科技创新提高混凝土质量的动力

科技创新

提高混凝土质量的动力

朱效荣教授«混凝土技术»杂志主编北京城建混凝土研究所所长唐山冀东混凝土研发中心常务副主任首席科学家报告的主要内容

多组分混凝土理论的创立-----突破水泥与混凝土连接点技术理论的瓶颈预湿骨料技术理论的创立-----突破制约当前砂石含泥与外加剂适应性的技术理论瓶颈一、多组分混凝土理论的内容1、水泥与混凝土强度之间的计算公式

多组分混凝土理论主要介绍了的混凝土强度与水泥强度、胶凝材料填充系数和硬化浆之间的关系：

f---混凝土设计强度值σ---水泥水化形成的强度值，由水泥实测强度求得。U---填充系数u=(u1C+u2F+u3K+u4Si)/(C+F+K+Si)m---硬化密实浆体占混凝土的体积百分比2混凝土配合比的设计

1）配制强度的确定

按现行规范fcu.p=fcu.o+1.645σ确定2）胶凝材料用量的确定

依据多组分混凝土理论公式：

当设计强度、工作性、水泥、耐久性指标确定后，将各参数代入上式，以求得水泥用量C0，为降低水泥水化热，采用掺合料等活性、等填充替换建立联立方程，通过计算可以求得水泥与掺合料的准确用量，实现了掺合料品种和用量的合理选择，使水泥与掺合料的掺量达到最佳。等填充充替换换C0=u1C+u2F+u3K等活性性替换换C0=αα1C+αα2F+αα3K最小用用量条条件C+F+K≥≥300最多用用量条条件C+F+K≤≤600根据由由以上上分析析及公公式的的推导导即可可求得得水泥泥、矿矿渣粉粉、粉粉煤灰灰和硅硅灰的的准确确用量量。得得到透透水混混凝土土强度度、工工作性性、耐耐久性性与胶胶凝材材料用用量之之间确确定的的数字字量化化关系系。二混混凝土土预湿湿骨料料技术术混凝土土预湿湿骨料料技术术1.技术背景2.预湿骨料技术措施

3.预湿骨料用水量和最佳砂率的确定

4.胶凝材料拌和用水量的确定

5.总用水的确定

6.预湿骨料装置的工艺装置

生产应应用报报告1.技术背背景在混凝凝土生生产过过程中中坍落落度不不稳定定，造造成工工作性性能不不稳定定和退退货的的想象象较为为普遍遍，同同时造造成客客户满满意度度下降降和生生产成成本上上升。。根据据多年年研究究得知知，这这是由由于砂砂石中中含有有黏土土质粉粉料或或石粉粉时,在生产产混凝凝土时时按照照同样样的水水胶比比，润润湿这这些粉粉料需需要消消耗一一定量量的水水，为为了使使这些些黏土土质材材料具具有与与胶凝凝材料料同样样的流流动性性，需需要吸吸附一一定量量的外外加剂剂技术背背景同时石石子含含有一一定量量的开开口空空隙，，骨料料进入入搅拌拌机后后快速速旋转转，砂砂浆中中的水水分在在离心心力的的作用用下无无法进进入石石子内内部，，混凝凝土流流动性性很好好，一一旦搅搅拌机机停止止搅拌拌，石石子的的孔隙隙快速速吸收收了浆浆体中中的水水分，，这时时外加加剂也也按比比例流流入了了石子子的孔孔隙。。这样样使混混凝土土很快快失去去了流流动性性性，，表现现为混混凝土土坍落落度损损失大大。由由于砂砂石中中粉料料与石石子开开口孔孔隙会会造成成水分分和外外加剂剂的双双重消消耗，，在引引起混混凝土土拌和和物坍坍落度度波动动和损损失的的同时时，增增加了了外加加剂掺掺量，，提高高了原原材料料生产产成本本。2.预湿骨骨料技技术措措施根据研研究，，我们们确定定采取取预湿湿骨料料和调调整砂砂率相相结合合的技技术措措施解解决砂砂石含含泥量量与石石粉量量高以以及吸吸水率率大导导致的的混凝凝土拌拌和物物初始始坍落落度小小、坍坍落度度经时时损失失大以以及外外加剂剂掺量量高的的技术术难题题。针针对搅搅拌站站砂石石料特特定的的条件件，每每一批批砂石石料都都有一一个最最佳砂砂率，，我们们首先先通过过试验验求出出最佳佳砂率率；其其次求求得胶胶凝材材料混混合后后搅拌拌达到到标准准稠度度时的的用水水量，，然后后经试试验求求得润润湿砂砂石所所用水水量，，最后后制作作预湿湿骨料料喷淋淋专用用设备备安装装到生生产线线用于于生产产即可可实现现控制制质量量降低低成本本的目目标。。预湿骨骨料技技术措措施在具体体的操操作过过程中中，我我们研研究了了在搅搅拌站站砂石石上料料皮带带头中中间仓仓位置置增加加一套套喷淋淋设备备，使使喷水水过程程和砂砂石的的上料料过程程同步步进行行，以以便节节约时时间，，使砂砂石料料进入入搅拌拌机之之前实实现表表面润润湿和和内部部空隙隙的饱饱水状状态，，在生生产时时外加加剂和和水分分就全全部用用于胶胶凝材材料的的润湿湿以及及工作作性的的改善善，初初始坍坍落度度提高高，坍坍落度度经时时损失失减小小。达达到节节约减减水剂剂，保保证工工作性性，预预防坍坍落度度损失失且降降低混混凝土土成本本的目目的。。3.预湿骨料用水量和最佳砂率的确定

为实现砂中粉料润湿和石子饱水，使砂石达到表面湿润状态，需要确定润湿水量，具体测定方法如下：3.1.1石子物理参数的测定3.1.2石子用量及润湿用水量的确定3.1粗骨料润湿水量的测定3.2细骨料润湿水量的测定3.2.1砂子物理参数的测定3.2.2砂子用量及润湿用水量的确定3.3预湿骨料用水量计算3.4最佳砂率的确定生产应应用报报告3.1粗骨料润湿水量的测定3.1.1石子物理参数的测定（1）取一个体积为10L的容量桶，往里装满石子，晃动几下之后用尺子刮平桶口，称出其质量为m1；则石子的堆积密度：ρg堆积=100m1（2）往装满石子的容量桶中缓慢加水至刚好完全浸泡石子为止，称重求得石子空隙率为p,则石子的表观密度：ρg表观=1000m1/（1-p）（3）待3～5min后把水倒尽，称出其质量为m2；粗骨料的吸水率：

生产应应用报报告3.1.2石子用量及润湿用水量的确定根据混凝土体积组成石子填充模型，在计算的过程中，由于砂子的孔隙率所占体积(160—180)L与胶凝材料拌和水(160—180)L和含气量之和在混凝土拌和物中占据的体积基本相同，因此计算过程不考虑砂子的孔隙率和拌合水的体积。用石子的堆积密度减去单方混凝土中胶凝材料所占的体积对应的石子量，即可求得每立方混凝土石子的准确用量，则石子用量计算公式：G=ρg堆积

—(VC+VF+VK+VSi)×ρg表观则1m3混凝土中粗骨料润湿水量W2为单方石子用量乘以吸水率。

W3=G×

生产应应用报报告3.2细骨料润湿水量的测定3.2.1砂子物理参数的测定（1）取一个体积为1L的容量桶，往里装满砂子，晃动几下之后用尺子刮平桶口，称出其质量为m1,则砂子的堆积密度为：ρs堆积=1000m1（2）将砂子倒进0.15mm筛子，将装有砂子的筛子放进水盆完全浸泡至饱水后取出，待3～5min后不再滴水时，称出其质量为m2；（3）细骨料的吸水率：生产应应用报报告3.2.2砂子用量及润湿用水量的确定

前边已经测得石子的空隙率p，由于混凝土中的砂子完全填充于石子的空隙中，每立方混凝土中砂子的准确用量为砂子的堆积密度乘以石子的空隙率，则砂子用量计算公式如下：S=ρS堆积

×p

用砂子吸水率乘以单方混凝土砂子用量即可求得润湿砂子的准确用水量：

W2=S×生产应应用报报告单方混混凝土土骨料料润湿湿用水水量等等于粗粗细骨骨料润润湿用用水量量之和和：W润湿=W2+W33.4最佳砂率的确定最佳砂砂率SP=S/(S+G)3.3预湿骨料用水量计算生产应应用报报告4、胶凝材料拌和用水量的确定（1）试验法按照配合比设定的比例将各种胶凝材料混合成复合胶凝材料，采用测定水泥标准稠度用水量的方法求得胶凝材料的标准稠度用水量W0。即可求得胶凝材料拌和所需水量:W1=W0×B/100式中：B-----单方混凝土胶凝材料用量，kg/m3；

W0-----胶凝材料的标准稠度用水量；

W1-----单方混凝土胶凝材料拌和所需水量，kg/m3。（2）计算法根据各种胶凝材料的需水量系数和配合比设定的单方用量，用加权求和计算得到搅拌胶凝材料所需水量W1，公式如下：W1=（C+FβF+KβK+SiβSi）×（W0/100）式中:W0为水泥标准稠度用水量。同时求得搅拌胶凝材料的有效水胶比。生产应应用报报告5、总用水的确定通过以以上计计算，，混凝土土搅拌拌胶凝凝材料料所用用水量量为W1；润湿砂砂子所所需的的水W2；润湿石石子所所需的的水W3；混凝土土总的的用水水量W=W1+W2+W3。生产应应用报报告效益分分析采用混混凝土土预湿湿骨料料技术术生产产混凝凝土，，降低低了砂砂石进进入中中间仓仓时粉粉尘的的数量量，减减少了了扬尘尘污染染，有有效地地改善善了生生产环环境质质量；；混凝凝土出出机坍坍落度度和施施工现现场泵泵送坍坍落度度较为为稳定定，有有利于于混凝凝土的的施工工和现现场质质量控控制，，可减减少混混凝土土退灰灰倾倒倒排放放的数数量，，既节节约资资源又又保护护环境境；效益分分析搅拌机机电流流峰值值降低低，可可节省省混凝凝土生生产电电耗，，同时时搅拌拌电流流降低低，搅搅拌叶叶片和和衬板板的生生产磨磨损相相比将将有所所减轻轻，可可延长长电机机、搅搅拌叶叶片和和衬板板的使使用寿寿命1.5年，有有效提提高了了国家家资源源和能能源的的利用用率；；混凝凝土预预湿骨骨料技技术可可操作作性强强，便便于在在同行行业大大面积积推广广应用用；推推广和和应用用混凝凝土预预湿骨骨料技技术是是改善善环境境，保保持现现代城城市可可持续续发展展的一一条重重要途途径，，具有有明显显的社社会效效益和和环境境效益益。三小小结多组分分混凝凝土理理论的的创立立突破了了水泥泥与混混凝土土连接接点技技术理理论的的瓶颈颈，为为合理理利用用胶凝凝材料料提高高混凝凝土质质量提提供了了理论论指导导。预湿骨骨料技技术理理论的的创立立突破制制约当当前砂砂石含含泥与与外加加剂适适应性性技术术理论论的瓶瓶颈，，准确确区分分了混混凝土土中各各种材材料对对水的的消耗耗量，，为合合理使使用砂砂石料料，充充分发发挥外外加剂剂的减减水效效果，，提高高混凝凝土的的质量量提供供了可可操作作的技技术规规范，，在生生产中中具有有重要要的指指导意意义。。谢谢谢！！9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Sunday,December25,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。20:06:4220:06:4220:0612/25/20228:06:42PM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。12月-2220:06:4220:06Dec-2225-Dec-2212、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。20:06:4220:06:4220:06Sunday,December25,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2220:06:4220:06:42December25,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。25十二月月20228:06:42下午20:06:4212月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月228:06下下午12月-2220:06December25,202216、行动出成成果，工作作出财富。。。2022/12/2520:06:4220:06:4225December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。8:06:42下下午8:06下下午20:06:4212月-229、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。20:06:4220:06:4220:0612/25/20228:06:42PM11、成成功功就就是是日日复复一一日日那那一一点点点点小小小小努努力力的的积积累累。。。。12月月-2220:06:4220:06Dec-2225-Dec-2212、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。20:06:4220:06:4220:06Sunday,December25,202213、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2220:06:4220:06:42December25,202214、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一样任任意揉揉捏。。25十十二二月20228:06:43下下午20:06:4312月月-2215、楚塞塞三湘湘接，，荆门门九派派通。。。。十二月月228:06下下午午12月月-2220:06December25,202216、少年十十五二十十时，步步行夺得得胡马骑骑。。2022/12/2520:06:4320:06:4325December202217、空山新新雨后，，天气晚晚来秋。。。8:06:43下午午8:06下午午20:06:4312月-229、杨柳散和风风，青山澹吾吾虑。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、阅读一切好好书如同和过过去最杰出的的人谈话。20:06:4320:06:4320:0612/25/20228:06:43