粉煤灰混凝土应用技术规范文档格式.docx
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一、基准混凝土配合比计算方法。
1根据混凝土结构设计要求的强度和标准差的计算方法。
(1)混凝土的试配强度,应按下列公式计算:
Rh=Ro+σo (附3.1)
式中Rh——混凝土的试配强度;
Ro——混凝土设计要求的强度;
σo——混凝土标准差。
当施工单位具有30组以上混凝土试配强度的历史资料时,σo可按下式求得:
式中Ri——第Ri组的试块强度:
Rn——n组试块强度的平均值。
当施工单位无历史统计资料时,σo可按附表3.1取值。
混凝土强度标准差附表3.1
Rh=A?
Rc?
(C/W—B) (附3.3)
式中R——水泥的实际强度(MPa);
CW——混凝土的灰水比;
A、B——试验系数。
当缺乏AB、试验系数时,可按下列数值取用。
采用碎石时,A=0.46,B=0.52;
采用卵石时,A=0.48,B=0.61(仅适用于骨料为干燥状态)。
(3)根据骨料最大粒径及混凝土坍落度选用用水量(We),可按附表3.2选用。
混凝土用水量附表3.2
(4)根据水灰比、粗骨料最大粒径及砂细度模数选用砂率,可按附表3.3选用。
混凝土砂率附表3.3
(5)水泥的用量(Co),应按下式计算:
(6)水泥浆的体积(Vp),应按下式计算:
式中γc——水泥比重。
(7)砂和石料的总体积(VA),应按下式计算:
VA=1000(1-a)-Vp (附3.6)
式中a——混凝土含气量(%),不掺外加剂的混凝土,当骨料最大粒径为20mm时,可取2%;
40mm时可取1%;
80mm和150mm时可忽略不计。
(8)砂料的重量(So),应按下式计算:
So=VA?
Qs?
γs (附3.7)
式中γS——砂料比重;
Qs——砂率(%)。
(9)石料的重量(Go0,应按下式计算:
Go=VA?
(1—Qs)?
γg (附3.8)
式中γg——石料比重。
2根据混凝土结构设计要求的强度(Ro)和强度保证率(P)及离差系数(Cv)的计算方法。
(1)计算出要求的试配强度:
混凝土试配强度应等于设计强度(Ro)乘以系数K,K值与混凝土强度保证率和离差系数有关,可按附表3.4查得。
K值表附表3.4
表中P值根据结构物类型和重要性,由设计单位规定。
Cv值由混凝土施工质量水平决定,可预先选用。
当混凝土强度在20MPa及以上时可选用0.15;
在20MPa以下时可选用0.20。
以后根据施工资料调整。
Cv值应按下列方法计算:
①计算平均强度Rm——总体强度的特征值,指同一强度等级的混凝土若干组试件抗压强度的算术平均值,应按下列公式计算:
式中R——每组试件的平均极限抗压强度;
n——试件的组数。
②混凝土强度的标准差σo,应按下列公式计算:
③混凝土强度的离差系数Cv,应按下列公式计算:
Cv=σoRm(附3.11)
(2)水灰比、用水量、砂率、水泥用量及砂料石料重量的计算或选用方法与本附录三第
(一)款第2项至第9项的内容相同。
(3)基准混凝土配合比各种材料用量为:
Co、Wo、So、Go。
二、等量取代法配合比计算方法。
1选定与基准混凝土相同或稍低的水灰比。
2根据确定的粉煤灰等量取代水泥量(f%)和基准混凝土水泥用量(co),应按下式计算粉煤灰用量(F)和粉煤灰混凝土中的水泥量(C):
F=Co?
f(%) (附3.12)
C=Co-F (附3.13)
3粉煤灰混凝土的用水量(W),应按下式计算:
4水泥和粉煤灰的浆体体积(Vp),应按下式计算:
式中γf——粉煤灰比重。
5砂料和石料的总体积(VA),应按下式计算:
VA=1000(1-a)-Vp (附3.16)
6选用与基准混凝土相同或稍低的砂率(Qs)、砂料(S)和石料(G)的重量,应按下式计算:
S=VA×
γs (附3.17)
G=VA?
(1-Qs)?
γg (附3.18)
7等量取代法粉煤灰混凝土配合比各种材料用量为:
C、F、W、S、G。
三、超量取代法配合比计算方法。
1根据基准混凝土计算出的各种材料用量(Co、Wo、So、Go),选取粉煤灰取代水泥率(f%)和超量系数(K),对各种材料进行计算调整。
2粉煤灰取代水泥量(F)、总掺量(Ft)及超量部分重量(Fe),应按下式计算:
d(%) (附3.19)
Ft=K?
F (附3.20)
Fe=(K-1)?
F (附3.21)
3水泥的重量(C),应按下式计算:
C=Co-F (附3.22)
4粉煤灰超量部分的体积应按下式计算,即在砂料中扣除同体积的砂重,求出调整后的砂重(Se):
Se=So-Fe/γf?
γs (附3.23)
5超量取代粉煤灰混凝土的各种材料用量为:
C、Ft、Se、Wc、Go。
四、外加法配合比计算方法。
1根据基准混凝土计算出的各种材料用量(Co、Wo、So、Go),选定外加粉煤灰掺入率(Fm%),对各种材料进行计算调整。
2外加粉煤灰的重量(Fm0,应按下式计算:
Fm=Co?
fm(%) (附3.24)
3外加粉煤灰的体积,应按下式计算,即在砂料中扣除同体积的砂重,求出调整后的砂重(Sm);
Sm=So-Fmγf?
γs (附3.25)
4外加粉煤灰混凝土的各种材料用量为:
Co、Fm、Sm、Wo、Go。
附录四 名词解释
附录五 本规范用词说明
一、执行本规范条文时,对于要求严格程度的用词说明如下,以便在执行中区别对待。
1表示很严格,非这样做不可的用词:
正面词采用“必须”;
反面词采用“严禁”。
2表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:
正面词采用“应”;
反面词采用“不应”或“不得”。
3表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应这样做的词:
正面词采用“宜”或“可”;
反面词采用“不宜”。
二、条文中指明应按其它有关标准和规范执行的写法为“应按……执行”或“应符合……要求或规定”。
附加说明
本规范主编单位、参加单位和主要起草人名单
主编单位:
水利水电科学研究院
参加单位:
中国建筑科学研究院、铁道部科学研究院、冶金部冶金建筑研究总院、上海市建筑科学研究所
主要起草人:
杨德福、甄永严、水翠娟、石人俊、彭先、钟美秦、谷章昭、盛丽芳、杜小春
主编部门:
中华人民共和国水利部
批准部门:
中华人民共和国建设部
施行日期:
1991年10月1日
关于发布国家标准《粉煤灰混凝土应用技术规范》的通知
(90)建标字第697号
根据原国家计委计综〔1985〕1号文的要求,由水利部会同有关部门共同制订的《粉煤灰混凝土应用技术规范》,已经有关部门会审。
现批准《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146—90为国家标准,自1991年10月1日起施行。
本规范由水利部负责管理,其具体解释等工作由水利水电科学研究院负责。
出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
编制说明
本规范是根据原国家计委(85)计综字1号文的要求,由水利水电科学研究院负责主编,并会同有关单位共同编制而成。
在本规范编制过程中,规范编制组进行了广泛的调查研究,认真总结了我国粉煤灰混凝土科研成果和工程的实践经验,参考了有关国际标准和国外先进标准,针对有关技术问题开展了科学研究与试验验证工作,并广泛征求了全国有关单位的意见。
最后由我部会同有关部门审查定稿。
鉴于本规范系初次编制,在执行过程中,希各单位结合工程实践和科学研究,认真总结经验,注意积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交水利水电科学研究院,(地址:
北京复兴路甲1号,邮政编码:
100038),以供今后修订时参考。
第一章 总则
第1.0.1条为了正确、合理地在混凝土中应用粉煤灰,使之掺入混凝土后达到改善混凝土性能、提高工程质量、节省水泥、降低混凝土成本、节约资源等要求,以适应基本建设发展的需要,特制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于各类工程建设中,在施工现场、集中搅拌站和预制厂,掺用粉煤灰的无筋混凝土、钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土。
不适用于建筑砂浆和作为外加剂载体所应用的粉煤灰。
第1.0.3条粉煤灰混凝土的应用,除执行本规范规定外,尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定。
第二章 试验结构构件的制作及材料基本力学性能
第2.0.1条试验结构构件的材料、截面几何尺寸和施工质量应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》、《预制混凝土构件质量检验评定标准》及有关标准、规范的要求。
制作研究性试验结构构件时,应保证量测仪表用预埋件和预留孔洞的正确位置和减少截面的削弱,并应采取措施防止施工中损坏预埋传感元件。
在构件承受较大集中荷载的部位应采取钢筋网片或钢板等局部加强。
第2.0.2条试验结构构件的钢筋应取试件作屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯等力学性能试验。
钢筋试件的拉力试验应符合现行国家标准《金属拉力试验法》的要求。
当需要确定构件的钢筋应力时,应测定钢筋的弹性模量,并绘制应力—应变曲线。
第2.0.3条对研究性试验,在制作试验结构构件时应采用同批拌合物制作混凝土立方体试件,并与试验结构构件同条件养护。
当需要测定混凝土的应力、弹性模量或轴心抗压强度时,应制作棱柱体试件,并宜绘制混凝土的应力—应变曲线。
当进行抗裂性试验研究时,应同时制作用来测定抗拉强度的混凝土立方体试件。
立方体试件和棱柱体试件的制作、养护和试验应符合现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》的要求。
第2.0.4条当采用新品种的钢筋或水泥制作试验结构构件时,材料的质量应符合国家现行有关标准、规范的要求。
第2.0.5条对成批生产的预制构件的抽样检验,其试验构件的钢筋和混凝土的力学性能指标,试验前应由送检单位提供。
第2.0.6条当需要进一步确定试验结构构件的材料实际强度时,可在构件试验完成后,从构件受力较小部位截取试件进行材料力学性能试验。
第一节质量指标
第2.1.1条用于混凝土中的粉煤灰质量的指标划分为三个等级。
其质量指标应符合表2.1.1的规定。
粉煤灰质量指标的分级(%)表2.1.1
第2.1.2条干排法获得的粉煤灰,其含水量不宜大于1%;
湿排法获得的粉煤灰,其质量应均匀。
第2.1.3条主要用于改善混凝土和易性所采用的粉煤灰,可不受本规范的限制。
第二节试验方法
第2.2.1条粉煤灰的细度,应按本规范附录一《粉煤灰细度试验方法(气流筛法)》测定。
第2.2.2条粉煤灰的烧失量、三氧化硫含量和含水量等,应按现行国家标准《水泥化学分析法》测定。
第2.2.3条粉煤灰的需水量比试验方法,应按本规范附录二规定的试验方法测定。
第三节验收要求
第2.3.1条用灰单位应按本规范对粉煤灰进行按批检验。
每批粉煤灰应有供灰单位的出厂合格证,合格证的内容应包括:
厂名、合格证编号、粉煤灰等级、批号及出厂日期、粉煤灰数量及质量检验结果等。
第2.3.2条粉煤灰的取样,应以连续供应的200t相同等级的粉煤灰为一批:
不足200t者按一批计。
第2.3.3条粉煤灰的取样,应符合下列规定:
一、散装灰的取样,应从每批不同部位取15份试样,每份不得少于1kg,混拌要均匀,按四分法缩取出比试验用量大一倍的试样。
二、袋装灰的取样,应从每批中任抽10袋,每袋各取试样不得少于1kg,按本条第一款的方式缩取试样。
第2.3.4条每批的粉煤灰试样,应测定细度和烧失量。
对同一供灰单位每月测定一次需水量比,每季度应测定一次三氧化硫含量。
第2.3.5条粉煤灰的质量检验,应符合本规范对粉煤灰的各项质量指标规定。
当有一项指标达不到规定要求时,应重新从同一批中加倍取样进行复检,复检后仍达不到要求时,该批粉煤灰应作为不合格品或降级处理。
第三章 粉煤灰混凝土的工程应用
第3.0.1条粉煤灰用于混凝土工程可根据等级,按下列规定应用:
一、Ⅰ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和跨度小于6m的预应力钢筋混凝土。
二、Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土。
三、Ⅲ级粉煤灰主要用于无筋混凝土。
对设计强度等级C30及以上的无筋粉煤灰混凝土,宜采用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰。
四、用于预应力钢筋混凝土、钢筋混凝土及设计强度等级C30及以上的无筋混凝土的粉煤灰等级,如经试验论证,可采用比本条第一、二、三款规定低一级的粉煤灰。
第3.0.2条粉煤灰用于跨度小于6m的预应力钢筋混凝土时,放松预应力前,粉煤灰混凝土的强度必须达到设计规定的强度等级,且不得小于20MPa。
第3.0.3条配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐和抗软水侵蚀混凝土、蒸养混凝土、轻骨料混凝土、地下工程混凝土、水下工程混凝土、压浆混凝土及碾压混凝土等,宜掺用粉煤灰。
第3.0.4条根据各类工程和各种施工条件的不同要求,粉煤灰可与各类外加剂同时使用。
外加剂的适应性及合理掺量应由试验确定。
第3.0.5条粉煤灰用于下列混凝土时,应采取相应措施:
一、粉煤灰用于要求高抗冻融性的混凝土时,必须掺入引气剂;
二、粉煤灰混凝土在低温条件下施工时,宜掺入对粉煤灰混凝土无害的早强剂或防冻剂,并应采取适当的保温措施;
三、用于早期脱模、提前负荷的粉煤灰混凝土,宜掺用高效减水剂、早强剂等外加剂。
第3.0.6条掺有粉煤灰的钢筋混凝土,对含有氯盐外加剂的限制,应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》的有关规定。
第四章 粉煤灰混凝土配合比设计与粉煤灰取代水泥的最大限量
第一节粉煤灰混凝土配合比设计
第4.1.1条粉煤灰混凝土的设计强度等级、强度保证率、标准差及离差系数等指标,应与基准混凝土相同,其取值应按现行国家有关标准规范执行。
第4.1.2条粉煤灰混凝土设计强度等级的龄期,地上工程宜为28d;
地面工程宜为28d或60d;
地下工程宜为60d或90d;
大体积混凝土工程宜为90d或180d。
在满足设计要求的条件下,以上各种工程采用的粉煤灰混凝土,其强度等级龄期也可采用相应的较长龄期。
第4.1.3条混凝土中掺用粉煤灰可采用等量取代法、超量取代法和外加法。
粉煤灰混凝土配合比设计,应按绝对体积法计算,其计算方法按本规范附录三规定执行。
第4.1.4条当粉煤灰混凝土配合比设计采用超量取代法时,超量系数可按表4.1.4选用;
当混凝土超强较大或配制大体积混凝土时,可采用等量取代法;
当主要为改善混凝土的和易性时,可采用外加法。
粉煤灰的超量系表4.1.4
第4.1.5条粉煤灰的含水率大于1%时,应从粉煤灰混凝土配合比用水量中扣除。
粉煤灰混凝土中掺入引气剂时,其增加的空气体积应在配合比设计的混凝土体积中扣除。
第二节粉煤灰取代水泥的最大限量
第4.2.1条粉煤灰在各种混凝土中取代水泥的最大限量(以重量计),应符合表4.2.1的规定。
粉煤灰取代水泥的最大限量表4.2.1
第4.2.2条当钢筋混凝土中钢筋保护层厚度小于5cm时,粉煤灰取代水泥的最大限量,应比表4.2.1的规定相应减少5%。
第五章 粉煤灰混凝土的施工
第5.0.1条粉煤灰掺入混凝土中的方式,可采用干掺或湿掺。
其掺入方法应符合下列要求:
一、干掺时,干粉煤灰单独计量,与水泥、砂、石、水等材料按规定次序加入搅拌机进行搅拌;
二、湿掺时,先将粉煤灰配制成粉煤灰与水及外加剂的悬浮浆液,与砂、石等材料按规定次序加入搅拌机进行搅拌。
第5.0.2条使用干态或湿态粉煤灰应以重量计量,称量误差不得超过±
2%。
粉煤灰中的含水量,应在拌合水中扣除。
第5.0.3条粉煤灰混凝土拌合物必须搅拌均匀,其搅拌时间应比基准混凝土延长10~30s。
第5.0.4条粉煤灰混凝土浇筑时,不得漏振或过振。
振捣后的粉煤灰混凝土表面,不得出现明显的粉煤灰浮浆层。
第5.0.5条粉煤灰混凝土振捣完毕后,应加强养护,混凝土表面宜加遮盖,并保持湿润。
暴露面的潮湿养护时间,不得少于14d;
干燥或炎热气候条件下的潮湿养护时间,不得少于21d。
第5.0.6条粉煤灰混凝土在低温条件下施工时应加强表面保温,粉煤灰混凝土表面的最低温度不得低于5℃。
寒潮冲击情况下,日降温幅度大于8℃时,应加强粉煤灰混凝土表面的保护,防止产生裂缝。
第5.0.7条蒸养粉煤灰混凝土,应符合下列要求:
一、成型后热预养温度不宜高于45℃;
预养(静停)时间不得少于1h;
常温预养时,其预养时间应适当延长。
二、蒸养时的升温速度宜为15~20℃/h;
恒温温度宜为85~90℃;
降温速度宜为35~45℃/h。
三、蒸养粉煤灰混凝土的养护周期,宜为8~10h。
第六章 粉煤灰混凝土的检验
第6.0.1条粉煤灰混凝土的质量,应以坍落度或工作度、抗压强度进行检验。
引气剂的粉煤灰混凝土,应增测含气量。
有特殊要求时,还应增测其它相应的检验项目。
第6.0.2条现场施工粉煤灰混凝土的坍落度或工作度的检验,每班至少应测定两次,其测定值允许偏差应为±
2cm。
第6.0.3条粉煤灰混凝土抗压强度的检验,应符合下列规定:
一、非大体积粉煤灰混凝土每拌制100,至少成型一组试块;
大体积粉煤灰混凝土每拌制500,至少成型一组试块;
不足上列规定数量时,每班至少成型一组试块。
二、用边长15cm的立方体试块,在标准养护条件下所得的抗压强度极限值作为标准。
三、每组3个试块试验结果的平均值,作为该组试块强度代表值。
当3个试块的最大或最小强度值与中间值相比超过15%时,以中间值代表该组试块的强度值。
第6.0.4条掺引气剂的粉煤灰混凝土,每班应至少测定2次含气量,其测定值的允许偏差应为±
0.5%。
附录一 粉煤灰细度试验方法
(气流筛法)
测定粉煤灰的细度,作为评定粉煤灰等级的质量指标之一。
1气流筛(包括控制仪与气流筛座);
2工业吸尘器(包括收尘器与真空泵);
3旋风分离器;
4金属标准筛(筛网孔径45μm);
5筛余物收集瓶;
6其它:
软管、毛刷、木锤。
1将吸尘软管一头插入工业吸尘器的吸口,另一头通过调压接头插入气流筛的抽气口。
2将工业吸尘器的电源插头插入气流筛后面的座内。
3将气流筛的电源插入220V交流电源内。
4称取试样50g,精度0.1g,倒入45μm方孔筛筛网上,将筛子置于气流筛筛座上,盖上有机玻璃盖。
5将定时开关开到3min,气流筛开始筛析。
6气流筛开始工作后,观察负压表,负压大于2000Pa时表示工作正常,若负压小于2000Pa,则应停机,清理吸尘器的积灰后再进行筛析。
7在筛析过程中,发现有细灰吸附在筛盖上,可用木锤轻轻敲打筛盖,使吸附在筛盖的灰落下。
83min后气流筛自动停止工作,停机后将筛网内的筛余物收集并称重,准确至0.1g。
四、试验结果处理:
粉煤灰的细度,应按下式进行计算:
筛余(%)=G×
2 (附1.1)
式中G——筛余物重量。
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