C100配合比设计全

配合比设计C100试验原料1胶凝材料

1.1试验用胶凝材料为重庆产南海水泥、锦艺硅灰、珞电粉煤灰具体数值见表1集料

1.2试验用石为重庆易世达产和两档破碎卵石,5〜10mm10〜20mm砂为洞庭湖区中砂，细度模数II

2.72o石子均满足中级配范围要求但因石子的含泥GB/T14685—20112量和泥块含量超标，所以经水冲洗、晾晒备用；经过石子、复配，12最终确定3565时，其堆积密度最大，即空隙率最小减水剂

1.3费根据全计算法单位用水量公式，当即不掺细掺料时:x=0,分别按照进行配合比计算得表中编号、配比x=

0.20%434将配合比编号、对比，修正后的单位用水量较理论纯水泥要小，34这种修正，对于假定是有益的，即在低下，降低了单位用水2W/B量,从而降低胶凝材料总量同时，经过浆体体积计算，修正后仍满足条件，且更加经济Ve350⑶水化活性因子引入虽采用《规程》中、回归系数，但如此低的水胶比势必与2011A B实际相矛盾，正因如此，韩建国教授引入水化活性因子概念对其进行修正因为在中掺加了多种矿物掺合料,最常见的为硅灰和粉煤灰因HPC此需对水胶比定则作适当修正，在水胶比公式中将二者对混凝土的强度影响表征出来具体公式如下⑷综合法在以《规程》进行配合比计算时，其考虑到对因矿物掺合料引入而对砂浆强度的修正，但在全计算法计算水胶比时并未考虑现28d将其引入进行计算，结合之前按照《规程》的计算结果，水胶比为再按照全计算法进行混凝土配比计算，得表中号配比

0.233,46因编号、的配比极其接近，故只按照号配比进行试验565结果与讨论3将上述编号配合比进行试拌，并成型测定强度具体数值见表1〜55普通混凝土配比设计方法延伸高强混凝土

3.1在高强混凝土中，硅灰的掺加是十分必要的，但在《规程》中并未体现，结合硅灰的活性指数，参考矿物掺合料影响系数的实质含义，对硅灰的影响系数进行插值内推同时，依照《规程》在普通混凝土配合比数据的基础上，依照递增梯度对混凝土单位用水量和砂率进行大胆推导计算，探究其是否存在线性或接近线性关系通过对试拌结果的分析，提出矿物掺合料对砂浆强度的影响是28d十分必要的但单位用水量的确定是通过假定得来，较实际值偏大，故造成在相同水胶比情况下，胶凝材料总量偏高；同时,拌合物存在轻微离析现象，可见砂率的推算有些偏低；在试件破型后观察，因离析造成的试块匀质性不佳，强度没有达到配制要求全计算法计算高强混凝土

3.2经过编号与的对比发现，不同年代的回归系数对水胶比的计算24影响较大，应选择当前阶段的系数进行计算编号由于带入2中、系数，造成水胶比远小于最小完全水化值，造JGJ/T55—2000A B成水化速率和进程偏低，使得强度没有达到配制要求；同时,由于低的水胶比造成浆体粘稠，倒筒时间远远超出要求范围编号因、4A系数的修正，水胶比有所增大，但仍小于完全水化值虽然其强度B满足混凝土的配制要求，但同样，由于倒筒时间过长而难以实C100现泵送对比编号、强度，如文上所述，单位用水量经矿物掺合料体积分34数的修正，对于基体强度大于水泥砂浆的条件，在保证强度基本不发生变化时，可以减少由胶凝材料用量的成本观察编号至的转变，在引入水化活性因子后，水胶比随之进一45步被放大，对比两组的抗压强度值，号并没有下降的趋势,原因在5于其刚好处在完全水化点附近，未水化的矿物掺合料仍能起到微集料效应，使得水泥石的强度得以完全发挥；同时，较高的水胶比使得拌合物的粘稠度降低，体现出较好的可泵送性能最终，对比编号和水胶比分别为和存在现惊人的相15,

0.

2330.234,似，均证明了随着矿物掺合料的掺加，传统的水胶比定则应进行修正，且两种方法的出发点相同，一个在于胶凝材料强度的修正，一个在于对初始水胶比的修正，殊途同归，相互佐证只是相比于1号而言，由全计算法得到的号配比的砂率和单位用水量更加科学、5准确结论⑴在以普通混凝土配合比设计方法向高强延伸时，矿物掺合料影响系数的引入是十分必要的；砂率和单位用水量的推导计算不完全适用于高强混凝土⑵全计算法在计算水胶比时，应引入矿物掺合料影响系数对其进行修正，否则数值偏低，影响强度和工作性⑶分别由水化活性因子和矿物掺合料影响系数方法计算的配合比惊人相似，说明从矿物掺合料角度对高强混凝土配合比设计的正确性减水剂为重庆三圣特种外加剂公司生产的型高效引气减水剂，PCA5浓度为折固试验时，减水率在2096,

0.235〜38%配合比设计2普通混凝土配合比设计高强混凝土

2.1由《普通混凝土配合比设计规程》乜（以下简称《规程》）前言中3修订的部分技术内容修订了普通混凝土试配强度的计算公式和强度标准差；修订了混凝土水胶比计算公式中的胶砂强度取值及回归系数a a和ab；增加了高强混凝土试配强度计算公式；增加了高强混凝土水胶比、胶凝材料用量和砂率推荐表现根据修订内容，依照规程进行混凝土配合比设计⑴配制强度在中，混凝土配制强度公式为:JGJ/T55—2000fcu,0^fcu,k+

1.645中，混凝土配制强度公式修订如下:JGJ/T55—2011

①当设计强度小于时，配制强度按下式计算C60fcu,0^fcu,k+

1.645

②当设计强度不小于时，配制强度应按下式计算C60fcu,0^

1.15fcu,kfcu,0-----混凝土配制强度MPa；fcu,k——混凝土抗压强度标准差，取混凝土的设计强度等级值MPa；一一混凝土强度标准差MPa根据修订内容可知，在高强度混凝土配合比设计中，已不再沿用强度标准差，而是直接取定作为富裕系数此种修订的意义在于，将

1.15普通混凝土与高强混凝土配合比设计区分开来，更加科学、更具有针对性⑵水胶比计算公式中的胶砂强度取值及回归系数《规程》阐述，当胶凝材料胶砂抗压强度值无实测值时，可28d fb按下式计算fb=Y fy sfce式中粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数yfys——当水泥胶砂抗压强度无实测值时，可按下式计算28d feefce=y efeeg式中水泥强度等级值的富裕系数；ye——水泥强度等级值feeg——MPa上述供述相关系数均可在《规程》中查阅，此处不予复述经对比观察，表中系数实与矿物掺合料活性指数指标意义相同，只是掺量比例由且数值较各矿物掺合料级指标偏低0〜50%,I在高强混凝土中，硅灰掺入是非常必要而且有益强度增长的参考陈建奎教授在全计算法中引入的计算配合比与美国配合比对比HPC HPC表格中数据，故因此确定硅灰掺量为胶凝材料总量的但在《规程》7%o中并未引入硅灰的影响系数丫这对于依照《规程》进行高强混凝si,土配合比设计是一大缺陷根据硅灰活性指数的检验数据，得其活性指数为此值的取得为硅灰掺量为情况，以硅灰对强度的119%10%贡献率进行插值计算,可得在硅灰掺量为时，其抗压强度比约119%7%为113%同样，参考陈建奎教授相关文献，将粉煤灰掺量定为胶凝材料总量的该粉煤灰为级灰，故粉煤灰影响系数取规范上限10%o I1,r

0.95因此胶凝材料胶砂抗压强度值公式可修正为28d fbfb=y fy sifce经计算得的值为fb

0.95XL13X

42.5X

1.16=

53.1MPa在的前言中，关于回归系数修订内容阐述如下在全JGJ/T55-2000“

3.国六个大区进行了大量的水泥和混凝土试验的基础上，与实施的水泥新标准相适应，修改混凝土强度公式中的回归系数和”a aAabB由此可见，回归系数是随着水泥生产工艺、砂石的开采工艺及混凝土现场的施工水平等相结合的变动数据，具体数值详见表3根据已获得的砂浆强度和与之对应的回归系数，结合如下水胶比公式经计算得水胶比为

0.233⑶混凝土的单位用水量和砂率《规程》指出当水胶比在范围时，可按表和表

0.4〜

0.

85.

2.1-

15.

2.1-2选取；当水胶比小于时，可通过试验确定本文按表中

0.

405.

2.1-2坍落度的用水量为基础，按每增大坍落度相应增加90mm20mm用水量来计算，当坍落度增大到以上时，随坍落度相应5kg/m3180m增加的用水量可减少，本文取4kg/m3假定目标坍落度为则未掺加减水剂的单位用水量为220mm,因高胶凝材料总量，根据实际应用，减水剂掺量定为247kg/m3o通过计算，用水量为3%,148kg/m3砂率可在《规程》表的基础上，按坍落度每增大、砂率增

5.

4.220m大的幅度予以调整因表中水胶比最小为且观察到碎石最大公1%

0.4,称粒径数据，随水胶比每降低砂率的上下限均降低故20mm

0.1,3%,在此做大胆插值拟合，当水胶比为时，砂率取值范围为

0.223%〜28%假定拌合物的目标坍落度为则其砂率中值为220mm,采用内插值法，可得水胶比为时，

25.5+220—60/20=

33.5%

0.233其对应的砂率为

34.5%⑷粗、细骨料用量因本文采用的为高效引气减水剂，结合试拌结果，假定混凝土含气量为按照体积法进行计算

2.5%,综上，计算得到的混凝土配合比为表编号4lo全计算法计算高强混凝土

2.2相比于传统的混凝土配合比设计以强度为基础的半定量计算方法的缺陷，陈建奎教授提出的全计算配合比设计方法，以工作性、强度和耐久性为基础建立数学模型，将传统的浆体体积衍生为干砂浆体积ve进而通过数学推导准确计算混凝土的用水量和砂率，并与水胶比Ves,定则相结合计算出混凝土各组份，使得配比计算更准确、更快捷配合比全计算法设计步骤如下

2.

1.1基于全计算法的混凝土配比设计

2.

1.2C100减水剂掺量按照步骤中的公式进行计算，浓度的掺量为620%

7.7%,与经饱和度试验的掺量相差巨大原因是减水剂的种类不同，机

3.0%理和减水效果不同矿物掺合料仍为硅灰和粉煤灰，由此计算7%10%得矿物掺合料占总胶凝材料的体积分数因在计算单位用水量x=

21.2%o时对结果影响不大，故取全计算法中已有的公式进行计算X x=20%⑴以系数计算JGJ/T55—2000因全计算法发表时间为年，故当时的配合比计算均以2000中的回归系数进行，具体数值可参照表的JGJ/T55-20003C100全计算法配比为表中编号配合比42据测定和计算，完全水化的水泥结合水量占水泥质量的Powers TC而编号中的水胶比远远低于此值，虽说未水化的水泥熟料颗

0.2272粒填充于水泥石之间，可起到微集料效应，但过低的水胶比会降低水化速率、影响水化程度，对早期和后期强度均有影响由此可以判定中的回归系数对于全计算法计算高强混凝土是不2000适用的，下面继续探讨中系数是否适用2011⑵以系数计算JGJ/T55-2011全计算法在计算单位用水量时，引入了矿物掺合料比例这一概念这O是否是对以纯水泥砂浆计算水胶比的一种修正根据水胶比计算公式，现假定如下）假定“复合胶凝材砂浆强度”“纯水泥砂浆强度”，理论128d计算偏大，则增大了这种强度损失W/B）假定“复合胶凝材砂浆强度”“纯水泥砂浆强度”，理论计228d算偏小，则进一步保证了强度，但有可能造成经济浪W/B。