表4-8 碎石或卵石的颗粒级配范围 公 称 累计筛余(%) 方孔筛筛孔尺寸(mm) 2.36 95~100 95~100 95~100 95~100 95~100 - 4.75 80~100 85~100 90~100 90~100 90~100 95~100 95~100 95~100 - 9.50 0~15 30~60 40~80 - 70~90 75~90 85~100 - 95~100 - 16.0 0 19.0 26.5 31.5 37.5 53.0 63.0 75.0 90 - - - - - - - - 级配粒 级 情况 (mm) 5~10 5~16 0~10 0 - - - - - - - 5~20 连续粒级 5~25 - 30~70 - 0~10 0 - - - - - - - 15~45 30~65 0~5 0 - - - - - 5~31.5 - 0~5 0 - - - - 5~40 - - - 0~5 0 - - - 10~20 16~31.5 单粒级 20~40 31.5~63 40~80 - - 85~100 - 95~100 - 0~15 0 - - - - - - - - 80~100 - 95~100 - 0~10 0 - - - - - - - 75~100 - 0~10 45~75 70~100 0 - 0~10 30~60 - - - - - - 0 0~10 - - - - - - 5. 粗骨料的强度。根据GB/T14685和JGJ52规定,碎石和卵石的强度可用岩石的抗压强度或压碎值指标两种方法表示。
岩石的抗压强度采用
50mm×50mm的圆柱体或边长为50mm的立方体试样测定。一般要求其抗压强度
大于配制混凝土强度的1.2倍,且不小于45MPa(饱水)。
根据GB/T14685,压碎值指标是将9.5~19mm的石子m克,装入专用试样筒中,施加200KN的荷载,卸载后用孔径2.36mm的筛子筛去被压碎的细粒,称量筛余,计作m1,则压碎值指标Q按下式计算:
(4-2)
压碎值越小,表示石子强度越高,反之亦然。各类别骨料的压碎值指标应符合表4-7的要求。
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当混凝土的强度大于或等于C60时,应进行岩石抗压强度检验,岩石强度一般由生产单位提供,工程中可采用压碎值指标进行质量控制,碎石的压碎指标值宜符合下表的规定。
岩石品种 混凝土强度等级 C60-C40 沉积岩 ≤C35 C60-C40 变质岩或深成的火成岩 ≤C35 C60-C40 喷出的火成岩 ≤C35 ≤30 ≤20 ≤13 ≤16 ≤12 碎石压碎指标值% ≤10 沉积岩包括石灰岩、砂岩等,变质岩包括片麻岩、石英岩等,深成的火成岩包括花岗岩、正长岩、闪长岩和橄榄岩等,喷出的火成岩包括玄武岩和辉绿岩等。
卵石的强度可用压碎指标值表示,其压碎指标应符合下表的规定
混凝土强度等级 压碎指标值% C60-C40 ≤12 ≤C35 ≤16 6.粗骨料的坚固性。粗骨料的坚固性指标与砂相似,各类别骨料的质量损失应符合上述相关表的要求。
四、拌合用水
根据《混凝土拌合用水标准》(JGJ63—2006)的规定,凡符合国家标准的生活饮用水,均可拌制各种混凝土。混凝土拌合用水水质应符合下表要求。 项目 PH值 不溶物(mg/L) 可溶物(mg/L) CL-(mg/L) SO42-(mg/L) 碱含量(mg/L) 预应力混凝土 ≧5.0 ≤2000 ≤2000 ≤500 ≤600 ≤1500 钢筋混凝土 ≧4.5 ≤2000 ≤5000 ≤1000 ≤2000 ≤1500 素混凝土 ≧4.5 ≤5000 ≤10000 ≤3500 ≤2700 ≤1500
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对于设计使用年限100年的混凝土结构,氯离子含量不得超过500 mg/L,对于使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土,氯离子含量不得超过350mg/L,。地表水、地下水、再生水的放射性应符合国家现行标准《生活饮用水标准》(GB5749)规定,被检验水样应与饮用水进行水泥凝结时间对比试验,对比试验的水泥初凝时间差及终凝时间差均不应大于30分钟;被检验用水应与饮用水进行水泥胶砂强度对比试验,被检验水样配制的水泥胶砂3天及28天强度不应低于饮用水配制水泥胶砂强度3天及28天强度的90%。
混凝土用水不应有漂浮明显的油脂及泡沫,不应有明显的颜色及异味;未经处理的海水严禁用于钢筋和预应力混凝土;混凝土的养护用水可不检验不溶物及可溶物,其它检验项目应符合上述表的规定。混凝土混凝土养护用水可不检验水泥凝结时间差和水泥胶砂强度。
第三节 普通混凝土的技术性质
一、新拌混凝土的性能 (一)混凝土的和易性 1.和易性的概念。
新拌混凝土的和易性,也称工作性,是指拌合物易于搅拌、运输、浇捣成型,并获得质量均匀密实的混凝土的一项综合技术性能。通常用流动性、粘聚性和保水性三项内容表示。流动性是指拌合物在自重或外力作用下产生流动的难易程度;粘聚性是指拌合物各组成材料之间不产生分层离析现象;保水性是指拌合物不产生严重的泌水现象。
通常情况下,混凝土拌合物的流动性越大,则保水性和粘聚性越差,反之亦然,相互之间存在一定矛盾。和易性良好的混凝土是指既具有满足施工要求的流动性,又具有良好的粘聚性和保水性。因此,不能简单地将流动性大的混凝土称之为和易性好,或者流动性减小说成和易性变差。良好的和易性既是施工的要求也是获得质量均匀密实混凝土的基本保证。 2.和易性的测试和评定。
混凝土拌合物和易性是一项极其复杂的综合指标,到目前为止全世界尚无能够全面反映混凝土和易性的测定方法,通常通过测定流动性,再辅以其他直观观察或经验综合评定混凝土和易性。流动性的测定方法有坍落度法、维勃稠度法、探针法、斜槽法、流出时间法和凯利球法等十多种,对普通混凝土而言,最常用的是坍落度法和维勃稠度法。轨枕用混凝土属于干硬性混凝土,通常使用跳桌增实法进行测试。 (1)坍落度法:将搅拌好的混凝土分三层装入坍落度筒中(见图4-5a),每层插捣25次,抹平后垂直提起坍落度筒,混凝土则在自重作用下坍落,以坍落高度(单位mm)代表混凝土的流动性。坍落度越大,则流动性越好。
粘聚性通过观察坍落度测试后混凝土所保持的形状,或侧面用捣棒敲击后的形状判定,如图4-5所示。当坍落度筒一提起即出现图中(c)或(d)形状,表示粘聚性不良;敲击后出现(b)状,则粘聚性好;敲击后出现(c)状,则粘聚性欠佳;敲击后出现(d)状,则粘聚性不良。
保水性是以水或稀浆从底部析出的量大小评定(见图4-5b)。析出量大,保水性差,严重时粗骨料表面稀浆流失而裸露。析出量小则保水性好。
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图4-5 混凝土拌合物和易性测定
根据坍落度值大小将混凝土分为四类: ① 大流动性混凝土:坍落度≥160mm; ② 流动性混凝土:坍落度100~150mm; ③ 塑性混凝土:坍落度10~90mm; ④ 干硬性混凝土:坍落度<10mm 坍落度法测定混凝土和易性的适用条件为: a. 粗骨料最大粒径≤40mm; b. 坍落度≥10mm。
对坍落度小于10mm的干硬性混凝土,坍落度值已不能准确反映其流动性大小。如当两种混凝土坍落度均为零时,但在振捣器作用下的流动性可能完全不同。故一般采用维勃稠度法测定,轨枕用干硬性混凝土用跳桌增实法进行测试。
(2)维勃稠度法:坍落度法的测试原理是混凝土在自重作用下坍落,而维勃稠度法则是在坍落度筒提起后,施加一个振动外力,测试混凝土在外力作用下完全填满面板所需时间(单位:秒)代表混凝土流动性。时间越短,流动性越好;时间越长,流动性越差。见示意图4-6。
图4-6 维勃稠度试验仪
1. 容器;2. 坍落度筒;3. 圆盘;4. 滑棒;5. 套筒;6.13. 螺栓;7. 漏斗;
8. 支柱;9. 定位螺丝;10. 荷重;11. 元宝螺丝;12. 旋转架
(3)跳桌增实法:以绝对体积300ml的混凝土拌合物,经跳桌增实后的密度表征其稠度的方法。其增实因数指理想密实状态下的拌合物密度与拌合物经跳桌增实后的密度之比。其示意图如下:
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普通混凝土拌合物按跳桌增实法测定的稠度分为四个等级,如下表。
等级 K0 K1 K2 K3 名称 干硬性混凝土 干稠混凝土 塑性混凝土 流态混凝土 JH(mm) 240-220 219-200 199-180 <180 JC 1.400-1.305 1.300-1.185 1.180-1.055 ≤1.050 (4)坍落度的选择原则:实际施工时采用的坍落度大小根据下列条件选择。
① 构件截面尺寸大小:截面尺寸大,易于振捣成型,坍落度适当选小些,反之亦然。 ② 钢筋疏密:钢筋较密,则坍落度选大些。反之亦然。
③ 捣实方式:人工捣实,则坍落度选大些。机械振捣则选小些。
④ 运输距离:从搅拌机出口至浇捣现场运输距离较远时,应考虑途中坍落度损失,坍落度宜适当选大些,特别是商品混凝土。
⑤ 气候条件:气温高、空气相对湿度小时,因水泥水化速度加快及水份挥发加速,坍落度损失大,坍落度宜选大些,反之亦然。
一般情况下,坍落度可按表4-11选用。
表4-11 混凝土浇筑时的坍落度(mm) 构件种类 基础或地面等的垫层、无配筋的大体积结构(挡土墙、基础等)或配筋稀疏的结构 板、梁和大型及中型截面的柱子等 配筋密列的结构(薄壁、斗仓、简仓、细柱等) 配筋特密的结构 坍落度 10~30 30~50 50~70 70~90 3.影响和易性的主要因素。 (1)单位用水量
单位用水量是混凝土流动性的决定因素。用水量增大,流动性随之增大。但用水量大带来的不利影响
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