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【摘要】近年来,为配合土木工程学科特色专业的教学改革发展的要求,我们在土木工程材料设计性、综合性实验教学进行了探索,本例中对掺FAC泵送剂混凝土配合比按照行业标准JGJ55—2000《普通混凝土配合比设计规程》所规定的步骤进行了设计计算。
【关键词】混凝土 配合比 FAC泵送剂 水灰比 砂率
【中图分类号】H191 【文献标识码】A 【文章编号】1673-8209(2010)06-0-02
我国高等教育目前正面临着一场深刻的变革,培养学生的创新精神和实践能力是高等教育的首要任务,土木工程材料教学是土木工程课程教学体系的重要组成部分,对于激发学生学习的主动性和积极性、培养学生创造性思维及创新能力、提高学生综合素质有着不可替代的重要作用。传统的建筑材料课程主要讲述石灰、水泥、混凝土、钢材、防水材料、墙体材料与屋面材料,涉及新材料、新技术的内容较少,教学手段较为单一,实验也2多为验证性的实验。近年来,为配合土木工程学科特色专业的教学改革发展的要求,我们在土木工程材料教学理论、教学方法、教学模式、实践教学等几方面进行了改革的探索与实践,改革的指导思想力求作到“六个面向”,即面向社会需求,面向建筑实践、面向人才市场、面向教学改革、面向学生现状、面向新兴技术,为培养适应社会发展需要的、素质全面的新型工程建设人才作出应有的贡献。
混凝土材料是土木工程最重要的材料,随着近年来混凝土技术的发展,高性能混凝土得到各国学者和工程技术人员的积极响应,混凝土达到高性能最重要的技术手段是使用新型外加剂和超细矿物质掺和料,降低水灰比、增大塌落度和控制塌落度损失,给予混凝土高的密实度和优异的施工性能,提高混凝土的强度和耐久性。在混凝土配合比教学授课过程中,专设二学时的习题课,将常规的混凝土配合比设计实验变成一个设计性、综合性实验,采用大作业的方式在课堂上进行混凝土配合比设计、计算,把每班同学根据实验小组进行分组,每组的设计题目均采用实际工程背景,并鼓励有能力的同学进行新技术、新材料的大胆尝试,本例中混凝土配合比设计计算按照行业标准JGJ55—2000《普通混凝土配合比设计规程》所规定的步骤来进行。
A 工程条件:某工程的预制钢筋混凝梁(不受风雪影响)。混凝土设计强度等级为C35。施工要求塌落度为150mm-180mm(混凝土由机械搅拌,机械振捣)。该施工单位无历史统计资料。
B材料:
普通硅酸盐水泥:强度等级为42.5(实测28d强度为45.2Mpa)表观密度
中砂:表观密度,堆积密度;
碎石:表观密度,堆积密度,最大粒径为40mm;
水:自来水;
泵送剂:FAC泵送剂掺量2%。
C设计要求:
(1)设计该混凝土的配合比(按干燥材料计算)。
(2)施工现场砂含水率3%,碎石含水率1%,求出施工配合比。
1 计算初步配合比
(1)计算配置强度。()
依照工程要求:强度等级为C35,,则
(2)计算水灰比(W/C)
已知水泥实际强度
所用粗集料为碎石,回归系数
按下式计算水灰比W/C:
此值小于规定水灰比0.65,故可取用此值。
(3)确定单位用水量
该混凝土所用碎石最大粒径为40mm,塌落度150-180mm,查表取
为FAC泵剂的减水率为20%,故可知
(4)计算水泥用量(mco)
大于规定的260Kg最少用量,取用此值。
(5)确定砂率:
该混凝土所用碎石最大粒径为40mm,水灰比为0.47,根据相关表格查得
(6)计算粗、细集料用量(mgo与mso)
重量法按下面方程组计算:
{
假定每立方米混凝土重量;2%为FAC泵送剂的掺量,则
{
解得砂、石用量分别为
FAC泵送剂
按重量法算得该混凝土初步配合比
计算结果与重量法相近。
2 配合比的试配,调整与确定
以重量法计算结果进行试配
按初步配合比试样10L,其材料用量:
水泥:0.01×347.5Kg=3.75Kg
水:0.01×176Kg=1.76Kg
砂:0.01×630.6Kg=6.31Kg
石:0.01×1171.2Kg=11.71Kg
FAC泵送剂 0.01×48Kg=0.48Kg
搅拌均匀后,做塌落度试验。若塌落度未到指定要求,则增加水泥浆用量5%,一次调整不行,则多次调整,直至完成要求。记下此时水泥与水的总用量mc01,mwa1,并与砂石重量ms01,mg01和FAC泵送剂mF01求得总量
并测出实际表观密度
找出配制强度43.2Mpa对应的灰水比C/W,由此得出相应的水灰比W/C,并初步定出混凝土配合比为:
并由此得出混凝土表观密度:
从新按确定的配合比测得表观密度
校正系数
混凝土表观密度的实测值与计算值之差
与2%相比较若小于则符合要求,即配合比为
=384:647:1200:180
3 施工配合比
将设计配合比换算为施工配合比,用水量应扣除砂、石所含的水量,而砂、石则应增加砂、石含水量,其计算如下:
4 试验结果,见表1
结果符合设计要求,达到了使用泵送剂减少水泥用量、降低工程成本,提高塌落度,增加混凝土的特性的目的要求。
实践证明:在实验室开展综合性、设计性实验,对于学生提高其动手能力、综合分析能力和创新能力,在提高学生创新精神、实验能力、综合素质、创业魄力等方面将起到积极作用。为学生打好就业基础,增强社会竞争力及创业能力,对人才培养及专业发展起积极作用。
【关键词】混凝土 配合比 FAC泵送剂 水灰比 砂率
【中图分类号】H191 【文献标识码】A 【文章编号】1673-8209(2010)06-0-02
我国高等教育目前正面临着一场深刻的变革,培养学生的创新精神和实践能力是高等教育的首要任务,土木工程材料教学是土木工程课程教学体系的重要组成部分,对于激发学生学习的主动性和积极性、培养学生创造性思维及创新能力、提高学生综合素质有着不可替代的重要作用。传统的建筑材料课程主要讲述石灰、水泥、混凝土、钢材、防水材料、墙体材料与屋面材料,涉及新材料、新技术的内容较少,教学手段较为单一,实验也2多为验证性的实验。近年来,为配合土木工程学科特色专业的教学改革发展的要求,我们在土木工程材料教学理论、教学方法、教学模式、实践教学等几方面进行了改革的探索与实践,改革的指导思想力求作到“六个面向”,即面向社会需求,面向建筑实践、面向人才市场、面向教学改革、面向学生现状、面向新兴技术,为培养适应社会发展需要的、素质全面的新型工程建设人才作出应有的贡献。
混凝土材料是土木工程最重要的材料,随着近年来混凝土技术的发展,高性能混凝土得到各国学者和工程技术人员的积极响应,混凝土达到高性能最重要的技术手段是使用新型外加剂和超细矿物质掺和料,降低水灰比、增大塌落度和控制塌落度损失,给予混凝土高的密实度和优异的施工性能,提高混凝土的强度和耐久性。在混凝土配合比教学授课过程中,专设二学时的习题课,将常规的混凝土配合比设计实验变成一个设计性、综合性实验,采用大作业的方式在课堂上进行混凝土配合比设计、计算,把每班同学根据实验小组进行分组,每组的设计题目均采用实际工程背景,并鼓励有能力的同学进行新技术、新材料的大胆尝试,本例中混凝土配合比设计计算按照行业标准JGJ55—2000《普通混凝土配合比设计规程》所规定的步骤来进行。
A 工程条件:某工程的预制钢筋混凝梁(不受风雪影响)。混凝土设计强度等级为C35。施工要求塌落度为150mm-180mm(混凝土由机械搅拌,机械振捣)。该施工单位无历史统计资料。
B材料:
普通硅酸盐水泥:强度等级为42.5(实测28d强度为45.2Mpa)表观密度
中砂:表观密度,堆积密度;
碎石:表观密度,堆积密度,最大粒径为40mm;
水:自来水;
泵送剂:FAC泵送剂掺量2%。
C设计要求:
(1)设计该混凝土的配合比(按干燥材料计算)。
(2)施工现场砂含水率3%,碎石含水率1%,求出施工配合比。
1 计算初步配合比
(1)计算配置强度。()
依照工程要求:强度等级为C35,,则
(2)计算水灰比(W/C)
已知水泥实际强度
所用粗集料为碎石,回归系数
按下式计算水灰比W/C:
此值小于规定水灰比0.65,故可取用此值。
(3)确定单位用水量
该混凝土所用碎石最大粒径为40mm,塌落度150-180mm,查表取
为FAC泵剂的减水率为20%,故可知
(4)计算水泥用量(mco)
大于规定的260Kg最少用量,取用此值。
(5)确定砂率:
该混凝土所用碎石最大粒径为40mm,水灰比为0.47,根据相关表格查得
(6)计算粗、细集料用量(mgo与mso)
重量法按下面方程组计算:
{
假定每立方米混凝土重量;2%为FAC泵送剂的掺量,则
{
解得砂、石用量分别为
FAC泵送剂
按重量法算得该混凝土初步配合比
计算结果与重量法相近。
2 配合比的试配,调整与确定
以重量法计算结果进行试配
按初步配合比试样10L,其材料用量:
水泥:0.01×347.5Kg=3.75Kg
水:0.01×176Kg=1.76Kg
砂:0.01×630.6Kg=6.31Kg
石:0.01×1171.2Kg=11.71Kg
FAC泵送剂 0.01×48Kg=0.48Kg
搅拌均匀后,做塌落度试验。若塌落度未到指定要求,则增加水泥浆用量5%,一次调整不行,则多次调整,直至完成要求。记下此时水泥与水的总用量mc01,mwa1,并与砂石重量ms01,mg01和FAC泵送剂mF01求得总量
并测出实际表观密度
找出配制强度43.2Mpa对应的灰水比C/W,由此得出相应的水灰比W/C,并初步定出混凝土配合比为:
并由此得出混凝土表观密度:
从新按确定的配合比测得表观密度
校正系数
混凝土表观密度的实测值与计算值之差
与2%相比较若小于则符合要求,即配合比为
=384:647:1200:180
3 施工配合比
将设计配合比换算为施工配合比,用水量应扣除砂、石所含的水量,而砂、石则应增加砂、石含水量,其计算如下:
4 试验结果,见表1
结果符合设计要求,达到了使用泵送剂减少水泥用量、降低工程成本,提高塌落度,增加混凝土的特性的目的要求。
实践证明:在实验室开展综合性、设计性实验,对于学生提高其动手能力、综合分析能力和创新能力,在提高学生创新精神、实验能力、综合素质、创业魄力等方面将起到积极作用。为学生打好就业基础,增强社会竞争力及创业能力,对人才培养及专业发展起积极作用。