高寒地区混凝土配合比设计及应用.pdf

第 3 6 卷 第 4 期 2 0 1 4 年 8 月 山 东 S h a n d o n g 冶 金 Me t a l l u r g y V0 1 _ 3 6 N0 ．4 Au g us t 2 0 1 4 ““ ““ “ {经验 交流 } 牛 1 1 竹竹竹1 竹竹 P 高寒地区混凝土配合比设计及应用 尹起亮 ， 温国梁 ， 白梅荣 ( 山东省水利勘测设计院， 山东 济南 2 5 0 0 1 3 ) 摘要： 昼夜温差大的高寒地区， 由于自然条件恶劣， 对混凝土的抗冻融性提出了较高要求。为了配制出满足要求的混凝 土， 在进行混凝土配合比设计时通过掺加高效引气减水剂、 降低水灰比等， 提高混凝土的密实性和引入一定量的有益气泡， 从而达到增强混凝土抗冻性的目的。 关键词 ： 混凝土 ； 抗冻性 ； 配合 比 中图分类号： T U 5 2 8 文献标识码： B 文章编号： 1 0 0 4 — 4 6 2 0 ( 2 0 1 4 ) 0 4 — 0 0 8 0 — 0 2 1 前言 2 原材料检测 日喀则地区位于我国西南边陲， 平均海拔4 0 0 0 m以上 ， 日平均气温低 、 温差大， 恶劣的气候条件对 混凝土的耐久性能提出更高的要求。对高寒地区来 说 ， 混凝土的耐久性主要指混凝土抵御冻融破坏的 能力 。温度 由正温到负温反复变化 ， 再加上干湿交 替变化 ， 混凝土就会发生冻融破坏 ， 温度变幅越大 ， 正负变化越频繁， 冻融破坏越厉害。因此， 对该地区 的工程混凝土进行配合 比设计时要充分考虑高抗冻 性 ， 一般应 达到 3 0 0 次冻融循环以上 ， 以此为 出发 点 ， 进行了配合比试验研究。 为了配制出满足要求的混凝土 ， 首先对原材料 进行优选。充分考虑各种材料 的产地 、 质地 、 价格 、 运距 、 产量等因素 ， 对比较理想的原材料取样 ， 根据 相应的标准进行试验检测。 2 ． 1 水 泥 选用西藏某厂家P ． 0 4 2 ． 5 级水泥 ， 根据通用硅酸 盐水泥 G B l 7 5 —2 0 O 7 标准要求 ， 对水泥 比表面积 、 凝结时间、 安定性 、 标准稠度用水量 、 胶砂强度等参 数进行检测， 检测结果见表 1 。 表 1 水泥物理力学指标检测结果 水泥是影响混凝土强度 、 抗冻性、 抗渗性和抗侵 蚀性等特性的主要材料。 2 - 2 粗骨料 粗骨料为 萨迦 县雄玛乡生产 的碎 石 ， 粒径为 5 —2 0 mm、 2 0 —4 0 mm， 对粗骨料 的表观密度 、 含 泥 量 、 泥块含量 、 针片状颗粒含量 、 超逊径颗粒含量等 参数 ， 依据水工混凝土试验规程 S L 3 5 2 --2 0 0 6 进行 检测 ， 检测结果见表2 。 表 2粗骨料检测结果 检测石子粒径 表观密度／含泥量 压碎 泥块 针片状超逊径含量， ％ 项 目 范 围／ mm( k g i l l 。 ) ， ％ 指标／ ％ 含量， ％ 含量／ ％ 超径 逊径 标 准值 i>25 5 0 ≤1 ． 0 ≤2 0 不允许 ≤1 5 <5 12 5 0 0 不允许 ≤3 检测值 2 5 9 0 1 6 0 0 0 1 ． 8 2 ． 3 2 3 8 2 ． 4 外加剂 外加剂为西藏某公司生产的引气减水剂， 型号 尹起亮等 高寒地区混凝土配合比设计及应用 2 0 1 4 年第4 期 为 S J 一 1 ， 建议掺量为 1 ． O ％。对外加剂的减水率 、 泌 水率 比、 含气量 、 凝结时间之差 、 抗压强度比等参数 ， 依据混凝土外加剂 G B 8 0 7 6 --2 0 0 8 进行检测 ， 检测 结果详见表 4 。 表4 外加剂质量检测结果 经过检测 ， 以上选用的各种原材均满足相应规 范 、 规程要求， 可以用于该混凝土的配制。 3 抗冻性能试验 混凝土抗冻性 能即混凝土抵御冻融破坏的能 力 ， 或混凝 土在饱水状态下 ， 经受多次冻融循环作 用 ， 保持强度和外观完整性的能力 ， 是混凝土耐久性 最重要的指标之一。硬化混凝土因冻融循环而劣化 与混凝土本身复杂的微观结构有关。一般认为 ， 处 于饱水状态下的混凝土中的毛细管在冰结温度时存 在结冰水和过冷水 ， 结 冰的水产生体积膨胀及过冷 的水发生迁移 ， 形成各种内压 ， 使混凝土结构内部因 胀力而损伤 ， 在 多次冻融循 环作用后 ， 损伤逐步加 剧 ， 最终导致混凝土结构开裂和散裂。水胶 比的降 低， 水化产物的增加， 孔结构的改善， 都将使砼的密 实性增加， 从而使砼的抗冻性得到提高。 进行抗冻性试验 的混凝土配合 比见表 5 ， 水灰 比调整0 ． 0 3 ， 砂率相应增减 1 ％。 表 5混凝土 配比表 编 水泥／ 砂／ 石子／ ( k g m ) 外加剂／砂率／ 水灰 号( k g m- )( k g m )5～2 0mm 2 0～4 0mm ( k g m ) ％ 比 A 41 7 5 9 9 4 65 6 9 8 4 ． 1 7 3 4 0 ． 41 B 4 5 0 5 7 0 4 6 4 6 9 5 4 ． 5 0 3 3 O- 3 8 C 48 8 5 41 46 0 6 9 0 4 ． 8 8 3 2 0 _ 3 5 A 、 B 、 C三组配合比经拌制测得坍落度、 含气量 分别为 ： 2 2 0 m m、 5 ． 0 ， 1 9 5 mm、 4 ． 3 ， 1 6 5 m m、 3 ． 7 。在 标准 条件下养护 2 8 d 后 ， 测得抗 压强度值分别 为 ( 上接第7 9 页) 图 1 液压系统改进设计 3 6 ． 7 MP a 、 4 5 ． 1 M P a 、 4 9 ． 5 MP a ， 故选用水灰 比为0 ． 3 8 的 B组 混凝 土配合 比进 行抗冻试验 ， 循环 次数为 4 ． 3 ， 结果见表 6 。由表 6 可以看出， 该配合 比满足设 计要求 。 表 6混凝土 的抗 冻能 力试验 ％ 4 几点建议 ’ 1 ) 严把质量关 ， 对进场的原材料按规范 、 规程要 求进行全面检测。 2 ) 混凝土拌和时， 原材料计量偏差应严格控制 在规范允许偏差之 内， 水泥 1 ％， 砂石骨料 2 ％， 夕 加齐 0 1 ％。 3 ) 3 n 强养护 。要浇制 出优质的混凝土产品， 就 必须加强养护 ， 尤其是掺用高掺量混凝土外加剂时 ， 更应加强混凝土的养护。精心养护不仅可保证混凝 土耐久性 ， 还可以防止表面的水分散失 ， 不产生塑性 收缩和裂缝。 4 ) 含气量的大小与混凝土经受抗冻融循环的能 力密切相关 ， 含气量越大混凝土抗冻融能力越强 。 但是， 每增加 1 ％的含气量， 保持水泥用量和水灰比 不变时， 混凝土2 8 d 抗压强度下降4 ％左右 ， 因此 ， 含 气量并不是越高越好。 ●0● 0● ◇●： ：>● —0●0● - ： ：’ 此改进设计 已经应用于生产中， 应用表明， 两液 压缸 同步效果 良好 ， 有利于钢铁平面烧结生产线 的 顺利生产， 降低 了生产成本。 参考文献 ： [ 1 ] 周士昌， 曹鑫铭． 液压系统设计图集[ M] ． 北京： 机械工业出版 社 。 2 0 0 3 ． [ 2 ] 雷天觉， 杨尔庄， 李寿刚．新编液压工程手册[ M] ￡ 京 ： 北京理 工大学 出版社 ， 1 9 9 8 ． [ 3 ] 陈启松 ， 余鲁五． 液压传动与控制手册[ M] ． 上海 ： 上海科学技 术 出版社 ， 2 0 0 3 ． 81