c30混凝土范文
时间：2023-03-14 20:03:50
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篇1
1、混凝土开裂的原因有很多种，施工，材料，浇筑，养护等等，如果没有正确做好的话，很容易出现裂缝。
2、施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。
3、模板支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。
4、模板在浇筑前淋水不足，过分干燥，浇筑后因模板吸水量大，导致混凝土收缩，产生塑性收缩裂缝。
（来源：文章屋网 ）
篇2
【关键词】C30高性能混凝土；铁路隧道工程；应用
中图分类号：TV331文献标识码： A
一、前言
C30高性能混凝土具有很多应用优势，在应用的过程中，能够提高工程的质量，因此，C30高性能混凝土在铁路隧道工程中也广泛的使用。在C30高性能混凝土应用过程中，需要明确质量控制要点。
二、高性能混凝土的性能
与普通混凝土相比，高性能混凝土具有如下独特的性能：
1、耐久性。高效减水剂和矿物质超细粉的配合使用，能够有效的减少用水量，减少混凝土内部的空隙，能够使混凝土结构安全可靠地工作50～100年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。
2、工作性。坍落度是评价混凝土工作性的主要指标，HPC的坍落度控制功能好，在振捣的过程中，高性能混凝土粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振动时间内，下沉距离短，稳定性和均匀性好。同时，由于高性能混凝土的水灰比低，自由水少，且掺入超细粉，基本上无泌水，其水泥浆的粘性大，很少产生离析的现象。
3、力学性能。由于混凝土是一种非均质材料，强度受诸多因素的影响，水灰比是影响混凝土强度的主要因素，对于普通混凝土，随着水灰比的降低，混凝土的抗压强度增大，高性能混凝土中的高效减水剂对水泥的分散能力强、减水率高，可大幅度降低混凝土单方用水量。在高性能混凝土中掺入矿物超细粉可以填充水泥颗粒之间的空隙，改善界面结构，提高混凝土的密实度，提高强度。
4、体积稳定性。高性能混凝土具有较高的体积稳定性，即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。
5、经济性。高性能混凝土较高的强度、良好的耐久性和工艺性都能使其具有良好的经济性。高性能混凝土良好的耐久性可以减少结构的维修费用，延长结构的使用寿命，收到良好的经济效益；高性能混凝土的高强度可以减少构件尺寸，减小自重，增加使用空间；HPC良好的工作性可以减少工人工作强度，加快施工速度，减少成本。
三、高性能混凝土原材料及其选用
1.水泥。
在配置高性能混凝土配合比时，我们一般选用普通硅酸盐水泥,这是为了有效控制混凝土的质量并发挥矿料的作用。应尽可能选择那种水化速度较慢，水化发热量较小的水泥。选择水泥时不能以强度作为唯一指标，不能以为强度高的水泥就一定好。
2.骨料。
（一）细集料。宜选用质地坚硬、洁净、级配良好的天然中、粗河砂,其质量要求应符合普通混凝土用砂石标准中的规定。
（二）粗集料。高性能混凝土必须选用强度高、吸水率低、级配良好的粗集料。宜选择表面粗糙、外形有棱角、针片状含量低的硬质砂岩、石灰岩、花岗岩、玄武岩碎石,级配符合规范要求。另外,粗集料还应注意集料的粒型、级配和岩石种类,一般采取连续级配,其中尤以级配良好、表面粗糙的石灰岩碎石为最好。
3.细掺合料。
配制高性能混凝土时,掺入活性细掺合料可以使水泥浆的流动性大为改善,空隙得到充分填充,使硬化后的水泥石强度有所提高。常用的活性细掺合料有硅粉(SF)、磨细矿渣粉(BFS)、粉煤灰(FA)、天然沸石粉(NZ)等。
4.外加剂
外加剂对混凝土具有良好的改性作用，掺用外加剂是制备高性能混凝土的关键技术之一。在混凝土中合理掺加具有减水率高、坍落度损失小、适量引气，质量稳定的外加剂产品能明显改善或提高混凝土耐久性能。
5.矿物掺合料。
（一）粉煤灰,粉煤灰的水泥取代率对强度影响显著,较好的早期强度和后期强度的水泥取代率应小于10%。
（二）硅粉，硅灰对提高混凝土抗化学腐蚀性有显著效果。
（三）磨细矿渣粉。矿渣的掺量要适度，一般在10～25之间。
四、工程应用实例
某铁路客运专线位于我国西部，铁路设计时速为250km/h，该工程需要设计高的耐久性(使用寿命100年以上)与体积稳定的高性能混凝土。
1、现浇隧道高性能混凝土配制特点
高性能混凝土和传统的普通混凝土相比有以下儿个特点:
(一)原材料上，除了常规的水泥、水、砂、石四种材料外，必需使用化学外加剂和矿物细掺料六种必不可少的材料，而且后两种可以是一种也可以是多种复合，这在选材上就要求与水泥具有良好的相容性，多种的外加剂之间(或细掺料之间)要求合理匹配、具有叠加效应的效果。
(二)配比上，为了适应高耐久、高强的要求，使用的是低用水量(小于180kg/m3)，低水胶比(一般为0.28―0.30)，控制胶结材总量不人于500kg/m3。
(3)性能上，具有高耐久性(抗渗、抗冻、抗蚀、抗碳化、抗碱骨料反应，耐磨等);良好的施工性(人流动，可灌性、可泵性、均匀性等);良好的力学性能，旱强后强均高;良好的尺寸稳定性;合理的适用性与经济性等。
2、应用效果
在该铁路工程现浇隧道混凝土施工中，通过采取述一系列施工控制措施，所设计的高性能混凝土各技术指标均满足客运专线高性能混凝土的设计要求。
（一）拌合物性能
铁路隧道工程中二衬C30混凝土的出机坍落度控制在(160士20)mm，含气量2-4%，由于所使用的聚梭酸高效减水剂保塑效果较好，1h后一般损失10mm。混凝土工作性良好，满足施工需要。
（二）混凝土力学性能
隧道二衬C30混凝土抗压强度平均值38.2MPa，标准差3.5MPa，弹性模量25.4GPa。由于在原材料管理中严格控制原材料性能指标，计量误差低于规范要求，因此，此工程中混凝土生产质量控制水平达到优良。
（三）混凝土耐久性能
隧道二衬C30混凝土抗渗等级达到P10以上，56d电通量657C,56d后无裂缝出现。兰新铁路工程中隧道_衬混凝土的耐久性能均达到设计要求。
五、C30高性能混凝土应用过程中的注意要点
1、按耐久性进行配合比设计
在以往按强度设计配合比的设计方法中，首先按混凝土强度计算水灰比，如今客专混凝土是按耐久性要求设计混凝土配合比，这两种设计方法思路是不同的。在客专混凝土配合比设计方法中，首先是根据环境类别和作用等级，确定混凝土的水胶比和各种胶凝材料用量，在条件许可的情况下尽量选用较低的水胶比，减少单方用水量和胶凝材料用量，这样有利于提高混凝土的密实性，降低混凝土的渗透性并减少收缩量，对提高混凝土的耐久性指标是非常有利的。在客专配合比设计中，不仅以强度为指标，更重要的是耐久性指标满足要求。
2、重视外加剂的选择
外加剂对混凝土具有良好的改性作用。因此，对外加剂的选择格外重要。在配制客专耐久性混凝土配合比之前，应先对各种材料进行试拌，选择性能良好的外加剂。现在客专耐久性混凝土所用外加剂基本上是聚羧酸系高效减水剂，并且选用的产品必须经铁道部鉴定或评审，并经铁道部产品质量监督检验中心检验合格。
3、重视骨料质量
高性能混凝土中的骨料对强度和耐久性的影响力比在普通混凝土中影响较大。配制客专高性能混凝土必须要重视骨料的质量。因此，在《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》规范中，除了对骨料一些常规检测指标外，还要求粗骨料应采用二级或多级级配，其松散堆积密度应大于1500kg/m3，紧密空隙率宜小于40%，吸水率应小于2%（用于干湿交替或冻融循环下的混凝土应小于1%），另外对骨料的碱活性也有相关要求。这就是为了要求我们在配制耐久性混凝土时，除了对骨料的抗压强度、压碎指标、含泥量、针片状含量等指标重视外，还要切实注意骨料对耐久性指标有影响的其他方面。因此，对于骨料的质量一定要全面考虑，合理选择。
六、结束语
综上所述，C30高性能混凝土应用到铁路隧道工程的时候，一定要更加明确C30高性能混凝土的应用方法和需要注意的事项，不断提升C30高性能混凝土的应用质量。
【参考文献】
[1]吴中伟.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社,2009.
[2]吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社，2009.
篇3
1.1产品品种
根据市场对产品的需求及市场前景，确定产品品种方案为：C35：30%，C30：40%，C25：30%。
1.2质量标准
本项目产品执行标准：GB/T14902-2003《预拌混凝土》标准。
1.3生产方法
采用2-HZS120组合式混凝土搅拌楼系统的生产方式。HZS组合式混凝土搅拌楼是不断适应用户需要而逐步完善的大型混凝土生产自动化成套设备，适用于水电、机场、公路、桥梁等大中型规模的施工工程和中小型规模的商品混凝土生产。HZS组合式混凝土搅拌楼具有以下特点：
（1）结构简单、组合方便、占地面积小、投资省；
（2）搅拌采用双卧轴强制式搅拌主机，搅拌质量均匀、效率高；
（3）全部采用高精度、低故障率的电子秤称量系统；
（4）具有储存、落差自动配比补偿，可进行手动、自动微机控制；
（5）可根据不同需求，灵活选择组合形式、增加附属设备及功能；
（6）具有技术领先、工艺先进、生产管理全面的质量保证体系；
（7）配件购置容易，机械操作、维修及保养方便。
1.4配料计算
根据贵州工业废渣综合利用研发测试中心提供的《水钢公司商品混凝土建材基地利用钢渣生产商品混凝土试验研究报告》提供的配比，该试验配比方案是在C25、C30、C35等级混凝土掺入碎石用量中用40%的钢渣替代碎石生产商品混凝土；掺入砂子用量中用50%的钢渣替代砂子生产商品混凝土。
2项目设想
2.1建设规模
根据市场调研，初步拟定主要生产：C35、C30、C25商品混凝土，其产量为：C35商品混凝土12万m3/年；C30商品混凝土16万m3/年；C25商品混凝土12万m3/年。
2.2总图选址
项目占地面积约0.57hm2（5700m2），由此可见项目占地较小，总图选址可考虑在现渣场内。
2.3项目投资项目
总投资为2775.55万元。
2.4效益分析
正常年份销售收入13600.00万元，年平均销售收入13229.09万元（第一年达产70%）；单位产品制造成本估算为；混凝土C25：274.15元/m3；混凝土C30：275.49元/m3；混凝土C35：290.82元/m3；年平均总成本为12212.11万元（含固定资产折旧、人工成本、管理费用等）。年平均利润总额为1016万元。
3结论
篇4
关键词：LJ混凝土增强剂；性能对比；成本分析；经济效益
LJ concrete strengthening agent use and economic and technical analysis
Lian Hua1 Li Xin-jun1 Feng Bin1 Song Xia-ping2
（1. Zhejiang huzhou city construction group co.， LTD.； 2. Zhejiang Qiao Xing construction group co.， LTD.， zhejiang）
Abstract： LJ concrete strengthening agent is a kind of new concrete admixture， the strong reaction performance. Through experiment， this paper mainly studies the LJ concrete strengthening agent and water reducing agent mixed with concrete and water reducing agent list of working performance and strength of concrete comparison of performance and cost analysis， use economic and technical analysis on LJ concrete strengthening agent， has a certain practical value and benefits of reference in the industry peers.
Keywords： LJ concrete reinforcement； performance comparison； cost analysis； economic
前言：
近几年，随着我国房地产业的蓬勃发展，预拌混凝土也得到了很大的发展空间，各地的混凝土搅拌站数量日益增多，这也加大了预拌混凝土生产企业的市场竞争，比质量、比价格已逐渐成为业内的共识。国内外研究资料表明，在常规的环境下，混凝土中约有20%～30%的水泥是不能正常发挥功效的，这部分只能起到填充料作用的水泥，是混凝土应用中最大的成本浪费。
LJ混凝土增强剂是一种新型的混凝土外加剂，它的反应性能极强，掺入混凝土中能够充分分布至混凝土骨料及水泥浆体的界面区域，充分激发SiO2和AL2O3与水泥水化生成的Ca（OH）2发生多次水化，产生CSH凝胶体，使CSH凝胶体比普通混凝土多出数倍，从而大大提高了混凝土的强度、耐久性等性能。在保证混凝土综合性能的情况下，掺量为胶凝材料的0.6%～1.0%，与基准混凝土比对，可减少水泥用量12%～20%。
本文主要是笔者根据LJ混凝土增强剂在浙江湖州建工集团商品混凝土搅拌站使用过程中遇到的工程技术问题进行研究分析，如减水剂适宜掺量多少、配合比应如何调整等。以此获得强度较高、耐久性良好且经济性好的高性能预拌混凝土，提高企业的生产质量和经济效益。
1.试验原材料与测试方法
1.1原材料
本次研究所用的水泥、粉煤灰、砂、碎石和减水剂，均取自浙江湖州建工集团商品混凝土搅拌站。
（1）水泥：采用南方水泥有限公司生产的南方牌P·O42.5水泥，其物理性能和化学成分见表1。
表1 水泥主要物理性能指标和化学成分
物 理 性 能 化 学 成 分
R80筛余（%） 3.60 成 分 含量（%）
比表面积（m2/kg） 356 SiO2 21.8
密度（g/cm3） 3.13 Al2O3 5.12
初凝（min） 208 Fe2O3 3.80
终凝（min） 250 CaO 63.5
抗压强度 3d 26.7 MgO 2.86
28d 49.8 SO3 2.20
（2）粉煤灰：采用湖州长兴电厂生产的Ⅱ级粉煤灰，主要性能指标见表2
表2 粉煤灰的化学成分与物理性能
SiO2
（%） Al2O3
（%） Fe2O3
（%） CaO
（%） MgO
（%） SO3
（%） 细度
（%） 烧失量
（%） 密度
（g/cm3） 比表面积
（m2/kg）
53.9 24.6 8.6 4.2 1.0 0.3 22 1.8 2.31 498
（3）砂：采用长江砂，细度模数2.8，含泥量0.2%，表现密度2630kg/m3。
（4）碎石：采用粒形良好的花岗岩碎石，5～25mm连续级配，表观密度2700kg/m3，堆积密度1550kg/m3。
（5）减水剂：采用大东吴萘系高效缓凝减水剂（TA202），液体无沉淀。
（6）LJ混凝土增强剂：浙江湖州绿色建材开发有限公司研发和生产，淡红色液体。
1.2基准混凝土配合比
采用浙江湖州某一混凝土搅拌站C30、C40泵送混凝土生产配合比，如表3所示。
表3 C30 、C40基准混凝土
等级 胶凝材料总量（kg/m3） 配合比（kg/m3） 减水剂掺量（%） 砂率（%） 表观密度（kg/m3）
水泥 粉煤灰 砂 石 水 减水剂
C30 400 332 68 706 1049 200 7.2 1.8 40.0 2360
C40 465 398 67 660 1042 200 8.4 1.8 38.5 2370
1.3测试方法
按照GB/T8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行水泥（复合）净浆流动度试验，按照85：15的比例分别称取水泥、粉煤灰，合计300g。
按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行和易性、工作性能试验，按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行抗压强度试验。
按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》采用逐级加压法，通过逐级施加水压力来测定，以抗渗等级来表示硬化后混凝土的抗水渗透性能；使用混凝土碳化试验箱，通过充入二氧化碳，以28d碳化深度来表示混凝土抗碳化能力。
2.使用LJ混凝土增强剂优化混凝土配合比
2.1减水剂TA202最佳掺量分析
减水剂的掺量是减水剂应用中的重要问题。超过一定掺量后，混凝性效果不再增加，还会使混凝土产生泌水、离析现象。只有在一个狭小的掺量范围内减水剂量增加，混凝土拌和物的流动性才有显著提高，即高效减水剂的掺量存在一个最佳值。从流变学的观点讲，最佳掺量的物理意义是使水泥颗粒完全分散的最小掺量，超过这一掺量，不但不会
带来流变性能的进一步改善，反而会增大水与固体颗粒的离析、泌水倾向，从而丧失稳定性。因此，最佳掺量可以理解为：使混凝土拌和物获得最佳工作性能时的掺量。
根据目前预拌混凝土搅拌站普遍使用的材料来看，进行水泥净浆流动度测定，能更有效地分析减水剂对水泥颗粒分散作用的影响。减水剂TA202最佳掺量，经试验，如图1所示，掺入2.0%时达到饱和点，最佳掺量为2.0%。
2.2LJ混凝土增强剂与减水剂双掺优化混凝土配合比
根据减水剂最佳掺量试验结果，在水胶比不变的情况下，适当调整减水剂掺量，混凝土配合比设计如表4
表4 混凝土配合比设计试验
试验号 序 等级 水胶比 水泥 粉煤灰 砂 石 水 减水剂 LJ 减水剂掺量（%） 增强剂
掺量（%） 砂率（%）
1 基准 C30 0.50 332 68 706 1049 200 7.20 / 1.8 / 40.0
2 比对 C30 0.50 320 60 733 1056 190 7.60 / 2.0 / 41.0
3 比对 C30 0.50 292 68 764 1056 180 5.40 2.16 1.5 0.6 42.0
4 基准 C40 0.43 398 67 660 1042 200 8.40 / 1.8 / 38.5
5 比对 C40 0.43 388 65 688 1034 195 9.06 / 2.0 / 40.0
6 比对 C40 0.43 350 67 727 1047 179 6.67 2.50 1.6 0.6 41.0
3.结果与对比分析
3.1混凝土的工作性能与强度性能
表5 混凝土工作性能和强度性能
试验号 序 等级 混凝土
和易性 坍落度经时变化（mm） 凝结时间（min） 抗压强度（Mpa）
初始 90min 初凝 终凝 3d 7d 28d
1 基准 C30 较好 190 155 520 635 13.5 24.3 35.1
2 比对 C30 中等、包裹性一般 200 175 580 685 12.6 23.5 34.5
3 比对 C30 良好 195 180 615 720 20.4 27.6 37.8
4 基准 C40 较好 195 165 505 610 19.6 37.6 48.0
5 比对 C40 流动性一般 190 170 565 705 17.2 35.4 46.0
6 比对 C40 良好 200 185 635 740 25.3 40.1 51.8
通过提高减水剂的掺量，可减少混凝土的用水量，水泥用量也可相应减少。虽然通过调整砂率，可以适当提高混凝土和易性，但由于混凝土浆体总量变小，影响了混凝土拌和物的包裹性和流动性。表5的试验结果说明，2#、5#配合比提高了减水剂的掺量，减少了相应的用水量和胶凝材料用量，包裹在骨料表面和骨料间隙的浆体总量减小，影响了混凝土的和易性，与基准配合比对比，28d抗压强度也有所降低。
掺加了LJ混凝土增强剂之后，3#、6#配合比的坍落度比1#、4#基准配合比有所提高，并且观察混凝土拌和物无泌水、离析现象，浆体数量增多，包裹性好。说明LJ混凝土增强剂能够充分激发各胶凝材料的机理作用，促使多次水化形成CSH凝胶体，从而改善混凝土拌和物的工作性能。由于LJ混凝土增强剂中含有硅粉、超细二氧化硅等成分，尤其是硅粉由于能与C3S水化产生CH发生二次水化反应，生成更多的水化产物增加胶凝材料体系的固体体积，改善集料界面结构和水泥石的孔结构，使混凝土更加密实，因此对混凝土强度的增长有很大帮助。从表5的试验结果可以看出，3#、6#配合比与基准配合比相比较，28d抗压强度大约增加3～4Mpa。
3.2混凝土的耐久性能
表6 混凝土耐久性能
试验号 抗渗等级 碳化深度（mm）
28d 7d 28d
1# P10 0 0.5
3# P12 0 0
4# P16 0 1
6# P20 0 0
由于LJ混凝土增强剂可以激发出比普通混凝土多出数倍的CSH凝胶体，充分包裹在骨料表面和间隙处，因此能够形成较高密实度的结构，从而能够经受住更大的水压力而具有较好的抗渗性能；混凝土的碳化就是混凝土所受到的一种化学腐蚀，时间越长，会对混凝土内部的钢筋产生锈蚀，造成结构的安全隐患。通过表6的试验结果说明，LJ混凝土增强剂与减水剂TA202双掺拌制的混凝土抗水渗透性能、抗碳化能力均优于单掺减水剂TA202的混凝土。LJ混凝土增强剂具有一定的减水性能，在保持水胶比不变的情况下，减少了水泥用量，有利于提高混凝土的体积稳定性，减少混凝土开裂机率，提高和改善了混凝土的耐久性能。
3.3经济成本分析
表7 混凝土成本测算
序 等级 名称 水泥 粉煤灰 砂 石 TA202 LJ 合计 差价
基准 C30 用量（kg） 332 68 706 1049 7.2 / 5.27
金额（元） 106.90 12.65 46.60 53.50 13.90 / 233.55
比对 C30 用量（kg） 292 68 764 1056 5.4 2.16
金额（元） 94.02 12.65 50.42 53.86 10.42 6.91 228.28
基准 C40 用量（kg） 398 67 660 1042 8.4 / 6.92
金额（元） 128.16 12.46 43.56 53.14 16.21 / 253.53
比对 C40 用量（kg） 350 67 727 1047 6.67 2.25
金额（元） 112.70 12.46 47.98 53.40 12.87 7.20 246.61
通过表7结果可以看出，LJ混凝土增强剂和减水剂TA202双掺的每立方米混凝土的原材料成本比减水剂TA202单掺的混凝土大约节省5～6元/m3，所以采用LJ混凝土增强剂和减水剂TA202双掺配制预拌混凝土，在原材料成本方面是经济的，相对而言具有一定的技术经济效益。
4.结论
4.1经过多次试验，使用LJ混凝土增强剂的配合比，充分激发SiO2和Al2O3与水泥水化生成的Ca（OH）2发生多次水化，可以节省12%的水泥用量，同时满足混凝土的工作性能和强度性能。
4.2LJ混凝土增强剂具有一定的减水性能，提高了混凝土的密实度，减少了混凝土开裂机率，从而提高了混凝土的耐久性能。
4.3通过成本分析对比，LJ混凝土增强剂和减水剂TA202双掺的每立方米混凝土的原材料成本比减水剂TA202单掺的混凝土大约节省5～6元/m3，并且可以节省水泥，为实现工业的可持续发展，节能提供了有力的支撑，并能产生相当的的利润空间，具有一定的经济效益。
参考文献
[1] 鲁文斌.复掺粉煤灰和硅灰在自密实混凝土中的应用.混凝土，2009（8）：82-84.
[2] 吴燮铭、胡鉴等.BTL混凝土强效剂对C30预拌混凝土性能的影响.混凝土，2012（3）：73-76.
篇5
Abstract： Coarse aggregate fraction is known to strongly influence both fresh and hardened properties of concretes. Therefore， selection of particle size distribution （PSD） of aggregate for concrete mixture is an important issue. In the present study， three aggregate fractions were combined in different proportions to investigate the effect of the PSD of aggregate on the properties of concrete. Results show that normal strength concretes made with a ternary combination of aggregate fractions have the highest compressive strength. However， for high strength concretes， binary aggregate system leads to the highest compressive strength. The surface of aggregate has major influence on the properties of normal strength concretes， while the properties of high strength concretes significantly related to packing of aggregate.
关键词： 粗骨料；骨料级配；混凝土；强度
Key words： coarse aggregate；particle size distribution；concrete；compressive strength
中图分类号：TU528.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）05-0046-03
0 引言
混凝土是一种非均质体材料，可认为由骨料、水泥浆体、孔隙和界面过度区构成。骨料体积分数约为60～75%，其中粗骨料约占40%左右，因此，粗骨料性质对混凝土的工作性能、力学性能及耐久性具有重大影响[1-3]。对普通混凝土而言，界面过渡区是最薄弱的区域，因此，水灰比是决定其强度等性能的关键因素，骨料对混凝土性能的影响较小[4]。由于高强度等级混凝土的水灰比很低，水泥浆体和界面过渡区力学性能得到了显著改善，骨料性质对混凝土性能的影响较大[5]。本文研究了骨料级配对普通和高强度等级混凝土工作性能、力学及耐久性能的影响，并探讨了其作用机理。
1 试验原料与方法
1.1 原材料
水泥：海螺牌PII 42.5硅酸盐水泥。
粉煤灰：二级低钙粉煤灰，45μm筛余25.8%，烧失量6.7%。
集料：选用级配良好的石灰石质机制砂（最大粒径5mm，细度模数1.95），石子选用3～8mm、8～15mm及15～25mm三种石灰石质碎石。骨料级配见表1所示。
减水剂：江苏博特PCA（I）型聚羧酸高效减水剂，减水率30%。
1.2 试验方法
采用立升重方法测定了各级配下粗骨料的堆积空隙率，并采用文献[6]的方法测试了粗骨料的表面积。
试验制备了C30、C60强度等级的混凝土，配合比见表1。
按照ASTMC305方法，先将胶凝材料、机制砂、粗骨料搅拌均匀，再加入减水剂和水拌合均匀。参照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》测定混凝土的坍落度；采用GMT筛析稳定性试验表征了自密实混凝土的抗离析性能，采用3个等尺寸的小圆柱，每个圆柱体高200mm，直径100mm，竖向重叠放置构成一个大圆柱体。在无振捣情况下灌入混凝土拌合物浆体，静放20min后，将大圆柱拆分成上、中、下3个小圆柱，分别取出大圆柱上部和下部混凝土浆体并通过4号筛筛洗，将余留筛上的粗骨料干燥、称重，计算出该混凝土拌合物的离析程度：
S=■×100% （1）
式中：S为离析程度（%）；M■为圆柱体上部筛余骨料称重；M■为圆柱体下部筛余骨料称重。
将新拌混凝土成型为150×150×150mm的立方体试块，在20±1℃水中养护一定龄期后，按照GB/T50107-2010 测定混凝土各龄期的抗压强度。试样养护28d后，钻取Φ50×40mm的圆柱体，测定其真空吸水率（GB/T 50082-2009）。采用GB/T 50082-2009规定的方法测定混凝土的氯离子扩散系数。
2 试验结果与分析
2.1 混凝土工作性能 表2表明，粗骨料级配对不同强度等级混凝土工作性能的影响规律不尽相同。由三级配粗骨料制备的C30混凝土（C30-4）的坍落度最大，其抗离析性能也较好。相比之下，三级配粗骨料制备的C60混凝土坍落度最小，而C60-2混凝土（3～8mm骨料占20%，15～25mm骨料占80%）的坍落度最大，C60混凝土的抗离析性能均好于C30混凝土。
2.2 力学性能 虽然混凝土的配合比完全相同，由于粗骨料级配不同，混凝土各龄期强度存在一定差异。就C30混凝土而言，采用小粒径骨料制备的C30-1混凝土的各龄期强度均较低，其7d、28d、90d抗压强度分别为23.9MPa、31.5MPa和37.3MPa。相比之下，C30-2和C30-3混凝土的各龄期强度有一定程度的增加。虽然C30-4混凝土的7d强度较低（仅为23.5MPa），但其28d和90d强度高达36.9MPa和42.1MPa，较C30-1分别提高了17%和13%，说明三级配粗骨料配制的混凝土具有较高的后期强度。
粗骨料级配对C60混凝土早期强度的影响与其对C30混凝土强度影响规律一致，即大粒径粗骨料所占比例较高时，混凝土的早期强度较高。采用三级配粗骨料制备的C60-4混凝土各龄期强度较低，而采用3～8mm和15～25mm配制的C60-2混凝土的7d、28d和90d强度最高，分别为46.6MPa、67.9MPa和70.4MPa，说明高强度等级混凝土的最佳粗骨料级配与普通强度等级混凝土的最佳粗骨料级配不同，合理的粗骨料级配可在一定程度上提高混凝土的强度。
2.2 耐久性能 混凝土的耐久性与其连通空隙含量密切相关，本文测定了养护28d后C30和C60混凝土的真空吸水率和氯离子扩散系数，以表征混凝土的耐久性，其结果如表3所示。小粒径粗骨料含量较高的混凝土（例如：C30-1和C60-1）真空吸水率和氯离子扩散系数较大，其他混凝土的真空吸水率和氯离子扩散系数没有显著差别。与C30混凝土相比，C60混凝土的真空吸水率和氯离子扩散系数均较低，说明高强度等级混凝土结构较为密实，耐久性指标也较高。
3 讨论
粗骨料对混凝土性能的影响主要分为两方面：①粗骨料的堆积状态（堆积密度等），主要影响骨料在混凝土分布的均匀性、新拌混凝土的稳定性及混凝土的力学性能。在一定条件下，可以简单认为粗骨料的初始堆积密度越高，混凝土的各龄期强度越高[7]。②相同骨料体积下，粗骨料级配决定了其比表面积，进而决定了界面过渡区的数量，而界面过渡区对混凝土的强度和耐久性具有显著影响[8]。
为阐明粗骨料级配对混凝土性能的影响机理，测定各级配下，粗骨料的堆积空隙率和比表面积，探讨了两者与混凝土强度间的关系。表3表明，C30-1和C60-1采用粒径较小的两级粗骨料，其堆积空隙率较高，粗骨料比表面积较大；C30-3和C60-3采用较粗的两级粗骨料，其堆积空隙率也较高，但其比表面积较小；C30-2和C60-2采用最小和最大的两级粗骨料，其堆积空隙率较低，比表面积较小；而C30-4和C60-4采用三级粗骨料，其堆积空隙率也较低，但其比表面积较大。
当粗骨料比表面积相差不大时（C30-2与C30-3），粗骨料堆积空隙率越小，混凝土早期和后期强度越高。例如，C60-2混凝土粗骨料堆积空隙率最低，其早期和后期强度影均较高，但粗骨料堆积空隙率对C30混凝土强度的较小。当粗骨料堆积空隙率相差不大时（C60-2与C60-4），粗骨料比表面积对C60混凝土强度影响不显著，而当粗骨料堆积空隙率较低，且粗骨料比表面积较小时（例如C30-4），混凝土的后期强度才较高。
综上所述，粗骨料级配对不同强度等级混凝土的影响机制不尽相同。对普通强度等级混凝土（C30）而言，粗骨料堆积空隙率和比表面积均对混凝土的强度有影响，但比表面积影响更大一些，特别是对混凝土的早期强度。其原因在于：普通强度等级混凝土最薄弱环节是其界面过渡区，粗骨料比表面积直接决定了界面过渡区的数量，从而影响混凝土的强度[8，9]。由于高强度等级混凝土的胶凝材料用量较大且水胶比较低，水泥浆体和界面过渡区的性质得到了显著改善，导致粗骨料比表面积对高强度等级混凝土性能影响较小。此时混凝土的强度（特别是后期强度）等性能主要受粗骨料堆积空隙率的影响[10]。因此，在配制不同强度等级混凝土时应选择合适的粗骨料级配。
4 结论
①粗骨料级配对不同强度等级混凝土性能的影响机制不同。粗骨料比表面积对普通强度等级混凝土性能影响较大，而粗骨料堆积空隙率对高强度等级混凝土性能影响较大。
②配制普通强度等级混凝土时，适宜采用三级配的粗骨料（连续），而两级配粗骨料（非连续）制备的高强度等级混凝土性能最佳。
参考文献：
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[4]石建光，许岳周，叶志明.骨料级配对混凝土性能影响的细观分析.工程力学，2009，26（4）：134-138.
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[8]Goble CF， Cohen MD. Influence of aggregate surface area on mechanical properties of mortar. ACI Material Journal， 1999， 96（6）： 657-662.
篇6
关键词：高炉基础，大体积混凝土，施工技术，温控措施
1.工程概况
济钢4#大高炉炉本体基础为台阶式承台桩基础,混凝土强度等级C30，基础垫层为C15砼。
基础-4.0m～-0.5m为台阶混凝土;-0.5m～+3.945m是半径为7950mm的圆台,其中+2.5m以上是耐热混凝土;承台上泥炮及开口机基础各4个;炉体框架柱4个.
承台混凝土强度等级为C30；耐热混凝土强度等级为C30，圆台+2.5m以上耐热度为350℃。普通混凝土总量约为6510m3，耐热混凝土量约300m3,钢筋总量为785t,铁件及预埋螺栓共25t。高炉基础混凝土属大体积混凝土，施工技术要求比较高，质量要求比较高,要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝；因此需要从材料选择上、施工措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。
2.施工准备
2.1混凝土配合比材料选用
（1）、C30大体积混凝土配合比
水泥：42.5矿渣硅酸盐水泥
粉煤灰：II级
粗骨料：采用玄武岩碎石,粒径为5~30mm,含泥量不大于1%
细骨料：采用中粗黄砂,含泥量不大于1%
外加剂：缓凝减水,泵送剂
（2）、C30耐热混凝土（耐热度为450℃）泵送配合比。
水泥：42.5矿渣硅酸盐水泥或42.5复合水泥
粗骨料：采用玄武岩碎石,粒径为5~30mm,含泥量不大于1%
细骨料：采用中粗黄砂,含泥量不大于1%
外加剂：缓凝减水剂,泵送剂
2.2配合比上设计要求
承台混凝土强度为C30，耐热混凝土部位采用C30耐热混凝土，耐火度为350℃，要充分利用混凝土后期强度,降低水泥用量,并要求混凝土和易性好,利于泵送，控制混凝土的入模温度在25℃左右
2.3混凝土浇灌工作安排：
1．搅拌系统：
1.1前期做好砼配合比工作,依据济钢周边的材料及相关厂家的外加剂,在现场监理旁证下进行材料取样,送检测中心进行试配,将成果报监理工程师认可后,方能对混凝土实施搅拌.
1.2现场骨料依据天气情况采取必要的保温措施,气温过高时需搭设高遮阳棚.
1.3搅拌用水:如气温过高,可取地下水或加冰块.
1.4施工机具准备:
(1)两台1m3搅拌机，装载机2台；混凝土运输车：10台；
汽车泵两台
(2)现场溜槽10条，振捣棒10套,10套备用;
3、大体积混凝土温控措施：
本工程施工,大体积混凝土控温是本次工程施工重点，因此应按降温考虑，采取相应措施，严格控制混凝土入模的最大升值不大于25摄氏度，里外温差不大于25摄氏度，降温速度控制在1.5℃/d。
材料控制:
本工程施工拌制混凝土所用的骨料必须清洁,温度较高时对骨料进行遮盖。
混凝土温度监测：
a.测点布置:
考虑到高炉本体基础采取一次性浇筑,温度应力测点布置如图所示,共计温度测点9处.
b.检测方法及仪器设备:
采用自动测温仪及晶体二极管型温度传感器,当温度发生变化时,通过传感器晶体的电流发生了变化,不同的电流对应不同的温度,这样就准确地测得了温度.
c.测温方法:
温度测量设立专门班子,安排技术人员一名,配合人员两名,第一天到第五天,每两小时测温一次;第六天到第十五天,每四小时测温一次;第十六天到第三十天每八小时测温一次,并作好记录.测温元件应测温误差不大于0.3℃,在安装前必须经过浸水24小时,安装位置准确,固定牢固,并与钢筋及固定架金属元件绝热,测温元件的引出线应集中布置并加以保护.
混凝土降温保证方法:
为了确保降温工作有效进行,浇注混凝土前预埋Ф100循环水散热管,在混凝土浇灌24h后开始工作,水口温度保持20~25℃的差值,经常对水池中的水进行更换,并且控制出水口水温与构件内部温差不大于25℃.同时混凝土表面铺盖一层薄膜加盖两层草袋润水养护,并每班专派两人湿水保持混凝土的湿润,根据测温记录进行调整,一般降温及保温控制工作不少于21d.依据天气情况做好基础大棚搭设的准备工作,随时应对气候的变化.
温度预测：
根据现场混凝土配合比和施工中的气候情况及养护方案，在混凝土内部预埋9处温度测孔(预埋Φ48的玻纹管，深度分别为7.5m～0.5,公差1.0m)，利用专用温度计进行监测测温，超过规定值则立即采取保温措施。
4、混凝土浇灌：
（1）本工程承台浇灌混凝土约为5650m3，属大体积混凝土施工。为此浇筑混凝土备足够的混凝土搅拌能力和浇灌速度。
（2）混凝土供应方式：现场混凝土搅拌站平均供应能力48m3/h，能满足连续浇灌要求。搅拌站共配备10台混凝土罐车来满足混凝土的运输。
（3）由于一次混凝土量大，面积较大，底板混凝土浇灌采用2台臂长为37m汽车式泵车。
（4）浇筑方法：采用斜面分层，连续推进，自然流淌的施工方法；混凝土浇灌采取由一端向另一端推进，每层浇灌厚为50cm，混凝土自然形成坡度，斜坡水平长度限制在15m以内。
（5）混凝土振捣
根据混凝土泵送时自然形成的流淌斜坡度，在每条浇筑带前、中、后各布置3道振动器，第1道布置在混凝土卸料点，振捣手负责出管混凝土的振捣，使之顺利通过面筋注入底层；第2道设置在混凝土的中间部位，振捣手负责斜面混凝土的密实；第3道设置在坡脚及底层钢筋处，因底层钢筋间距较密，振捣手负责混凝土注入下层钢筋底部，确保下层混凝土的振捣密实。振捣手振捣方向为：下层垂直于浇筑方向自下而上，上层振捣自上而下，严格控制振捣棒的移动距离、插入深度、振捣时间，避免各浇筑带交接处的漏振。
（6）表面处理:
泵送混凝土由于强度高,表面水泥浆较厚,故在混凝土浇筑后至初凝前,应按初步标高进行拍打振实后用长木尺抹平,赶走表面泌水,初凝后至终凝前,用木楔打压实,紧跟着用铁抹抹光收缩裂缝。
（7）记录和报告
记录内容应包括入模温度、气温、各测点温度、测温时间以及所观察到的相关情况。论文格式。试验室每天向工程部通报24小时内的温度场数据。论文格式。
5、大体积混凝土防裂技术措施
1、选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥；
2、降低混凝土的入模温度
（1）尽量使用低温自来水拌制混凝土，使混凝土入模温度控制在25℃左右。论文格式。
（2）粗骨料覆盖隔热
（3）袋装粉煤灰、外加剂加强库房通风，降低温度。
（4）定时检测混凝土的出罐温度、入模温度及浇筑完毕时的温度。
通过现场观测基础表面，未出现任何温度裂缝。
6、结束语
大体积混凝土施工涉及到设计、施工、环境等诸多方面，为了控制混凝土整体质量，应着重从控制温度裂缝、减少混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸，改善约束程序等方面采取措施。本工程重点从控制原材料及优化施工方案方面采取了一系列措施，取得了较好效果，保证了工程质量。
姓名：穆志成
地址：山东省济南市济钢工程管理部250101
篇7
关键词：机制砂；混凝土；人工砂
中国幅员辽阔，石灰石或卵石资源遍布全国各地，将石灰石或卵石机械破碎，筛分生产机制砂，不仅有充足的数量保证，而且可确保其质量。
一、试验方案
（一）试验原材
1．水泥：采用河北唐山冀丰P.O42.5水泥。初凝时间159min，终凝209min，3天抗压26.2 MPa，3天抗折5.3MPa，28天抗压48.3MPa，28天抗折7.8MPa。
2．粗骨料：采用5~25mm连续级配卵碎石。表观密度2720 kg/m3，堆积密度1620 kg/m3，针片状含量2%，压碎指标5.8%，泥块含量0.1%。
3．细骨料：采用河北香河县生产的机制砂与特细砂，并将机制砂与细砂按照4种不同的比例混合进行性能测试，结果见表1：
表1细骨料各项性能
机制砂细度模数为3.9，河砂细度模数为0.7，经试验，20%河砂+80%机制砂混合后所得到的人工砂，细度模数为2.9，适合在泵送混凝土中使用，为该几种混合砂中较理想的组合。
4．粉煤灰：蓟县盘电厂生产的Ⅱ级粉煤灰。
5．矿粉：唐山S95级矿粉。
6．外加剂：保定慕湖恒源新型建材有限公司高效减水剂。掺量2%，减水率为：20%
7．饮用水
（二）试验依据标准
GB/T50080-2002《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》
GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》
（三）试验及结果分析
1．表2设计了C20、C30两个等级共8个配合比，以对混凝土拌合物及硬化强度进行分析：
图2砂率与坍落度的关系
表2能够得出，对于C20、C30机制砂混凝土，当石粉含量低于5%时，混凝土的和易性较差、有轻微的离析泌水现象、粘聚性变差，随着石粉含量的增加，当石粉含量超过15%时，用水量增加明显，混凝土粘稠，流动性变差，当石粉含量在8%-12%之间，混凝土工作性较其它石粉掺量的有明显改善，主要表现混凝土的和易性与工作性有显著优势；
表2可以明显看出，C20、C30机制砂混凝土，当石粉含量在5%～15%之间时，对混凝土的3d、7d、28d强度影响不大，C20、C30混凝土的最佳石粉含量在8%-12%，28d强度能够达到曲线的峰值。少量的石粉含量能够增加浆体与界面过渡区的密实度，能够提高混凝土的强度，当石粉含量超过某一极限时，就会破坏混凝土的密室结构、影响浆骨比，降低混凝土的强度。
图1表示机制砂混凝土的水胶比与强度的关系同天然河砂配制的混凝土规律一致，表现为水胶比对普通混凝土是最主要的影响因素。图2中不能明显的看出砂率与坍落度的关系，需要进一步试验，但是在实际生产中应用机制砂混凝土的砂率要比天然河砂混凝土的砂率要大些，才能满足商品混凝土的工作性。
2．机制砂对商品混凝土成本的影响
河北建设集团混凝土分公司通过在香河应用机制砂1年多来的经验，在满足混凝土的工作性和保证商品混凝土质量的前提下，经济效益也不得不考虑，我们简单对C30普通泵送混凝土的单方成本进行了比较，采用在当地现有原材料的情况下，见表3：
表3混凝土成本对比表
表3可以看出，在香河当地采用细砂与机制砂混掺要比采用优质天然河砂经济效益明显，不仅可以摆脱商品混凝土对优质河砂的依赖性，也能够保证工程质量和进度。
通过1年多的生产经验，一般来讲，相同坍落度的前提下，机制砂的用水量要稍大些，但根据施工条件及结构物等因素考虑，对混凝土的强度影响基本不变，用机制砂配泵送混凝土时，砂率一般比天然河砂的砂率要大一些，防止影响混凝土的工作性；选用的人工砂石粉含量一般控制在8%-12%之间，能够生产出品质优良的混凝土。
二、结语
篇8
关键词：结构设计，配筋率，最小配筋率，裂缝宽度
中图分类号：TU318 文献标识码：A
一、考虑裂缝宽度限值最小配筋率公式推导
1、单筋矩形截面梁配筋率限值
在单筋矩形截面受弯梁中，根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002（以下简称《规范》）相对界限受压区高度（有屈服点钢筋），
由截面平衡条件有，得出 ，那么，进而得，根据几何关系及压区混凝土达到εcu、受拉区钢筋应变达到εs，有，得出受压区高度，，可得到，代入上述有
（1-1）
此配筋率记为发生适筋梁破坏的最大配筋率，其中。
钢筋伸长率为εs，HPB235为25%，HRB335为18%，HRB400为14%，RRB400为14%，代入公式（1-1）分别求得表2-3.
而《规范》中9.5.1规定受弯构件最小配筋率ρmin取和中的最大值。将表2-1、表2-2和表2-3三者做个比较，由表2-1、表2-2中可以看出最大配筋率的比值在7 -17倍之间，表2-3延伸率的充分运用可显著降低钢筋的配筋率，ρ′min
表1-1 发生适筋破坏的最大配筋率ρmax数值
混凝土
型号
钢筋型号 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 ≤C50 备注
HPB235 0.028 0.035 0.042 0.049 0.056 0.062 0.068
HRB335 0.018 0.022 0.026 0.031 0.035 0.039 0.042
HRB400 0.014 0.017 0.021 0.024 0.027 0.030 0.033
RRB400 0.014 0.017 0.021 0.024 0.027 0.030 0.033
表1-2 最小配筋率ρmin数值
混凝土
型号
钢筋型号 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 备注
HPB235 0.0024 0.0027 0.0031 0.0034 0.0037 0.0039 0.0041
HRB335 0.002 0.002 0.0021 0.0024 0.0026 0.0027 0.0028
HRB400 0.002 0.002 0.002 0.002 0.0021 0.0023 0.0024
RRB400 0.002 0.002 0.002 0.002 0.0021 0.0023 0.0024
表1-3 考虑延伸率的最小配筋率ρ′min数值
混凝土
型号
钢筋型号 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 备注
HPB235 0.00048 0.00059 0.00071 0.00083 0.00095 0.0010 0.0011
HRB335 0.00046 0.00057 0.00069 0.00080 0.00092 0.0010 0.0011
HRB400 0.00049 0.00061 0.00073 0.00085 0.00098 0.0011 0.0012
RRB400 0.00049 0.00061 0.00073 0.00085 0.00098 0.0011 0.0012
2、考虑裂缝宽度最小配筋率计算
（1）理论表达式推导
受弯构件中，根据《规范》8.1.2条按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度(mm):
其中，裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
受拉区纵向受拉钢筋的等效直径，假设仅使用一种型号钢筋，则有
，假设截面为矩形且未采用预应力钢筋，则
故有
，将代入上述公式
（1-2）
（2）实例分析
取mm；设截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土为C30，保护层厚度c取25mm，d取16mm，钢筋选用HRB335，则αcr=2.1，Es=2.0×105N/mm2， f yk =335 N/mm2，f tk = 2.01N/mm2，f ck = 20.1N/mm2，见表2-3。
表1-3 由最小裂缝宽度限值导出的最小配筋率值
混凝土
型号
钢筋型号 HRB335 HRB400 备注
C30 0.00187 0.00185
C40 0.00184 0.00182
由上表可知，根据裂缝宽度限值推出的最小配筋率数值接近0.002，与规范规定的基本一致，因此可采用0.002限值。
二、与国外取值比较
国外的最小配筋率公式有的根据受力模型并进行一定的修正后得出，如美国、加拿大、德国；有的则是根据实验和实践得出的经验公式，如欧洲、英国。下面我们选取美国、加拿大、欧洲、德国和中国的进行比较，详见表2-1。
以混凝土强度为C30、钢筋型号为HRB335为列，计算各国最小配筋百分率如下表2-2。
由表中可以看出，美国规范标准较高，因为其同时满足抗震要求，中国和欧洲的标准较低，中国与美国、加拿大的标准相差1倍。这些差值的存在体现了各国技术水平、经济水平和社会发展等国情方面的特殊性和差异性，单纯数据靠很难说明孰优孰劣，只有选择可靠的理论模型、透彻的分析和实验实践的论证，才能找出更接近实际的公式和参考值。
表2-1各国非抗震结构最小配筋率公式对照表
国家 公式 注释
中国 ρmin取和较小值
美国
（新西兰） 英制
公制 bw，d分别为腹板宽度和截面有效高度，英制单位。
加拿大 （公制） b，d分别为受压面宽度和截面有效高度。
欧洲(英国) 且不小于0.0015
德国 （公制） ftm为混凝土轴心抗拉强度平均值。
表2-2各国非抗震结构最小配筋率实例计算值对照表（%）
国家 中国 美国
（新西兰） 加拿大 欧洲
(英国) 德国
数值 0.21 0.42 0.41 0.17 0.25
三、 裂缝限值下的最小配筋率应用
1、应用范围
按照《规范》8.1.2的规定，本公式可应用在矩形、T形（含倒T形）和I形截面的混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉、受弯构件中，而对于混凝土轴心受压和预应力混凝土轴心受压、偏心受压构件不适用，而对于e0/h0≤0.55的偏心受压构件，可不验算裂缝宽度。
在进行裂缝验算的同时，还应对结构的挠度进行验算，通过按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响的刚度并利用力学的方法来计算构件在正常使用极限状态下的挠度，从而达到对结构的裂缝和挠度这两个变形指标的控制，确保结构安全美观可靠，实现结构设计的最终目的。
2、最小配筋率的应用
由公式1-2可知，最大裂缝宽度跟保护层厚度c、钢筋直径d、混凝土抗压强度标准值fck成正比，与混凝土抗拉强度设计值ftk、配筋率ρ成反比，由于，均满足，可知最大裂缝宽度跟fyk成反比。因此要控制裂缝宽度可采取的措施是：
①提高混凝土抗拉强度，即可适当增加混凝土标号，由于混凝土结构抗拉强度较低，故此方法提高的程度有限。
②提高配筋率，在经济合理的条件下加大钢筋用量，多配筋可引起工程建造成本的增加，应在经济性和实用性找到平衡点。
③在保证构造和美观要求的前提下减小混凝土保护层厚度。
④减小钢筋直径，但要做到钢筋间距符合要求；
⑤减小混凝土抗压强度，这与第一点对立，混凝土抗压强度的增加势必会增大其抗拉强度，可综合两者选择最优化值
结论
通过比较对最小配筋率和最小配筋率数值的比较，得出两者的差值，为求出最大裂缝宽度条件下的最小配筋率计算提供依据，根据规范给出的最大裂缝宽度公式及限值规定，导出在某一钢筋直径下的允许最小配筋率，计算结果显示，此值与最小配筋率极为接近，可以得出在满足最小配筋率的情况下，裂缝宽度在可接受之内，不需要再进行裂缝宽度验算。本文提出了一些减小裂缝宽度的措施，可进一步指导工程实践活动；最后通过与国外最小配筋率规定值的比较，分析其中的思维方法，找出彼此的差异，把所推导和计算得出的结果应用到具体的设计和研究工作中去。
参考文献
[] GB50010-2002，混凝土结构设计规范
[2] 滕志明主编，混凝土结构及砌体结构（第二版），2003
篇9
摘要：凤凰山铁矿副井使用底卸式吊桶下放混凝土浇筑井壁过程中，在井口地面利用带式输送机将混凝土输送到底卸式吊桶内，使用过程中存在一些不实用的地方。如混凝土下料口漏灰；输送带清扫装置不方便调整；井口有2个以上吊桶接料时，需来回挪动输送机放料，费时费力费料，劳动强度大，并存在安全隐患。为此，设计制作了旋转式下料斗和刮板式弹簧清扫器，解决了上述问题，收到了预期效果。
关键词：立井；带式输送机；混凝土输送；旋转式下料斗；刮板式弹簧清扫器
1工程概况
凤凰山铁矿设计生产能力4．0Mt／a，立井开拓。副井井口标高＋52．0m，净直径7．5m，井深1208m。其中井颈段30m，采用1000mm厚的C30双层钢筋混凝土井壁；井深30～195m段，采用C30单层素混凝土井壁；井深195～217m段，采用C40双层钢筋混凝土井壁；井深217～800m段，采用500mm厚的C30单层素混凝土井壁；井深800～1208m段，采用600mm厚的C40单层素混凝土井壁。井筒共有9个单侧马头门，1个双侧马头门，2个管子道。东风井井口标高＋50．0m，净直径5．5m，井深889．35m。井深265m以内采用双层钢筋混凝土井壁，外壁厚度350mm，内壁厚度500mm，混凝土强度等级分别为C40和C55；井深265m以下采用350mm厚的C30素混凝土井壁。井筒共有4个单侧马头门，1个休息硐室。
2井筒辅助混凝土输送系统
2．1提升及悬吊系统
副井采用Ⅴ型凿井井架。主提升机型号为JKZ－3．6／20，选用3．0m凿井提升天轮，配5，4和3m3座钩式吊桶出矸，3m3底卸式吊桶下放混凝土；副提升机型号为JKZ－3．2／15．5，也选用3．0m凿井提升天轮，配5，4和3m3座钩式吊桶出矸，3和2m3底卸式吊桶下放混凝土。悬吊系统采用18台凿井绞车配悬吊天轮悬吊。东风井采用ⅣG型凿井井架。主提升机型号为JK－3．0／20，选用3．0m凿井提升天轮，配5，4和3m3座钩式吊桶出矸，3m3底卸式吊桶下放混凝土；副提升机型号为2JKZ－3．6×1．85／16E，也选用3．0m凿井提升天轮，配2m3座钩式吊桶出矸，2m3底卸式吊桶下放混凝土。悬吊系统采用15台凿井绞车配悬吊天轮悬吊。
2．2混凝土输送及浇筑系统
采用商品混凝土浇筑井壁。混凝土由罐车运至井口后，下放至带式输送机料斗内，经输送带，由输料口直接进入底卸式吊桶内，下放到吊盘上的分料盘上，经2根203．2mm钢丝铠装胶管，对称入模。
3带式输送机输送混凝造应用
3．1初期摸索使用
井筒采用商品混凝土浇筑井壁，需要在井口一侧砌筑卸料平台和铺设运送底卸式吊桶的轨道，需要5人左右推吊桶、稳吊桶，存在劳动强度大、施工安全性低、人工耗费大等问题。采用一种输送方式直接将混凝土转入吊桶内，是解决上述问题的关键所在。借鉴收购粮食时，采用带式输送机将粮食直接转入货车内的做法，决定采用带式输送机输送混凝土［1－2］。根据现场施工条件，调整带式输送机下料口倾角，一般控制在水平倾斜向下30°左右［3］。混凝土经过料斗、输送带，由下料口直接进入吊桶内［4］。
3．2使用过程中改造
带式输送机输送混凝土已成功应用于副井、东风井混凝土浇筑施工，但也存在一些不实用的地方。如混凝土下料口漏灰；输送带清扫装置不方便调整，随着清扫片的磨损而逐渐失效，使得混凝土粘在运行的输送带上，不仅四处抛洒，还加速输送带磨损，存在安全隐患等。为此，现场施工时，不得不增设接料槽。每次施工完毕，施工人员必须用水冲洗输送机，清扫井口工作面，费时费力费料。另外，井口有2个以上吊桶接料时，需来回挪动输送机放料，非常不方便。针对以上不足，通过多次实践摸索，设计制作了旋转式下料斗（见图1、图2）和刮板式弹簧清扫器（见图3）。首先，带式输送机就位后，不需频繁移动，旋转式下料斗可任意角度旋转，便于2个以上吊桶接料；其次，刮板式弹簧清扫器在弹簧的作用下，能自动调整与输送带间隙，可及时将输送带上粘住的剩余物料刮掉，落入下料斗内。带式输送机头轮下部再增加1套刮板式弹簧清扫器，可进一步清扫输送带表面物料。
4应用效果
（1）取消了摘吊桶、推吊桶、挂吊桶、稳吊桶的复杂工序，操作简单易行，安全可靠。
（2）在原有设备基础上，增加刮板式弹簧清扫器与旋转式下料斗，输送带物料清扫干净，不需专人清扫；2个以上吊桶接料，只需转动下料口下部即可，提高了工效，减少了人工费用1万元／月，降低了施工成本。
（3）自制的下料斗及清扫装置不仅成本低，而且降低了设备故障率，提高了输送机利用率、使用周期及系统运行安全性，减少维护成本约0．5万元／月；此外，还便于现场施工，省时省力，大大提高了生产效率。
参考文献：
［1］曲利．向家坝供料线及塔带机混凝土输送系统保温探讨［J］．水利技术监督，2011（5）：29－34．
［2］李红辉，刘锦山．带式输送机在斜井施工中的应用［J］．建井技术，2014，35（4）：44－47．
［3］苑亮．立井带式输送机输送混凝土系统改造应用［J］．建井技术，2015，36（S1）：99－101．
篇10
混凝土按强度分成若干强度等级，混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值fcu,k划分的。立方体抗压强度标准值是立方抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值得百分率不超过5%，即有95%的保证率。混凝土的强度分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十二个等级。
混凝土配合比是指混凝土中各组成材料（水泥、水、砂、石）之间的比例关系。有两种表示方法：一种是以1立方米混凝土中各种材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一种是用单位质量的水泥与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来表示，例如前例可写成：C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。长期以来，我国混凝土按抗压强度分级，并采用“标号”表征。1987年GBJ107-87标准改以“强度等级”表达。DL/T5057-1996《水工混凝土结构设计规范》，DL/T5082-1998《水工建筑物抗冰冻设计规范》，DL5108-1999《混凝土重力坝设计规范》等，均以“强度等级”表达，因而新标准也以“强度等级”表达以便统一称谓。水工混凝土除要满足设计强度等级指标外，还要满足抗渗、抗冻和极限拉伸值指标。不少大型水电站工程中重要部位混凝土，常以表示混凝土耐久性的抗冻融指标或极限拉伸值指标为主要控制性指标。
过去用“标号”描述强度分级时，是以立方体抗压强度标准值的数值冠以中文“号”字来表达，如200号、300号等。
根据有关标准规定，混凝土强度等级应以混凝土英文名称第一个字母加上其强度标准值来表达。如C20、C30等。
水工混凝土仅以强度来划分等级是不够的。水工混凝土的等级划分,应是以多指标等级来表征。如设计提出了4项指标C9020、W0.8、F150、εp0.85×10-4,即90 d抗压强度为20 MPa、抗渗能力达到0.8 MPa下不渗水、抗冻融能力达到150次冻融循环、极限拉伸值达到0.85×10-4。作为这一等级的水工混凝土这4项指标应并列提出,用任一项指标来表征都是不合适的。作为水电站枢纽工程,也有部分厂房和其它结构物工程,设计只提出抗压强度指标时,则以强度来划分等级，如其龄期亦为28 d,则以C20、C30表示。
在以标号表达混凝土强度分级的原有体系中，混凝土立方体抗压强度用“R”来表达。
根据有关标准规定，建筑材料强度统一由符号“f”表达。混凝土立方体抗压强度为“fcu”。其中，“cu”是立方体的意思。而立方体抗压强度标准值以“fcu,k”表达，其中“k”是标准值的意思，例如混凝土强度等级为C20时，fcu,k=20N/mm2（MPa），即立方体28d抗压强度标准值为20MPa。
水工建筑物大体积混凝土普遍采用90d或180d龄期，故在C符号后加龄期下角标，如C9015，C9020指90d龄期抗压强度标准值为15MPa、20MPa的水工混凝土强度等级，C18015则表示为180d龄期抗压强度标准值为15MPa。