混凝土生產(chǎn)是將理論配合比轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)配合比完成生產(chǎn)澆筑的過程,混凝土生產(chǎn)配合比是以實驗室理論設(shè)計的混凝土配合比為基礎(chǔ),為指導(dǎo)進行混凝土生產(chǎn)的。但生產(chǎn)過程中原材料不可避免發(fā)生這樣和那樣的變化,造成理論配合比偏離實際生產(chǎn)需求,需要進行必要的修正和調(diào)整以保證混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定性?;炷僚浜媳鹊恼{(diào)整不是隨意進行的,應(yīng)以了解所使用原材料與配合比設(shè)計所用原材料的差異及變化情況,再根據(jù)兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系進行調(diào)整。因此,混凝土生產(chǎn)配合比的調(diào)整不是盲目進行的,而是建立在對所用原材料充分了解的基礎(chǔ)上。要想快速調(diào)整出符合工程需求的混凝土狀態(tài),需要平時多做試驗,多積累數(shù)據(jù)總結(jié)其內(nèi)在聯(lián)系規(guī)律。只有平時多試驗總結(jié),才能做到調(diào)整時快速、準(zhǔn)確。
(一)生產(chǎn)變化是配合比調(diào)整的前提
混凝土生產(chǎn)時與配合比設(shè)計時發(fā)生變化是配合比調(diào)整的前提。混凝土生產(chǎn)時發(fā)生的變化既包括原材料方面的也包括氣候、混凝土狀態(tài)及施工工藝的具體要求。
(1)砂、石含水率、顆粒級配、粒徑、含泥量等發(fā)生變化
砂、石含水率會因砂、石所處的不同區(qū)域及進料時間發(fā)生變化,造成混凝土坍落度發(fā)生變化。砂子的細度模數(shù)變化0.2,砂率相應(yīng)增減1%~2%;砂石級配不合格或采用單級配時,砂率應(yīng)適當(dāng)提高2%~3%;石子最大粒徑降低一個等級,砂率增減2%~3%;砂石的針片狀含量增大,針片狀含量變化5%左右,砂率應(yīng)調(diào)整2%~3%;砂子含石量的變化應(yīng)及時調(diào)整砂率;砂子含水率變化2%左右,會使混凝土的坍落度發(fā)生顯著變化,如單方混凝土砂子用量為800kg,砂含水率變化2%,則混凝土單方用水量變化15kg左右,混凝土坍落度將波動40~60mm。因此,生產(chǎn)混凝土?xí)r應(yīng)隨時注意砂、石含水率的變化,并按規(guī)定調(diào)整配合比中的用水量。在生產(chǎn)過程中要求質(zhì)量控制人員經(jīng)常查看料場原材料的使用情況,根據(jù)實際情況進行有效控制混凝土質(zhì)量。
(2)膠凝材料用水量發(fā)生變化
水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量變化,通過試驗室的復(fù)試可以發(fā)現(xiàn)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的變化,水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量波動1%,混凝土用水量將波動3~5kg/m3。
礦物摻合料的需水量與等級、廠家等,有很大的不同。礦物摻合料需水量的變化直接影響混凝土的坍落度,如粉煤灰需水量變化1%,將要影響減水劑減水率1%,才能保證混凝土初始坍落度不發(fā)生變化。
(3)外加劑減水率發(fā)生變化
外加劑減水率的變化對混凝土用水量的影響非常顯著,減水率高時,用水量減少,水膠比降低,混凝土強度提高。但是減水率過高時,會使混凝土對用水量變化十分敏感,難以控制,很容易出現(xiàn)離析、泌水現(xiàn)象。
(4)混凝土坍落度損失的變化
由于運輸距離、運輸時間、氣候變化、施工速度等,常常會造成混凝土坍落度損失。運輸時間長、溫度高、氣候干燥,坍落度損失就大;反之,坍落度損失就小。在炎熱條件下,混凝土拌合物的需水量隨溫度升高而增加,其增加的需水量可用下列經(jīng)驗公式得出:W=(t-20)×0.7(t為混凝土處于高溫季節(jié)施工時的溫度)。在夏季氣溫高于20℃時,溫度每增加10~15℃,應(yīng)增加用水量2%~4%或外加劑摻量增加0.1%~0.2%。運距每增加10~15km,增加用水量5~8kg或外加劑摻量增加0.1%~0.2%,也可采用二次添加外加劑或采取對骨料澆水降溫的辦法,減小坍落度損失。
(5)現(xiàn)場施工需要
施工現(xiàn)場由于澆筑部位不同,對混凝土坍落度要求也不一樣,例如大體積混凝土施工時,在后期為了有利于收尾(頭)或因泵送距離縮短可適當(dāng)減小坍落度。
(二)混凝土配合比調(diào)整的基本要求
實際生產(chǎn)過程中,可根據(jù)需要調(diào)整混凝土配合比,但調(diào)整時要求:
(1)調(diào)整要有足夠的理由和依據(jù),防止隨意調(diào)整,見表1。
表1???配合比調(diào)整規(guī)定
混凝土拌合物不良狀態(tài) | 調(diào)整措施 |
坍落度小于要求,黏聚性和保水性合適 | 保持水膠比不變,增加水泥漿用量,相應(yīng)減少砂石用量(砂率不變) |
坍落度大于要求,黏聚性和保水性合適 | 保持水膠比不變,增加水泥漿用量,相應(yīng)增加砂石用量(砂率不變) |
坍落度合適,黏聚性和保水性不好 | 保持砂石總量不變,增加砂率。或保持水膠比不變,調(diào)整膠凝材料用量,相應(yīng)調(diào)整砂石用量 |
砂漿含量過多 | 減少砂率(保持砂石總量不變,提高石子用量,減少砂用量) |
(2)混凝土配合比調(diào)整應(yīng)不影響混凝土質(zhì)量,通常情況下,調(diào)整過程中混凝土水膠比不能發(fā)生變化。加強生產(chǎn)水膠比的監(jiān)控,水膠比不僅是決定混凝土強度的主要因素,也是影響混凝土硬化后耐久性的主要因素,水膠比一經(jīng)確定,不得隨意更改。但在實際生產(chǎn)過程中確實存在用水量與配合比設(shè)計用水量的差別,使水膠比發(fā)生改變。在混凝土生產(chǎn)過程中控制混凝土質(zhì)量的核心內(nèi)容是控制生產(chǎn)用水量,使混凝土實際水膠比在±0.02范圍以內(nèi)浮動,將混凝土28d強度值在表2的范圍內(nèi)變化,保證混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定性。水膠比每降低0.01%,混凝土強度增長4%左右;水膠比變化0.05~0.1,砂率變化1%~2%。
表2生產(chǎn)控制強度建議表
強度等級 | C10 | C15 | C20 | C25 | C30 | C35 |
控制強度(MPa) | 14±2 | 18±2 | 24±3 | 30±3 | 36±4 | 41±4 |
強度等級 | C40 | C45 | C50 | C55 | C60 | 供參考 |
控制強度(MPa) | 47±4 | 52±4 | 59±5 | 65±5 | 68±5 |
(3)調(diào)整配合比必須按規(guī)定程序進行,要有技術(shù)質(zhì)量部門或由技術(shù)質(zhì)量部門授權(quán)的專業(yè)技術(shù)人員按照規(guī)定進行。試驗員調(diào)整配合比應(yīng)遵守以下規(guī)定:砂率允許調(diào)整±2%,外加劑允許調(diào)整膠凝材料用量的±0.2%,用水量允許調(diào)整5~10kg/m3,對超出上述范圍應(yīng)向試驗室主任或技術(shù)負責(zé)人申請。膠凝材料的調(diào)整相對復(fù)雜(表3和表4),原則上不允許試驗員調(diào)整膠凝材料用量。
表3膠凝材料隨不同因素變化規(guī)律
序號 | 因素變化內(nèi)容 | 膠凝材料調(diào)整范圍 |
1 | 混凝土強度變化5~10MPa | 變化35~70kg/m3 |
2 | 水泥強度等級每差一個等級 | 變化40kg/m3左右 |
3 | 坍落度變化20~30mm | 變化15~20kg/m3左右 |
4 | 砂子細度模數(shù)相差一檔 | 變化15~20kg/m3左右 |
5 | 粗骨料最大粒徑相差一檔 | 變化30~40kg/m3左右 |
6 | 氣溫高低每差10℃ | 增減20kg/m3左右 |
4原材料質(zhì)量對水泥用量的影響
原材料 | 影響因素 | 品質(zhì)(%) | 增加水泥量(kg) | 備注 |
礦物摻合料 | 需水量比 | <100 | 0 | 減少相應(yīng)的礦物摻合料用量,增加外加劑摻量獲得滿意的工作性 |
100~105 | 10 | |||
105~115 | 20 | |||
細骨料 | 細度模數(shù)和級配 | 2.3~3.0(II區(qū)) | 0 | 應(yīng)根據(jù)細度模數(shù)、含泥量綜合確定,最后相加取得 |
3.1~3.4(I區(qū))
2.0~2.3(III區(qū)) |
8 | |||
3.4~3.7(I區(qū))
1.7~2.0(III區(qū)) |
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 | 應(yīng)根據(jù)空隙率與針片狀取值相加取得 |
41~43 | 8 | |||
>43 | 15 | |||
針片狀 | <8 | 0 | ||
8~13 | 10 | |||
13~20 | 20 |
(4)混凝土配合比調(diào)整要做好記錄,以便可查,可溯源。
(5)混凝土配合比調(diào)整后,要及時試驗,查看混凝土狀態(tài)及試塊成型,檢測調(diào)整目標(biāo)與實際的差距,總結(jié)經(jīng)驗。
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