混凝土合理砂率的选择分析

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混凝土最佳砂率选择

混凝土最佳砂率选择

混凝土最佳砂率选择采用试验法设计配合比,使用的各项材料和各种参数,都应通过试验确定。

试验之前,首先应确定试验中的一些基本条件,包括:混凝土各工程部位对强度、抗渗、抗冻等其他技术要求;掺入何种外加剂和掺合料;混凝土的设计龄期等。

其次,对各项原材料进行鉴定试验,包括粗、细骨料的级配选定。

最后按下述方法和步骤进行试验。

一、最佳砂率选择含砂率是混凝土中砂子重量与砂石总重的比率,设砂重为S、石重为G,含砂率S。

所谓最佳含砂率,是指在一定粗骨料级配下,某一固定灰骨比(即水泥用量与骨料用量之比)的混凝土中,在满足混凝土施工和易性的前提下,达到所要求的坍落度时,用水量最少;或者当用水量相同时,混凝土的和易性最好、坍落度最大时的含砂率。

最佳含砂率的选择方法及步骤如下。

一)选定灰骨比在选择最佳含砂率时,首先应选定若干个灰骨比即水泥用量。

灰骨比的选定,是根据该种骨料混凝土的标号范围所需的水泥用量范围决定的。

两相邻灰骨比的水泥用量差约为30~50kg。

设选得的灰骨比为:1:Ni、1:N2、1:N3、1:N4.二)初选砂率确定灰骨比以后,用选定的灰骨比举行混凝土掉和物实验。

每灰骨比至少应拌四个砂率,相邻砂率的差值为2%。

砂率的高低限应根据粗骨料的种类、级配、灰骨比大小,以及砂的级配、细度模数决定。

初步能够根据石料的空隙率按下式举行预算。

XXX×100%式中n-粗骨料的空隙率,%;Gg-粗骨料的相对密度,kg/m3;rg——粗骨料松密度,kg/L;r。

——砂的松密度,kg/L;K-充裕系数,普通在1.2~1.4范围内,施工条件愈差K 值愈大。

通过试拌观察,取得肯定经验以后,就能够正确地确定砂率的高低限。

三)混凝土拌和物实验当灰骨比和初选砂率都决定之后,就可开始试拌。

如果采取固定坍落度而变化加水量的试验方法,为了切合实际,一般就采用混凝土的坍落度值。

试拌应注意以下问题:l)试拌材料应均匀。

为了保证试拌材料的质量先后一致,试验应将所需的砂石料、水泥一次备足,并搅拌均匀。

砂率的探究报告

砂率的探究报告

砂率的探究报告摘要:混凝土已经成为目前世界上使用量最大的人工建筑材料,它的强度以及各种性质受多种因素影响,其主要因素之一是砂率。

本文旨在通过对砂率的认识研究,了解砂率对混凝土相关性质的影响以及在不同的实际情况下如何选择合理砂率使其强度符合各方面的要求。

关键词:砂率合理砂率混凝土一、混凝土广义的混凝土包括采用各种有机、无机、天然、人造的胶凝材料与粒状或纤维填充物相混合而成的固体材料。

从远古时代起,中国埃及和古罗马的人们就用烧石灰,烧粘土,烧石膏及加火山灰最为胶凝材料配置了混凝土。

1824年以水泥作为胶凝材料的混凝土开始问世,随后在1850年和1928年先后出现了钢筋混凝土和预应力混凝土。

混凝土从此得到广泛应用。

目前,它已是世界上用量最大、使用最广泛的土木工程材料。

普通混凝土是由水泥、粗骨料细骨料和水拌合,经硬化而成的一种人造石材。

砂、石在混凝土中起骨架作用,并抑制水泥的收缩;水泥和水形成水泥浆,包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙,。

使凝固前的混凝土具有流动性和可塑性,便于施工操作。

水泥浆体在硬化之前起润滑作用、使混凝土拌合物具有良好的工作性能,硬化后将骨料胶结在一起,形成坚实的整体。

混凝土在凝结硬化以前称为混凝土拌合物。

混凝土拌合物的性质在很大程度上决定了混凝土结构和构件的未来质量,硬化后混凝土的性能如何,与混凝土拌制、浇筑和密实成型过程密切相关。

混凝土拌合物最重要的性能是和易性,是指拌合物易于施工操作并能获得质量均匀与成型密实的性能,包括流动性,保水性以及粘聚性。

流动性:指砼拌合物在自重或机械振捣力的作用下,能产生流动并均匀密实地充满模型的性能。

反应拌合物的稀稠程度,拌合物太稠,砼难以振捣,易造成内部孔隙,拌合物过稀,会分层离析(水泥砂浆和水份上浮,石子下沉),影响砼的均匀性。

粘聚性:指砼拌合物内部组分间具有一定的粘聚力,在运输和浇筑过程中不致发生离析分层现象,而使砼能保持整体均匀的性能。

保水性:指砼拌合物具有一定的保持内部水分的能力,在施工过程中不致产生严重的泌水现象。

浅谈混凝土生产中的砂率调整

浅谈混凝土生产中的砂率调整

浅谈混凝土生产中的砂率调整摘要:在预拌混凝土生产过程中,混凝土砂率是保证混凝土施工过程的顺利进行,保证混凝土质量的一个重要参数,在实际生产过程中却被常常忽视。

技术人员如何根据原材料情况和混凝土技术要求,迅速地调整砂率是保证混凝土质量和混凝土生产顺利的一个关键所在。

00前言目前混凝土原材料的市场上,集料的质量很不稳定,变化很大。

砂子粗细变化,含石率变化,机制砂、尾矿砂所占的比例越来越高,石子粒径也不稳定,且常常是单粒级。

在混凝土配合比设计阶段,通常比较理想化,使用的集料质量较好,并相对稳定;而在实际生产过程中,使用的集料常常与配合比设计时选用的不一样,并且时刻变化,一批一个样,甚至一车一个样。

如果技术人员不能及时根据原材料的变化情况,及时调整砂率,就可能造成混凝土砂率偏差。

砂率过大,不可避免地造成流动性差,石子减少,砂浆量增加,表面易形成很厚的浮浆,容易增加混凝土收缩,造成混凝土的裂缝,同时有可能造成混凝土强度降低。

而砂率过小,混凝土粘聚性和保水性差,易造成泌水和可泵性差,无法泵送施工。

关于混凝土砂率的选择,在配合比设计阶段,已有许多文章进行了论述,但是极少有文章论述在实际生产阶段,技术人员如何根据原材料的情况,迅速准确的找到合适的砂率。

本文根据混凝土相关标准,结合作者多年工作经验,总结了混凝土生产过程中砂率的调整原则和方法,供大家参考。

01砂率对混凝土性能的影响砂率的变化,会改变混凝土中集料的总表面积,改变集料的空隙率,从而对混凝土的各方面性能产生很大影响。

砂率对新拌混凝土和易性的影响非常显著;在胶凝材料用量和水灰比一定的条件下,由于砂子与水泥浆组成的砂浆在粗集料间起到润滑和滚珠作用,可以减小粗集料间的摩擦力。

当砂率过小时,砂浆不足以填充粗集料的空隙,不能保证粗集料间有足够的砂浆层,不能起到润滑和滚珠作用,混凝土流动度小,粘聚性和保水性差,混凝土拌合物粗涩、松散,易发生离析现象。

随着砂率增大,砂浆填充粗集料的空隙,还能保证集料间有一定厚度的砂浆层以便减小粗集料的滑动阻力,起到润滑和滚珠作用,混凝土流动性增大,同时混凝土粘聚性和保水性增加。

合适砂率的确定方法

合适砂率的确定方法

合适砂率的确定方法
确定合适砂率的方法需要考虑多个因素,包括材料特性、工程要求和实际应用情况。

一般来说,确定合适砂率的方法可以从以下几个方面进行考虑:
1. 材料特性分析,首先需要对所使用的原材料进行全面的特性分析,包括砂的粒径分布、砂的形状、含水率等因素。

这些特性将直接影响到混凝土的工作性能、强度和耐久性,因此需要充分了解材料的特性。

2. 混凝土性能要求,根据工程的具体要求,包括混凝土的强度等级、抗渗性能、耐久性等方面的要求,确定合适的砂率。

不同的工程要求可能需要不同的砂率来满足性能指标。

3. 实际应用情况,考虑混凝土在实际施工中的使用情况,包括浇筑方式、养护条件、环境温度等因素。

这些实际应用情况将影响到混凝土的性能表现,因此需要综合考虑这些因素来确定合适的砂率。

4. 经验和试验数据,借鉴以往的施工经验和相关试验数据,可
以帮助确定合适的砂率。

通过试验和实际应用的数据分析,可以找到最适合具体工程要求的砂率范围。

综上所述,确定合适砂率的方法需要综合考虑材料特性、混凝土性能要求、实际应用情况以及相关的经验和试验数据。

只有全面考虑这些因素,才能确定最合适的砂率,以确保混凝土的性能达到设计要求。

混凝土的合理砂率

混凝土的合理砂率

混凝土的合理砂率一、前言混凝土是建筑工程中常用的材料之一,其性能的好坏直接影响着工程质量和使用寿命。

其中,砂率是混凝土配合比设计中的一个重要参数,它直接影响着混凝土的强度、耐久性等性能指标。

因此,合理选择砂率对于保证混凝土性能和提高工程质量至关重要。

二、砂率的定义及影响因素1. 砂率的定义砂率是指在混凝土中用于填充骨料之间空隙的砂的质量与总骨料(包括粗骨料和细骨料)质量之比。

通常用百分数表示。

2. 影响砂率选择的因素(1)强度要求:不同强度等级的混凝土需要不同的砂率来满足其强度要求。

(2)材料特性:不同种类、不同来源和不同粒径分布的骨料需要不同的砂率来达到最佳配合效果。

(3)施工条件:施工方式、环境温度、湿度等因素也会对砂率选择产生影响。

三、砂率对混凝土性能的影响1. 强度砂率的增加会使混凝土的强度降低,这是因为过多的砂会增加混凝土内部孔隙率,导致混凝土内部空隙增多,从而降低了混凝土的密实性和强度。

2. 抗渗性适当的砂率可以提高混凝土的抗渗性能。

这是因为砂与水泥胶结体之间形成了一定数量的细小孔隙,在水分进入时可以阻挡其通过孔隙进入混凝土内部。

3. 耐久性适当选择砂率可以提高混凝土的耐久性。

过多或过少的砂率都会影响混凝土中气孔大小和分布,从而影响了其耐久性。

四、合理选择砂率1. 确定强度等级在确定砂率之前,首先需要明确所需强度等级。

不同强度等级对应着不同的配合比设计方案,需要选择不同的骨料类型和粒径分布以及相应的砂率。

2. 选择合适数量和类型骨料在确定骨料类型和粒径分布时,需要根据工程条件和强度等级要求选择合适的骨料。

同时,应考虑不同骨料之间的配合效果,以确保混凝土性能指标的达标。

3. 根据施工条件确定砂率在施工过程中,应根据具体情况调整砂率。

例如,在高温环境下施工时应适当降低砂率以保证混凝土强度;在低温环境下施工时应适当提高砂率以加速混凝土初期强度发展。

五、总结砂率是混凝土配合比设计中一个重要参数,其选择对于保证混凝土性能和提高工程质量至关重要。

c50混凝土砂率标准

c50混凝土砂率标准

c50混凝土砂率标准混凝土是一种重要的建筑材料,在建筑工程中被广泛应用。

C50混凝土是指抗压强度为50MPa的混凝土,其中的“C”代表着混凝土,而“50”则代表着其抗压强度的标准值。

在混凝土的配制过程中,其中的砂率起着关键的作用。

本文将介绍C50混凝土砂率的标准要求和配制方法。

一、C50混凝土砂率标准要求C50混凝土的砂率是指混凝土中砂料的含量占总骨料的百分比。

根据相关标准规范,C50混凝土的砂率应控制在45%至55%之间。

这一范围的设定是基于多年的实践经验和科学研究得出的,旨在保证混凝土的强度和稳定性。

二、C50混凝土砂率的配制方法1. 骨料选择:为了保证C50混凝土的品质,合适的骨料选择至关重要。

常用的骨料包括河砂、石英砂和山石料等。

这些骨料应符合相关标准,同时也要注意控制骨料的含泥量和含水量。

2. 水灰比控制:水灰比是指水的质量与水泥质量的比值。

对于C50混凝土的配制,水灰比应选择适中的数值,一般介于0.35至0.45之间。

过高的水灰比会导致混凝土的强度下降,而过低则会影响混凝土的可塑性。

3. 配合比设计:在混凝土的配制过程中,需要进行合理的配合比设计。

根据混凝土的强度要求和实际需要,确定水、水泥、骨料和掺合料的比例,并进行细致的计算。

4. 配制过程:在实际的混凝土配制过程中,首先将水泥和骨料进行干拌,然后逐渐加入水进行湿拌,确保混凝土的均匀性和流动性。

混凝土的搅拌时间应控制在适当的范围内,以免过度搅拌影响混凝土的性能。

5. 施工要求:在C50混凝土的浇筑和养护过程中,应严格按照相关要求进行施工。

及时控制混凝土的温度和湿度,以保证混凝土的强度和耐久性。

结论C50混凝土作为一种高强度混凝土,在建筑工程中具有重要的应用价值。

砂率是C50混凝土配制过程中需要严格控制的参数之一。

根据相关标准规范,C50混凝土的砂率应控制在45%至55%之间,以保证混凝土的强度和稳定性。

在配制过程中,需注意骨料选择、水灰比控制、配合比设计等关键因素。

浅谈混凝土砂率的影响因素【最新版】

浅谈混凝土砂率的影响因素【最新版】

浅谈混凝土砂率的影响因素砂率是混凝土配合比的重要参数,砂率的确定直接决定砂石比例的大小,影响混凝土拌合物的工作性,甚至影响混凝土后期的硬化强度及耐久性。

影响混凝土砂率的因素很多,既有原材料的因素,也有配合比参数之间的相互影响,甚至混凝土工程的施工工艺也对其具有影响。

因此,要确定合理砂率,需要综合考虑原材料的性能、混凝土配合比特点及施工工艺等多种因素才可以确定合理砂率。

(1)粗骨料的品质配制普通混凝土的粗骨料主要有碎石和卵石,碎石棱角多,界面粗糙,空隙率较大,比表面积较大,而卵石表面光滑,使用碎石配制混凝土时得砂率较卵石砂率大3%左右。

粗骨料中针片状颗粒对混凝土拌合物的流动性具有阻滞作用,针片状颗粒的含量增加造成粗骨料空隙率增加,要获得满意的流动度需要适当提高砂率。

在粗骨料品种一定的条件下,随着最大粒径的增大,总比表面积减小,砂率逐渐减小。

此外,粗骨料的空隙率是粗骨料品种、针片状颗粒含量、最大粒径、级配类型的综合反映,空隙率越小,配制混凝土所用的砂率就越小。

(2)砂的品质细骨料砂一般分为天然砂和机制砂。

一般来说,机制砂较天然砂棱角多,界面粗糙,保水性差,需要较大的砂率来提高混凝土的粘聚性、保水性。

砂的细度模数对砂率的选择有重要影响,砂细度模数越小,砂越细,细颗粒含量越多,总比表面积也越大,砂率越小;砂细度模数越大,砂子越粗,总比表面积越小,砂率就越大。

一般来说,砂细度模数变化0.2左右,砂率变化1%~2%。

砂中粒径小于0.315mm颗粒含量对混凝土拌合物影响很大,当含量偏低(低于15%)时,拌合物发涩、粗糙,易分层、离析、沁水现象增大。

但细粉颗粒含量含量过大(大于30%)时造成需水量增加,混凝土拌合物粘稠,流动性下降。

因此,砂中粒径小于0.315mm颗粒含量控制在20%为宜,当细颗粒含量不能满足要求时,可以采用调整砂率的方法改变细颗粒含量,含量低时增加砂率,含量高时降低砂率。

此外,砂中细粉颗粒含量的大小与胶凝材料用量也有很大的关系,如德国标准规定细粉料含量值,当粗骨料最大粒径Dmax=31.5mm时为350~400kg,当Dmin=16mm时为400~450kg。

混凝土配合比设计砂率的确定

混凝土配合比设计砂率的确定

混凝土配合比设计砂率的确定1. 前言嘿,朋友们,今天咱们聊聊混凝土配合比设计中的砂率,听起来是不是有点高大上?其实,别紧张,这东西跟我们日常生活中用的材料没啥区别,简单易懂。

混凝土,就像做饭时的配方,砂率就是其中的一个关键配料。

话说,做菜的时候,如果盐放多了,味道就变得咸得让人想哭;混凝土也是一样,砂率调得好,才能保证强度和耐久性,这可是个关乎“大局”的问题呢!2. 什么是砂率?2.1 砂率的定义好吧,先来普及一下,什么是砂率?简单来说,砂率就是混凝土中砂子的质量与总骨料质量的比例,通常以百分比表示。

想象一下,做一碗米饭,米和水的比例不对,煮出来的饭要么太干,要么太湿。

混凝土也是如此,砂率高了,混凝土会变得松散,强度打折扣;砂率低了,又可能会导致混凝土硬得像石头一样,甚至开裂。

别小看这个比例,调好后,混凝土才能牢牢地把咱的房子“紧紧抱住”。

2.2 砂的种类而且,朋友们,砂可不是随便找一堆沙子就行的。

我们要考虑砂的种类和质量。

比如,河砂和海砂就差别很大,河砂颗粒均匀,适合做混凝土;而海砂因为含盐,搞不好就成了“咸鱼”,用在混凝土里可不行。

这就像选择食材一样,得挑选最合适的,才能做出美味的菜肴。

3. 如何确定砂率?3.1 实验方法那么,如何才能准确地确定砂率呢?首先,我们可以通过实验来找出最佳比例。

一般来说,实验室会先做个小试验,准备几组不同砂率的混凝土样本,然后进行抗压强度测试。

就像做试吃,哪一款最好,大家都能心知肚明。

经过几轮测试,咱们就能找到那个“最合适”的比例,心里也就有底了。

3.2 经验数据当然,经验数据也是一个不错的参考,工程师们通常会根据以往的项目经验,结合现场实际情况,来选择合适的砂率。

这就好比做菜时,妈妈的“秘方”——加点这个,少点那个,心里有数,做出来的味道自然不会差。

只要掌握了这些技巧,以后在施工中就能得心应手,轻松搞定。

4. 小结最后,咱们再来回顾一下,确定砂率并不是个简单的事儿,但也没那么复杂。

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1.1 基本方法在混凝土拌合物中,砂用于填充石子空隙。

在胶凝材料浆一定的条件下,若砂率过大,则骨料的总表面积及空隙率增大,包裹骨料与填充骨料空隙的胶凝材料浆量增多,剩下起润滑作用的胶凝材料浆量减少,混凝土拌合物显得干稠,流动性(坍落度小。

如要保持一定的流动性,则要增加胶凝材料浆,耗费胶凝材料。

若砂率过小,砂浆量不足,不能在石子的周围形成足够的砂浆层起润滑和填充作用,也会降低拌合物的流动性,同时会使粘聚性、保水性变差,使混凝土拌合物显得粗涩,拌合物的流动性随之减少,石子离析,胶凝材料浆流失,甚至出现溃散现象。

因此,砂率既不能过大,也不能过小,可通过试验找出合理砂率。

普通混凝土配合比设计时,由混凝土设计强度与耐久性要求确定初步水胶比;由混凝土拌合物设计和易性(坍落度、粘聚性、保水性)按查表法或根据经验确定初步用水量。

试验探求合理砂率时,水胶比采用初步水胶比、用水量采用初步用水量,再根据经验选择至少5组以上的砂率(砂率组距可取0.8%1.0%),拌制成拌合物,测出每组拌合物的和易性。

以砂率为横坐标、拌合物坍落度为纵坐标,绘制砂率与坍落度的关系曲线(图1,虚线部分表示拌合物粘聚性、保水性差)。

从图1中定出拌合物粘聚性、保水性好,坍落度最大所对应的砂率,即为合理砂率。

若图1中合理砂率所对应的坍落度小于坍落度设计值,则将合理砂率适当减小(通常减小不大于1个组距,将图1的合理砂率适当左移),以降低砂率获得坍落度的提高;若合理砂率所对应的坍落度大于设计值,则将合理砂率适当增大(将图1的合理砂率适当右移)或减少胶凝材料浆用量以节约胶凝材料。

砂率/%图1试验法确定混凝土砂率在百1.2 试验法的优缺点试验是研究混凝土技术的基本方法。

采用混凝土的原材料,利用试验方法获得的合理砂率,涵盖了原材料性能对合理砂率选择的影响因素,获得的合理砂率可直接用于混凝土配合比设计,适用性强,这是试验法最显著的优点。

同时,根据确定合理砂率的试验,可掌握应用具体原材料时砂率对混凝土性能(主要指和易性)的影响规律,在混凝土性能检验与调整时可利用该规律调整砂率以最终满足混凝土的性能。

缺点是比较麻烦,且应注意每次试验时原材料取样的代表性、称量的准确性、操作的规范性与一致性,否则,试验结果的重复性和再现性差。

2查表法2.1 查表选择砂率《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2011)中,已知混凝土的水胶比与石子的最大公称粒径,可由表1查得砂率。

若已知混凝土的水胶比与石子的最大公称粒径在表中没出现时,可用内插法查得砂率。

表1揭示了水胶比、石子最大公称粒径影响混凝土砂率选择的规律性,对于实践经验较少的人员,表1具有较好的导向作用。

混疆土的砂率表1仅给出了查砂率的两项约束条件(水胶比与石子的最大公称粒径),理论上,按两项约束条件查得的砂率不会因人而异(取查得砂率区间值的中间值)。

但仅按两项约束条件查得的砂率配制混凝土会发现混凝土的性能并非能达到预期的技术经济效果。

究其原因,两项约束条件只是影响砂率选择的主要因素,其背后还隐藏着丰富的砂率选择影响因子。

对骨料而言,约束条件石子的最大公称粒径只是影响选择砂率的主要因素之一,砂石骨料的粒形、表面状态、级配、细粉含量、含泥量都影响砂率的选择。

砂石骨料的粒形接近球形、少棱角、表面致密光滑、针片状颗粒含量少、级配良好,砂率可选表1中区间值的下限值或略低于下限值,以获得混凝土的经济性;反之,可取上限值或略高于上限值,以获得混凝土的技术性。

水胶比影响砂率的选择,水泥与掺合料的品种、掺合料的掺量、胶凝材料(水泥+掺合料)的整体细度与级配均影响砂率的选择。

采用普通水泥或矿渣水泥、掺人具有减水作用的粉煤灰作为掺合料、掺合料的掺量应适当,砂率可靠近区间值的下限值选取。

因此,按表1选择砂率,还需考虑除列出的两项约束条件以外的其他制约因素,结合混凝土配合比设计实践经验选取砂率。

表1中数值是中砂的选用砂率,对细砂或粗砂,可相应减少或增加砂率;表1适用于坍落度10〜60mm的混凝土。

对坍落度大于60mm的混凝土,其砂率可通过试验确定,也可在该表的基础上,按坍落度每增大20mm,砂率增大1%的幅度调整;坍落度小于10mm的混凝土,其砂率应经试验确定;采用人工砂配制混凝土时,砂率可适当增大;只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时,砂率应适当增大。

2.2 查表法的优点显然,查表法的优点是直观、明确、简单,可为混凝土初步(理论)配合比设计时提供初选砂率,也可为试验法提供砂率的大致选择范围,以减少试验法选择砂率的盲目性。

3计算法3.1 砂率计算公式的推导“填充包裹原理”是普通混凝土应遵循的原理,其基本含义是石子的空隙由砂填充并使石子的表面有一定厚度的砂层(用砂的拨开系数k表示),砂的空隙由胶凝材料浆填充并使砂的表面有一定厚度的胶凝材料浆层(胶凝材料浆也填充砂石的开口孔隙)。

根据“填充包裹原理”即可计算砂率。

设满足混凝土填充包裹要求砂用量为m,石子用量为m,由混凝土“填充包裹原理”可得:mJp%∙=KPmJp,Q t(1)式中:P=(Iw Of4⅛)x100%,为石子的空隙率。

由(1)得:m3m.=p'o∕KPp'o∙(2)将(2)两边同时加1得:(m fl+m,)∕m,=(p&+KPp%.)IKPp'(3)即砂率为:β9-mj()X100%=KPp%J5jKPp∖)X100% (4)式中:Pz为砂的堆积密度,Py为石子的表观密度(视密度),/&为石子的堆积密度.k为砂的拨开系数,一般取l.l-1.4o13.2 计算法的优缺点计算法的优点按“砂石填充包裹原理”计算砂率理论较严谨;计算法间接考虑了砂石的整体级配,比查表法更严谨;计算法所涉及的砂石性能参数也不多(只涉及砂石表观密度、堆积密度),简便易行;从计算法的原理与砂率推导过程看,砂率与混凝土的水胶比、石子最大公称粒径等无关,也未涉及砂石的粒形、级配等性能,计算法适用较广。

但用计算得到的砂率配制混凝土也非十全十美,说明计算法也有自身的缺点,表现在“砂石填充包裹原理”仅考虑了混凝土各组成材料的填充包裹要求,但未考虑为获得混凝土设计要求的技术经济性,砂率与水胶比、砂率与石子最大公称粒径、砂率与砂石级配、砂率与砂石细粉(通常指粒径小于0.16Omm)含量等对混凝土性能(和易性、强度、体积稳定性、耐久性)影响的联动性是计算法的最大缺点;拨开系数取值是人为的,经验性强,其取值大小直接决定计算所得砂率是否合理;同一砂石,即使在完全相同的试验条件下,由于单个砂石粒形的多样性及粒径分布非均匀性等原因,不同试验中砂石的嵌固、填充效果不一样,使得按《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52—2006)测得的砂石堆积密度测定值有偏差,进而使计算得到的合理砂率值有偏差。

4砂石整体级配法4.1 砂石整体级配法选择砂率的基本思路众所周知,混凝土用砂、石要求有各自的良好级配,以便获得砂石较小的空隙率及坚强的骨架,从而改善混凝土的技术性能与节约成本。

很多技术人员强调砂、石各自的级配,而忽视了砂、石混合料的整体级配。

实际上,考虑到混凝土的经济性和体积稳定性,需少量胶凝材料浆把尽可能多的粗、细骨料颗粒空隙填充并将其粘结在一起,这意味着骨料应具有从砂到石子的连续分布的颗粒群,以减少混合后的空隙,即混凝土除需考虑粗、细骨料独自的级配外,还应考虑粗、细骨料整体的级配。

砂石整体级配法计算砂率的基本思想是砂石混合料堆积密度最大时砂石混合料的整体级配最好。

具体做法是:(1)根据混凝土设计的和易性、强度等,结合砂石的检测性能指标,初步选取5组以上的砂率值;(2)将每组砂率换算成砂石比;(3)按砂石比将砂石混合均匀,测出砂石混合料的堆积密度;(4)绘制砂率(砂石比)与砂石混合料的堆积密度关系曲线(图2);(5)从关系曲线(图2)上找出堆积密度最大所对应的砂率(砂石比),即为合理砂率。

合理砂率砂率(%)或砂石比图2砂石整体级配法选择合理砂牢曰近营砂石混合不均匀将导致砂石整体级配失真,因此,砂石整体级配法的关键是将砂石混合均匀。

试验发现,若将砂石混合料直接在钢板上混合,会出现砂沉底现象导致砂石混合料不均匀,用铁铲取料时铁铲周围会出现流砂现象,导致砂石混合料不均匀。

同时还发现,砂石混合料越少,砂石分离沉底现象越严重。

这些使砂石混合料不均匀的现象导致测得的砂石堆积密度重现性差使砂石混合尽量均匀,用砂石混合料的堆积密度反映砂石的整体级配,可采用如下的混合装料方法:(1)采用30L的容量筒(内径360mm、净高H=294mm),称空筒的重量,记为G,并将容量筒固定在混凝土振动台上;(2)将砂石料分三层装入称容量筒。

装第一层时,先称取小于10L(约8L)石子的重量,再按砂石比称取砂,将砂石交替倒入容量筒,并用镶刀将砂石翻拌,开动振动台,振30s;再用同样方法法装第二层与第三层(第二层、第三层只用馒刀翻拌本层混合料);(3)第三层振毕后,仔细整平表面,量取砂石表面距筒顶的距离h;(4)称筒与混合料的重量,计为G1;(5)按式(5)计算砂石混合料的堆积密度p'混。

,_旦一约P海Hf,八 ×30H(5)采用以上混合装料方法,减弱了砂石混合料混合不均匀导致砂石整体级配失真的影响,且砂石混合料的堆积密度重现性较好。

从图2可看出,砂率小于合理砂率时,随砂率增大,砂石混合料堆积密度增大,当砂率增大至合理砂率值时,砂石混合料的堆积密度达到最大值;砂率大于合理砂率且增大时,堆积密度几乎不变,即砂率有饱和点现象,所对应的合理砂率即为饱和点。

可理解为砂率合理时,砂刚好填满石子的空隙,使石子空隙达到饱和状态。

理论上,按合理砂率将砂石混合,砂石混合料整体级配最优,填充其所需的胶凝材料浆最少,骨架作用越强。

然而,混凝土的形成既需各组成材料的相互填充,还需相互包裹。

砂浆除填满石子的空隙外,还需在石子表面形成足够的砂浆层,以赋予混凝土拌合物的流动性。

因此,按合理砂率拌制混凝土,混凝土拌合物流动性小、干涩、离析,现场试拌的试验结果也证实了该现象。

为获得较好的混凝土拌合物和易性,通常在合理砂率的基础上再增加约5%。

比如,合理砂率为29.3%,最终取29-3%+5%=34-3%。

4.2 砂石整体级配法选择砂率的优缺点砂石整体级配法的最大优点是考虑了砂石混合料的整体级配,克服了仅单独考虑砂石各自级配的某些缺点,将砂石衔接起来,同时为砂石的级配与胶凝材料的级配衔接起桥梁作用。

砂石整体级配法的其他优点及缺点,类似于计算法。

顺便指出,现代工程对混凝土的要求越来越高,考虑粗、细骨料整体级配仍然不足。

还需考虑细骨料与胶凝材料整体的级配,工程中允许砂中小于0.08Omm的细粉占有一定的比例就是考虑了砂与胶凝材料级配的衔接。

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