一、流动性混凝土配比设计方法(体积法) 1、确定原材料物性(比重、吸水率、含水量); 2、确定砂石级配、砂细度模数、空隙率; 3、采用填充法,确定矿粉和粉煤灰使用量; 4、根据理论配比设计程式,根据砂浆坍流度确定所需要的胶凝材料总量和无外加剂时的用水量(空白组实验); 5、结合外加剂减水率,确定外加剂性能和最大掺量; 6、小拌实验,混合料相对理论配比进行调整。 二、流动性混凝土配比设计要点 1、砂石为连续级配,总级配接近富勒曲线(FLC); 2、粗骨料:最大粒径≤25mm,单位每方混凝土含量:0.3-0.35m3; 3、砂率:0.48-0.52; 4、细骨料内粒径≤0.3mm粒料体积和胶凝材料体积共同组成的混凝土工作体积要足够大,单位每方混凝土含量:>0.21m3; 5、外加剂性能、适应性最优; 6、矿粉掺量:25%-33%(占总胶量百分比),根据环境温度和砂含粉量进行调整。 7、粉煤灰掺量:20%-33%(占总胶量百分比),与环境温度和工作体积有关。 三、流动性混凝土原材料要求 1、砂石 对于高流动性混凝土,砂石的优劣直接影响到混凝土的工作性和经济性,目前通过大量实验表明,优质砂石主要有以下特性: (1)合理的级配 评价混凝土中砂石骨料级配是否优质,不仅需单独检测粗、细砂石骨料的级配,更重要是粗、细砂石骨料在一定比率下 (砂率),能否使骨料占混凝土内部最大的体积比,其组成大小所填充的网格结构能发挥特定的强度功能,而且因其大小颗粒间的滚动,获得混凝土所需工作度。因为砂石骨料占最大体积且为自密状态,便可减小胶凝材料用量,实现经济性目的,此时这种骨料的颗粒粒径分布成连续状态且类似富勒曲线FLC。如下图所示: 连续级配砂石骨料,要求砂石级配具有充分的可调性,换言之对于砂石产制设备能够实现2砂+2石,2砂+3石的骨料级配模式生产。 ① 2砂+2石级配划分表
② 2砂+3石级配划分表
上述两种级配模式的骨料,对于在混凝土生产时能更容易获得连续级配的骨料。 (2)其他特性:
以上这些特性不仅要求在矿山选址上需充分考虑,更多的是对骨料生产设备的选型、生产工艺后续对石粉的处理。 设备选型及石粉处理 不同岩种应根据其破碎特性选取合适的破碎设备,已保证针片状、石粉含量等技术指标。下面分别以圆锥破碎机、反击式破碎机对石灰岩的破碎粒度曲线进行图例展现。 圆锥破碎机破碎粒度曲线: 反击式破碎机破碎粒度曲线图: 由上述两图可知,反击式破碎机比圆锥式破碎机更容易产生石粉,因此在粗碎及中碎阶段因避免采用反击破。在制砂整形阶段,无论是采用“石打石”,还是“石打铁”生产原理,其不可避免会带来较大石粉量。因此对于石粉在混凝土工厂的运用应遵循以下流程: 2、胶结材 流动性混凝土最优胶结材组态为:水泥:矿粉:粉煤灰=1:1:1,根据强度等级、施工温度等对矿粉、粉煤灰掺量进行调整。 (1)水泥 水泥应选用硅酸盐水泥42.5及以上强度等级,或普通硅酸盐水泥42.5及以上强度等级,其技术参数符合GB175-2007。 (2)矿粉 a.活性:S95级及以上,7天活性≥75%,28天活性≥95%; b.比表面积≥400㎡/kg; c.其它技术要求符合GB/T 18046-2008规定; d.掺量:25%-33%(占总胶量百分比),根据环境温度和砂含粉量进行调整(17℃为矿粉强度展开零界点)。 (3)粉煤灰 煤灰应选用Ⅱ级及以上等级,相关技术符合GB/T1596-2005相关规定。 掺量:20%-33%(占总胶量百分比),根据工作体积做相应调整。 3、外加剂 流动性混凝土所以有流动性,就是因为外加剂发挥具有的特性所致,所以外加剂的选配,成为流动性混凝土成功与否的重要因素。 a.减水率:≥25%; b.坍损:1小时无坍损; c.含气量:4-7%; d.添加量:根据外加剂性能试验决定其掺量,要求砂浆坍流度≥3000px*cm; e.复配要求:外加剂复配要求根据施工条件、环境温度等对其成分含量(减水、引气、缓凝、防冻等)进行现场生产复配使用。 四、流动性混凝土生产设备及工艺流程要求 混凝土生产设备设计应符合混凝土配比设计及生产工艺流程要求,才能从根本上解决混凝土生产品质和成本问题。 由于流动性混凝土是低胶高性能混凝土,对生产设备和工艺流程有严格的要求,且生产过程配比是动态变化的,而不是固定不变的,要实时根据原材料的变动进行动态调整,例如当砂的吸水率、含水量、细度模数产生变化时,其用水量和配比的各组分也会随之而变,所以必须依托智能配比生产管理系统。 1、称量精度高
2、搅拌匀质性 混凝土匀质性主要取决于搅拌主机的性能及原材料的投料顺序。 (1)搅拌主机一定须为「强拌式」,最好为「水平双轴式」,以刀片加诸于以高分子组成的外加剂与胶结材料以动能的方式混合。 (2)为让胶结材充份混合,先充分搅拌均匀砂浆体,搅拌完成后,再投入粗骨料搅拌(砂浆裹石法)。 (3)合理的投料时序,保证胶结材充分混合的同时,降低搅拌主机的负载。 3、配比智能生产管理系统 生产过程可根据原材料的变动实现配比动态调整。 4、高效率 在满足混凝土匀质性的同时,提高生产效率。 5、高环保 较低能耗、噪音、灰尘和水污染,可结合混凝土配比对污水进行回收使用。 |
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