實用文檔輕質高強混凝土研究方案1研究意義隨著我國經濟的發展，我國目前正值基礎設施建設和城市化建設的高潮，混凝土的需求量還將不斷地快速增加，成為建設的重要物質基礎。輕骨料混凝土是一種利用人造或天然輕質骨料替代普通密度骨料的混凝土。與普通混凝土相比,輕骨料混凝土具有輕質高強、隔熱保溫性能好、耐火性能好、抗震性能好、耐久性能好及綜合經濟技術效果好等優點。同時,由于在生產輕骨料和配置輕骨料混凝土的時候,利用了粉煤灰、硅灰等工業固體廢棄物,有利于資源的綜合利用和生態環境保護。輕骨料混凝土的顯著優點,使其在大跨度橋梁、高層建筑、海洋工程等工程應用中具有巨大的技術經濟優勢和突出的社會效益,已成為現代混凝土的一個重要發展方向。結合我公司現有情況，有必要對輕質高強混凝土進行研發，力爭配制出經濟合理、安全可靠、適用性強的輕質高強混凝土，并且使我公司所屬的攪拌站具備生產輕質高強混凝土的能力具有重大的現實意義。2研究目標本次試配實驗采用全系列進行輕質高強混凝土配合比的設計，選擇水膠比、摻和料摻量為因素，利用工作性（坍落度）、強度、表觀密度三個指標進行評價，選擇最佳的配合比進行二次實驗，其中表觀密度越小越好，強度越高越好，坍落度在不離析的條件下越大越好。并優選出經濟合理、安全可靠、適用性強的輕質高強混凝土配合比，用于參加“大賽”并積累數據庫，為以后的生產提供科學合理的數據。3研究的主要內容3.1不同水膠比對輕質高強混凝土抗壓強度的影響規律。3.2不同粉煤灰、礦粉復合摻入量對輕質高強混凝土抗壓強度的影響規律。3.3不同硅粉、礦粉、粉煤灰復合摻入量對輕質高強混凝土抗壓強度的影響規律。3.5不同硅粉摻量對輕質高強混凝土抗壓強度的影響規律。3.6不同目標表觀密度對輕質高強混凝土抗壓強度的影響規律。3.7在滿足強度及施工要求，選出各個強度等級最經濟的混凝土配合比。4技術路線及方案4.1對市場進行調研，確定輕質高強混凝土可用的原材料，相關技術指標要求及所需原材料見附表。4.1.1水泥：考慮到此次大賽設計強度在CL60以上，輕集料混凝土的強度又隨輕集料本身的強度增高而增高，水泥石的強度和輕粗集料對輕集料混凝土強度的影響相互關聯，所以本次研究選用天山水泥廠生產的P.I52.5硅酸鹽水泥。4.1.2輔助膠凝材料：考慮到新疆當地可用的、質量穩定能夠大規模生產的輔助膠凝材料有粉煤灰、礦粉，考慮到輕質高強混凝土所以選擇硅粉，研究選用粉煤灰、礦粉、硅粉作為主要輔助膠凝材料。4.1.3粗骨料：從輕質高強角度考慮，由于要配制輕質高強混凝土。所以本次試驗研究選用粉煤灰陶粒、頁巖陶粒、黏土陶粒作為骨料且以較小且呈圓球形的陶粒為最優，因為減小粗集料的最大粒徑能有效的提高混凝土的強度頂點，所以選級配為5mm～15mm輕粗集料，輕集料的性能指標應符合《輕集料及其試驗方法》（GBT17431.1-2010）規定要求。4.1.4細骨料：考慮采用52.5水泥，在強度方面有一定的提升，容重也有所提高，綜合考慮初步選擇陶砂作為細骨料。4.1.4外加劑：由于本次的實驗水膠比比較低，所以減水劑必須具備很高的減水率和良好的保坍性，初步選用緩凝型聚羧酸高效減水劑。4.2檢驗原材料的主要性能指標（附表）。4.3本次研究的技術路線。4.3.1通過查閱文獻資料，輕質高強混凝土水膠比宜在0.20~0.30之間，所以水膠比初步選定為0.22、0.26、0.30。4.3.2為了研究輔助膠凝材料的摻入對輕質高強混凝土強度影響規律，所以本次試驗研究選擇復摻和單摻，粉煤灰摻量選為0%、10%、20%，硅粉摻量選為0%、6%、10%，礦粉摻量選為0%、10%、20%。4.4按照上述主要參數設計輕質高強混凝土配合比，并進行現場試配調試，同時成型強度試驗所需試件。4.5對混凝土強度進行檢測。4.6分析目標表觀密度對輕質高強混凝土抗壓強度的影響規律。4.7分析水膠比大小對輕質高強混凝土抗壓強度的影響規律。4.8分析粉煤灰、礦粉、硅粉復摻對輕質高強混凝土抗壓強度的影響規律。4.9分析硅粉摻量對輕質高強混凝土抗壓強度的影響規律。4.10分析礦粉和粉煤灰復摻對輕質高強混凝土抗壓強度的影響規律。4.11從強度角度考慮對不同強度等級的混凝土配合比進行經濟對比分析。4.12從目標表觀密度角度考慮對不同表觀密度的混凝土配合比進行經濟對比分析。5攪拌工藝5.1《輕骨料混凝土技術規程》及相關資料表明,輕骨料由于其吸水率大,如果采用普通混凝土攪拌工藝,則新拌混凝土中的水分將會被輕骨料所吸收,影響混凝土的工作性能，造成砂漿中水化反應所需要的水嚴重不足,影響混凝土的凝結硬化,對輕骨料混凝土的性能產生很大的影響。本試驗采用預濕處理輕粗骨料攪拌工藝,其方法如下。5.1.1將粗骨料在水中預濕,去掉明水(預濕的時間由骨料的性質決定)使其達到飽和面干。5.1.2將預濕的粗骨料與細骨料、摻和料和水泥一起預攪拌0.5min。5.1.3加入外加劑和凈用水量,繼續拌和2.5min即可。5.2為了做到高強的目標,混凝土拌和物較干硬,因此采用振動臺震動成型,混凝土拌和物分兩次裝入尺寸為100mm×100mm×100mm三聯試模,每次裝入一半,并分別震動0.5min。表4-1水泥技術指標名稱水泥品種燒失量%密度g/cm3比表面積m2/kg安定性標準稠度用水量%膠砂流動度mm凝結時間min抗折強度MPa抗壓強度MPa初凝終凝3d28d3d28d表4-2粉煤灰技術指標（GBT1596-2005）名稱品種、等級細度%密度g/cm3比表面積m2/kg需水量比%28d抗折強度MPa28d抗壓強度MPa28d活性指數%含水量%基準試驗基準試驗表4-3硅粉技術指標含水率（%）流動度比（%）活性指數7天28天表4-4陶砂技術指標名稱規格顆粒級配方孔篩累計篩余（%）細度模數壓碎值指標%4.75mm2.36mm1.18mm0.600mm0.300mm0.150mm篩底名稱規格含水率%1h吸水率%石粉含量%MB值表觀密度kg/m3堆積密度kg/m3空隙率%表4-5陶粒技術指標（GBT17431.1-2010）名稱規格檢驗日期方孔篩累計篩余（%）針狀、片狀顆粒含量%強度標號含泥量%19.0mm16.0mm9.5mm4.75mm2.36mm篩底5-10mm10-20mm名稱規格檢驗日期含水率%1h吸水率%筒壓強度MPa表觀密度kg/m3堆積密度kg/m3空隙率%5-10mm10-20mm表4-6外加劑技術指標名稱類別膠砂減水率(%)含固量(%)密度(g/cm3)PH值表4-7混凝土技術指標名稱類別坍落度(mm)擴展度(mm)容重kg/m36試驗原材料要求6.1水泥：天山P.I52.5硅酸鹽水泥。6.2輔助膠凝材料：可利用我公司加工的粉煤灰和礦粉作為主要輔助膠凝材料，粉煤灰和礦渣粉應符合國家現行標準《高強高性能混凝土用礦物外加劑》（GB/T18736-2002）的規定。6.3外加劑：可選擇精細化工生產的聚羧酸高性能減水劑（緩凝型），外加劑應符合《混凝土外加劑》（GB8076-2008）的規定。6.4粗骨料：可選擇碎石料，必須使用質地堅硬、耐久、潔凈的碎石料，粒徑在5mm～20mm，碎石的性能指標應符合《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）中的二級要求。6.5各原材料用量及費用見表6-1。表6-1各材料用量名稱42.5水泥（kg）小碎石（kg）粉煤灰（kg）礦粉（kg）減水劑（kg）數量2000500050050030單價（元/kg）0.40.040.180.185小計（元）80020090901507推進計劃初步預計研究計劃如下表所述，如有特殊原因可適當調整。序號內容時間責任人驗證人備注1原材料準備2014年11月1日至2014年11月8日郭勝軍費文斌2碎石相關技術指標檢測2014年11月9日至2014年11月17日徐晉、聶濤胡全3粉煤灰、礦粉、水泥相關技術指標檢測2014年11月9日至2014年11月17日汪燕麗、張顏胡全4外加劑相關技術指標檢測2014年11月9日至2014年11月17日吳笛、劉偉胡全5透水混凝土配合比調試同時成型強度試件2014年11月18日至2014年12月18日張顏郭勝軍6得出透水混凝土3天、7天、14天、28天強度數據2015年1月18日之前完成吳祥新、張