北京市高强混凝土有限责任公司针对原材料质量的混凝土配合比调整技术1

,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,针对原材料质量的混凝土配合比调整技术,李彦昌,北京市高强混凝土有限责任公司,配合比调整类型,混凝土,强度保证率不合理,。,混凝土出机,流动性,不能满足施工需要。,混凝土出机,粘聚性,不能满足施工需要。,混凝土,坍落度经时损失过快,。,退回混凝土调整。,2,配合比调整的必然性,混凝土所用原材料合格范围比较宽，即使混凝土原材料都满足标准要求，如果混凝土中的原材料质量波动向着同一方向比方：同时增加单方用水量或同时减小单方用水量，配合比仍然需要调整,3,混凝土中的局部原材料质量不受控，经常不能满足标准或合同的要求，而搅拌站只能被动接受，因此调整配合比是满足混凝土生产和施工性能必须的妥协之策。,说明：此处所说的配合比调整不包括因砂石含水率变化造成的调整。因为调整砂石含水率的目的只是正确执行配合比，混凝土配合比并没有变化。,配合比调整存在的问题,调整后的结果不确定。,生产过程中和易性不满足要求时配合比调整存在随意性。,没有进行针对性试验，调整依据不充分。,需要记录的内容不统一，记录不完善。,调整方法不科学。,4,调整权限不清晰。,一、前 言,由于预拌混凝土所用原材料质量波动较大，很难保证生产的稳定，因此配合比调整是必不可少的，也是尤为重要的。生产过程中的配合比调整方法应根据试配结果制定，保证在可控的范围内进行，并对有关人员进行授权及培训工作，使被授权人充分掌握在权限范围内的调整技术。否那么，盲目调整配合比势必造成混凝土质量的进一步波动，容易造成质量问题或事故。,5,二、原材料质量波动对混凝土性能的影响,1、水泥,水泥强度逐年走低，混合材用量超标，比外表积增加以及水泥供给紧张时没有陈化时间等，都会对水泥与外加剂的适应性、混凝土坍落度损失、混凝土凝结时间等带来很大影响。,6,2、掺合料,目前在北京地区掺合料已成为紧俏商品，供不应求，磨细粉煤灰大量出现，并且在掺加石灰石等材料的同时，使用助磨剂；矿渣粉内加劣质粉煤灰、石灰石、炉渣等材料，同时使用助磨剂，这样粉煤灰和矿渣粉本身均已成为复合材料，增加了混凝土的质量控制难度。,3、骨料,骨料属于地材，波动性更大，其中波动最大的是砂的含泥量和细度模数，对混凝土粘聚性、坍落度损失带来很大影响。石子的级配、粒形、空隙率等也对混凝土的性能构成一定影响。图2.4-1是2021年9月份某搅拌站砂含泥量进站日检结果，砂的含泥量0.8%11.3%波动非常大。,7,砂含泥量进站日检结果,8,4、外加剂,外加剂与水泥的适应性对混凝土性能影响很大，同时其减水率、凝结时间差等也不容无视。目前很多搅拌站开始使用聚羧酸外加剂，聚羧酸外加剂的含气量变化很大，控制不好会严重降低混凝土强度。以下图是某高速路工程对入围的13家搅拌站使用的聚羧酸外加剂抽检工程中含气量及含气量经时损失的试验结果。,9,三、,针对不同原材料质量波动制定混凝土配合比调整方案及其试验验证,1,、强度,水泥强度降低、砂的含泥量由试配时的,2.8%,变为,3.5%,等。针对这种情况，我们可以分别通过增加外加剂用量、增加用水量、适当降低水胶比等措施，或几种措施并用确定配合比调整方案，并进行试验。,2,、流动性,水泥标准稠度用水量、砂含泥量、粉煤灰细度、需水量比及烧失量、外加剂减水率变化等都可能造成混凝土坍落度变化。我们可以通过适当增减外加剂用量、增减用水量、调整砂率等措施确定配合比调整方案，并进行试验。,10,3、坍落度经时损失,几种原材料同时向增加混凝土坍落度损失的方向开展。影响混凝土坍落度损失的原因是多方面的，且这些因素相互关联。一般情况下与外加剂保坍组分、混凝土中的泥以及粉煤灰中未燃尽碳粒对外加剂的吸附、水泥中C3A或C3S矿物组成增加、水泥细度增加、混凝土或环境温度高等因素有关。因此，控制混凝土坍落度损失应尽可能降低造成损失加快的原材料的用量，同时增加可以保持坍落度的组分，并进行模拟试验。,11,四、混凝土配合比调整方法,1、保证混凝土强度的调整方法。,生产过程中根据试验结果或生产情况判断原材料质量影响混凝土强度，需要及时调整。这种调整应根据我们所做试验的强度和水胶比回归方程进行。,混凝土试件早期强度与试配情况不符，需要进行调整。这种调整应根据试配中早期强度和水胶比回归方程进行。例子：,水胶比为0.45的混凝土7天试配强度为28.9MPa，回归方程为R7=22.38C/W20.57；r=0.987。生产时由于原材料质量降低，混凝土7天强度为23.6MPa，比试配强度降低5.3MPa，应以比试配强度高出5.3MPa即34.2MPa为预测强度，根据回归方程计算水胶比为0.41，以此调整配合比。,根据混凝土强度统计结果需要进行配合比调整。这种调整应根据混凝土强度保证率、统计平均强度及标准差来调整。,12,2,、调整混凝土流动性的调整方法,外加剂调整法,。根据坍落度的大小在允许的范围内调整外加剂的掺量，可以调整外加剂的减水效果，从而改变混凝土的坍落度大小。这种方法最为简单易行，也是最常用的方法之一。,用水量调整法,。外加剂调整法不能改善混凝土坍落度时，可以使用用水量调整法。这种调整方法是在保证混凝土水胶比不变的前提下调整混凝土单方原始用水量，而不是直接加减水。,综合调整法,。当单独采用外加剂法或用水量法效果不佳时，可以综合采用这两种方法。,13,例子用水量调整法(TL-2TL-5所用局部原材料与TL-1原材料质量不同。),1试配编号为TL-1的混凝土出盘和易性良好，坍落度为220mm，符合设计要求。以后各盘均采用含泥量较高的砂，细度、需水量比较高的粉煤灰为原材料，其他材料不变。,2由于原材料质量变化，配合比未进行调整的试配编号为TL-2的混凝土出盘坍落度为160mm，达不到设计要求。,14,3试配编号为TL-3的混凝土外加剂掺量由原配比的2.0%提高到2.2%，混凝土坍落度为170mm，状态没有明显改善。,4试配编号为TL-4的混凝土继续提高外加剂掺量到2.4%，混凝土坍落度为230mm，但粘聚性、保水性较差，控制不好就会造成混凝土离析，后直接添加5kg/m3的用水量，从图中可以看出混凝土已经明显离析。,5试配编号为TL-5的混凝土原始用水量由原来的173kg/m3提高到180kg/m3，保证混凝土水胶比不变，外加剂掺量不变，胶凝材料总量提高，混凝土出盘和易性良好，坍落度为220mm。,由此可见，当提高外加剂掺量不能增加混凝土坍落度或超量掺加外加剂有可能造成混凝土离析时，应该采取用水量调整法。,15,图,4.2-1 TL-2,图,4.2-1 TL-5,图,4.2-1 TL-4,图,4.2-1 TL-3,16,3,、调整混凝土粘度的调整方法,混凝土粘聚性主要与水泥用量、胶材总量、用水量、外加剂用量及外加剂与水泥适应性等因素有关，调整混凝土粘聚性通常采用加减水泥用量、调整单方原始用水量、砂率等方法。,例子：表,4.3-1,中试配编号为,NJ-1,的混凝土粘聚性较大，流动性不好，不易施工。试配编号为,NJ-2,的混凝土砂率由,42%,降低到,38%,，混凝土粘聚性明显降低，保水性、流动性良好。,17,4、降低混凝土坍落度经时损失的调整方法。,混凝土坍落度经时损失是多种因素造成的，出现坍落度损失过快时应首先进行一系列试验进行比照，查找原因并提出相应的对策：如果是水泥的原因，尽可能降低水泥用量和水泥进场温度，多掺入一些具有保水能力的优质粉煤灰，适量提高外加剂掺量；如果是水泥与外加剂的适用性原因，水泥一定的情况下，可以调整外加剂的组分，增加保塌组分；此外还可以通过降低混凝土的出机温度等措施减少混凝土坍落度损失。总之，混凝土坍落度损失是现代商品混凝土所面临的一个非常重要而又实际的问题，应在实际工作中不断结合生产及材料的具体情况，总结经验并选择适宜的解决措施。,18,五、混凝土配合比调整的误区,1、调整混凝土强度只简单增加或降低水泥用量。,我们知道，在原材料一定的情况下，决定混凝土强度的是水灰比水胶比，而不是水泥胶凝材料的绝对量，直接加减水泥的做法是错误的。,2、调整混凝土坍落度时直接加减用水量。,直接加减水会改变混凝土的水胶比，影响混凝土强度，同时改变混凝土的表观密度，造成混凝土生产方量的不准确，容易引起纠纷。,19,例子：经系列试配试验得出一系列水胶比与强度数据，对结果进行一元线性回归，得出以下关系：,R28=28.33(C/W),14.5,；,r=0.991,。其中以水胶比为,0.48,的配合比为例，分别增加,10kg/m,3,和,20kg/m,3,用水量，其他材料用量不变，势必造成水胶比降低，按照回归方程计算强度。从表,5.2-1,中可以看出如果单纯增加,20kg,用水量，强度降低,6.5MPa,，超过一个强度等级。,20,3、混凝土坍落度小或混凝土坍落度损失过快一味增加外加剂用量。,增加外加剂用量是可以的，但是外加剂的掺量是有一定极限的，过量掺加外加剂会导致新拌混凝土离析，不同种类的外加剂也会产生其他不同的后果。例如表3.2-1中试配编号为TL-4的混凝土用水量稍多或其他原材料稍有变化，就会造成混凝土离析，而实际生产中原材料的质量波动比较频繁，尤其是砂石含水率更是经常变化，一味的提高外加剂掺量只会给生产控制造成困难，给混凝土质量造成隐患。,21,六、根据实际情况确定适宜的配合比调整授权范围并进行培训,有了以上配合比调整方案和模拟试验结果，我们就可以确定适宜的配合比调整范围，并根据自己搅拌站的原材料、搅拌设备、运输设备、运输半径、人员配备、人员技能、管理水平等诸多因素确定适宜的配合比调整权限。比方：根据我们多年的实践经验，一般情况下确定如表6.1-1的配合比调整范围是平安可靠的：当然，各搅拌站的实际情况不同，可以存一定的差异，但确定的调整范围必须是平安可靠的，应确保调整后混凝土质量根本不受影响。,22,确定了混凝土的调整范围后，必须对有权调整配合比的人员进行培训。,首先，培训应着重阐述配合比调整的原理。比方：水胶比是保证混凝土强度的关键、混凝土坍落度损失的内因是水泥的水化反响、混凝土离析和泌水的内因是组成混凝土各组分的比重不同和混凝土的粘聚性缺乏等；,其次，要结合实际情况具体讲解配合比的调整过程；,最后，要强调由于混凝土生产过程自动化程度较低，混凝土质量控制主要靠人来完成，因此技术质量人员的责任心和质量意识是防止质量问题或事故发生的最根本因素。,23,七、结 论,1、由于混凝土所用原材料的质量波动较大，对混凝土性能造成一定影响，为保证质量，混凝土配合比的实时调整是必不可少。,2、为使配合比调整更具科学性与合理性，防止盲目性，配合比调整应根据实际情况预定调整方案，并经试验验证。,3、配合比调整方法应根据调整方案及试验结果，并结合试配情况确定。调整配合比首先保证混凝土强度，其次是改善混凝土的工作性，主要包括流动性、粘聚性、坍落度经时损失等。,4、配合比调整不能陷入单纯改变水泥用量、用水量以及一味增加外加剂用量的误区。,24,25,谢 谢,