一种顶升混凝土配合比设计方法技术

本发明专利技术公开了一种顶升混凝土配合比设计方法，检测粗骨料和细骨料在不同比例组合下的的松散堆积密度ρ

【技术实现步骤摘要】
一种顶升混凝土配合比设计方法


[0001]本专利技术属于混凝土
，具体涉及一种顶升混凝土配合比设计方法。

技术介绍

[0002]顶升混凝土主要用于钢管混凝土结构设计中，是通过泵压将混凝土自下而上顶升浇筑，通过有效顶升混凝土工作性以及内部钢板排浆孔与排气孔的设计，实现均匀密实成型浇筑，可有效解决高抛混凝土离析以及复杂结构浇筑振动困难导致的质量问题。
[0003]目前顶升混凝土配合比设计方法，按自密实混凝土进行设计，未结合实际结构的浇筑界面、顶升浇筑高度、顶升速率等重要因素，对顶升混凝土工作性设计及施工质量存在不可控的因素，存在顶升浇筑失败的风险，将严重影响混凝土结构质量和安全。如何全面的将顶升混凝土施工涉及的因素考虑纳入配合比设计中，实现顶升混凝土质量的提升与稳定控制，提高顶升混凝土结构项目质量和安全，进一步完善顶升混凝土配合比设计体系成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对目前顶升混凝土配合比设计考虑因素不全、施工应用存在质量风险的不足，本专利技术目的在于提供一种顶升混凝土配合比设计方法，系统考虑顶升混凝土顶升截面积、顶升速率，并将顶升混凝土浇筑参数纳入其配合比设计中，有效提高了顶升混凝土的施工应用适应性和质量控制性，其配合比设计制备的顶升混凝土施工性、强度及耐久性等关键指标均满足设计要求，同时能有效降低混凝土收缩率，降低钢管混凝土脱空质量风险。
[0005]为达到上述目的，采用技术方案如下：
[0006]一种顶升混凝土配合比设计方法，包括以下步骤：
[0007](1)检测粗骨料和细骨料在不同比例组合下的的松散堆积密度ρ
s
和绝对密度ρ
g
，得到在不同比例组合下的空隙率α1、α2、α3、
……
α
n
，通过最小空隙率α
min
确定粗骨料与细骨料的最优比例；
[0008](2)检测各胶凝材料28d和60d活性系数，分别计算强度贡献系数γ，并检测细骨料粒径小于0.075mm的含量与石粉MB值；根据扩展度流动性K要求，确定浆体富裕系数k，并根据设计强度等级f
cu,0
和保罗米公式确定胶凝材料总用量m
b
与各胶凝材料用量以及用水量m
w
；
[0009](3)根据顶升混凝土界面A m2、施工效率v m/h、顶升高度H m以及混凝土凝结时间t0，得到所述边界顶升高度H
min
和临界顶升混凝土界面A
max m2，顶升混凝土扩展度≥600mm，且损失≤20mm的保塑时间t1；
[0010](4)根据保塑时间t1和初凝时间t0，选择外加剂配方设计方案；
[0011](5)根据确定的配合比进行试配验证修正配合比，并确定初凝时间和保塑时间满足施工要求。
[0012]按上述方案，步骤1)中骨料最大粒径≤20mm。
[0013]按上述方案，步骤2)中所述胶凝材料包括水泥及矿物掺合料，所述矿物掺合料为矿粉、粉煤灰、硅灰中一种或两种；其中水泥占胶凝材料占比≥40％，矿粉≤50％，粉煤灰≤30％，硅灰≤7％。
[0014]按上述方案，步骤2)中粒径小于0.075mm的细骨料占比5％～12％，且石粉MB值＜0.75；扩展度流动性K为600mm～700mm，其浆体富裕系数k为1.18～1.13。
[0015]按上述方案，步骤2)中先确定胶凝材料净浆总体积V
bm
＝kα
min
；各胶凝材料强度贡献系数γ为28d和60d活性系数算术平均，水泥强度贡献系数为1，其余胶凝材料强度贡献系数γ1、γ2……
γ
n
、；根据保罗米公式各胶凝材料密度ρ
b1
、ρ
b2
、ρ
b3
……
，混凝土容重设计为2400～2460kg/m3，计算各胶凝材料用量m
b1
、m
b2
、m
b3
……
和用水量m
w
。
[0016]按上述方案，步骤3)中，计算边界顶升高度H
min
＝0.66
×
t0×
v
0.5
，式中t0为混凝土设计初凝时间，当H
min
>H时取值H；临界顶升混凝土界面式中r为扩展度调整系数，当K≥600，r＝0.02；K＜600，r＝0；计算保塑时间
[0017]按上述方案，所述步骤4)中，外加剂配方设计有减水组分为减水型聚羧酸减水剂，减水率为20％～30％，取6～12％；缓凝组分为白糖，取2～5％，缓凝时间控制7h～20h；保坍组分为保坍型聚羧酸减水剂，取3～6％；外加剂固含量为13％～20％。
[0018]按上述方案，所述步骤5)中，配合比进行偏差验证，偏差<1.5％；扩展度保塑时间大于t1；初凝时间大于t0。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020](1)本专利技术涉及的顶升混凝土配合比设计方法，将顶升混凝土施工条件参数、施工效率等因素纳入设计范畴，更科学的设计顶升混凝土工作性、保坍时间及凝结时间控制；
[0021](2)该顶升混凝土配合比设计方法，可通过不同胶凝材料贡献系数及骨料空隙率精准控制混凝土胶凝材料体积，在保证工作性及质量的前提下，实现节约成本；
具体实施方式
[0022]以下实施例进一步阐释本专利技术的技术方案，但不作为对本专利技术保护范围的限制。
[0023]具体实施方式提供了一种顶升混凝土配合比设计方法：
[0024](1)检测粗骨料和细骨料在不同比例组合下的的松散堆积密度ρ
s
和绝对密度ρ
g
，得到在不同比例组合下的空隙率α1、α2、α3、
……
α
n
，通过最小空隙率α
min
确定粗骨料与细骨料的最优比例；其中骨料最大粒径≤20mm；
[0025](2)检测各胶凝材料28d和60d活性系数，分别计算强度贡献系数γ，并检测细骨料粒径小于0.075mm的含量与石粉MB值；根据扩展度流动性K要求，确定浆体富裕系数k，并根据设计强度等级f
cu,0
和保罗米公式确定胶凝材料总用量m
b
与各胶凝材料用量以及用水量m
w
；
[0026](3)根据顶升混凝土界面A m2、施工效率v m/h、顶升高度H m以及混凝土凝结时间t0，得到所述边界顶升高度H
min
和临界顶升混凝土界面A
max m2，顶升混凝土扩展度≥600mm，且损失≤20mm的保塑时间t1；
[0027](4)根据保塑时间t1和初凝时间t0，选择外加剂配方设计方案；
[0028](5)根据确定的配合比进行试配验证修正配合比，并确定初凝时间和保塑时间满足本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顶升混凝土配合比设计方法，其特征在于包括以下步骤：(1)检测粗骨料和细骨料在不同比例组合下的的松散堆积密度ρ
s
和绝对密度ρ
g
，得到在不同比例组合下的空隙率α1、α2、α3、
……
α
n
，通过最小空隙率α
min
确定粗骨料与细骨料的最优比例；(2)检测各胶凝材料28d和60d活性系数，分别计算强度贡献系数γ，并检测细骨料粒径小于0.075mm的含量与石粉MB值；根据扩展度流动性K要求，确定浆体富裕系数k，并根据设计强度等级f
cu,0
和保罗米公式确定胶凝材料总用量m
b
与各胶凝材料用量以及用水量m
w
；(3)根据顶升混凝土界面A m2、施工效率v m/h、顶升高度H m以及混凝土凝结时间t0，得到所述边界顶升高度H
min
和临界顶升混凝土界面A
max
m2，顶升混凝土扩展度≥600mm，且损失≤20mm的保塑时间t1；(4)根据保塑时间t1和初凝时间t0，选择外加剂配方设计方案；(5)根据确定的配合比进行试配验证修正配合比，并确定初凝时间和保塑时间满足施工要求。2.如权利要求1所述顶升混凝土配合比设计方法，其特征在于步骤1)中骨料最大粒径≤20mm。3.如权利要求1所述顶升混凝土配合比设计方法，其特征在于步骤2)中所述胶凝材料包括水泥及矿物掺合料，所述矿物掺合料为矿粉、粉煤灰、硅灰中一种或两种；其中水泥占胶凝材料占比≥40％，矿粉≤50％，粉煤灰≤30％，硅灰≤7％。4.如权利要求1所述顶升混凝土配合比设计方法，其特征在于步骤2)中粒径小于0.075mm的细骨料占比5％～12％，且石粉MB值＜0.75；扩展度流动性K为600mm～700mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志飞，兰聪，张远，王军，李晓欢，袁文韬，张武宗，刘东，刘松，
申请(专利权)人：中建西部建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：