混凝土配料控制系统

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搅拌站配合比优化分析及注意问题

发布日期:2019-09-28 作者: 点击:

因为配合比的经济优化必须是对应同一个地区、原材料的来源、各个单位的混凝土生产控制水平、施工季节的不同、混凝土生产、运输、浇筑浇捣、养护方式等的不同,所以配合比的优化只能在理论上从配合比设计、配合比在生产中的优化等方面进行分析,重在施工中的控制。

混凝土搅拌站控制系统

一、配合比理论设计


1、正确选择材料  


混凝土使用的材料种类较多,我们根据材料标准、使用说明书及实际经验,将混凝土常用的材料进行归纳整理,了解其特性,如水泥的凝结时间、保水性、耐热性、抗腐蚀能力,砂子的细度模数、级配区、含泥量、泥块含量,石子的颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状含量,外加剂的掺量、减水效果、对凝结时间和强度的影响程度。掌握材料间的适宜性,也就是什么样的水泥与什么样的外加剂适应,有抗腐蚀要求时用什么样的材料,混凝土各强度等级对材料的具体要求等,确保材料选择正确。


可行性分析:


(1) 水泥检验采用国际上通用的《水泥胶砂强度检验方法》( ISO 法) ,使水泥胶砂强度更真实地反映了水泥在混凝土中的使用效果。按照ISO 法检验得到的水泥胶砂强度进行配合比设计,依据更具有科学性。


       (2) 在混凝土中掺入粉煤灰,由于粉煤灰中含有大量球型颗粒,可以改善粉煤灰混凝土拌和物的泵送性能和在振动外力作用下密实成型的性能。粉煤灰是一种工业废渣,价格低廉,在本地区具有充足的货源,广安兴盛综合利用开发有限公司粉煤灰年产量达10 万吨~15 万吨,且多为Ⅰ、Ⅱ级灰。


(3) 随着建筑技术的发展,各种各样的外加剂不断涌现,特别是减水剂和泵送剂的大量应用,不仅改变了混凝土的各种性能,而且为混凝土施工工艺的发展和混凝土新品种的发展创造了良好的条件。


2、 混凝土理论配合比设计  


配合比设计是根据现场施工特点在混凝土最大密实度理论的基础上, 考虑集料比表面积对起润滑作用的浆体数量的影响, 根据工艺特点, 使填满集料孔隙外提供混凝土工作性的过剩浆体量较佳、性能较优的过程。


配比设计应优先采用正交法设计统计分析技术确定合适的各配比参数, 提高工作效率。对于配合比设计方法, 规范已有详细规定, 但不论采用假定容重法、体积法还是经验法, 主要有以下几个过程:


( 1) 根据施工要求确定混凝土配制强度和施工坍落度。


配合比设计应保证混凝土在浇筑时达到要求的性能, 这就要求设计初始工作性能高于浇筑工作性, 应考虑运输、密实等过程对工作性的要求及经此过程引起的工作性损失问题。


在室内试配设计时,可先设计低坍落度混凝土, 然后通过掺入推荐掺量外加剂或增加水泥浆量来调整至设计坍落度。配制强度的富裕( 标准差) 应与施工控制水平相一致, 考虑到经济和安全因素, 一般现场配比设计标准差不宜低于5.0MPa, 现场配比设计28d 强度富裕宜控制在8~12MPa。


( 2) 确定单位用水量, 选择水胶比。


根据集料粒形、级配和外加剂的性能来综合确定用水量。由于水胶比决定着水泥浆体的空隙率, 对于给定的材料, 混凝土强度只取决于水胶比, 因此应尽量找到选定材料水胶比和强度之间的关系, 以确定合适的水胶比。


在没有经验资料前, 应依照鲍罗米公式根据水泥强度和设计强度来计算水灰比, 但无论何时水灰比均应同时满足强度和耐久性要求。


( 3) 确定混凝土砂率, 计算单位混凝土粗、细集料用量。


砂率根据混凝土类型、坍落度及砂的细度模数和超粒径颗粒含量等综合因素确定。按照密实度理论, 在配比设计时应使单位体积混凝土中尽量拥有较大体积的集料, 以减少水泥浆体量, 而单位体积混凝土中粗骨料体积与最大粒径和砂的细度模数相关。


因此, 砂率设计应根据施工工艺和结构特点,尽量采用较大粒径的级配碎石和级配中粗砂, 并应尽量满足集料整体密级配, 以使混凝土性能处于最佳集料组合状态。另外, 当在配合比设计时发现混凝土粘聚性欠佳, 一般可采用提高砂率、用较细砂替代部分粗砂和增大水泥浆量等措施来加以调整。


( 4) 外加剂和掺和料的类型和掺量的选择确定。


外加剂优选应贯彻性能价格比较优原则。首先应进行不少于3 种外加剂的混凝土性能现场优化比对( 外加剂可现场优化调整) , 根据外加剂标准要求和工程对混凝土的要求, 选用具有最优指标的外加剂,对单位混凝土的减水剂价格进行经济性比对, 然后确定一种外加剂供现场使用, 并同时备用一种供应急采用。当掺和料的掺入目的是为改善混凝土和易性时采用较低掺量, 对粉煤灰一般控制在10%以下; 当掺和料掺入是为降低水泥量时, 粉煤灰一般可掺入10%~30%, 矿渣可掺入20%~60%, 具体掺量应经试配检验并综合各性能指标来确定。


( 5) 对理论基准配合比设计的结果进行试拌调整并确定试验室配合比。


由于在理论计算中运用了一些假设和经验参数, 因此有必要对试拌结果进行相应调整, 检查实际工作性及相应的技术指标, 根据混凝土工作性和强度确定最合适的参数。

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