粉煤灰在砼中的應用

2022-10-08 22:54:06 字數 3763 閱讀 4478

一基本規定

1、各等級粉煤灰的使用範圍如下:

ⅰ級粉煤灰適用於鋼筋砼和跨度小於6 m的預應力砼;

ⅱ級粉煤灰適用於鋼筋砼和無筋砼;

ⅲ級粉煤灰主要用於無筋砼。對設計強度等級c30及以上的無筋粉煤灰砼,宜採用ⅰ、ⅱ級粉煤灰。

用於預應力砼、鋼筋砼及設計強度等級c30及以上的無筋砼的粉煤灰等級,如經試驗論證,可採用比上述規定低一級的粉煤灰。

2、砼中摻用粉煤灰,可採用等量取代法、超量取代法或外加法。粉煤灰取代等量水泥時稱為等量取代法;粉煤灰量超過其取代的水泥量時稱為超量取代法;粉煤灰的摻入不取代水泥時稱為外加法。以常規方法計算的基準砼配合比為基礎,按稠度和砼強度等級相同的原則用超量取代法進行調整;當砼超強較多或配置大體積砼時,可採用等量取代法;當主要為改善砼的和易性時,可採用外加法。

3、粉煤灰在各種砼中取代水泥的最大量(以重量計),應符合表1的規定。

粉煤灰取代水泥的最大限量

表 1一、 粉煤灰砼配合比設計方法

1、基準砼配合比計算

滿足工程要求的、不摻粉煤灰的砼稱為基準砼。基準砼的配合比按普通砼配合比計算,求得在每立方公尺砼中水、水泥、砂和石子的用量為mwo、 mco、 mso 和mgo (kg)。

2. 超量取代法配合比計算

1 表1選擇粉煤灰取代水泥的百分率βc 。

2 按下式計算摻入粉煤灰後的每立方公尺砼中的水泥用量

mc = mco(1 – βc)

式中 mc------每立方公尺砼的水泥用量(kg);

mco-----基準砼每立方公尺中的水泥用量(kg);

βc------粉煤灰取代水泥的百分率。

3 按表2選擇粉煤灰的超量係數δc 。

粉煤灰的超量係數(δc)

表2注:強度等級c25以下的砼取上限值,其他強度等級的砼取下限值。

④ 按下式計算每立方公尺砼的粉煤灰摻量:

mf =δc(mco – mc)

式中 mf ------每立方公尺砼中的粉煤灰摻量(kg);

δc------粉煤灰的超量係數。

⑤ 按下式計算摻粉煤灰後每立方公尺砼中的水泥和粉煤灰超出基準砼中水泥的體積:

vf = mc /ρc + mf /ρf - mco /ρc

式中 δvf ------ 超出的體積(l);

c ------水泥的密度(kg/l);

f------粉煤灰的密度(kg/l).

⑥ 按摻粉煤灰超出的體積,扣除同體積的砂子用量,按下式計算摻粉煤灰後每立方公尺砼中砂子用量:

ms = mso – δvf×ρs

式中 ms ----- 每立方公尺砼中的砂子用量(kg)

ρs----- 砂的密度(kg/l).

⑦.摻粉煤灰砼的用水量和石子用量,取基準砼的用水量和石子用量。

⑧ 按計算所得配合比進行試配,測定稠度和強度,進行適當的調整。

【例1】 某工程砼設計強度等級為c25 ,粉煤灰為ⅱ級,基準砼配合比(每立方公尺砼中的材料用量)為:水----195kg,普通水泥----315kg, 中砂----725kg,石子----1087kg。試按超量取代法計算摻粉煤灰後的配合比(已知ρc =3.

1kg/l,ρf =2.2kg/l,ρs =2.62kg/l)。

【解】 選擇取代率βc =10%,超量係數δc =1.5。在每立方公尺粉煤灰砼中的材料用量為:

水泥用量 mc=315(1 – 0.1)=283.5kg

粉煤灰摻量 mf =1.5×(315 – 283.5)= 47.2kg

vf=283.5/3.1+47.2/2.2–315/3.1=11.3l

砂子用量 ms =725 – 11.3×2.62 = 695.4kg

石子用量 mg =1087kg

用水量 mw =195kg

3、 等量取代法配合比計算

① 按表2選擇粉煤灰取代水泥的百分率βc .

② 按下列公式計算每立方公尺砼中粉煤灰摻量及水泥用量。

mf = mco×βc mc = mco – mf

③ 選用與基準配合比砼相同的或稍低的水灰比。

④按下式計算水泥和粉煤灰的漿體體積

vp = mc /ρc + mf /ρf + mw

式中 vp------每立方公尺砼中水泥和粉煤灰的漿體體積(l)

⑤ 按下式計算砂石的總體體積:

va = 1000( 1 – α) - vp

式中 va ------每立方公尺砼中砂石總體積(l);

砼含氣量,不摻外加劑的砼,石子最大粒徑為20mm時取0.02;最大粒徑為40mm時取0.01;最大粒徑為80mm和150mm時可忽略不計。

⑥選用與基準砼相同或稍低的砂率,按下列公式計算砂、石用量:

ms = va×βs×ρs

mg = va(1 – βs)ρg

式中 βs------砂率;

mg------每立方公尺砼中的石子用量(kg);

ρg------石子的密度(kg/l)。

⑦ 按計算所得的配合比進行試配,測定稠度和強度,進行

適當調整。

【例2】某工程砼設計強度等級為c20,基準砼配合比(在每立方公尺砼中的材料用量)為:水——195kg,普通425號水泥——315kg,中砂——725kg,碎石(5--20mm)——1087kg。試按等量取代法計算摻粉煤灰後的配合比(已知ρc = 3.

1kg/l,ρf = 2.2kg/l,ρs = 2.62kg/l,ρg = 2.

66kg/l,βs = 0.4kg/l)

【解】選擇取代率βc= 10%,每立方公尺粉煤灰砼中的材料用量為:

粉煤灰用量 mf = 315 × 0.1 = 31.5 kg

水泥用量 mc= 315 – 31.5 = 283.5 kg

用水量 mw = 195 kg

vp = 283.5 /3.1 + 31.5 /2.2 + 195 = 300.8 l

va = 1000 ×(1 – 0.02)- 300.8 = 679.2 l

砂子用量 ms = 679.2 × 0.4 × 2.62 = 711.8 kg

石子用量 mg = 679.2 ×(1 – 0.4)× 2.66 = 1084.0 kg

4.外加法配合比計算

① 選定外加粉煤灰摻如率f 。

② 按下式計算粉煤灰用量:

mf = mco × f

③ 按下式計算外加粉煤灰的絕對體積:

vf = mf /ρf

式中 vf ---每立方公尺砼中粉煤灰的絕對體積(l)。

④ 按下式計算由基準砼配合比的砂子用量中扣除粉煤灰同體積的砂量、求得砂子用量:

ms = mso – mf /ρf×ρs

⑤ 摻粉煤灰砼的用水量、水泥用量和石子用量取基準砼的用水量、水泥用量和石子用量。

⑥ 按計算所得的配合比,進行試配,測定稠度和強度,進行適當的調整。

【例-3】某工程砼設計強度等級為c20,基準砼配合比(在每立方公尺砼中的材料用量)為:水——195 kg,水泥——315 kg,砂——725 kg,石子——1087 kg。試按外加法計算摻粉煤灰後的配合比(已知ρf = 2.

2 kg / l,ρs = 2.62 kg / l)。

【解】選定粉煤灰摻入率為10%,

粉煤灰用量 mf = 315 × 0.1 = 31.5kg

vf = 31.5 / 2.2 = 14.3l

砂子用量 ms = 725 – 31.5/2.2×2.62= 687.5kg

水泥用量 mc = 315kg

石子用量 mg = 1087kg

用水量 mw = 195kg

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