浆含量过多
减少砂率( 保持砂石总量不变, 提高石子用量, 减少砂用量)
( 2) 调整应不影响混凝土质量, 一般情况下, 调整过程中混凝土水胶比不能发生变化。加强生产水胶比的监控, 水胶比不但是决定混凝土强度的主要因素, 也是影响混凝土硬化后耐久性的主要因素, 水胶比一经确定, 不得随意更改。但在实际生产过程中确实存在用水量与配合比设计用水量的差别, 使水胶比发生改变。在混凝土生产过程中控制混凝土质量的核心内容是控制生产用水量, 使混凝土实际水胶比在±0.02范围以内浮动, 将混凝土28d强度值在表2的范围内变化, 保证混凝土质量的稳定性。水胶比每降低0.01%, 混凝土强度增长4%左右; 水胶比变化0.05～0.1, 砂率变化1%～2%。
表2 生产控制强度建议表
强度等级
C10
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
控制强度MPa
14±2
18±2
24±3
30±3
36±4
41±4
47±4
52±4
59±5
65±5
68±5
( 3) 调整配合比必须按规定程序进行, 要有技术质量部门或由技术质量部门授权的专业技术人员按照规定进行。试验员调整配合比应遵守以下规定: 砂率允许调整±2%, 外加剂允许调整胶凝材料用量的±0.2%, 用水量允许调整5~10kg/m3, 对超出上述范围应向试验室主任或技术负责人申请。胶凝材料的调整相对复杂( 表3和表4) , 原则上不允许试验员调整胶凝材料用量。
表3 胶凝材料随不同因素变化规律
序号
因素变化内容
胶凝材料调整范围
1
混凝土强度变化5~10MPa
变化35~70kg/m3
2
水泥强度等级每差一个等级
变化40kg/m3左右
3
坍落度变化20~30mm
变化15~20kg/m3左右
4
砂子细度模数相差一档
变化15~20kg/m3左右
5
粗骨料最大粒径相差一档
变化30~40kg/m3左右
6
气温高低每差10℃
增减20kg/m3左右

表4 原材料质量对水泥用量的影响
原材料
影响因素
品质( %)
增加水泥量( kg)
备注
矿物掺合料
需水量比
<100
0
减少相应的矿物掺合料用量, 增加外加剂掺量获得满意的工作性
100~105
10
105~115
20
细骨料
细度模数和级配
2.3~3.0( II区
0
应根据细度模数、 含泥量综合确定, 最后相加取得
3.1~3.4( I区) 2.0~2.3( III区)
8
3.4~3.7( I区) 1.7~2.0( III区)
15
含泥量或 MB值
<5( 0.5)
0
5~8( 0.5~1)
10
8~10( 1.0~1.4)
20
粗骨料
空隙率
38~40
0
应根据空隙率与针片状取值相加取得
41~43
8
>43
15
针片状
<8
0
8~13
10
13~20
20