施工用砂对水工混凝土性能影响及其配合比优化

配合比参数对全机制砂混凝土性能的影响研究——本文通过试验研究了配合比设计参数(水灰比、砂率、胶凝材料用量、机制砂的级配与细度模数及含粉量等)对全机制砂混凝土性能的影响，并找出各参数的适宜取值，为全机制砂混凝土的配制提供了试验依据。　　

减水剂对水工混凝土性能的影响

测试了3种引气剂硬化混凝土的含气量、气泡平均半径、气泡间隔系数,探讨了气泡参数对掺引气剂水工混凝土抗压强度、抗冻性能的影响.试验结果表明：气泡平均半径对引气混凝土抗压强度的影响较大,混凝土抗压强度随气泡平均半径的增大而降低;气泡间距系数、气泡平均直径对引气混凝土抗冻性的影响更为显著.

测试了3种引气剂硬化混凝土的含气量、气泡平均半径、气泡间隔系数,探讨了气泡参数对掺引气剂水工混凝土抗压强度、抗冻性能的影响。试验结果表明:气泡平均半径对引气混凝土抗压强度的影响较大,混凝土抗压强度随气泡平均半径的增大而降低；气泡间距系数、气泡平均直径对引气混凝土抗冻性的影响更为显著。

为找出配合比参数对透水混凝土性能影响主次关系及得出最后配合比参数组合,设计三因素三水平正交试验,构建三层结构模型。首先,由试验得出透水混凝土28d抗压强度及透水系数,建立正交设计试验表,再引入矩阵分析法,按照步骤进行计算,然后根据三层矩阵得出各指标权重矩阵以及总权度矩阵,得出三个参数对单个考察指标的影响主次关系,以及对每个考察指标的最优参数组合,最终分析得到所考察多指标下配合比参数对其性能影响的主次关系及最佳配合比参数组合。为实际工程中透水混凝土配合比设计提供依据。

在保证混凝土水胶比、砂率、外加剂掺量不变的条件下,混凝土坍落度控制在160~180mm范围内,研究了人工砂中石粉含量对两种水胶比(0.45、0.37)的二级配泵送水工混凝土性能的影响。结果表明,随着人工砂中石粉含量从12%增至28%,混凝土用水量呈先增后减趋势;对于水胶比较大的a组混凝土,增加石粉含量显著降低了拌合物1.5、2.0h的坍落度经时损失率,而对水胶比较小的b组的坍落度经时损失率影响略小;拌合物的含气量随石粉含量增加而降低,而相同含气量时,引气剂的掺量必然随石粉含量的增加而增大;凝结时间随石粉含量的增加整体呈下降趋势;当石粉含量上限值增至20%时,混凝土的抗压强度高于原级配混凝土,抗冻性能满足设计要求。综合考虑,二级配泵送水工混凝土所用人工砂的石粉含量可控制在15%~20%之间。

文章分析了人工砂中不同石粉含量对水工混凝土中新拌混凝土的影响(包括坍落度、含气量),以及对抗压强度、抗冻性和抗渗性的影响。通过各项试验表明,人工砂中随着石粉含量的增加,混凝土的含气量、坍落度不断减小;当人工砂的石粉含量为16%时,硬化混凝土的抗压强度、抗冻性、抗渗性达到最佳效果。

在保证混凝土水胶比、砂率、外加剂掺量不变的条件下,混凝土坍落度控制在160～180mm范围内,研究了人工砂中石粉含量对两种水胶比（0.45、0.37）的二级配泵送水工混凝土性能的影响。结果表明,随着人工砂中石粉含量从12%增至28%,混凝土用水量呈先增后减趋势;对于水胶比较大的a组混凝土,增加石粉含量显著降低了拌合物1.5、2.0h的坍落度经时损失率,而对水胶比较小的b组的坍落度经时损失率影响略小;拌合物的含气量随石粉含量增加而降低,而相同含气量时,引气剂的掺量必然随石粉含量的增加而增大;凝结时间随石粉含量的增加整体呈下降趋势;当石粉含量上限值增至20%时,混凝土的抗压强度高于原级配混凝土,抗冻性能满足设计要求。综合考虑,二级配泵送水工混凝土所用人工砂的石粉含量可控制在15%～20%之间。

论述了人工砂不同石粉含量对水工混凝土性能的影响。当石粉含量为最佳石粉含量时,混凝土的综合性能最优。人工砂最佳石粉含量随骨料岩性不同而有所不同。对于同种岩性的人工砂,混凝土单位体积的胶凝材料越富余,要求所使用的人工砂最佳石粉含量越低。

对粉煤灰特细砂混凝土的特点与配合比设计进行了论述。研究表明:掺加外加剂、粉煤灰,采用较低水胶比和砂率,可研制出强度等级c20、c25,抗渗等级w6、抗冻等级f150、坍落度达200mm且和易性良好的特细砂水工混凝土。

机制砂对混凝土性能影响分析

本文基于对普遍使用的山砂中粗颗粒含量的统计分析，配制了粗颗粒（大于5mm）含量为15%、10%、5%、0%的四种山砂。通过混凝土配合比对比试验，找出了粗颗粒含量对混凝土各项性能的影响，分析原因并作出了临时调整，以供同行借鉴。

砂中的含泥量大小是影响混凝土质量的因素之一，如果砂中的含泥量过多，就会影响到水泥浆与骨料间的粘结力，从而影响混凝土的强度及耐久性。因而，合理地控制砂的含泥量对控制混凝土的质量显得尤为重要。但是，对于不同水胶比（不同强度等级）的混凝土，砂中含泥量的多少对混凝土的强度和耐久性的影响究竟有多大？砂中含泥量超出规范标准时，混凝土的性能是否能满足设计及施工要求？对此我们设计了一套试验方案，来研究砂的含泥量对混凝土拌合物性能、强度及耐久性的影响。

砂中的含泥量大小是影响混凝土质量的因素之一，如果砂中的含泥量过多，就会影响到水泥浆与骨料间的粘结力，从而影响混凝土的强度及耐久性。因而，合理地控制砂的含泥量对控制混凝土的质量显得尤为重要。但是，对于不同水胶比（不同强度等级）的混凝土，砂中含泥量的多少对混凝土的强度和耐久性的影响究竟有多大？砂中含泥量超出规范标准时，混凝土的性能是否能满足设计及施工要求？对此我们设计了一套试验方案，来研究砂的含泥量对混凝土拌合物性能、强度及耐久性的影响。

在确保各标号混凝土配比和原材料不变的基础上，依次改变河砂含泥量（1%，2%，3%，4%），进行河砂不同含泥量对混凝土工作性能、坍落度、坍落度损失以及抗压强度影响的试验研究，并做出简要分析。试验表明，混凝土的抗压强度均随含泥量的增加而减小，混凝土坍落度损失随着含泥量的增加而增加。

就砂对混凝土的影响进行了一定的理论阐述和数据分析,提出在实际生产过程中必须要严格关注和控制好砂的细度模数、准确测定砂的含水率以及将砂的含泥量控制在合理的范围之内,并根据具体生产情况确定好合适的砂率。通过这些措施,将有利于混凝土的性能和质量以及生产成本的控制。

研究了不同母岩岩性对机制砂自身特性及其配制的机制砂混凝土性能的影响。结果表明:不同岩性的机制砂在表观密度、堆积密度、细度模数、石粉含量及微观结构等物性差异较大。不同岩性机制砂对c50混凝土的工作性影响明显,形貌和级配差异是导致工作性下降的原因;玄武岩机制砂混凝土的3d抗压强度仅为河砂混凝土的61.3%,但28d龄期时两者接近相同,河砂、石英质机制砂及峨眉山玄武岩机制砂混凝土28d抗压强度分别为59.2、58.5、60.8mpa。

对现有配合比设计理论和优化方法进行分析和总结,以此为基础上,根据大量的施工中实测配合比,采用《水工混凝土配合比设计规程》(dl/t5330—2015)和《自密实混凝土应用技术规程》(jgj/t283-2012)两种规范中的计算方法,计算配合比参数,并分析与混凝土工作性、强度以及抗冻性之间关系,同时掺入高效外加剂,从混凝土砂率优化、水泥用量优化、单位用水量优化、粉煤灰掺量优化、骨料优化等方面,以混凝土和易性、强度、耐久性等性能指标为目的值,计算相关参数,计算出各种材料的最优用量,最终达到混凝土配合比进行优化设计的目的。然后,配制出四组模袋混凝土测试其性能和指标,结果评定均满足要求。所以,这种配合比优化设计的效果较好。

水泥特性对混凝土性能的影响 水泥是商品混凝土最重要的组分之一，其物理和化学特性对商品混 凝土性能具有重大的影响。现代商品混凝土，已不仅仅是水泥、砂石 骨料和水的拌合物，还包括各种各样的矿物掺合料和化学外加剂。随 着这些掺合料和外加剂的加入，商品混凝土的性能往往会变得更为复 杂。一种特殊组分对新拌和硬化商品混凝土性能影响的预测也变得日 益困难。矿物掺合料和化学外加剂的品种和百分比掺量，甚至其在配 合比设计或搅拌程序的微小变化，都会对商品混凝土的性能产生影 响，而这些微小变化往往又会掩盖由于水泥的特性而引起的变化。然 而，波特兰水泥—一种在商品混凝土中产生反应最大的材料，对商品 混凝土的最终性能，具有决定性的影响。因此，更深入地了解水泥特 性对商品混凝土的潜在影响是至关重要的。最近，美国波特兰水泥协 会的出版物对这一课题提供了极为有价值的信息和数据资料，这些信 息和数据资料，

. . 减水剂对混凝土性能影响的研究 1引言 混凝土外加剂是在混凝土、水泥净桨或砂浆拌合时、拌合前或额外拌合中掺入，用以改善混 凝土性能的化学物质。非特殊情况，加入量一般不超过水泥质量的5％。目前，针对混凝土 工程的各种特殊要求，已经研制出了许多种能满足各式各样要求的外加剂，将它们以适当方 式加到混凝土中就可以达到一些预期的效果。根据这些外加剂的作用，可分为减水剂、速凝 剂、缓凝剂、引气利、防水剂、粘结剂、膨胀剂、阻锈剂、消泡剂、脱模剂、着色剂、防潮 剂等等。 这些混凝土外加剂按其主要功能可分为四类： (1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括减水剂、引气剂和泵送剂等。 (2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。 (3)改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。 (4)改善混凝土其它性能的外加剂，包括粘结剂、膨胀剂、阻

多孔混凝土是一种具有较大空隙率和较高强度的生态型混凝土,其配合比设计与普通混凝土不同。根据多孔混凝土结构特点和使用功能要求,提出了基于目标空隙率的体积法配合比设计方法,推荐了配合比参数的合理范围,并通过修筑试验路表明,该设计方法具有可行性。

结合辽宁省高速公路隧道环境特点,对二次衬砌混凝土性能要求及配合比设计要点进行了阐述。