C50混凝土配合比設計注意事項
發布時間：2012-07-25 共1頁
摘要：C50混凝土普通運用于高速公路橋梁的上部構造中，由于混凝土配合比設計不合理，引起混凝土的強度不合格、收縮裂縫、外觀等質量缺陷的現象常有發生，同時造成生產成本的增大。
關鍵詞：原材料的選擇；配合比的確定
在橋梁的上部結構中，如梁板等混凝土的設計強度基本上采用C50混凝土或大于C50的混凝土。所以對C50以上混凝土的原材料的選擇、配合比的設計、混凝土的施工是至關重要的。下面就對C50以上混凝土的原材料選擇、配合比的設計、混凝土的施工需注意的事項，結合本人多年來對橋梁上預應力C50預制25m、30m組合箱梁、預制45mT型梁、現澆箱梁及懸澆箱梁配合比的設計及原材的選擇注意要點作如下簡述。
1、原材料
1.1 集料混凝土中集料體積大約占混凝土體積的3/4，由于所占的體積相當大，所以集料的質量對混凝土的技術性能和生產成本均產生一定的影響，在配制C50混凝土時，對集料的強度、級配、表面特征、顆粒形狀、雜質的含量、吸水率等，必須認真檢驗，嚴格選材。
這樣才能配制出滿足技術性能要求的C50混凝土，同時又能降低混凝土的生產成本。
1.1.1 細集料砂材質的好壞，對C50以上混凝土的拌和物和易性的影響比粗集料要大。
優先選取級配良好的江砂或河砂。因為江砂或河砂比較干凈，含泥量少，砂中石英顆粒含量較多，級配一般都能符合要求。山砂一般不能使用，山砂中含泥量較大且含有較多的風化軟弱顆粒。
砂的細度模數宜控制在2.6以上，細度模數小于2.5時，拌制的混凝土拌和物顯得太粘稠，施工中難于振搗，且由于砂細，在滿足相同和易性要求時，增大水泥用量。
這樣不但增加了混凝土的成本，而且影響混凝土的技術性能，如混凝土的耐久性、收縮裂縫等。砂也不宜太粗，細度模數在3.3以上時，容易引起新拌混凝土的運輸澆筑過程中離析及保水性能差，從而影響混凝土的內在質量及外觀質量。C50泵送混凝土細度模數控制在2.6～2.8之間最佳，普通混凝土控制在3.3以下。另外還要注意砂中雜質的含量，比如云母、泥的含量過高，不但影響混凝土拌和物的和易性，而且影響混凝土的強度、耐久性，引起混凝土的收縮裂縫等其他性能。
含泥量不超過2%，云母含量小于1%.
1.1.2 粗集料粗集料的強度、顆粒形狀、表面特征、級配、雜質的含量、吸水率對C50混凝土的強度有著重要的影響。配制C50以上混凝土對粗集料的強度的選取是十分重要的，高強度的集料才能配制出高強度的混凝土。應選取質地堅硬、潔凈的碎石。
其強度可用巖石立方體強度或碎石的壓碎指標值來測定，巖石的抗壓強度應比配制的混凝土強度高50%.一般用碎石的壓碎指標值來間接判定巖石的強度是否滿足要求。碎石的壓碎指標值水成巖（石灰巖、砂巖等）小于10%、變質巖（片麻巖、石英巖等）或深層火成巖（花崗巖等）小于12%、噴出巖火成巖（玄武巖等）小于13%.粗集料的顆粒形狀、表面特征對C50以上混凝土的粘結性能有著較大的影響。應選取近似立方體的碎石，其表面粗糙且多棱角，針片狀總含量不超過8%.影響C50以上混凝土的強度重要因素有集料的強度、水泥石、水泥石與集料之間的粘結強度，而混凝土中最薄弱的環節是水泥石和集料界面的粘結。
由于粗集料的表面粗糙、粒徑適中，這樣提高了混凝土的粘結性能，從而提高了混凝土的抗壓強度。
集料的級配是指各粒徑集料相互搭配所占的比例，其檢驗的方法是篩分。級配是集料的一項重要的技術指標，對混凝土的和易性及強度有著很大的影響。配制C50混凝土最大粒徑不超過31.5mm，因為C50混凝土一般水泥用量在440～500kg/m3，水泥漿較富余，由于大粒徑集料比同重量的小粒徑集料表面積要小，其與砂漿的粘結面積相應要小，其粘結力要低，且混凝土的均質性差，所以大粒徑集料不可能配制出高強度混凝土。集料的級配要符合要求且集料的空隙要小，通常采用二種規格的石子進行摻配。如5～31.5mm連續極配采用5～16mm和16～31.5mm二種規格的碎石進行摻配。
5～25mm連續級配采用5～16mm和10～25mm二種規格進行摻配。摻配時符合級配要求的范圍內，可能有二種或三種摻配方案，選取其中體積密度較大者使用，因體積密度大則空隙率小。
如有二種摻配方案分別為30：70和20：80，其摻配結果均符合級配范圍要求，測定二者的體積密度，前者大，則應選取摻配比例為30：70的使用。集料中的泥土、石粉的含量要嚴格控制，其含量大，不但影響混凝土拌和物的和易性，而且降低混凝土的強度，影響混凝土的耐久性，引起混凝土的收縮裂縫等。
其含泥量要小于1%.1.2 水泥，優先選取旋窯生產其強度等級42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，旋窯生產的水泥質量穩定。水泥的質量越穩定，強度波動越小。對未用過的水泥廠要進行認真調研。
1.3 外加劑因C50混凝土的水泥用量比較大，水灰比低，強度要求高，混凝土拌和物較粘稠，這樣給混凝土的施工提出了更高的要求，為了滿足混凝土的性能及施工要求，改善混凝土的和易性及提高性能，同時降低水泥用量，減少工程成本，外加劑的選擇尤為重要。選用外加劑因著重從以下幾個方面考慮：延緩混凝土的初凝時間，提高混凝土的早期強度，增加后期強度，減少混凝土坍落度的損失，與水泥的相容性，外加劑的穩定性。通常選用高效減水劑、高效緩凝減水劑，高效早強減水劑。如NF、UNF、JC等。
高效減水劑同時具有增加混凝土強度和流動性。摻高效減水劑的混凝土的坍落度損失一般較快，最好施工時采用后摻法，這樣可使高效減水劑的減水作用增高，使混凝土的流動性增加。
在溫度低于8～10℃時，高效減水劑雖能增加和易性，但增加強度的作用大大降低。
所以高效減水劑宜在春秋季節使用。高效緩凝減水劑有利于控制早期水化，混凝土拌和物坍落度損失小。一般來說，摻量大時凝結時間相應增長，但摻量過大時會降低早期強度。根據施工季節來調節摻量。宜在夏季或，結構復雜配筋密集的構件中使用，這樣可避免形成冷縫，方便施工的安排。高效早強減水劑一般不用，除非對早期強度有特殊要求。一般在冬季使用，來提高混凝土的早期強度，使用時要慎重，因為高效早強減水劑能加快早期強度的發展，但一般會降低混凝土的后期強度。
關鍵詞：原材料的選擇；配合比的確定
在橋梁的上部結構中，如梁板等混凝土的設計強度基本上采用C50混凝土或大于C50的混凝土。所以對C50以上混凝土的原材料的選擇、配合比的設計、混凝土的施工是至關重要的。下面就對C50以上混凝土的原材料選擇、配合比的設計、混凝土的施工需注意的事項，結合本人多年來對橋梁上預應力C50預制25m、30m組合箱梁、預制45mT型梁、現澆箱梁及懸澆箱梁配合比的設計及原材的選擇注意要點作如下簡述。
1、原材料
1.1 集料混凝土中集料體積大約占混凝土體積的3/4，由于所占的體積相當大，所以集料的質量對混凝土的技術性能和生產成本均產生一定的影響，在配制C50混凝土時，對集料的強度、級配、表面特征、顆粒形狀、雜質的含量、吸水率等，必須認真檢驗，嚴格選材。
這樣才能配制出滿足技術性能要求的C50混凝土，同時又能降低混凝土的生產成本。
1.1.1 細集料砂材質的好壞，對C50以上混凝土的拌和物和易性的影響比粗集料要大。
優先選取級配良好的江砂或河砂。因為江砂或河砂比較干凈，含泥量少，砂中石英顆粒含量較多，級配一般都能符合要求。山砂一般不能使用，山砂中含泥量較大且含有較多的風化軟弱顆粒。
砂的細度模數宜控制在2.6以上，細度模數小于2.5時，拌制的混凝土拌和物顯得太粘稠，施工中難于振搗，且由于砂細，在滿足相同和易性要求時，增大水泥用量。
這樣不但增加了混凝土的成本，而且影響混凝土的技術性能，如混凝土的耐久性、收縮裂縫等。砂也不宜太粗，細度模數在3.3以上時，容易引起新拌混凝土的運輸澆筑過程中離析及保水性能差，從而影響混凝土的內在質量及外觀質量。C50泵送混凝土細度模數控制在2.6～2.8之間最佳，普通混凝土控制在3.3以下。另外還要注意砂中雜質的含量，比如云母、泥的含量過高，不但影響混凝土拌和物的和易性，而且影響混凝土的強度、耐久性，引起混凝土的收縮裂縫等其他性能。
含泥量不超過2%，云母含量小于1%.
1.1.2 粗集料粗集料的強度、顆粒形狀、表面特征、級配、雜質的含量、吸水率對C50混凝土的強度有著重要的影響。配制C50以上混凝土對粗集料的強度的選取是十分重要的，高強度的集料才能配制出高強度的混凝土。應選取質地堅硬、潔凈的碎石。
其強度可用巖石立方體強度或碎石的壓碎指標值來測定，巖石的抗壓強度應比配制的混凝土強度高50%.一般用碎石的壓碎指標值來間接判定巖石的強度是否滿足要求。碎石的壓碎指標值水成巖（石灰巖、砂巖等）小于10%、變質巖（片麻巖、石英巖等）或深層火成巖（花崗巖等）小于12%、噴出巖火成巖（玄武巖等）小于13%.粗集料的顆粒形狀、表面特征對C50以上混凝土的粘結性能有著較大的影響。應選取近似立方體的碎石，其表面粗糙且多棱角，針片狀總含量不超過8%.影響C50以上混凝土的強度重要因素有集料的強度、水泥石、水泥石與集料之間的粘結強度，而混凝土中最薄弱的環節是水泥石和集料界面的粘結。
由于粗集料的表面粗糙、粒徑適中，這樣提高了混凝土的粘結性能，從而提高了混凝土的抗壓強度。
集料的級配是指各粒徑集料相互搭配所占的比例，其檢驗的方法是篩分。級配是集料的一項重要的技術指標，對混凝土的和易性及強度有著很大的影響。配制C50混凝土最大粒徑不超過31.5mm，因為C50混凝土一般水泥用量在440～500kg/m3，水泥漿較富余，由于大粒徑集料比同重量的小粒徑集料表面積要小，其與砂漿的粘結面積相應要小，其粘結力要低，且混凝土的均質性差，所以大粒徑集料不可能配制出高強度混凝土。集料的級配要符合要求且集料的空隙要小，通常采用二種規格的石子進行摻配。如5～31.5mm連續極配采用5～16mm和16～31.5mm二種規格的碎石進行摻配。
5～25mm連續級配采用5～16mm和10～25mm二種規格進行摻配。摻配時符合級配要求的范圍內，可能有二種或三種摻配方案，選取其中體積密度較大者使用，因體積密度大則空隙率小。
如有二種摻配方案分別為30：70和20：80，其摻配結果均符合級配范圍要求，測定二者的體積密度，前者大，則應選取摻配比例為30：70的使用。集料中的泥土、石粉的含量要嚴格控制，其含量大，不但影響混凝土拌和物的和易性，而且降低混凝土的強度，影響混凝土的耐久性，引起混凝土的收縮裂縫等。
其含泥量要小于1%.1.2 水泥，優先選取旋窯生產其強度等級42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，旋窯生產的水泥質量穩定。水泥的質量越穩定，強度波動越小。對未用過的水泥廠要進行認真調研。
1.3 外加劑因C50混凝土的水泥用量比較大，水灰比低，強度要求高，混凝土拌和物較粘稠，這樣給混凝土的施工提出了更高的要求，為了滿足混凝土的性能及施工要求，改善混凝土的和易性及提高性能，同時降低水泥用量，減少工程成本，外加劑的選擇尤為重要。選用外加劑因著重從以下幾個方面考慮：延緩混凝土的初凝時間，提高混凝土的早期強度，增加后期強度，減少混凝土坍落度的損失，與水泥的相容性，外加劑的穩定性。通常選用高效減水劑、高效緩凝減水劑，高效早強減水劑。如NF、UNF、JC等。
高效減水劑同時具有增加混凝土強度和流動性。摻高效減水劑的混凝土的坍落度損失一般較快，最好施工時采用后摻法，這樣可使高效減水劑的減水作用增高，使混凝土的流動性增加。
在溫度低于8～10℃時，高效減水劑雖能增加和易性，但增加強度的作用大大降低。
所以高效減水劑宜在春秋季節使用。高效緩凝減水劑有利于控制早期水化，混凝土拌和物坍落度損失小。一般來說，摻量大時凝結時間相應增長，但摻量過大時會降低早期強度。根據施工季節來調節摻量。宜在夏季或，結構復雜配筋密集的構件中使用，這樣可避免形成冷縫，方便施工的安排。高效早強減水劑一般不用，除非對早期強度有特殊要求。一般在冬季使用，來提高混凝土的早期強度，使用時要慎重，因為高效早強減水劑能加快早期強度的發展，但一般會降低混凝土的后期強度。
