塑性混凝土配合比试验研究及应用

塑性混凝土配合比试验研究及应用

作者:程瑶，张美霞单位:国地质大学土木工程系 [2006-7-7]

关键字:塑性混凝土-防渗墙-配合比

摘要:塑性混凝土作为一种新型的防渗墙墙体材料，在长江堤防防渗墙工程中得到了普遍的应用。为满足工程要求的强度、弹性模量、渗透系数等指标，对塑性混凝土进行了配合比试验，选出了符合工程要求的施工配合比。检测结果表明长江堤防防渗工程中塑性混凝土的各项指标均满足设计要求。塑性混凝土具有初始弹性模量低，极限变形大，渗透系数低的特点，能适应较大的变形，有利于改善防渗墙体的应力状态。

1 工程地质条件

武汉长江干堤加固工程拦江堤防渗墙起止桩号为8+300～10+500，全长2.2 km。堤身填筑土一般为历年分期填筑，就近取土加高培厚而成，主要为粉质粘土、砂壤土、壤土，部分堤段含有粉细砂、中细砂、碎石片、植物根茎等。填筑时压实程度不均匀，防渗性能差，极大地威胁着大堤的安全，必须采取防渗加固措施[1]。该段防渗加固的主体工程为塑性混凝土防渗墙。

2 塑性混凝土的特点

塑性混凝土是一种水泥用量很少并加入了膨润土(有时掺加粘土、粉煤灰)的混凝土，其水泥胶结物的粘结力低，从而使其强度大大降低，塑性变大。塑性混凝土防渗墙具有弹性模量低、极限应变大的优良特性，大大提高了防渗墙的安全性[2]。塑性混凝土的优良l生能主要取决于它的以下特性：

(1)塑性混凝土具有极低的变形模量，而且可以人为控制其配合比，使其变形模量在较大范围内变化。

(2)塑性混凝土具有与土层形态非常相似的应力应变曲线，可以人为地选择与周围土层应力应变曲线相吻合的塑性混凝土配合比。

(3)塑性混凝土的极限应变值比普通混凝土大得多，普通混凝土的受压极限应变值为e =0.08% ～0. 3%，而塑性混凝土在无侧限条件下的极限应变超过1%，比普通混凝土大几倍甚至几十倍。

(4)在三向受力条件下塑性混凝土的强度有很大的提高，而且几乎与围压呈直线增大。这就意味着随着围压的增加，塑性混凝土的强度增加了，防渗墙的安全度得以提高。

3 塑性混凝土的技术指标

抗压强度R28=2 MPa；初始切线模量E0=300～600 MPa(最大允许值E0=1 000 MPa)；渗透系数K<1×10-7cm／s；浇筑时混凝土坍落度要求在18～24 cm；凝结时间：初凝>6.0 h，终凝<24.0 h。

4 施工配合比试验研究

4．1 主要原材料

(1)水泥：水泥为湖北黄冈水泥总厂生产的425号普通硅酸盐水泥，其主要力学指标符合GB171999标准。

(2)膨润土：试验使用湖南澧县湘北膨润土厂生产的膨润土。主要物理力学性能见表1。

(3)骨料：细骨料为湖北浠水县河砂，为Ⅱ区中砂。粗骨料为湖北浠水县碎石。骨料物理性能及筛分结果见表2、表3。

(4)外加剂：试验所用外加剂为吉林开山屯生产的木钙。

4．2 试验配合比及结果

试验主要依据《水工混凝土试验规程》进行[3]。混凝土采用机械拌和，人工捶捣成型，静置48 h后拆模，并移至标准养护室养护至试验龄期，进行混凝土试验，试验配合比见表4，新拌及硬化混凝土性能见表5。

由以上结果可看出：在其它条件相同时，随水泥用量增加，塑性混凝土的强度增大，弹性模量提高。塑性混凝土的这种性质，对于提高墙体强度，改善墙体应力和工作特性是十分有利的。同时，塑性混凝土具有较低的渗透系数，其值一般在10-7cm／s，能满足各种规模防渗墙的要求。

4．3 确定最优的施工配合比

塑性混凝土的配制强度应根据混凝土的设计强度、强度保证率及离差系数等指标，依据SDJ207—82《水工混凝土施工规范》中的有关规定确定[4]。《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》中指出：一般认为泥浆下浇注的混凝土强度只有陆上浇注混凝土强度的70%左右。综合考虑以往塑性混凝土的使用情况，塑性混凝土的配制强度可由式(1)计算得

式中：R配为塑性混凝土的配制强度(MPa)；R28为塑性混凝土的设计强度(MPa)；t为混凝土强度保证率为95% 时的概率度。取t=1.645；Cvo为混凝土抗压强度离差系数。

本次设计中，R28=2 MPa，Cvo=0.15，代人式(1)计算得R配=3.2 MPa。因此，试验确定的最优施工配合比编号为WH02。

5 应用情况分析

通过现场施工取样，进行了塑性混凝土坍落度、凝结时间、渗透系数、抗压强度、弹性模量等指标的试验。

5．1 坍落度、扩散度

经现场量测，塑性混凝土坍落度一般在18～20cm 之间，扩散度一般在38～40 cm 之间，全部满足设

计要求。

5．2 凝结时间

本次检测试样分别来自4—1—43，4—2～26，4—3—37Z个单元，其初凝时间分别为7.45，6.00，6.

30 h，终凝时间分别为≤ 22 h，≤21 h，≤21 h，均符合设计要求。

5．3 渗透系数

检测试样分别来自4—2—2，4—2—12，4—1—31三个单元，其渗透系数分别为1．96×10-7，2.01×10-7，2.01×10-7cm／s，均符合设计要求。

5．4 抗压强度

塑性混凝土抗压强度测定结果见表6。

5．5 弹性模量

检测试样分别来自4—2—26，4—2—12，4—1—31三个单元，其弹性模量分别为347，534，376 MP a，均满足设计要求。

综上所述，塑性混凝土应用于长江干堤防渗加固工程后，各项指标均达到设计要求。实践证明，塑性混凝土是一种理想的防渗材料，宜作为江堤加固工程及其它水利水电工程中的防渗墙墙体材料。

6 结语

(1)长江干堤堤身填料主要为粉质粘土、砂壤土、壤土，土料质量较差，这就要求防渗体具有较强的适应变形能力。塑性混凝土的主要特点是弹性模量低，极限变形大，能适应较大的变形，因此可作为堤身防渗体的首选材料。它有利于改善防渗墙体内部的应力状态，大大提高了防渗墙的安全性，且节省了水泥，明显降低了工程造价。

注：12组试样全部满足要求(R28=2 MPa)

(2)塑性混凝土具有很低的渗透系数，其值一般在101 cm／s以下，能满足各种规模防渗墙的要求。

(3)塑性混凝土在长江干堤防渗加固工程中的成功应用表明，塑性混凝土是一种较好的防渗材料，可在水利水电工程中推广。

参考文献：

[1] 马建华．适用于长江中下游干流堤防堤基垂直防渗的新技术[J]．水利水电技术，2001，32(3)：58—60．

[2] 丛蔼森．地下连续墙的设计施工与应用[M]．北京：中国水利水电出版社，2001．

[3] SD105- 82，水工混凝土试验规程[S]．

[4] SDJ207-82，水工混凝土施工规范[S]．

塑性混凝土在二期围堰中的应用

史德亮陈如华刘思君

摘要三峡工程二期围堰防渗墙采用塑性混凝土作为防渗材料。工程实践表明，从施工配合比设计到防渗墙施工实施严格控制，塑性混凝土达到了预期效果。

关键词塑性混凝土防渗墙施工配合比

1 前言

三峡工程二期上下游横向土石围堰主要由风化砂，石碴混合料，块石料，过渡料等开采弃料组成，上下游围堰高度分别为82.5m和65.5m，填筑总方量589.6

万m2，堰体填料80％为水下抛填施工，堰体有2～16m的淤砂层，施工难度在国内外已建水电工程中实属罕见。

针对二期围堰施工及运行特点，围堰堰体中部及基础部位设置塑性混凝土垂直防渗心墙。塑性混凝土是最近十余年发展起来的一种新型防渗材料，其主要优势在于适应变形能力强，可就地取材，克服了常规(刚性)混凝土的许多缺陷，在国内水电工程中不乏成功应用的实例。由于各地原材料性质差异和工程技术要求有别，塑性混凝土的施工工艺也不尽相同。本文着重介绍以三峡工地开采的花岗岩天然骨料和风化砂为基本原材料组成的塑性混凝土的基本特征，以及在三峡工程二期围堰中的应用实况。

2 二期围堰防渗墙结构及应用实况

2.1防渗墙结构

三峡工程二期围堰堰体及基础防渗墙由混凝土防渗心墙上接土工合成材料、下接帐幕灌浆组成复合心墙结构。其中，上游围堰深槽段为双排塑性混凝土防渗墙加隔墙方案，防渗墙中心距离6.0m、墙厚1.0m；下游围堰为低单墙结构，墙厚1.0m，深槽段墙厚为1.1m。

2.2塑性混凝土与普通混凝土的区别

工程实践中发现普通混凝土防渗墙存在不少缺陷：

(1)弹性模量高(10000MPa)，允许变形小，应力集中于墙体，易产生裂缝；

(2)墙体与周围土体沉陷差别大，与基础部位相连接困难；

(3)原材料耗费大，工程造价高；

(4)围堰施工程序复杂，特别是在拆除阶段需采用爆破技术，对主体建筑有影响；

相比而言，塑性混凝土足以弥补上述缺陷，具有“高强低弹”的特点，防渗效果好。

2.3塑性混凝土技术指标

鉴于二期围堰墙体最大高度74m，为保证强度和变形要求，设计提出防渗墙墙体材料性能指标必须满足：

(1)抗压强度户＝4.0～5.0MPa(墙高度＞30m时，R28以5.0MPa控制)；

(2)抗折强度T28＞1.5MPa；

(3)初始切线模量E

0＝500～700MPa(大值允许E

＝l500MPa)；

(4)渗透系数K20＜l×10-7cm/s；

(5)允许渗透比降J>80;

(6)浇筑时材料塌落度要求：初始20～24cm，1.5h后＞15cm；

(7)凝结时间：初始＞6.0h，终凝＜24.0h。

3 原材料基本性质

塑性混凝土按原材料性质具体分为风化砂骨料塑性混凝土(简称柔性材料)和天然骨料塑性混凝土(简称塑性混凝土)。其不同之处在于柔性材料中不含天然中、小石，仅用天然风化砂作骨料，并省去了粉煤灰组份。

大体而言，塑性混凝土主要原材料组份如下：

水泥：为葛洲坝荆门水泥厂生产425#矿渣硅酸盐水泥(矿渣掺量45％)，品种满足国标GB20089规范要求；

粉煤灰：符合部颁级灰标准；

膨润土：湖南澧县地质福利材料厂生产的二级膨润土；

河沙：河砂细度模数F.M＝2.4～2.8，配合比按规定进行调整；

风化砂：p

5

含量一般控制在16％～22％，最大允许35％。含泥量3％～10％；

小石：为5～20mm天然骨料，含泥量＜0.4％；

外加剂：木钙和引气剂DH9，配制成水溶液使用；

水：符合拌制混凝土要求。

4 施工配合比研究

4.1施工配台比设计

材料的整体性能取决于原材料之间的相关关系，设计施工配合比则是根据要求，探寻其最佳组合比例。

研究表明，塑性混凝土施工配合比的主要影响因素有以下几点：

①砂率可明显降低塑性混凝土的初始切线模量，降低模强比，增加极限应变量。

②膨润土掺量减少，初始切线模量和模强比均有明显增加，而极限应变量则随膨润土掺量减少而减少。

③塑性混凝土的变形性能随水泥中矿渣掺量的增加而有较大的改善。

防渗墙塑性混凝土施工基本配合比见表1，适用于墙高超过40m的围堰深槽段防渗墙。防渗墙柔性材料施工基本配合比见表2，适用于墙高低于40m的漫滩段围堰防渗墙。

表l 塑性混凝土防渗墙施工基本配合比表 kg/m3

材料水泥粉煤灰膨润土砂5～20mm

小石

Mg DH9水

掺量180801001341720.90.027282表2 柔性材料防渗墙施工基本配合比表掺量/m3

材料水泥

kg

膨润土

kg

风化砂

木钙

/0.1 ％

水

kg

含泥量

％

P5

％

掺量

ka

掺量260 70 6 22 1370 5 370 注：木钙为水泥用量的0.5％。

4.2生产性试验

二期围堰防渗墙施工质量受风化砂P

5

含量、骨料性状及河砂细度模数影响较大。考虑到不同料场风化砂级配有差别，针对原材料检测成果，实际施工配合比对表1、表2作适当调整，随之在上游围堰右岸接头和下游围堰右岸接头段进行了生产性试验施工，并通过数学模型计算对塑性混凝土防渗墙应力与强度参数予以复核，经过综合比较分析后正式应用于围堰工程浇筑施工。

5 墙体浇筑质量监控与检测

为了保证二期围堰防渗心墙塑性混凝土的质量，施工质量控制至关重要。监理和检测单位在施工过程中层层把关，从原材料检测入手乃至塑性混凝土浇筑机口、以及防渗心墙钻孔取样，实施全过程跟踪监测。

5.1原材料检测

原材料主要包括水泥、膨润土和骨料。

(1)水泥性能指标：所用荆门425#矿渣水泥。因出厂批次不同，强度标号有一定差别。共检测44组，R28＝47.4～51.8MPa，出厂水泥标号波动较大，提出控制水泥标号R28＝46～48MPa方可使用。

(2)膨润土性能指标：进行矿化检测和理化检测多组。主要矿物组成为：蒙

脱石80.4％、石英15.4％、方解石4.2％。主要化学成份：Si02＝58.4％，AL

2O 3

＝17.22％， F

e2O

3

＝7.13％，GaO＝1.86％，MgO＝1.15％。主要理化指标为：塑

性指数38～61，小于0.005mm粒径含量为28％～57％。检测结果表明，矿化数据尚好，理化指标波动大，在施工配合比中考虑调整。

(3)骨料：施工过程中，抽查骨料性能指标。主要是跟踪监督检查风化砂卑值、含泥量、河砂的细度模数，并据此调整施工配合比。细骨料在前期为天然砂，由于细度模数偏小，掺入较粗的黄砂以改善级配和细度模数。后经试验论证，天然河砂改用古树岭人工砂石料系统冲洗下来的弃料。

风化砂检测125组，平均含砂量9％，P

5

平均值20.3％，29组细度模数检测值变化为1.97～3.7。

5.2机口取样检测

拌和物机口取样，除施工单位自检，监理单位也进行了抽查。二期围堰上游墙共取样997组，检测结果总体情况见表3。

表3 期围堰防塑性混凝土机口取样实验总体成果表

检测项目组数设计指标

实测值

合格数合格率最大值最小值平均值

抗压强度/MPa483R28≥4～59 5.19 5.1946095.2抗折强度/MPa391T28＞1.5 3.93 1.27 2.0838799.0

初始切线模量

/MPa 107

Eq=500～700

(最大值＜

1500)

156********.79992.5

渗透系数

/cm.s-1

16K20＜10-7 1.3×10-78.8×10-88.8×10-816100渗透比降16J＞80试验未破而告终16100

5.3检查孔芯样检测

防渗墙布置墙体检查孔12个，钻孔取芯检测129组，检测结果见表4：表4 围堰防渗墙钻孔芯样质量检测结果(凝期50—250天)

检测项目抗压强度R

/MPa

抗折强度T

/MPa

初始切线模量E O

/MPa

抽样数量921225

最大值13 2.652328

最小值 4.5 1.68509

平均值7 2.31400

合格数8612

合格率93.5100

综上所述，防渗墙施工从原材料、现场槽口取样，钻孔芯样试验和注水检查结果看，各项施工质量指标均满足设计要求。

6 二期围堰防渗墙运行效果

1998年主汛期正值施工高潮，长江遭遇洪峰，三峡坝区连续8次流量大于50000m3/s的洪峰，且两次超过61000m3/s。围堰上游水位达78m，持续时间达36

天。根据施工进度安排，二期上游围堰第一道墙竣工后，第二道墙在子堰保护下开槽施工，且基坑实施限制性抽水，围堰第一道防渗墙下游形成大范围“临空面”，各种不利因素组合，使得墙体向下游变形较大。根据堰体测斜管监控资料，围堰深槽段墙体最大变形量达570mm。防渗墙虽然变形大，但无异常情况，墙体应力水平小于1.0，变形性态仍在设计的正常运行范围。汛后基坑抽水，除基岩局部裂隙少量渗漏点渗水量在201/s以内，尚无其它明显渗漏现象，防渗墙属于正常运行状态。

7 结语

(1)三峡工程二期围堰是二期工程的安全屏障，防渗墙的质量则是关键环节。

建成伊始，历经1998年汛期8次洪峰的考验。各项检测结果表明，防渗墙从施工配合比设计到浇筑施工，质量得到有效控制，实现了预期目标。

(2)塑性混凝土作为一种新型材料与传统的刚性混凝土相比，适应变形大，

就地取材，施工便利，具有不可比拟的优点。但在材料耐久性，均匀性等方面尚缺乏长期的监测资料，宜深入研究，便于推广应用。

[作者简介]

史德亮长江科学院三峡前方工作部副主任工程师

陈如华长江科学院前方工作部工程师

刘思君长江科学院前方工作部高级工程师

宜昌市三峡坝区443133

(编辑：胡少华)网页制作：CWSnet

岳城水库大副坝防渗墙塑性混凝土配比研究（李顺行宋双蕾）

https://www.wendangku.net/doc/ea15754699.html, 时间：2001年8月1日 08:36 来源：《海河水利》2001-3

放大缩小打印1概述

在我国混凝土的研究中，塑性混凝土作为一个新兴的防渗墙体材料还是一个新课题。塑性混凝土具有弹性模量低、极限应变大、能适应较大变形、有利于改善防渗墙体的应力状态等优点，同时还具有一定的抗压强度，防渗性能好，节约水泥，造价低廉，施工方便等优点，是一种很好的防渗墙体材料。因此很好地对塑性混凝土性能和配比进行研究是很有意义的。

2塑性混凝土技术要求

岳城水库除险加固工程大副坝防渗墙的墙体材料采用塑性混凝土，设计单位对塑性混凝土提出了如下技术要求：①墙体混凝土抗压强度＞５．５ＭＰａ，抗拉强度≥０．７ＭＰａ；弹性模量１０００ＭＰａ≤ｅ≤１５００ＭＰａ（三轴试验，σ３＝０）；②渗透系数ｋ＜１×１０－８ｃｍ／ｓ；③抗剪强度φ＞３０°，ｃ＞０．９ＭＰａ；④单位体积混凝土水泥用量不少于１８０ｋｇ／ｍ３。

为了保证塑性混凝土的施工质量，设计要求塑性混凝土的强度保证率应达到９０％。

3原材料性能指标

1水泥：水泥选用邯郸水泥厂生产的太行牌普通硅酸盐５２５＃水泥，其物理性能见表１，化学成份见表２。从表中可以看出，其物理性能和化学成份均满足国家标准ＧＢ１７５－９２的技术要求，并且有较多的富余强度。

（2）砂石骨料：粗骨料选用邯郸岳城大禹石料场的人工碎石，细骨料选用邢台冯村天然河砂。

（3）膨润土：膨润土产地山东潍坊，淡黄色粉末，主要成分ＳｉＯ２占５８．７％，Ａｌ２Ｏ３占１５．８％Ｆｅ２Ｏ３占７％等，细度模数为６．３％，密度为２．５１ｇ／ｍｌ。

（4）粘土：粘土选用岳城第三纪粘土，密度为２．６３ｇ／ｍｌ，颗粒组成大于０．５～０．０５ｍｍ的占１６．４％，

０．０５～０．００５ｍｍ的占３４．３％小于０．００５ｍｍ的占４４．７％。

（5）外加剂：外加剂选用北京输苑技术开发公司的ＳＦ泵送剂。ＳＦ泵送剂为灰色粉末，可干掺，减水率２０％。

从材料的物理性能指标可以看出：粘土中小于０．００５ｍｍ的粘粒含量高达４４．７％，是优质粘土；砂子的细度模数为２．７，是优良的中粗砂，这对提高混凝土的内在质量起到了重要作用。

4配比的调整

塑性混凝土配比试验结果见表３和表４。

施工工地试验室对该配比进行了试拌，结果为：２８ｄ抗压强度７．１ＭＰａ，抗拉强度０．９５ＭＰａ，弹性模量１１８９ＭＰａ，坍落度２０ｃｍ，扩散度３４ｃｍ。虽然该配比满足设计要求，但扩散度偏低，混凝土流动性不好。本工程塑性混凝土采用３根导管同时浇筑法，导管间距为３．３ｍ，较低的扩散度容易使浇筑过程中混凝土面上升不均匀，可能发生混凝土上升时泥浆被卷到混凝土中而影响混凝土浇筑质量。因此在原基础上对配比进行了调整。将原配比中用水量分别增加１０、７、５ｋｇ／ｍ３，在保持水胶比不变的情况下调整水泥、粘土和膨润土的用量，ＳＦ含量仍按胶凝物质１％的比例加入，用水量增加７ｋｇ／ｍ３。

从现场拌制情况来看，用水量增加７ｋｇ／ｍ３的和易性、坍落度、扩散度最为理想，按该组配比进行了混凝土物理性能检测，其各项指标均符合设计要求。

这样该配比就成为岳城水库大副坝塑性混凝土防渗墙施工执行配比。在生产过程中粘土是以泥浆的形式加入拌合机的，泥浆比重根据配比中的用水量和粘土掺量计算为１．１３２ｇ／ｍｌ。本工程使用的溜槽的坡度为１∶３，调整后的混凝土在溜槽内基本能自流。岳城水库大副坝防渗墙井浇筑１２５个槽孔，浇筑塑性混凝土３３８８０ｍ３。凝土的取样成果见表５。

从表中可以看出，塑性混凝土的各项物理力学指标分散性非常小，抗压强度离差系数Ｃｖ值为０．０７３，强度保证率９９．９％，其他各项指标合格率均为１００％。配比合理再加上有效的生产控制是取得如此好成果的主要原因。

5塑性混凝土耐久性分析

塑性混凝土的耐久性分析方法国内学者尚有不同的认识。一般认为塑性混凝土防漏墙的耐久性主要体现在墙体材料的抗溶蚀性能上，它与水质、水力坡降及墙体材料的物质组成、透水性等因素有关。其定量分析的方法是通过测试混凝土中所含ＣａＯ溶出的速度和比率评价其耐久性，并据以估算能够正常使用的年限。一般以混凝土中ＣａＯ溶出量达到２５％～３０％所需的时间（Ｔ）作为正常使用年限。永久工程一般要求Ｔ≥１５０年。

塑性混凝土防渗墙的安全运行寿命以水泥中ＣａＯ总量的２５％被溶出的时间为限。可按我国学者舒士懋的公式估算：

式中，Ｔ为安全使用年限（ａ）；Ｖ为防渗墙单位受水面积对应的墙体体积（ｍ３）；ａ为水泥中ＣａＯ总含量的百分率；ｃ为单位体积墙体混凝土中的水泥用量（ｋｇ／ｍ３）；Ｑ为单位面积防渗墙１年内的渗漏量（ｍ３／ｍ２·ａ）；Ｍ为防渗墙渗漏水中的ＣａＯ浓度（ｋｇ／ｍ３），塑性混凝土一般为０．０５～０．１ｋｇ／ｍ３；Ｍ０为地下环境水中ＣａＯ浓度（ｋｇ／ｍ３）。

从式中可以看出，塑性混凝土防渗墙的安全使用年限与水泥含量ｃ成正比，与渗透系数成反比。岳城水库大副坝防渗墙的安全使用年限估算不小于２００年。

总之，塑性混凝土防渗墙较刚性混凝土在力学特性上具有显著优点。因其弹性模量低，极限应变大，使得塑性混凝土防渗墙在荷载作用下，墙内应力和应变都很低，可提高墙体的安全性和耐久性而且施工方便，节约水泥，降低工程成本，具有广阔的发展前景。

作者单位：河北省水利工程局第一工程处

岳城水库除险加固工程塑性混凝土防渗墙试验研究

时间:2005-03-16 00:00:00 来源:水利工程网作者:郭秀兰马文英

一、前言

岳城水利枢纽工程位于漳河干流，包括主坝、大副坝和3个小副坝。大副坝位于主坝溢洪道左侧，最初为均质土坝，后为提高防洪标准而改建，上游面增建粘土斜墙，下游面增建砂砾料压坡，最大坝高增至32.5米。坝基主要是第三纪中细沙，渗透性小，故未做防水帷幕，只是在坝下游做一砂砾褥垫及纵向排水暗沟。但在枢纽运行中，大副坝排水管出现涌沙，坝坡也出现塌坑。经灌沙处理，塌坑现象得到有效控制；将检查井用反滤料封堵并于下游公路增开一排水沟后，涌沙现象有所减轻。为彻底消除隐患，保证大坝的安全运行，经有关部门批准在上游坝坡增设一道塑性混凝土防渗墙，截断坝基第三纪砂层。

二、材料组成

2.1 水泥：邯郸水泥厂生产的太行山普通硅酸盐525#R水泥，其物理性能、化学成份见表1、表2。由表1、表2可知，的物理性能和化学成份均满足国家标准GB175－92的技术要求。

六、结论

塑性混凝土是在普通混凝土中加入粘土、膨润土等掺合材料，大幅度降低水泥掺量而形成的一种新型塑性防渗墙体材料。塑性混凝土防渗墙因其弹性模量低，极限应变大，使得塑性混凝土防渗墙在荷载作用下，墙内应力和应变都很低，可提高墙体的安全性和耐久性，而且施工方便，节约水泥，降低工程成本。较刚性混凝土在力学特性上具有显著优点，因此具有广阔的发展前景。

参考文献

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塑性混凝土防渗墙施工及质量控制

刘伟才，曾述银

(四川二滩国际工程咨询有限责任公司，四川成都61 0072) 摘要：根据已建工程的施工经验，结合漫水湾塑性混凝土防渗墙的特点，介绍了塑性混凝土配合比的确定和对施工质量的控制。通过超声波检测表明，

墙体整体均匀，致密性较好。

关键词：塑性砼；防渗墙；配合比；施工质量；控制

1概述

1.1漫水湾工程简介

漫水湾闸坝工程是国家重点工程大桥水库灌区的组成部分，是大桥水库二级控制性配水枢纽的首部。坝址位于四川凉山州冕宁县漫水湾镇安宁河中游上段。漫水湾闸坝坝高24m，坝轴线长279m，从左至右依次由土工膜心墙砂砾石副坝、左总干渠进水闸、两孔底孔冲砂闸、三孔表孔泄洪闸、右干渠进水闸及右岸混凝土重力坝构成。基础采用悬挂式塑性混凝土防渗墙和单排孔帷幕灌浆进行基础防渗，防渗墙最大深度41m，平均深度35m。防渗墙坐落在更新统桐子林组砂卵石堆积层上，局部穿过厚度较大的中细砂层。

1.2塑性混凝土简介

国外从20世纪60年代末开始采用塑性混凝土防渗墙，而我国是在80年代后期才首次应用成功的。这种材料的特点是抗压强度不高，一般可控制在R

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＝100～500MPa，渗透系数K＝＝0.5～2MPa，弹性模量较低，一般可控制在E

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1 ×10-6～1×10-7cm/s。

塑性混凝土与我国早期防渗墙采用的黏土混凝土有本质的区别。黏土混凝土仅是在配合比中加入了少量的黏土，水泥用量并未大幅度降低，掺加黏土的目的仅为了改善混凝土的和易性和便于钻凿接头孔，并无降低弹性模量的目的。在对墙体内力分析研究中发现，当墙体材料的弹性模量降低到1 000MPa以下时，已经和周围介质（地基土）的弹性模量接近，此时墙体适应变形能力大为提高，墙体的内力大为降低，特别是在一般情况下墙内不产生拉应力，因而也不必担心墙体因拉应力太大而开裂破坏。因此，它特别适用于地震较频繁的地区和周围介质（地基土）为砂石的地基。塑性混凝土防渗墙具有在低强度和低弹性模量下适应地基应力变化的特点，确保墙体不被外力破坏，而不需提高混凝土的等级或增加钢筋笼，故能大大节省工程投资。

我国在1990年首次将塑性混凝土防渗墙应用于水口水电站上、下游围堰防渗墙。以后采用塑性混凝土防渗墙的水利水电工程有：册田水库坝体防渗墙，十三陵抽水蓄能电站下围堰防渗墙，小浪底工程上游围堰防渗墙，宜昌民强水

库坝体防渗墙，三峡主围堰防渗墙，漫水湾闸坝及土工膜心墙副坝防渗墙（7

500m2）。

2塑性混凝土配合比的确定

塑性混凝土的配合比与常规混凝土的配合比间存在较大差异。常规混凝土具有成熟的经验配合比，而塑性混凝土的发展史短，缺乏经验配合比，已建工程中塑性混凝土的防渗墙的配合比存在较大差异。塑性混凝土防渗墙工程混凝土配合比及物理力学性能见表1［1、 2］。

塑性混凝土在配合比方面的特点是水泥用量较少，一般约为80～170kg/m3，此外还需掺加部分黏土或（和）膨润土（塑性指标较高），对其它材料用量的要求与一般混凝土基本相同。有关试验表明［3］，只掺加膨润土的塑性混凝土（A种）、只掺加黏土的混凝土（B种）和同时掺加膨润土和黏土的塑性混凝土（C种）的三种混凝土具有不同的R～E相关关系（如图1所示）。

图1表明，当R相同时，A种混凝土的E值最小，C种混凝土的E值次之，B 种混凝土的E值最大。要配制出具有较低弹性模量和较高强度的塑性混凝土应采用A种混凝土较好。虽然塑性混凝土的E、R存在以上关系，但影响塑性混凝土防渗墙弹性模量的因素较多，如黏土和膨润土的黏粒含量和塑性指标、水泥的标号和品种、骨料的粒径和硬度（各种试验表明，骨料粒径大的塑性混凝土所能承受的强度和变形能力比骨料粒径小的塑性混凝土要小得多，即在塑性混凝土中宜选择一级配的粗骨料）、外加剂的型号和掺量等。这就决定了塑性混凝

土配合比设计的难度和复杂性，需要花费更多的时间和人力物力。同时，基础防渗墙工程往往从工程一开始就组织施工（基础工程施工是关键工序），因此为确保工程的正常顺利开展，设计单位应事先根据当地的砂石骨料和水泥品种进行塑性混凝土的室内配合比试验，确定塑性混凝土防渗墙的配合比。塑性混凝土防渗墙还有其它指标，如渗透系数或抗渗标号、坍落度、扩散度等，在工程施工中，承包商应根据设计提供的配合比和技术要求进行现场混凝土配合比的复核试验，以确定塑性混凝土施工配合比和最佳施工参数。

3施工质量控制

在施工上，塑性混凝土防渗墙的质量控制与普通混凝土和高强度混凝土基本相同，但应针对塑性混凝土防渗墙墙体自身的特点，采取一些专门控制措施。防渗墙工程是重要的隐蔽工程，尤其是塑性混凝土防渗墙的强度和弹性模量等力学指标一般不宜通过打孔取芯检测，为确保施工质量，需要进行严谨的施工

和有效的质量监控。

3.1膨润土的掺加方式

在漫水湾闸坝工程中，膨润土的掺入方式先后采用了两种方式：(1)先将水泥、膨润土和砂石骨料混合干拌，然后加水进行搅拌；(2)将膨润土加入专用水池中，进行充分搅拌并配制成一定浓度，然后加入砂石骨料和水泥进行拌合。施工过程中，在第一种的方式下，膨润土经常形成粒径10～30mm的团块，不能形成泥浆，从而降低了膨润土在塑性混凝土中的作用，最终主要导致塑性混凝土弹性模量和强度增大。在第二种的方式下，膨润土不出现结块现象，分散很均匀，不仅保证了塑性混凝土的拌合质量与试验结果一致，还增大了坍落度。

因此，建议在塑性混凝土拌合过程中，膨润土采用湿掺法。

3.2准备阶段的质量控制

施工准备是为施工阶段提供有效的、正常施工的物质条件和技术保障，作为质量控制人员的监理工程师应加强这方面的控制，严格控制并落实承包商的施工设备、材料和技术力量。在施工准备阶段，除应做普通混凝土防渗墙的准备工作外，承包商应重点为施工作好以下方面的工作，而监理工程师也应对此进

行重点控制：

（1）根据施工现场的条件和塑性混凝土防渗墙的技术要求，周密、详细地做好施工组织设计的编制和审查工作（与一般混凝土防渗墙相比，塑性混凝土防渗墙更应重视现场混凝土的配合比试验，黏土或/和/膨润土的掺和方法等内

容）。

（2）投入塑性混凝土防渗墙混凝土浇筑的施工设备是否能满足工程实际需要，尤其是塑性混凝土拌合系统中膨润土掺加设备（黏土和/或膨润土制成泥浆或浆液掺加效果较好，建议采用湿加设备）和混凝土运输设备。混凝土运输设

备应与运输距离相一致，出机口至浇筑现场的运输时间不能过长，因为混凝土

在运输过程中坍落度、扩散度损失较大。

（3）按施工顺序、造孔方法和施工组织确定的槽孔划分原则合理地进行槽

孔划分。

（4）根据设计提供的配合比和技术要求进行现场混凝土配合比的复核试验和材料的检测试验，塑性混凝土必须检测黏土/和膨润土的黏土含量与塑性指

标，并满足设计及配合比要求。

（5）选择防渗墙中心线上具有典型代表的部位进行生产性试验，以确定造孔、固壁泥浆、墙体浇筑等的施工工艺和参数。

3.3施工阶段的质量控制

在施工准备充分的条件下，承包商就可以进行防渗墙施工。施工过程中，承包商应严格按监理工程师批准的施工组织设计进行施工，监理工程师应派出经验丰富的现场监理人员进行现场监理，并按重要隐蔽工程的要求实行旁站监理。作为塑性混凝土防渗墙，不仅具有普通混凝土防渗墙的一般施工要求，还

应严格按以下方面进行施工和严格控制：

（1）在每次进行塑性混凝土浇筑前，应严格仔细检查砂石骨料的粒径，确保砂石骨料的粒径与试验确定的配合比所要求的粒径一致。

（2）膨润土若采用湿掺方式，应随时检查并控制液体浓度，确保实际掺入量与试验确定的配合比一致；若采用干掺方式，应考虑膨润土结块现象，实际掺入量应大于配合比量，具体量视拌合后结块现象而定。同时，应检查膨润土

和水泥的保存质量。

（3）在防渗墙墙体浇筑前，应根据《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》制定浇筑方案。若运输时间和浇筑时停留时间太长，塑性混凝土的坍落度和扩散度的损失较严重，因此在制定浇筑方案时应充分考虑混凝土的运输方

式和入仓方式。

（4）每个槽段在混凝土浇筑前，监理工程师应在现场监督承包商根据骨料的含水情况进行混凝土试拌，检查拌制混凝土的坍落度和扩散度。若运距较远，拌制混凝土应考虑运输和浇筑时的坍落度和扩散度的损失，必要时适当增大出机口的坍落度和扩散度使其超过设计值，以满足设计及规范要求。

（5）在浇筑过程中，可能因某种因素导致混凝土坍落度和扩散度损失严重而不能满足混凝土的浇筑要求，发生这种情况严禁直接向混凝土中加水。

（6）虽然塑性混凝土的扩散度较大，在浇筑过程中仍应确保混凝土面均匀上升，故应经常测量混凝土面高程，并及时填绘浇筑指示图。

（7）塑性混凝土的坍落度损失快，为避免堵管事件，施工人员应经常提动导管（特别是浇筑速度较慢时），混凝土的拌合、运输应保证浇筑能连续进行。

若因故中断，现场负责人员应根据具体情况及时采取应急措施进行处理。

（8）若对浇筑完成的塑性混凝土防渗墙进行帷幕灌浆，应特别注意控制灌

浆压力，防止防渗墙破坏。

3.4施工质量的检查验收

塑性混凝土防渗墙与常规混凝土防渗墙一样都需进行混凝土质量检查和墙体质量检测，但在具体的检查方法上存在差异。

3.4.1混凝土质量检查

混凝土质量检查是指对已浇筑的塑性混凝土的物理力学性能的检查，主要应包括抗压强度、弹性模量、抗渗标号（或抗渗系数）。由于塑性混凝土的强度较低，不宜采用钻孔取芯的方法对成墙混凝土进行取芯，只能在混凝土浇筑时，现场取样成型试件，用试件的试验结果代替防渗墙的实际性能指标。

为0.5～2MPa。用常规混凝土渗透仪进行塑性混一般塑性混凝土的强度R

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凝土的渗透试验时，由于试样为一个?175～?185和高150mm的截头圆锥体，常常在不大的渗水压力作用下，就会沿着混凝土试样与外面的金属筒之间接触面发生破坏。另外，由于塑性混凝土本身的黏结力较差，试验密封材料与试样黏结不牢而出现微小间隙，形成渗水通道。做抗渗标号试验时可以采用清华大学水电系研制的塑性混凝土渗透试验仪器进行试验，或采取专门的保护措施，以

防加压时破坏试件，影响试验结果。

3.4.2墙体质量的检查

对混凝土防渗墙成墙质量的检查，现行采用的方法有钻孔取芯法、超声波法和地震透射层析成像（CT）法。对于塑性混凝土最好采用无损检测方法，如超声波和地震透射层析成像（CT）法，检测防渗墙的连续性和接头孔的连接质量。漫水湾工程采用了超声波检测。检查结果表明，防渗墙墙体整体均匀，致密性较好，墙体底部淤积少；局部致密性略差，对应测点的波速降到2 000m/s，对应的混凝土强度为1.3MPa左右。超声波测试成果见图2、3。

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普通混凝土配合比设计方法及例题

普通混凝土配合比设计方法[1] 一、基本要求 1.普通混凝土要兼顾性能与经济成本，最主要的是要控制每立方米胶凝材料用量及水泥用量，走低水胶比、大掺合料用量、高砂率的设计路线； 2.普通塑性混凝土配合比设计时，主要参数参考下表 ； ②普通混凝土掺合料不宜使用多孔、含碳量、含泥量、泥块含量超标的掺合料； ③确保外加剂与水泥及掺合料相容性良好，其中重点关注缓凝剂、膨胀剂等与水泥及掺合料的相容性，相容性不良的外加剂，不得用于配制混凝土； 3 设计普通混凝土配合比时，应用excel编计算公式，计算过程中通过调整参数以符合表1给出的范围。

2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1普通混凝土ordinary concrete 干表观密度为2000～2800kg/m3的水泥混凝土。 2.1.2 干硬性混凝土stiff concrete 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃时间（s）表示其稠度的混凝土。 2.1.3塑性混凝土plastic concrete 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 2.1.4流动性混凝土pasty concrete 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 2.1.5大流动性混凝土flowing concrete 拌合物坍落度不小于160mm的混凝土。 2.1.6抗渗混凝土impermeable concrete 抗渗等级不低于P6的混凝土。 2.1.7抗冻混凝土frost-resistant concrete 抗冻等级不低于F50的混凝土。 2.1.8高强混凝土high-strength concrete 强度等级不小于C60的混凝土。 2.1.9泵送混凝土pumped concrete 可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。 2.1.10大体积混凝土mass concrete 体积较大的、可能由胶凝材料水化热引起的温度应力导致有害裂缝的结构混凝土。 2.1.11 胶凝材料binder 混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。 2.1.12 胶凝材料用量binder content 混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。 2.1.13 水胶比water-binder ratio 混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。 2.1.14 矿物掺合料掺量percentage of mineral admixture 矿物掺合料用量占胶凝材料用量的质量百分比。 2.1.15 外加剂掺量percentage of chemical admixture 外加剂用量相对于胶凝材料用量的质量百分比。

《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-)简介

《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2011）简介 配合比设计是混凝土设计、生产和应用中的最重要环节之一，配合比设计成功与否，决定了混凝土的技术先进性、成本可控性和发展可持续性等问题。早在上世纪70年代末、针对原建设部下达的“使用新标准水泥配制混凝土”研究 课题，中国建筑科学研究院组织有关单位进行了混凝土配制技术研究，该研究成果经建设部组织全国性验证，对科学合理地在全国范围内解决水泥新标准使用起到重要作用。为统一我国混凝土配制的方法和步骤，并为混凝土配合比设计者提供基础技术参数，在上述研究成果基础上，中国建筑科学研究院主编了《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55）（以下简称《规程》）。为配合比设计者提供了易于操作、程序简单的快捷配制技术。自《规程》颁布实施以来，被广泛用于基础建设、轨道交通、市政环卫、工业与民用建筑、海港工程、铁路工程等领域。对我国混凝土的推广、应用和发展起到基础性作用。随着现代混凝土技术的快速发展，配合比设计面临新的挑战，例如：以耐久性能为设计指标、矿物掺合料的种类和掺量不断增多、普遍应用外加剂、特殊性能要求增多等。因此，《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55）需修订完善。经中国建筑科学研究院申请，《规程》被列入原建设部《2005年度工程建设标准规范制订、修订计划(第一

批)》，并于2010年11月完成编制和通过审查。住房和城乡建设部于2011年4月22日发布公告，批准本《规程》为行业标准，编号为JGJ55-2011，自2011年12月1日起实施。其中，第6.2.5条为强制性条文。原《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）同时废止。2 主要修订内容《规程》共分7章，主要内容如下：（1）总则提出《规程》的编制目的和适用范围。《规程》适用于工业与民用建筑及一般构筑 物所采用的普通混凝土配合比设计。（2）术语、符号增加了胶凝材料、胶凝材料用量、水胶比、矿物掺合料掺量和外加剂掺量等5个术语，上述术语在混凝土工程技术领域已被普遍接受。修订了相关符号，使计算过程更加清晰。（3）基本规定依据我国混凝土实际应用情况与技术条件，本《规程》新增“基本规定”一章，详细规定了混凝土配合比设计原则、原材料要求、最大水胶比、矿物掺合料限值、氯离子最大含量、最小含气量和最大碱含量等技术指标。本章重点强调混凝土配合比设计应满足耐久性能要求，即混凝土配合比设计不仅应满足配制强度要求，还应满足施工性能、其他力学性能、长期性能和耐久性能的要求，并规定配合比设计所用原材料应采用工程实际使用的原材料。宜采用干燥状态骨料进行配合比设计，也可选用饱和面干状态骨料，两者均为过程控制的一种手段。混凝土的最大水胶比应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的规定。水胶比和最

混凝土配合比试验设计方案

混凝土配合比试验设计方案

混凝土配合比设计试验报告 一、配合比设计理论依据 1、《民航机场场道工程施工技术要求》1996—10 2、《广州白云国际机场迁建工程——场道道面工程补充施工技术要求》 3、《水泥胶砂强度检测方法（ISO）法》GBT17671—1999 4、《公路集料试验规程》JTJ058—2000 5、《水泥混凝土路面施工及验收规范》GB97—87 6、《公路工程水泥混凝土试验规程》JTJ053—94 7、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2000 J64—2000 8、《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175 9、《混凝土外加剂一等品规定指标》（GB8076-1997） 10、《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ119-88） 二、道面混凝土设计要求如下： 2.1、强度：28天抗折强度5.0Mpa； 2.2、和易性要求：维勃稠度20-40s，或塌落度小于10mm； 2.3、耐久性要求：水泥用量不少于300Kg/m3，也不宜大于330Kg/m3； 水灰比不宜大于0.44； 2.4、水泥混凝土所用原材料应符合《民航机场场道工程施工技术要求》1996—10中的有关要求外，尚应符合以下规定： 2.4.1水泥道面及道肩面层混凝土可采用标号为525的硅酸盐水泥。水泥中氧化镁含量不宜大于3%，碱含量不大于0.6%。水泥的其他质量应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的有关规定。

2.4.2砂宜采用细度模数为2.65～ 3.20的中粗河砂。砂的含泥量不得大于3%，含泥量超过规定时应冲洗。应委托有资格的试验单位，按《公路集料试验规程》JTJ058—2000中的岩相法对每种料源测定其碱活性，有碱活性的砂不得使用。 2.4.3碎石圆孔筛最大粒径为40mm。应委托有资格的试验单位，按《公路集料试验规程》JTJ058—2000中的岩相法对每种料源测定其碱活性，有碱活性的碎石不得使用。碎石应按圆孔筛5～20mm、20～40mm两级级配分别备料，两种碎石混合后的颗粒级配应符合下表要求： 项目技术要求 颗粒尺寸筛孔尺寸mm（圆孔筛）40 20 10 5 累积筛余（%）0～5 50～70 70～90 90～100 2.4.4水冲洗集料、拌和混凝土及混凝土养生可采用一般饮用水。使用河水、池水或其他水应符合下列要求：①水中不得含有影响水泥正常凝结和硬化的有害杂质，如油、糖、酸、碱、盐等；②硫酸盐含量（按SO2-1计）不超过2.7mg/cm3；③pH值大于4；含盐总量不得超过5mg/cm3。 2.4.5外加剂水泥混凝土中需要掺用外加剂时，必须根据工程要求，通过试验选定外加剂的种类和用量。外加剂的质量应符合《混凝土外加剂一等品规定指标》（GB8076-1997）的规定要求，其使用应符合《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ119-88）的规定要求。不得使用pH值大于8的碱性外加剂。施工过程中应严格控制外加剂剂量，现场有专人配制。 三、确定原材料 我们根据招标文件、投标书、与业主签订的施工合同及施工图纸的要求确定使用下列材料：

混凝土配合比原始记录

共3页第1页 校核： 主检： 配比名称 (设计、施工要求) 抗渗混凝土（泵送） C30及P6，坍落度100～120mm 委托编号 HP0700001 样品编号 HP0701001 试验环境条件 温度20±5℃ 湿度＞50％ 检验类别 委托检验 施工方法 机械振捣 收样日期 2007.01.06 检测依据 JGJ55-2000 试配日期 2007.01.08 材料情况 水泥 砂 石子 外加剂 水 膨胀剂 粉煤灰 山东水泥厂 P.O32.5R 安定性合格 预测强度合格 泰安 中砂 μx=2.7 含泥量0.5％ 泥块含量0.3％ 济南 碎石 符合5～25mm 含泥量0.5％ 泥块含量0.3％ 针片状0.7％ 省建科院 NC －4泵送剂 液状 掺量2.5％ 饮用水 省建科院 PNC 膨胀剂 粉状 掺量8％ 黃台电厂 Ⅱ级 配合比 计算式 1、计算配制强度f cu ，o ＝f cu ，k +1.645σ＝30.0＋1.645×4.0＝36.6 (MPa) 2、确定水泥28d 抗压强度实测值ce f ＝32.5×1.10 ≈36 (MPa) 3、计算水灰比W/C=a α.ce f /(f cu ，o +a α.b αce f )=0.46×36/(36.6+0.07×0.46×36)=0.44 4、确定用水量m wa =180(kg/m 3) 5、计算水泥用量1c m =180／0.44＝409( kg/m 3 ) 6、确定粉煤灰用量：取代率f ＝15％，超量系数K ＝1.3 mf ＝409×15％×1.3＝80( kg/m 3 ) 7、计算膨胀剂用量p m =409(1-15%)×8.0％＝28( kg/m 3 ); 8、计算外加剂用量j m =[409(1-15%)+409×15％×1.3] ×2.5％＝11( kg/m 3 ) 9、实际水泥用量1co m =409(1-15%)×（1－8％）＝320 ( kg/m 3 ) 10、确定砂率βs=35% 11、假定混凝土的重量2420 kg/m3得：mg=1171 ( kg/m 3 ) ms=631－(409×15％×1.3／2.2－409×15％／3.1)×2.6＝588( kg/m 3 ) 试件尺寸 100×100×100 （mm ） 试配体积 25L/35 L 试配方法 机械搅拌、振实 计 算 配合比 材料名称 水泥 砂 石子 外加剂 水 膨胀剂 粉煤灰 每m 3 砼材料用量(kg) 320 588 1171 11 180 28 80 重量配合比 1 1.84 3.66 0.03 0.56 0.09 0.25 试配重量(kg) 8.00 14.70 29.28 0.28 4.50 0.70 2.00 拌合物 性 能 坍落度 105 mm 保水性 良好 粘聚性 良好 表观密度 2410 kg/m 3 ／ ／ ／ ／ 调整情况 不需调整（若调整，写明如何调整？调整后拌合物性能？） 备 注：此计算配合比可作为强度试验用基准配合比。（若经调整，写明调整后配合比） 主要设备 名称、型号 搅拌机 振动台 / / / 设备编号 SB/H-01 SB/H-02 设备状态 正常 正常

当前混凝土配合比设计与试验研究探讨

当前混凝土配合比设计与试验研究探讨 发表时间：2019-11-22T10:15:06.080Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：樊晓曦 [导读] 摘要：混凝土是重要的建筑材料之一，具有高耐久性、高工作性、高强度、具有可持续发展特性。 鄂尔多斯市神东检测有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市 017209 摘要：混凝土是重要的建筑材料之一，具有高耐久性、高工作性、高强度、具有可持续发展特性。对建筑施工的混凝土配合比进行科学、合理地设计，有助于更好地保障建筑工程的质量，同时在建筑施工中对混凝土配合比进行标准化的规范，还可以大大提高施工的效率。 关键词：混凝土配合比设计；试验研究探讨 目前的生产应用面对的是原材料性能的快速随机变化，又不知正负变量，而且往往来不及系统测试就要投入生产，这时你就无所适从，若要保证质量的底线，只有加大标准差或变异系数的设定。 一、混凝土配合比设计方法研究进展 1.传统的普通混凝土配合比设计方法。传统的配合比设计方法是计算—试配法，其计算准则基于逐级填充原理，即水与胶材组成水泥浆，水泥浆填充砂的空隙组成砂浆，砂浆填充石子的空隙组成混凝土，设计原则基于假定容重法或绝对体积法。计算得到粗略配合比，再按照所确定的材料用量，制备混凝土试件标准养护到28d龄期，测试试件的有关性能；试件的性能若符合要求，即采用这组配合比；若不满足要求，进一步调整配合比。绝对体积法认为混凝土材料的1m 3体积等于水泥、砂、石和水四种材料的绝对体积和含空气体积之和。假定容重法的原理基于绝对体积法，所不同的是不以各种原材料的比重为依据，而完全借助于混凝土拌成物经振捣密实后测定的湿容重为依据。前者较繁，但适用范围广，理论较完整，有实用价值。后者简便易行，但要有充分的经验数据，需测定大量的混凝土湿容重。这两种方法都是以经验为基础的半定量设计方法，主要以满足强度和工作性能为主，配合比设计相对简单，也比较成熟。 2.特种性能混凝土配合比设计方法。随着建筑业的高速发展，对建筑工程的质量和性能的要求也不断提高。而普通混凝土则存在着这样那样的不足，为了克服这些不足开发出了许多特种性能混凝土，如高性能混凝土、轻骨料混凝土、纤维混凝土、防水混凝土、再生骨料混凝土、加气混凝土、低温混凝土、泵送混凝土和喷射混凝土，每种混凝土都与传统混凝土相比，其拌合物的配合比设计，都有其自身的特点。主要介绍一下被称为“21世纪混凝土”的高性能混凝土的配合比设计方法，因为高性能混凝土的配合比设计方法非常具有代表性，许多其他类型的特性混凝土也有借鉴高性能混凝土的配合比设计方法。（1）高性能混凝土配合比设计方法。早期混凝土结构对材料性能提出的要求比较简单，配制混凝土的原材料种类也比较少，因此传统的配合比设计方法就可以满足混凝土工程的需要。美国混凝土协会（ACI）211委员会制定的配合比设计程序和其他许多程序都是基于满足相当窄的规范要求：28d抗压强度（15~40MPa）和稠度（坍落度25~100mm），而目前由于混凝土技术不断发展以及工程的需要，使用的混凝土强度在不断提高，越来越多的大跨桥梁、高层建筑、地下水下建筑等工程的使用和修建，高性能混凝土（简称HPC）的需求量越来越大，因而国际混凝土联合会（FIP）与欧洲混凝土委员会（CEB）在提出的混凝土材料方面有待进一步深入研究的课题中，首要问题就是高性能混凝土配合比设计的优化问题。（2）其他特种混凝土配合比设计方法。上述高性能混凝土的配合比设计方法也会被其他特性混凝土的配合比所借鉴，其他特种混凝土配合比设计方法许多还是参照的传统的普通混凝土配合比设计方法，例如补偿收缩混凝土，就可以采用传统的普通混凝土配合比设计方法，除了一点，为了达到相同的强度等级，补偿收缩混凝土的水灰比可以比普通硅酸盐水泥混凝土稍高一点。当然也有针对原材料的特点而需要特殊考虑的配合比设计方法，例如再生骨料混凝土，以废混凝土加工破碎成的骨料与普通骨料相比具有视密度低、吸水率高、压碎值大的显著特点。针对废混凝土骨料的特点等研究了C20、C30、C40三个系列的再生混凝土，对再生混凝土配合比进行了初探。提出了再生骨料预吸水法，这种方法针对再生骨料吸水率较大而建议的基于自由水灰比之上的配合比设计方法是一致的。钢纤维混凝土中由于原材料中掺加了钢纤维，二次合成法的配合比设计方法，把钢纤维混凝土看成是由水泥钢纤维浆与基准混凝土两部分组成的，分别确定水泥钢纤维浆与基准混凝土中各种材料的用量，最后合成钢纤维混凝土的配合比。 3.优化设计方法在混凝土配合比中的应用。一般情况下往往有许多种混凝土的组成都能够满足人们对混凝土性能的要求。这就产生了应该选用哪一种组成的问题。对于给定的设计性能，从这些都符合要求的组成方案中选用一种在技术上和经济上最佳的方案，这种确定“最佳”组成的过程，就称作混凝土组成的最优化。对配合比设计进行优化，不仅可以节约混凝土生产中所消耗的大量资源和能源，减少环境的污染，还可降低成本、提高经济效益。线性规划的单纯形法已广泛应用于混凝土配合比的优化设计，这种方法不论有多少变量和有多少约束条件都可以使用，它要求在混凝土的组成与混凝土的性能之间建立起线性的预测方程。 二、关于混凝土的试验研究问题 1.被指数化。混凝土的强度与弹性模量的关系，并不完全线性化，那是因为原材料不同、配合比不同、成型养护方式不同等原因导致的，对同一原材料、同一配合比设计方法、相同的成型养护方式而言，混凝土强度与弹性模量在一定范围内呈现线性关系是非常正常的。且看图1的分析（以免不必要的争议，权作举例），是指数关系，不应该是线性关系。这种被固化的思维，至少缺了点创新意识。当然还有图中密集整齐的“试验数据”真实性问题，显然缺少了点“科学研究”意识。 2.被线性化。图2的含气量与强度关系试验结果虽然缺少些规律性，除了试验误差及方法严谨性等原因外，更可认为是真实的试验数据，这一实事求是的精神还是要肯定的。但强行线性化其规律，显然又缺少一点“科学研究”精神。

混凝土习题计算题

混凝土工计算题 1、某混凝土经试拌调整后，得配合比为1：2.20：4.40，W/C=0.6，已知ρc=3.10g/，ρ′s=2.60g/ , ρ′g=2.65g/ 。求1m3混凝土各材料用量。 解：通过绝对体积法计算出m c 【绝对体积法：该法认为混凝土材料的1m3体积等于水泥、砂、石和水四种材料的绝对体积和含空气体积之和C/ρc+S/ρs +G/ρg+W/ρw+0.01α=1】 由W/C=0.6 C：S：G=1：2.20：4.40 得出m w=0.6m c、m s=2.2 m c、m g=4.4 m c 再由C/ρc+S/ρs +G/ρg+W/ρw+0.01α=1；α=0.01； 得出m c=292㎏-295*0.01=295-2.95=292.05kg m w=175㎏m s=642㎏m g=1285㎏ 即 1m3混凝土各材料用量为m c292.05kg m w=175㎏m s=642㎏m g=1285㎏ 答：1m3混凝土各材料用量是 2、混凝土计算配合比为1：2.13：4.31，W/C=0.58，在试拌调整时，增加10％的水泥浆用量。求(1)该混凝土的基准配合比；(2)若已知以基准配合比配制的混凝土水泥用量为320kg，求1方没混凝土中其它材料用量 已知：混凝土计算配合比C o：S o:G o=1：2.13:4.31 W/C=0.58 解：由W/C=0.58 增加10%的水泥用量 得出混凝土的基准配合比 C j:S j:G j=1×(1+10%):2.13:4.31=1:1.94:3.92 由C j=320㎏ 得出S j=1.94×320㎏=621㎏ G j=1254㎏ 即混凝土的基准配合比为1:1.94:3.92 1m3混凝土中其它材料用量为水泥320㎏、砂 621㎏、石1254㎏水… 3、已知混凝土的实验室配合比为1：2.40：4.10，W/C=0.6，1混凝土的用水量 W=180。施工现场砂子含水率3％，石子含水率1％。求： (1)混凝土的施工配合比。 (2)每拌100kg水泥时，各材料的用量。 已知：W/C=0.6 W=180㎏C：S：G=1：2.4：:4.1 解： 由W/C=0.6 W=180㎏ 得出C=300㎏ 即C′=C=300㎏ S′=2.4C(1+a%)=2.4×300×（1+3%）=742㎏、 G′=4.1C(1+b%)=4.1×300×（1+1%）=1242㎏ W′= W－S′a%－G′b%=146㎏ 4、水泥标号为425号，其富余系数为1.13。石子采用碎石，其材料系数A=0.46,B=0.07。试计算配 制C25混凝土的水灰比。(σ=5.0Mpa 解： f ce =f ce·k ·r c =42.5×1.13=48 MPa f c u·o=f cu·k+1.645σ =25×1.645×5

碾压混凝土配合比设计试验

碾压混凝土实验室配合比设计试验 1 试验目的 测定碾压混凝土配合比设计试验所用原材料的物理力学性能指标，然后进行碾压混凝土实验室的配合比设计。 2 试验方案 本试验根据配合比设计所需的技术资料，首先对选定的材料进行物理力学性能指标的测定试验，再依据配合比设计规程及原则来进行配合比的设计，对于碾压混凝土，设计时主要考虑其三大参数的要求。本试验流程图如图2.1所示。

图2.1 试验流程图 3 试验方法 3.1 原材料的物理力学性能试验 本试验配合比设计所用的原材料主要有：水泥、粉煤灰、石灰、粗细集料、

水及外加剂等。 3.1.1水泥试验 水泥试验主要包括：水泥细度试验、水泥标准稠度用水量试验、水泥凝结时间试验、水泥体积安定性试验、水泥胶砂强度试验等。 水泥细度试验采用手工干筛法来检验水泥细度；水泥标准稠度用水量试验、水泥凝结时间试验及水泥体积安定性试验（雷氏夹法）按GB/T 1346-1989《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》，用沸煮法，对该水泥进行了安定性试验；水泥胶砂强度试验通过ISO法来测定水泥的强度等级。 通过试验，得到本试验所用水泥的物理性能见表1.1。 表1.1 水泥的物理性能表 水泥品种 初凝 （h:min） 终凝 （h:min） 安定性 （mm） 筛余量 （%） 标准稠 度（%） 抗压 （Mpa） 抗折 （Mpa） 3d 28d 3d 28d P.C32.5R 2.1 3.1.2 粉煤灰试验 根据《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596—91以及国家标准GB175—1999，GB1344—1999，GB12958—1999中的规定，需对粉煤灰的细度、密度、凝结时间、体积安定性和强度及强度等级等主要技术性质经行测定。 通过试验，该粉煤灰的物理性能见表1.2。 表1.2 粉煤灰的物理性能表 粉煤灰等级 密度 （g/cm3） 堆积密度 （g/cm3） 细度 （%） 比表面积 （g/cm2） 需水量 （%） 28d抗压 强度比 （%） Ⅱ级 2.302 26 3.1.3集料试验 集料试验主要包括测定砂、石的近似密度试验、砂、石的堆积密度试验、砂、石的空隙率计算和砂、石的筛分析试验等。 通过试验，测得所用砂子、石子的物理性能见表1.3、表1.4。 表1.3 砂子的物理性能表

混凝土配合比实验报告

实验报告混凝土配合比实验 包工头队（10级土木9 班） 邬文锋、天楚、祖军、雄

(一) 砂的筛分析检验试验 (1) 试验法：(1)秤取烘干试佯500g，精确到1g。 (2) 将径9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm 的筛子按筛大小顺序叠置，径大的放上层。加底盘后，将试样倒入最上层9.5mm筛，加盖置摇筛机上筛lOmin(如无摇筛机可用手筛)。 (3) 将整套筛自摇筛机上取下，按径从大至小逐个在洁净瓷盘上进行手 筛。各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总质量0.1%时为止，将通过的颗 粒并入下一号筛中一起过筛。按此顺序进行，至各号筛筛完为止。 (4) 试样在各号筛上的筛余量不得超过下式的规定： 生产控制检验时m r = A.d1/2/200 式中m r -------------------- 筛余量(g); d -------- 筛尺寸(mm); A -------- 筛的面积(mm2)。 否则应将筛余试样分成两份，并以其筛余量之和作为该号筛的筛余量。 (5) 称量各号筛筛余试样的质量，精确至 1g。所有各号筛的筛余质量和底盘 中剩余试样质量的总和与筛分前的试样总质量相比，其差值不得超过l%。 (2) 试验结果 试样种类： 试样重________ (g)

筛余累计重____________ (g) 试验重量误差 ____________ g) (3) 细度模数计算： (4)结果评定(级配、细度) (二) 的筛分析检验试验 (1) 试验法：(1)秤取烘干试佯500g，精确到1g。 (2) 将径9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm 的筛子按筛大小顺序叠置，径大的放上层。加底盘后，将试样倒入最上层9.5mm筛，加盖置摇筛机上筛lOmin(如无摇筛机可用手筛)。

混凝土配合比设计的详细步骤

混凝土配合比设计的步骤 1．计算配合比的确定 (1)计算配制强度 当具有近期同一品种混凝土资料时，σ可计算获得。并且当混凝土强度等级为C20或C25，计算值<时，应取σ=；当强度等级≥C30，计算值低于<时，应取用σ=。否则，按规定取值。 (2)初步确定水灰比(W/C) （混凝土强度等级小于C60） a α、 b α回归系数，应由试验确定或根据规定选取： ce f 水泥28d 抗压强度实测值，若无实测值，则 ce f ，g 为水泥强度等级值，c γ为水泥强度等级值的富余系数。 ce b a cu ce a f f f C W ααα+= 0,

若水灰比计算值大于表4-24中规定的最大水灰比值时，应取表中规定的最大水灰比值 (3)选取1m3混凝土的用水量(0w m ) 干硬性和塑性混凝土用水量： ①根据施工条件按表4-25选用适宜的坍落度。 ②水灰比在～时，根据坍落度值及骨料种类、粒径，按表4-26选定1m3混凝土用水量。 流动性和大流动性混凝土的用水量： 以表4-26中坍落度90mm 的用水量为基础，按坍落度每增大20mm 用水量增加5kg 计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量； 掺外加剂时的混凝土用水量： wa m 是掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量；0w m 未掺外加剂 混凝土每立方米混凝土的用水量；β外加剂的减水率。 (4)计算混凝土的单位水泥用量() 如水泥用量计算值小于表4-24中规定量，则应取规定的最小水泥用量。 (5)选用合理的砂率值(βs) 坍落度为10～60mm 的混凝土：如无使用经验，砂率可按骨料种 () β-=10w wa m m 0c m

混凝土配合比设计继续教育自测试题答案

第1题 抗冻混凝土应掺（）外加剂。 A.缓凝剂 B.早强剂 C.引气剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第2题 一般地，混凝土强度的标准值为保证率为（）的强度值。 A.50% B.85% C.95% D.100% 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第3题 进行混凝土配合比配置强度计算时，根据统计资料计算的标准差，一般有（）的限制。 A.最大值 B.最小值 C.最大值和最小值 D.以上均不对 答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第4题 在混凝土掺加粉煤灰主要为改善混凝土和易性时，应采用（）。 A.外加法 B.等量取代法

C.超量取代法 D.减量取代法 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第5题 进行水下混凝土配合比设计时，配制强度应比相对应的陆上混凝土（）。 A.高 B.低 C.相同 D.以上均不对 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第6题 大体积混凝土中，一定不能加入的外加剂为（）。 A.减水剂 B.引气剂 C.早强剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第7题 在配制混凝土时，对于砂石的选择下列说法正确的是（）。 A.采用的砂粒较粗时，混凝土保水性差，宜适当降低砂率，确保混凝土不离析 B.采用的砂粒较细时，混凝土保水性好，使用时宜适当提高砂率，以提高拌合物和易性 C.在保证混凝土不离析的情况下可选择中断级配的粗骨料 D.采用粗细搭配的集料可使混凝土中集料的总表面积变大，减少水

绿化混凝土配合比研究与设计

绿化混凝土配合比研究和设计 我国由于近年来城市建设加快，城区被大量的建筑物和混凝土的道路所覆盖，绿色面积明显减少。随着人们对环境和生态平衡的重视，混凝土结构的美化、绿化、人造景观与自然景观的协调成为了行业的一个重要课题，对绿化混凝土的研究越来越受到人们的关注。所谓绿化混凝土是指能够适应绿色植物生长、进行绿色植被的混凝土及其制品。 20世纪90年代，日本学者开始开发研究绿化混凝土，主要针对大型土木工程，目 前已取得了一定的成果。绿化混凝土用于城市的道路两侧及中央隔离带，水边护坡、楼顶、 停车场等部位，可以增加城市的绿色空间，调节人们的生活情趣，同时能吸收噪音和粉尘， 对城市气候的生态平衡也起到了积极的作用，符合可持续发展的原则。本文通过对多孔混凝土的研究，设计出一种适合于植物生长的绿化混凝土。 1 原材料和试验方法 1.1原材料 水泥：亚东水泥厂生产的PO42.5水泥。 粉煤灰：信阳I级粉煤灰。 矿粉：本公司粉磨站生产的矿粉 石头：普通石灰石碎石，粒径为19～26.5mm。 外加剂：公司外加剂厂生产的高效萘系减水剂，固含量为32%。 1.2试验方法 1.2.1设计参数确定 ①孔隙率 适合于植物生长的多孔混凝土为了便于植物生根，胶凝材料的连通孔隙率一般在25%～30%。研究显示：不仅孔隙率大小对植物正常生长有影响，而且孔隙容积对植物生长也有比 较大的影响，同是25%孔隙率的多孔混凝土，粒径小的骨料配制的多孔混凝土孔隙数量多， 但每个孔隙的容积小，这样单个孔蓄含的水分和营养成分相对就少，如果少到一定程度就可能危害植物的生长。因此，多孔植被混凝土的最小孔隙率应大于25%，且在保证强度的前提下，选择粒径大的集料配制混凝土。考虑到配制过程中的不确定因素，如可能存在少许胶结材堵塞孔隙，养护期孔隙被杂物填充等，设计多孔混凝土的孔隙率为30%。 ②强度

混凝土配合比设计计算实例JGJ552011

混凝土配合比设计计算实例（JGJ/T55-2011） 一、已知:某现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级C30，施工要求坍落度为75～90mm， 使用环境为室内正常环境使用。施工单位混凝土强度标准差σ取5.0MPa。所用的原材料情况如下： 1.水泥：4 2.5级普通水泥，实测28d抗压强度f ce为46.0MPa，密度ρc=3100kg／m3； 2.砂：级配合格，μf=2.7的中砂，表观密度ρs=2650kg／m3；砂率βs取33%； 3.石子：5～20mm的卵石，表观密度ρg=2720 kg／m3；回归系数αa取0.49、αb取0.13； 4. 拌合及养护用水：饮用水； 试求：（一）该混凝土的设计配合比(试验室配合比)。 （二）如果此砼采用泵送施工，施工要求坍落度为120～150mm，砂率βs取36%，外加剂选用UNF-FK高效减水剂，掺量0.8%,实测减水率20%，试确定该混凝土的设计配合比（假定砼容重2400 kg／m3）。

解：（一） 1、确定砼配制强度 f cu , 0 =f cuk+1.645σ=30+1.645×5 = 38.2MPa 2．计算水胶比： f b = γf γs f ce =1×1×46=46 MPa W/B = 0.49×46/（38.2+0.49×0.13×46）= 0.55 求出水胶比以后复核耐久性(为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。) 0.55小于0.60，此配合比W/B 采用计算值0.55； 3、计算用水量（查表选用） 查表用水量取m w0 =195Kg /m 3 4．计算胶凝材料用量 m c0 = 195 / 0.55 =355Kg 5.选定砂率（查表或给定） 砂率 βs 取33； 6. 计算砂、石用量（据已知采用体积法） 355/3100+ m s0/2650+ m g0/2720+195/1000+0.11×1=1 a b cu,0a b b /f W B f f ααα= +

论混凝土配合比试验研究 黄南忠

论混凝土配合比试验研究黄南忠 发表时间：2019-07-26T17:10:08.803Z 来源：《建筑细部》2018年第27期作者：黄南忠 [导读] 通过结合施工图纸设计的条件要素，从混凝土配合比设计、试配、调整三个方面，阐述混凝土配合比设计的全过程，突出强调了试配应注意的问题和重要性，进一步明确混凝土配合比调配是在经验、理论指导下的实践性过程。 珠海市成基商品混凝土有限公司519000 摘要：通过结合施工图纸设计的条件要素，从混凝土配合比设计、试配、调整三个方面，阐述混凝土配合比设计的全过程，突出强调了试配应注意的问题和重要性，进一步明确混凝土配合比调配是在经验、理论指导下的实践性过程。 关键词：混凝土；设计；试配；调整；配合比设计 引言：混凝土一般是由水泥、砂、石和水组成。为改善混凝土的某些性能，还常加入适量的外加剂和掺合料。混凝土中各种材料之间的比例关系称为混凝土的配合比。主要的参数为水胶比，砂率，用水量。混凝土随着科学的不断发展，其用途也越来越广泛。 一、混凝土配合比简介 混凝土是由水泥、细骨料砂子、粗骨料石子及水等构成，混凝土中各种材料之间的比例关系称为混凝土的配合比。混凝土配合比是决定混凝土强度的一项重要技术指标，需要具体的设计试配等工作才能确定合适的混凝土配合比应用到工程当中去。 （1）选用合适的材料 ①水泥 水泥是决定混凝土成本的主要材料，同时又起到粘结、填充等重要作用，所以水泥的选用格外重要。水泥的选用主要是考虑到水泥的品种和强度等级。水泥的品种繁多。选择水泥应根据工程的特点和所处的环境气候条件等因素进行分析，并考虑当地水泥的供应情况作出选择。其中以硅酸盐系列水泥生产量最大、应用最为广泛。 ②粗骨料 粗骨料是指粒径大于4.75mm的岩石颗粒。人工破碎而形成的石子成为碎石。天然形成的石子称为卵石。施工中一般采用碎石，粒径4.75-37.5mm，选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温度。混凝土用的粗骨料，其最大粒径不得超过构件截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小净间距的3/4。对混凝土的实心板，粗料的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过40mm。 ③细骨料 细骨料是指粒径小于4.75mm的岩石颗粒，通常称为砂。施工中一般采用中砂。 ④粉煤灰 由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%.粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量应经试验室多次试配确定其最佳掺量。 ⑤混凝土外加剂 混凝土外加剂可分为四类：改善混凝土拌合物流变性的外加剂。包括（减水剂、引气剂、调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂；缓凝剂，改善混凝土耐久性的外加剂；引气剂，改善混凝土其它性能的外加剂；膨胀剂，一般在梁板管道压浆使用，能让管道内的水泥浆饱满）。 （2）按JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》计算混凝土的配制强度、水胶比、选定每立方米混凝土拌合物的用水量、砂率；假定每立方米混凝土拌合物的质量，计算出每立方米的胶凝材料、砂、石用量。 二、混凝土配合比设计参数 进行混凝土配合比设计，是对混凝土抗压性、抗折性等基本性能的保障，合理设计混凝土的配合比同时也对施工路面的质量提供了质量保证，由此可知，进行混凝土配合比的合理设计是进行路面施工的主要环节。其中，混凝土的配合比设计主要涵盖了明确弯拉强度、选择混凝土坍落度、确定水灰比以及选择砂率等几方面内容。 （一）明确配制弯拉强度混凝土的配置强度是能够影响混凝土质量的主要因素，受设计强度、施工单位的施工技术两方面影响，传统的强度配置是在设计强度数值乘1.10～1.15之间富余系数，选择系数时以大数值为宜，通常情况下施工企业很难达到规定系数。计算配置强度时要立足于施工设备的性能、人员的水平，强度不宜过低。 （二）明确碎石级配根据调查研究得知，碎石级配对混凝土强度形成的影响比较大，同时在选择碎石级配时也能够以混凝土的类型与施工具体操作位置为主进行选择，如果调配钢筋混凝土，那么适宜选择4.75～19mm或4.75～26.5mm的连续级配碎石；除此之外，也能够在配制前度的基础上进行碎石选择，通常配制强度为3.5～5.0MPa的混凝土，适宜选择4.75～26.5mm或4.75～31.5mm的连续级配碎石。（三）确定水灰比能够对混凝土强度造成影响的因素主要是水灰比，然而影响水灰比的和主要因素包括混凝土工作性要求与减水剂的减水率两点，经过相关调查研究得知，当水灰比增加到0.44时，这时混凝土的抗折强度将减小9%左右，所以，在保证混凝土强度与耐久性的前提下，水灰比尽量较小，据相关规定要求，水灰比最好小于0.44。 （四）确定单位水泥用量单位水泥用量也十分重要，其大小是否合理对耐久性能以及施工成本造成影响，在水灰比相同的情况下，水

混凝土配合比例题

某工程现浇室内钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30,施工采用机械拌合和振捣，坍落度为50mm。所用原材料如下： 水泥：普通水泥,28天实测水泥强度为48MPa；p= 3100kg/m 3；砂：中砂，级配2区合格，2650kg/m3；石子：卵石5?40mm , g= 2650kg/m 3；水:自来水(未掺外加剂)，p = 1000kg/m 3。 用体积法计算该混凝土的初步配合比。 解：(1 )计算混凝土的施工配制强度f eu, 0： 根据题意可得：f eu, k=，杳表取o^,则 f eu, 0 = f eu, k + o =+ X= (2)确定混凝土水灰比m^/m c ①按强度要求计算混凝土水灰比m w/m c 根据题意可得：f ce=人a=, a=，则混凝土水灰比为: m w — ______ a f ce m e f cu ,0 a b f ce ②按耐久性要求复核 由于是室内钢筋混凝土梁，属于正常的居住或办公用房屋内，杳表知混凝土的最大水灰比值为, 出的水灰比未超过规定的最大水灰比值，因此能够满足混凝土耐久性要求。 (3)确定用水量m wo 根据题意，集料为中砂，卵石，最大粒径为40mm ,杳表取m wo = 160kg。 (4)计算水泥用量m co ① 计算：m co= 匹 =-160= 320kg m w / m c0.50 ②复核耐久性 由于是室内钢筋混凝土梁，属于正常的居住或办公用房屋内，杳表知每立方米混凝土的水泥用量为 260kg，计算出的水泥用量320kg不低于最小水泥用量，因此混凝土耐久性合格。 (5 )确定砂率伍 根据题意，混凝土采用中砂、卵石(最大粒径40mm )、水灰比，杳表可得伶=28%?33%，取伍=30? s —1.采 38.2 0.48 48.0 0.48 0.33 48.0 = 0.50 计算 30 %。

混凝土配合比设计 继续教育答案

混凝土配合比设计 第1题 抗冻混凝土应掺（）外加剂。 A.缓凝剂 B.早强剂 C.引气剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第2题 一般地，混凝土强度的标准值为保证率为（）的强度值。 A.50% B.85% C.95% D.100% 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第3题 进行混凝土配合比配置强度计算时，根据统计资料计算的标准差，一般有（）的限制。 A.最大值 B.最小值 C.最大值和最小值 D.以上均不对 答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第4题 在混凝土掺加粉煤灰主要为改善混凝土和易性时，应采用（）。 A.外加法

B.等量取代法 C.超量取代法 D.减量取代法 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第5题 进行水下混凝土配合比设计时，配制强度应比相对应的陆上混凝土（）。 A.高 B.低 C.相同 D.以上均不对 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第6题 大体积混凝土中，一定不能加入的外加剂为（）。 A.减水剂 B.引气剂 C.早强剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第7题 在配制混凝土时，对于砂石的选择下列说法正确的是（）。 A.采用的砂粒较粗时，混凝土保水性差，宜适当降低砂率，确保混凝土不离析 B.采用的砂粒较细时，混凝土保水性好，使用时宜适当提高砂率，以提高拌合物和易性 C.在保证混凝土不离析的情况下可选择中断级配的粗骨料

D.采用粗细搭配的集料可使混凝土中集料的总表面积变大，减少水泥用量，且混凝土密实 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第8题 抗冻混凝土中必须添加的外加剂为（）。 A.减水剂 B.膨胀剂 C.防冻剂 D.引气剂 答案:D 您的答案：D 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第9题 高性能混凝土中水泥熟料中铝酸三钙含量限制在6%~12%的原因是（）。 A.铝酸三钙含量高造成强度降低 B.铝酸三钙容易造成闪凝 C.铝酸三钙含量高易造成混凝土凝结硬化快 D.铝酸三钙含量高易造成体积安定性不良 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第10题 抗渗混凝土中必须添加的外加剂为（）。 A.减水剂 B.膨胀剂 C.早强剂 D.引气剂 答案:B 您的答案：B

混凝土配合比实验报告

实验报告 混凝土配合比实验 包工头队（10级土木9班） 邬文锋、陈天楚、曹祖军、张雄

(一) 砂的筛分析检验试验 (1) 试验方法：(1)秤取烘干试佯500g，精确到1g。 (2)将孔径9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm的筛子按筛孔大小顺序叠置，孔径大的放上层。加底盘后,将试样倒入最上层9.5mm筛内，加盖置摇筛机上筛lOmin(如无摇筛机可用手筛)。 (3)将整套筛自摇筛机上取下，按孔径从大至小逐个在洁净瓷盘上进行手筛。各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总质量0.1%时为止，将通过的颗粒并入下一号筛中一起过筛。按此顺序进行，至各号筛筛完为止。 (4)试样在各号筛上的筛余量不得超过下式的规定： 生产控制检验时 m r＝ A.d1/2/200 式中 m r——筛余量(g)； d ——筛孔尺寸(mm)； A ——筛的面积(mm2)。 否则应将筛余试样分成两份，并以其筛余量之和作为该号筛的筛余量。 (5)称量各号筛筛余试样的质量，精确至1g。所有各号筛的筛余质量和底盘中剩余试样质量的总和与筛分前的试样总质量相比，其差值不得超过l%。 (2) 试验结果 试样种类： 试样重（g） 筛余累计重(g) 试验重量误差(g) (3) 细度模数计算: (4) 结果评定（级配、细度）

(二) 石的筛分析检验试验 (1) 试验方法：(1)秤取烘干试佯500g，精确到1g。 (2)将孔径9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm的筛子按筛孔大小顺序叠置，孔径大的放上层。加底盘后,将试样倒入最上层9.5mm筛内，加盖置摇筛机上筛lOmin(如无摇筛机可用手筛)。 (3)将整套筛自摇筛机上取下，按孔径从大至小逐个在洁净瓷盘上进行手筛。各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总质量0.1%时为止，将通过的颗粒并入下一号筛中一起过筛。按此顺序进行，至各号筛筛完为止。 (4)试样在各号筛上的筛余量不得超过下式的规定： 生产控制检验时 m r＝ A.d1/2/200 式中 m r——筛余量(g)； d ——筛孔尺寸(mm)； A ——筛的面积(mm2)。 否则应将筛余试样分成两份，并以其筛余量之和作为该号筛的筛余量。 (5)称量各号筛筛余试样的质量，精确至1g。所有各号筛的筛余质量和底盘中剩余试样质量的总和与筛分前的试样总质量相比，其差值不得超过l%。 (2) 试验结果 试样种类： 筛余累计重 (g) 试验重量误差 (g) (3) 细度模数计算: (4) 结果评定（级配、细度）