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1、鐵路耐久性混凝土配合比設(shè)計(jì)探討【摘要】在我國(guó)的各項(xiàng)建設(shè)工程中,混凝土仍是采用最為廣泛的工程材料之一。作好混凝土配合比設(shè)計(jì)工作,對(duì)混凝土的應(yīng)用是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)?;炷猎谂浜媳仍O(shè)計(jì)屮影響因素很多,試配工作不是通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算就可得出的,需要在試驗(yàn)中不斷總結(jié)、不斷積累試驗(yàn)數(shù)據(jù),從而更快、更準(zhǔn)確地完成混凝土配合比設(shè)計(jì),做到既經(jīng)濟(jì)又合理?!娟P(guān)鍵詞】鐵路混凝土;配合比;探討引言鐵路混凝土配合比設(shè)計(jì)主要依據(jù)為建筑物的設(shè)計(jì)使用年限、環(huán)境類別及其作用等級(jí)和混凝土耐久性指標(biāo)。其指標(biāo)為護(hù)筋性、抗裂性、耐磨性、抗堿一骨料反
2、應(yīng)、抗凍性、耐蝕性、抗?jié)B性等性能?;炷?配合比設(shè)計(jì)涉及到兒個(gè)方面的內(nèi)容:一要保證混凝土硬化后的強(qiáng)度和所要求的其他性能及耐久性;二要滿足施工工藝,易于操作而又不遺留隱患的工作性;三要在符合上述兩項(xiàng)要求下選用合適的材料和計(jì)算各種材料的用量;四要對(duì)上述設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行試配、調(diào)整,使之達(dá)到工程的要求;五要在達(dá)到上述要求的同時(shí),設(shè)法降低成本。一、配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作在配合比設(shè)計(jì)前,設(shè)計(jì)人員要做好下列工作:1、掌握設(shè)計(jì)圖紙對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的全部要求,重點(diǎn)是各種強(qiáng)度和耐久性要求及結(jié)構(gòu)件截面的大小、鋼筋布置的疏密,
3、以考慮采用水泥品種及石子粒徑的大小等參數(shù);2、了解是否有特殊性能要求,便于決定所用水泥的品種和粗骨料粒徑的大??;3、了解施工工藝,如輸送、澆筑的措施,使用機(jī)械化的程度,主要是對(duì)工作性和凝結(jié)時(shí)間的要求,便于選用外加劑及其摻量;?4、了解所能采購(gòu)到的材料品種、質(zhì)量和供應(yīng)能力。二、混凝土原材料的選擇與材料質(zhì)量要求1、選擇合適的水泥耐久性混凝土中的水泥最好選用硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥,在水泥中需要攙和粉煤灰或礦渣等復(fù)合材料,當(dāng)混凝土要求抗硫酸鹽侵蝕時(shí)則可以選用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥或高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥,
4、但最好避免使用高強(qiáng)度或早強(qiáng)水泥。2、選擇合適的細(xì)骨料在選擇細(xì)骨料時(shí)是符合以下要求:合理的級(jí)配、較低的吸水率、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、空隙率小的比較干凈的天然河砂,有時(shí)也可選用人工砂,但必須是由專門機(jī)組生產(chǎn)的,最好不要選用山砂。還要將細(xì)骨料的粗細(xì)程度分為粗、中、細(xì)等三級(jí),配制耐久性混凝土?xí)r宜優(yōu)先選用中級(jí)的細(xì)骨料。如果采用的是粗級(jí)細(xì)骨料時(shí),應(yīng)將其砂率適當(dāng)?shù)奶岣撸瑪v和的水泥或膠凝材料耍充足,目的是保障耐久性混凝土具有很好的和易性;如果采用的是細(xì)級(jí)細(xì)骨料時(shí),這時(shí)砂率宜適當(dāng)降低。3、選擇合適的粗骨料在選擇粗骨料時(shí)應(yīng)符
5、合以下要求:合理的級(jí)配、良好的粒形、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、具有較小的線脹系數(shù)的干凈碎石,也可采用碎卵石,不宜采用砂巖碎石。配制耐久性混凝土選用的粗骨料宜采用級(jí)別為二級(jí)或三級(jí)的。粗骨料的松散堆積密度不宜小于1500kg/in3,緊密空隙率不應(yīng)大于40%,不能超過(guò)2%的吸水率。一般情況下,粗骨料的最大公稱粒徑宜低于2/3的鋼筋混凝土保護(hù)層厚度,還應(yīng)小于最小鋼筋間距的3/4o4、選擇干凈的拌合水耐久性混凝土的拌和用水可采用飲用水。在做水泥凈漿試驗(yàn)所釆用的蒸鐳水與用拌和用水所得的水泥初凝及終凝時(shí)間除符合有關(guān)水泥的
6、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外,其差必須控制在30分鐘以內(nèi)。三、高密實(shí)配合比方法高密實(shí)配合比方法是一種科學(xué)的配合比設(shè)計(jì)方法。通過(guò)控制骨料的比例,以混凝土中固體材料的最大單位重,有效地獲得混凝土的最小空隙率,從而獲得最佳級(jí)配。所配制的混凝土貝有較好的工作性、較高的強(qiáng)度及優(yōu)界的耐久性。1、高密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法混凝土配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定獲得預(yù)期性能而又經(jīng)濟(jì)口-性能優(yōu)良的各組成材料用量。骨料因占混凝土體積約2/3以上,所以直接控制骨料的比例會(huì)有效獲得混凝土的最小空隙率O混凝土中顆粒的堆積方式對(duì)于宏觀力學(xué)行為有很
7、大影響,就像土壤顆粒材料一樣,顆粒結(jié)構(gòu)堆積越致密,空隙越小,接觸點(diǎn)越多,則密度越大,理論上應(yīng)能獲得較高的強(qiáng)度。另外,以相同的水灰比而言,骨料在最佳堆積下總漿體用量也會(huì)隨之減少,相對(duì)的拌和水用量也會(huì)降低,因而可減少混凝土中弱界面的形成幾率及降低漿體木身產(chǎn)生收縮裂縫的可能,從而提高混凝土的耐久性。四、骨料撥開系數(shù)法1、骨料撥開系數(shù)的理論基礎(chǔ)混凝土耍求具有一定的流動(dòng)性和良好的粘聚性,要求混凝土能夠在自身重力或外力的作用下克服剪切力和粘滯阻力,即砂漿層撥開了石子Z間的咬合,極大程度地減少了粗骨料內(nèi)部的機(jī)械
8、咬合作用力,使混凝土拌和物達(dá)到了一定的流動(dòng)性;同時(shí),對(duì)于砂漿層來(lái)說(shuō),一定的漿體填滿并撥開分散了砂粒之間的作用,降低了顆粒之間的摩擦力。因此混凝土拌和物是否具有良好的工作性能,取決丁粗骨料撥開系數(shù)Kg(砂漿撥開粗骨料程度)、細(xì)骨料撥開系數(shù)Ks(漿體撥開細(xì)骨料程度)。2、骨料撥開系數(shù)法的計(jì)算過(guò)程Kg取值與粗骨料最大粒徑直接相關(guān),最大粒徑越小,則取值Kg越大。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)(以碎石規(guī)格為5.Omm?31.5mm為例)選擇K薩2.3-2.5,在此圍內(nèi),Kg值與混凝土強(qiáng)度等級(jí)、粗骨料的粒形與級(jí)配、