1 混凝土结构
混凝土结构尺寸、混凝土结构所处部位、混凝土结构的配筋,影响混凝土粗骨料最大粒径、坍落度以及初凝时间的选择。
(1)对粗骨料最大粒径的影响。混凝土粗骨料的最大粒粒径确定与混凝土的结构尺寸及其配筋密切相关,一般情况下,粗骨料的最大粒径不应大于结构截面最小尺寸的1/4,不得超过钢筋最小净间距的3/4;且不同的规范还有不同的要求,如《水工混凝土施工规范》(DL/T 5144-2001)要求粗骨料的最大粒径不应超过素混凝土板厚的1/2,不应超过钢筋净间距的2/3,对少筋或无筋混凝土结构应选用较大的粗骨料粒径;《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2002)规定,对于混凝土实心板,骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/3,且不得超过40mm;《混凝土质量控制标准》
(GB50164—92)对于混凝土实心板,其最大粒径不宜大于板厚的1/2,并不得超过50mm;《泵站施工规范》(SL 234-1999)要求对双层或多层钢筋结构,不应大于钢筋最小净距的1/2,且粗骨料最大粒径不宜大于80mm,对受侵蚀性介质作用的外部混凝土,不宜大于保护层厚度。因此不同的工程类别,不同的混凝土的结构尺寸、配筋,决定混凝土粗骨料的最大粒径。
(2)对混凝土初凝时间的影响。混凝土结构尺寸包括结构的平面面积和厚度,决定混凝土一次铺筑的工程量,当混凝土生产能力确定后,浇筑一层的时间也就确定了。为防止混凝土出现冷缝,浇完下层混凝土铺上层混凝土前,混凝土不能初凝,因此混凝土结构尺寸决定了混凝土的初凝时间。 (3)对混凝土坍落度的影响。混凝土结构尺寸、所处的部位和配筋情况决定了混凝土所需采用的坍落度,表1为《泵站施工规范》(SL 234-1999)列出了对不同结构、部位混凝土在浇筑地点的坍落度要求。
2.混凝土强度标准差和保证率
混凝土配制强度的大小,基本决定了混凝土单方水泥用量,也就基本决定了混凝土的单价。而凝土配制强度一般按下式计算:
fcu,0= fcu,k +tσ
fcu,0——混凝土配制强度,MPa;
fcu,k——混凝土设计龄期的强度标准值,MPa; t——概率度系数,依据保证率P选定; σ——混凝土强度标准差。
在计算公式中,fcu,k是由设计文件确定的,是个确定数。t是依据保证率P选定,对水利枢纽混凝土工程,结构复杂,不同工程部位有不同保证率(P)要求,如大体积混凝土一般要求P=80%,体积较大的钢筋混凝土工程P要求85%~90%,薄壁结构工程P要求为95%;工民建工程混凝土强度保证率均采用95%。
3.混凝土施工设备
混凝土配合比初步设计时应考虑的施工设备主要包括混凝土搅拌、运输、振捣设备,它们影响混凝土级配、初凝时间、坍落度的选择。
(1)混凝土搅拌设备。混凝土搅拌设备(混凝土拌和机)在工程投标时就基本选定,但混凝土配合比初步设计是在工程开工后进行的,因此在进行配合比初步设计时,应充分考虑本工程所选用的拌和机形式和容量,以确定混凝土的级配和初凝时间。拌和机的容量决定其可搅拌粗骨料的最大粒径,表2列出了《水闸工程施工规范》(SL27-91)、《水工混凝土施工规范》(DL/T 5144-2001)对拌和机与粗骨料最大粒径的关系规定。
拌和机的形式决定了混凝土的搅拌时间,混凝土搅拌时间决定了混凝土生产率,在运输设备一定的情况下,也就决定了混凝土的浇筑速度。当混凝土结构尺寸已知,为保证混凝土浇筑期间不出现冷缝,拌和机的形式也就决定了对混凝土的初凝时间要求。因此在配合比初步设计确定混凝土初凝时间时,就考虑到本工程采用拌和机的形式。
因为普通常温配合比是结合水泥强度和系数算出后,调整水灰比达到最佳用量确定的,大体积是根据普通配合比经验,和大体积温度测定和达到龄期后靠经验蒙的