基于抗氯离子侵入性能和强度指标要求的混凝土配合比设计方法

摘要

一种基于抗氯离子侵入性能和强度指标要求的混凝土配合比设计方法，包括以下步骤：(1)确定混凝土材料的工作性能、强度指标和抗氯离子侵入性能指标设计参数；(2)确定混凝土制备所采用的原材料；(3)计算混凝土的强度配制值和氯离子扩散系数配制值；(4)确定混凝土的水胶比计算模型；(5)确定氯离子扩散系数计算模型和龄期衰减系数计算模型；(6)计算混凝土的水胶比和矿物掺合料掺量；(7)验算混凝土矿物掺合料掺量和水胶比；(8)确定混凝土的单方用水量和砂率；(9)进行混凝土的配合比计算。该方法能满足28天龄期混凝土规定的抗氯离子侵入性能指标和强度指标要求。

主权项

一种基于抗氯离子侵入性能和强度指标要求的混凝土配合比设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1.1确定混凝土材料的工作性能参数、强度指标和抗氯离子侵入性能指标设计参数：根据混凝土结构施工条件，确定混凝土的坍落度；根据结构承载力要求和构件设计结果，确定结构不同部位的混凝土设计强度等级；根据混凝土结构所处的环境作用等级、设计使用年限和混凝土保护层指标，利用海洋环境下混凝土结构耐久性定量设计的方法，确定混凝土的氯离子扩散系数限值和龄期衰减系数；1.2确定混凝土制备所采用的原材料：根据混凝土材料的设计强度等级确定水泥类别与强度等级，结合当地混凝土制备的原材料情况，选取粗骨料类别与粒径范围、矿物掺合料类别与组合以及外加剂；1.3计算混凝土的强度配制值和氯离子扩散系数配制值：根据混凝土的设计强度等级计算确定混凝土的强度配制值；根据混凝土的氯离子扩散系数限值计算确定混凝土的氯离子扩散系数配制值；1.4确定混凝土的水胶比计算模型：根据步骤3确定的混凝土的强度配制值、以及步骤2确定的水泥强度等级和骨料类别，利用JGJ55‑2011《普通混凝土配合比设计规程》确定混凝土的水胶比计算模型R_W/B＝f(R_SG，R_SF)，其中R_W/B为水胶比，R_FA和R_SG分别表示粉煤灰和矿粉掺量的百分数；1.5确定氯离子扩散系数计算模型和龄期衰减系数计算模型：根据步骤2确定的混凝土矿物掺合料组合情况，以水胶比、粉煤灰掺量和矿粉掺量作为因素，选择合理的氯离子扩散系数计算模型D＝f(R_W/B，R_FA，R_SG)和龄期衰减系数计算模型n＝g(R_FA，R_SG)，其中D为28天龄期混凝土的氯离子扩散系数，单位为×10^‑12m²/s，n为混凝土的龄期衰减系数；确定氯离子扩散系数和龄期衰减系数计算模型；1.6计算混凝土的水胶比和矿物掺合料掺量：根据步骤1和步骤3确定的混凝土龄期衰减系数、混凝土强度配制值与氯离子扩散系数配制值，利用步骤4和步骤5确定的混凝土水胶比计算模型、氯离子扩散系数计算模型和龄期衰减系数计算模型，计算混凝土的水胶比和矿物掺合料掺量；1.7验算混凝土矿物掺合料掺量和水胶比：如果步骤6计算得到的矿物掺合料掺量不小于零，也未超过JGJ55‑2011《普通混凝土配合比设计规程》规定的矿物掺合料限值要求，则直接进入混凝土配合比设计；反之，如果步骤6计算得到的矿物掺合料掺量小于零，或超过了JGJ55‑2011《普通混凝土配合比设计规程》的限值要求，则需要提高混凝土强度指标5MPa或10MPa，回到步骤3重新进行计算；1.8确定混凝土的单方用水量和砂率：根据步骤1确定的混凝土坍落度和步骤2确定的粗骨料的类别与粒径范围以及外加剂，利用JGJ55‑2011《普通混凝土配合比设计规程》确定混凝土的单方用水量和砂率；1.9进行混凝土的配合比计算：根据步骤1至步骤8中得到的水胶比、单方用水量、砂率以及矿物掺合料组合及掺量，利用重量法或体积法计算混凝土的配合比，确定单方混凝土中水、水泥、粗骨料、细骨料和矿物掺合料的用量。