C25:水泥強度:32.5Mpa 卵石混凝土 水泥富餘係數1.00 粗骨料最大粒徑20mm 塔羅度35~50mm
每立方米用料量:水:190 水泥:463 砂子:489 石子:1258 配合比為:0.41:1:1.056:1.717砂率28% 水灰比:0.41
商品混凝土也稱為水下澆築商品混凝土,是一種在幹處進行拌制,在水下澆築和硬化,不會像普通商品混凝土那樣,在水的作用下集料與水泥漿發生分離的新型商品混凝土。水下不分散商品混凝土具有高黏聚力,抗分散、離析效能,並能在水下自流平、自密實形成優質、均勻的商品混凝土。水下不分散商品混凝土著眼於材料體系本身性質的改善,這種新的商品混凝土技術,在建築基坑工程應用前景非常廣泛。
水下灌注樁由於在水下成型,施工條件苛刻,必須連續不間斷施工,防止斷樁;水下商品混凝土要求滿足粘稠性即在水中時水泥不流失,骨料不離析;同時由於水下商品混凝土不能振搗,需要其能滿足自流平和自密實效能,因此一般水下商品混凝土均需要很大的流動性。根據標準DL/T 5117-2000《水下不分散商品混凝土試驗規程》,水下商品混凝土要求滿足坍落度230±20mm,坍擴度在450±20mm,水泥流失量<1.5%,初凝時間>5h,終凝時間<30h等效能。
水下商品混凝土由於施工環境的特殊性,對配製商品混凝土的原材料要求嚴格。水泥應採用普通矽酸鹽水泥,強度等級為42.5或52.5;骨料應選擇質地堅硬、清潔、級配良好的骨料,粗骨料採用一級配河卵石或碎石,粒徑為5mm~20mm,細骨料用水洗河砂,細度模數為2.6-2.9;拌合用水應採用飲用水。
2配合比及原材料
根據標準JGJ 55-2011《普通商品混凝土配合比設計規程》設計出初步配合比,考慮到水下商品混凝土由於受水的影響,即使用相同的配合比,一般會比陸上砼低一個強度等級,故將配合比設計強度提高一個等級。由於本地機制砂使用更多,且機制砂具有稜角性,對商品混凝土的強度更有利,本次試驗選用機制砂,根據經驗採用機制砂時,砂率可適當增大,故較標準參考值38~42%增加了2%。經過多次試配與調整,最終選定的C30水下商品混凝土配合比見表1。
表1C30水下商品混凝土配合比
水(kg/m3) 水泥(kg/m3) 細骨料(kg/m3) 粗骨料(kg/m3) 外加劑(kg/m3)
173 383 793 1051 5.75
該配合比所以原材料情況如下:普通矽酸鹽水泥P·O42.5R,廠家:四川國大水泥股份有限公司,80μm篩餘0.4%,初凝時間280min,終凝328min,28天強度51.8MPa;Ⅱ類機制砂,產地:閬中市文成鎮白沙壩砂石廠,細度模數2.8,石粉含量2.7%;5-20mm連續級配碎石,產地:閬中市雙龍鎮利益砂石責任有限公司,針片狀顆粒含量4%,空隙率43%;外加劑:QH-5高效能減水劑,廠家:四川齊匯科技有限公司,摻量:1.5%。
根據標準設計的C25初步配合比中水泥用量不能達到標準規定的水下商品混凝土水泥最低用量,為了使配合比更經濟,採用摻礦物摻合料的方法來改善商品混凝土的工作效能,達到最低膠凝材料用量的要求,因此C25水下商品混凝土配合比見表2。
表2C35水下商品混凝土配合比
該配合比所以原材料情況如下:普通矽酸鹽水泥P·O42.5R,廠家:四川亞東水泥有限公司,80μm篩餘0.6%,初凝時間196min,終凝243min ,28天強度49.3MPa;Ⅱ類機制砂,產地:新津,細度模數2.9,石粉含量2.3%;5-20mm連續級配碎石,產地:四川新津,針片狀顆粒含量3%,空隙率42%;外加劑:泵送劑P823,廠家:巴斯夫化學建材有限公司,摻量:3.0%,;F類Ⅱ級粉煤灰,廠家:搏磊綜合開發有限公司;S95級礦粉,廠家:邛崍宇興礦粉有限公司。
3 商品混凝土效能
商品混凝土的效能有多種指標,直接影響現場施工的效能有商品混凝土的和易性和凝結時間。和易性又稱工作性,它是一項綜合的技術性質,包括流動性、粘聚性和保水性等三方面的含義,由於商品混凝土和易性內涵較複雜,因而目前尚沒有能夠全面反映商品混凝土拌合物和易性的測定方法和指標,通常是以稠度即坍落度與坍落度擴充套件度實驗來評定和易性。凝結時間是決定施工時間長短的關鍵因素,因為商品混凝土的施工必須在商品混凝土達到初凝之前完成。另外,商品混凝土的強度基本上是各類商品混凝土的必檢專案。水下商品混凝土效能指標包括泌水率、坍落度、坍擴度、抗分散性、凝結時間等方面。其中抗分散性包括水泥流失量、懸濁物含量和PH值,本試驗主要透過水泥流失量來判斷。
試驗在室內完成,提前將所用材料及實驗室溫度調解在20±3℃,拌合水用潔淨的自來水,使用天津路達儀器有限公司生產的HJW-15-30-60型單臥軸強制式商品混凝土拌合機製備商品混凝土,單次拌合商品混凝土量不少於20L,並對拌合物的和易性、凝結時間、表觀密度、水泥流失量及強度進行檢測。
本次試驗中各標號的商品混凝土效能檢測結果見表3。
表3商品混凝土效能
由試驗資料可以得知,在不摻水下抗分散劑的情況下配製的C25、C30商品混凝土,各項效能均能滿足標準、施工及設計的要求。以上兩個配合比均在工程實踐中得到驗證,用該配合比指導生產的商品混凝土澆築水下灌注樁,樁身經相關機構進行樁身完整性檢測,結果顯示無斷樁及Ⅲ類樁現象,說明在施工條件保證的情況下,使用該配合比生產的商品混凝土在水中的效能良好。從現場製備的樣品同條件養護反饋結果也完全滿足設計要求,其中,C25同條件製備試塊28天強度達到約36MPa, C30同條件製備試塊28天強度達到44 MPa左右。
4 結論
4.1本次設計的配合比的各項效能均能滿足水下不分散商品混凝土的效能要求,可以用於水下商品混凝土的施工,從實體工程反饋資訊也證明了該配合比的可行性。
C25較C30的密度略大,因為摻加了礦粉和粉煤灰,填充了商品混凝土中的部分水泥漿空隙,從而使得商品混凝土內部更加密實,從新拌商品混凝土的外觀看來也更飽滿有光澤。
C30商品混凝土 7天強度是28天強度的78.4%,C25商品混凝土 7天強度達28天強度的74.6%,可以得出一般情況商品混凝土的7天強度應該在28天強度的70%~80%以內。
C25:水泥強度:32.5Mpa 卵石混凝土 水泥富餘係數1.00 粗骨料最大粒徑20mm 塔羅度35~50mm
每立方米用料量:水:190 水泥:463 砂子:489 石子:1258 配合比為:0.41:1:1.056:1.717砂率28% 水灰比:0.41
商品混凝土也稱為水下澆築商品混凝土,是一種在幹處進行拌制,在水下澆築和硬化,不會像普通商品混凝土那樣,在水的作用下集料與水泥漿發生分離的新型商品混凝土。水下不分散商品混凝土具有高黏聚力,抗分散、離析效能,並能在水下自流平、自密實形成優質、均勻的商品混凝土。水下不分散商品混凝土著眼於材料體系本身性質的改善,這種新的商品混凝土技術,在建築基坑工程應用前景非常廣泛。
水下灌注樁由於在水下成型,施工條件苛刻,必須連續不間斷施工,防止斷樁;水下商品混凝土要求滿足粘稠性即在水中時水泥不流失,骨料不離析;同時由於水下商品混凝土不能振搗,需要其能滿足自流平和自密實效能,因此一般水下商品混凝土均需要很大的流動性。根據標準DL/T 5117-2000《水下不分散商品混凝土試驗規程》,水下商品混凝土要求滿足坍落度230±20mm,坍擴度在450±20mm,水泥流失量<1.5%,初凝時間>5h,終凝時間<30h等效能。
水下商品混凝土由於施工環境的特殊性,對配製商品混凝土的原材料要求嚴格。水泥應採用普通矽酸鹽水泥,強度等級為42.5或52.5;骨料應選擇質地堅硬、清潔、級配良好的骨料,粗骨料採用一級配河卵石或碎石,粒徑為5mm~20mm,細骨料用水洗河砂,細度模數為2.6-2.9;拌合用水應採用飲用水。
2配合比及原材料
根據標準JGJ 55-2011《普通商品混凝土配合比設計規程》設計出初步配合比,考慮到水下商品混凝土由於受水的影響,即使用相同的配合比,一般會比陸上砼低一個強度等級,故將配合比設計強度提高一個等級。由於本地機制砂使用更多,且機制砂具有稜角性,對商品混凝土的強度更有利,本次試驗選用機制砂,根據經驗採用機制砂時,砂率可適當增大,故較標準參考值38~42%增加了2%。經過多次試配與調整,最終選定的C30水下商品混凝土配合比見表1。
表1C30水下商品混凝土配合比
水(kg/m3) 水泥(kg/m3) 細骨料(kg/m3) 粗骨料(kg/m3) 外加劑(kg/m3)
173 383 793 1051 5.75
該配合比所以原材料情況如下:普通矽酸鹽水泥P·O42.5R,廠家:四川國大水泥股份有限公司,80μm篩餘0.4%,初凝時間280min,終凝328min,28天強度51.8MPa;Ⅱ類機制砂,產地:閬中市文成鎮白沙壩砂石廠,細度模數2.8,石粉含量2.7%;5-20mm連續級配碎石,產地:閬中市雙龍鎮利益砂石責任有限公司,針片狀顆粒含量4%,空隙率43%;外加劑:QH-5高效能減水劑,廠家:四川齊匯科技有限公司,摻量:1.5%。
根據標準設計的C25初步配合比中水泥用量不能達到標準規定的水下商品混凝土水泥最低用量,為了使配合比更經濟,採用摻礦物摻合料的方法來改善商品混凝土的工作效能,達到最低膠凝材料用量的要求,因此C25水下商品混凝土配合比見表2。
表2C35水下商品混凝土配合比
該配合比所以原材料情況如下:普通矽酸鹽水泥P·O42.5R,廠家:四川亞東水泥有限公司,80μm篩餘0.6%,初凝時間196min,終凝243min ,28天強度49.3MPa;Ⅱ類機制砂,產地:新津,細度模數2.9,石粉含量2.3%;5-20mm連續級配碎石,產地:四川新津,針片狀顆粒含量3%,空隙率42%;外加劑:泵送劑P823,廠家:巴斯夫化學建材有限公司,摻量:3.0%,;F類Ⅱ級粉煤灰,廠家:搏磊綜合開發有限公司;S95級礦粉,廠家:邛崍宇興礦粉有限公司。
3 商品混凝土效能
商品混凝土的效能有多種指標,直接影響現場施工的效能有商品混凝土的和易性和凝結時間。和易性又稱工作性,它是一項綜合的技術性質,包括流動性、粘聚性和保水性等三方面的含義,由於商品混凝土和易性內涵較複雜,因而目前尚沒有能夠全面反映商品混凝土拌合物和易性的測定方法和指標,通常是以稠度即坍落度與坍落度擴充套件度實驗來評定和易性。凝結時間是決定施工時間長短的關鍵因素,因為商品混凝土的施工必須在商品混凝土達到初凝之前完成。另外,商品混凝土的強度基本上是各類商品混凝土的必檢專案。水下商品混凝土效能指標包括泌水率、坍落度、坍擴度、抗分散性、凝結時間等方面。其中抗分散性包括水泥流失量、懸濁物含量和PH值,本試驗主要透過水泥流失量來判斷。
試驗在室內完成,提前將所用材料及實驗室溫度調解在20±3℃,拌合水用潔淨的自來水,使用天津路達儀器有限公司生產的HJW-15-30-60型單臥軸強制式商品混凝土拌合機製備商品混凝土,單次拌合商品混凝土量不少於20L,並對拌合物的和易性、凝結時間、表觀密度、水泥流失量及強度進行檢測。
本次試驗中各標號的商品混凝土效能檢測結果見表3。
表3商品混凝土效能
由試驗資料可以得知,在不摻水下抗分散劑的情況下配製的C25、C30商品混凝土,各項效能均能滿足標準、施工及設計的要求。以上兩個配合比均在工程實踐中得到驗證,用該配合比指導生產的商品混凝土澆築水下灌注樁,樁身經相關機構進行樁身完整性檢測,結果顯示無斷樁及Ⅲ類樁現象,說明在施工條件保證的情況下,使用該配合比生產的商品混凝土在水中的效能良好。從現場製備的樣品同條件養護反饋結果也完全滿足設計要求,其中,C25同條件製備試塊28天強度達到約36MPa, C30同條件製備試塊28天強度達到44 MPa左右。
4 結論
4.1本次設計的配合比的各項效能均能滿足水下不分散商品混凝土的效能要求,可以用於水下商品混凝土的施工,從實體工程反饋資訊也證明了該配合比的可行性。
C25較C30的密度略大,因為摻加了礦粉和粉煤灰,填充了商品混凝土中的部分水泥漿空隙,從而使得商品混凝土內部更加密實,從新拌商品混凝土的外觀看來也更飽滿有光澤。
C30商品混凝土 7天強度是28天強度的78.4%,C25商品混凝土 7天強度達28天強度的74.6%,可以得出一般情況商品混凝土的7天強度應該在28天強度的70%~80%以內。