江在光,江勝
采用科學(xué)的原材料品質(zhì)細分方法,從劃分配合比集群入手,將分布散亂的泵送混凝土配合比縮編成常用各60個公用試配用泵送混凝土配合比集群各組成材料序列數(shù)據(jù)庫(附上編碼,以下簡稱集群數(shù)據(jù)庫),各單位依自己材料測試材性和需求對號入座,選取自己所需的泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫,按新系統(tǒng)試配,整理創(chuàng)建自己的28d強度與集群配合比各材料用量關(guān)系曲線,供生產(chǎn)選取與調(diào)控配合比用。集群數(shù)據(jù)庫選取方便快捷,無需什么配合比設(shè)計經(jīng)驗,有方向可依少走彎路,往相對統(tǒng)一部分配合比設(shè)計,減少偏離散亂,提高混凝土品質(zhì)作探討、嘗試。
依據(jù)近年國內(nèi)常用材料實際情況編制適用于:混凝土坍落度T為14~20cm(分14、16、18cm三檔),P·O、P·Ⅰ水泥?ce為39~59MPa,天然合格中砂μf為2.4~3.0mm,最大粒徑31.5mm合格二級配碎石,S95礦渣微粉、Ⅱ級粉煤灰以及萘系緩凝高效減水劑(水劑)混凝土減水率β=20%,飲用水拌制絕大多數(shù)普通鋼筋混凝土、地上一般建筑物與構(gòu)筑物正常施工用普通泵送混凝土配合比。
所謂泵送混凝土配合比集群,是指單摻或雙摻方案下,用同一μf河砂、用同一?ce水泥、生產(chǎn)同一混凝土T下,各配合比有序集合在一起組成的泵送混凝土配合比群。泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫是有內(nèi)涵,通過編碼來體現(xiàn),其編碼代號為:左邊xxxxxx編碼、右邊xx代號,如單184928—34為單摻粉煤灰方案,184928編碼數(shù)據(jù)庫下34號配合比。依據(jù)混凝土配合比摻合料不同分:單摻(粉煤灰)方案、雙摻(粉煤灰、礦渣微粉)方案,各設(shè)60個集群編碼數(shù)據(jù)庫。
前文研究之二[1]泵送混凝土配合比理論模型,注重混凝土膠結(jié)總量、體積砂率、干砂漿體積因素等的控制,應(yīng)有所表現(xiàn),現(xiàn)只要向泵送混凝土配合比理論模型輸入集群編碼、區(qū)間代號,即可得該集群編碼泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫??紤]泵送設(shè)備性能差異,從不利打算在此次公用試配集群數(shù)據(jù)庫建立過程中,暫作ms加10kg/m3、mg減10 kg/m3修正留點余地以利泵送。
受篇幅所限下面僅例舉單摻方案中涉及T、μf、?ce最低值、中值、最高值的三個編碼(單143924,單164926,單185930)集群數(shù)據(jù)庫列表1,此外也將雙摻方案中涉及干砂漿體積(L/m3)最大、最小值的兩個編碼(雙144930,雙185924)集群數(shù)據(jù)庫列表2。另將單摻方案T為14cm、16cm、18cm五組數(shù)據(jù)庫中的各四個集群數(shù)據(jù)庫首、尾配合比的水膠比(A)、體積砂率(B)、干砂漿體積(C)、mf/m膠(D)參數(shù)列表3。
單、雙摻方案除摻合料摻量不同外,其它體積砂率、干砂漿體積分布情況基本類同。從表3 (20個集群占總數(shù)三分之一)各參數(shù)及表1、表2,可反映泵送混凝土配合比集群公用試配數(shù)據(jù)庫的大致狀況。
各單位按照各自的常用材料材性及需求確定集群編碼,對號入座選取自己配合比集群數(shù)據(jù)庫,從中選取有代表性5~9個配合比各材料用量(mc、mf、mk、mw、ms、mg、md)用自己材料在確保體積砂率不變,作粗、細骨料密度修正后,做新的系統(tǒng)混凝土試配(可作微調(diào)),待28d強度出來,經(jīng)整理得出自己生產(chǎn)用集群配合比各材料用量(mc、mf、mk、mw'、m's、mg'、md')與28d強度關(guān)系曲線,現(xiàn)稱為泵送混凝土配合比集群專用圖表如圖1,或編制自己生產(chǎn)用集群數(shù)據(jù)庫。這是編制泵送混凝土配合比集群公用試配用數(shù)據(jù)庫的主要用途與目的。它與前泵送混凝土配合比專用尺和泵送混凝土配合比材料組、度質(zhì)量圖譜[2]相比更簡單直觀、方便快捷。
應(yīng)用:各單位依生產(chǎn)控制水平混凝土標(biāo)準(zhǔn)差σ與質(zhì)量評定需要確定混凝土配制強度?cu,o值,在自己建立的泵送混凝土配合比集群專用圖表的右上方?cu,o標(biāo)尺上找其位置,垂直向下與曲線相交,再水平向左對到的配合比各材料用量就為你所需生產(chǎn)?cu,o的配合比及代號(可用插入法),經(jīng)砂、石含水率等調(diào)整進行生產(chǎn),結(jié)合質(zhì)控留置試塊壓強度,依周期統(tǒng)計結(jié)果的混凝土強度偏高、偏低多少或需要,在專用圖表左方原配合比處向上、向下重新選取合適代號混凝土配合比各材料用量予以調(diào)整……科學(xué)實用、簡捷方便,混凝土容重始終受控不會有大偏差。
表1 泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫
討論主要圍繞泵送混凝土配合比集群公用試配數(shù)據(jù)庫綜合性能理想的設(shè)計理念上。
(1)確保泵送混凝土配合比綜合性能理想是指滿足基本施工可泵性,混凝土強度、收縮變形小、耐久性、經(jīng)濟性。作為泵送混凝土人們最關(guān)心的是施工可泵性。在總結(jié)實踐經(jīng)驗的同時也查閱了不少近期文獻資料,反復(fù)研究探索。在適用范圍框架內(nèi)數(shù)千計配合比看,混凝土干砂漿體積在401~439L/m3之間,滿足文獻[3]調(diào)研上海泵送混凝土配合比時統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)干砂漿體積在400~440L/m3范圍,具有較好的和易性、利于泵送,且較為經(jīng)濟也無需再做驗證。另外一個是膠結(jié)總量在286~545kg/m3滿足文獻[4]膠結(jié)總量在270~550 kg/m3(上海地區(qū)資料)。占總量70%多的C25~C35混凝土膠結(jié)總量在320~400kg/m3收縮變形應(yīng)是相對較小。水膠比均≤0.6較耐久。處于技術(shù)經(jīng)濟較佳范圍。
(2)集群數(shù)據(jù)庫對上、下服務(wù)區(qū)間作合理限值,完全出于確保泵送混凝土配合比綜合性能理想需要。
(3)泵送混凝土配合比摻合料摻量一般情況下施工較為適中,單摻粉煤灰配合比最大摻量30%,雙摻粉煤灰、礦渣微粉配合比最大總摻量在44%左右,均基本上與JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》表3.0.5-1相符。
(4)采用體積砂率在試配前作粗、細骨料密度修正以及細化砂的細度模數(shù)分檔,排除各地因粗、細骨料密度等的差異而產(chǎn)生的影響??傮w混凝土砂率大多數(shù)在39%~45%基本上滿足JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》中7.4.2條要求。
(5)在上述適用范圍框架內(nèi),單、雙摻方案暫各提供較常見60個常用配合比集群數(shù)據(jù)庫是較科學(xué)、實用、適中的(更細化增加也不難)。由于采用新的系統(tǒng)試配方法,可微調(diào)解決某些材料需水比等的變化影響因素,提升了數(shù)據(jù)庫的服務(wù)范圍和應(yīng)用價值。
表2 泵送混凝土配合比集群數(shù)據(jù)庫
按泵送混凝土配合比集群新的混凝土配合比設(shè)計模式非常適合商品混凝土企業(yè),減少試驗工作量60%,又提高試驗精度。本研究運用邏輯思維方法、原理,去挖掘混凝土強度與相應(yīng)混凝土配合比各組成材料內(nèi)在變化,為泵送混凝土配合比理論模型做了些工作,編制出泵送混凝土配合比集群公用試配用數(shù)據(jù)庫及與其配套新的系統(tǒng)試配調(diào)控方法,某些層面化解初學(xué)者困難,在新的嘗試走出一步。但是難免存在局限性、片面性,請專家、同仁多指教。
對于較高氣溫下施工環(huán)境以及機制砂,μf在3.0左右混合砂等在原有普通泵送混凝土配合比集群公用試配數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上如何去延伸、拓展、用活有待進一步總結(jié)探索完善。
[1]江在光,江勝.泵送混凝土配合比設(shè)計與控制創(chuàng)新模式研究之二——泵送混凝土配合比理論模型及應(yīng)用.商品混凝土,2010(2) :37-39
[2]江在光,江勝.泵送混凝土配合比設(shè)計與控制創(chuàng)新模式研究之一.商品混凝土,2009(2): 29-30
[3]王驍敏,陳國軍,陸繼光.實用混凝土配合比程序設(shè)計.混凝土,2006(3): 62-65
[4]朱稚石.按混凝土性能要求設(shè)計混凝土配合比.商品混凝土,2009(2): 31-38
表3 部分集群數(shù)據(jù)庫配合比參數(shù)