混凝土耐久性设计原则和方法
1)设计原则
(1)耐久性设计应首先满足低渗透性的要求。按工程设计抗渗性指标。确定氯离子扩散系数要求.作为初选水胶比的依据。水胶比一般不大于0.42.混凝土中氯离子扩散系数与渗透性的关系见表,当混凝土的强度足够高、水灰比足够低时,氯离子的扩散系数约在10 " cni丫、数量级时.则混凝土具有较高的抗渗性;普通混凝土的氯离子的扩散系数多在]0“cm 2 /.-,数量级;品质较差的混凝土中的氯离子的扩散系数在10”cm= / s数量级。
(2)胶凝材料总量应大于设计相同强度等级传统混凝土时的水泥用量,以保证良好的施工性,并提高加气混凝土的耐久性。对不同强度等级的混凝土,胶凝材料总量一般应不少于400 kg/m',不大于500kg/ ms。
(3)砂率按混凝土施工性调整。为不严重影响混凝土弹性模量.砂率不宜大于45%,
(4)由于胶凝材料中各组分密度相差较大,宜采用绝对体积法进行配合比的计算。至少第一盘试配要采用绝对体积法。混凝土拌合物应有最小的砂石空隙率。
(5)试配后应检验其强度是否满足设计要求,检验应按配制强度进行。
(6)按计算出的配合比进行试拌,检验施工性。调整其坍落度和坍落流动度,观察体积稳定性,测定混凝土的表观密度,调整计算密度和材料用量。
2)按绝对体积法计算配合比
(1)按耐久性要求确定氯离子扩散系数,可参考表1一79初选水胶比。
(2)求砂石混合空隙率。,选择最小值。
先按石子级配情况设定砂率为38%-40%;石子级配不好,则砂率可加大,但不宜超过45%。按砂率换算成砂石化,将不同砂石比的砂石混合,分三次装人一个15-201,的不变形的钢桶中,每次用直径为15 mm的圆头捣棒各插捣30下(或在振动台上振动至试料不再下沉为止),刮平表面后称量,计算捣实密度po(kg/m3),测出砂石混合料的混合表观密度P(kg/m3 ),一般为2. 65 X 103 kg/m3左右。计算砂石混合料的空隙率。二(p-Po)/PX 100%,最经济的混合空隙率约为16%。一般为20%-2200,若为2400左右则是不经济的。
(3)计算胶凝材料浆量
胶凝材料等于砂石混合空隙体积加富余量。胶凝材料富余量
(4)计算各组分用量
设1份胶凝材料中掺入粉煤灰量为f,表观密度为rF ,磨细矿渣掺量为k,表观密度为rk,水胶比为W/B,水泥用量为C,表观密度为r,,
因引人浆体积富余量,总体积略超过1 m3,所计算的各材料用量总和需按实测的表观密度校正。
(5)调整
按钢桶试配的砂石量加以上胶凝材料、水各量乘以1.5%,掺人外加剂试拌,则坍落度和坍落流动度,如不符,则调整富余量或外加剂掺量。达到要求后、再装人桶中。称量桶中混凝土和多余加气混凝土模具拌合料重量,求出混凝土表观密度,并校正各宝十算量。一般允许坍落度士20 mm,富余量士1. 5%,在此基础上。经多次试拌,求得符合要求的合理、经济的配合比。
5)掺人液体高效减水剂2. 7 %,试拌中发现有泌水现象,调整胶凝材料总量为440 kg/m3,并确定水泥用量为180kg/m3,水胶比0.4。调整各材料用量后,拌合物坍落度为220 mm,坍落流动度为550 mm,成型检测混凝土力学性能和耐久性指标。