第五届混凝土设计大赛天津大学代表队计算书

天津大学代表队配合比设计文件

参赛队员：俞鹏程天津大学建工学院土木工程系

尹鑫天津大学建工学院土木工程系

巩文奇天津大学建工学院土木工程系

郑靖潇天津大学建工学院土木工程系

郭悦天津大学建工学院土木工程系

China一、配合比结果

实际容重：1773 kg/m3

二、配合比设计思路

大赛的主题为“轻质与高强：混凝土强度和表观密度设计”，设计思想为：“以最低表观密度实现设计强度”。所以我们天津大学代表队的设计理念为：用表观密度较小的骨料代替混凝土中表观密度较大的骨料，在保证混凝土强度的同时减轻混凝土的表观密度。并且采用一部分硅灰代替水泥，也起到降低混凝土表观密度的作用，并且提高了混凝土的后期强度。

首先，我们采取了松散堆积体积法得到了基本的配合比，在基本配合比的基础上用一部分硅灰和粉煤灰来代替水泥，并根据不同的硅灰量和粉煤灰量做了五组对比试验。

其次，在强度试验后发现强度偏高而容重也偏高的现象，并且由于水灰比只有0.23，流动性比较差。我们又及时调整了水灰比，将水灰比提高到了0.28附近，此时我们又做了三组对比试验。

随后，经过验算，我们决定采取更轻等级的陶粒来降低混凝土的容重，采取了页岩900级的陶粒，根据级配实验筛去了级配较为良好的页岩陶砂作为细骨料，根据不同的砂率做了三组对比试验。

最后一次调整，我们采用了添加引气剂的方法，由于引气剂降低强度的效果很明显，所以我们经过试验采取了加微量引气剂的做法，最终控制气孔率在3%以下以保证强度不降低过多。

于是我们得到了我们组最为合理的配比。

三、原材料使用：

1、水泥：采用唐山冀东水泥厂生产的P.O 52.5普通硅酸盐水泥，具体性能见表2-1。

表3-1 水泥的质量指标

2、页岩陶粒：采用宜昌汇腾陶粒厂生产的900级页岩碎石陶粒，其物理力学性能如下：

表3-2陶粒的性能指标

4，水：采用自来水。

5，轻质硅粉

表3-3 硅粉的质量指标

6，矿粉

7.江苏博特公司生产的聚羧酸减水剂

表3-4 减水剂的性能指标

四、经济性和产品可行性分析

相对于普通混凝土而言，轻质高强混凝土采用了PO52.5的水泥和硅灰，并且采取了轻质页岩陶粒和陶砂代替传统的石子和沙子，成本略有上升。但是由于合理的配比，由于轻质高强，强度容重的比值大大提高，所以混凝土的运输成本，现场泵送等成本大大降低。

不仅如此，现实应用中对混凝土的泵送性能要求较高，此配比混凝土和易性良好，坍落度较高，且不会出现泌水和离析的现象，使得现场泵送和浇注混凝土的施工性能大大提高。

此混凝土三天即可达到总强度的百分之八十左右，具有早强性能，方便了施工，提高了施工的进度和效率。

在桥梁工程中，常常可以用到C60以上的混凝土，然而由于普通混凝土的容重较大，而桥梁工程中桥身自重占了全部荷载的60%左右，因此，采用轻质高强混凝土有助于增大桥梁的跨度从而降低成本。

综上所述，该混凝土具有良好的经济性能，能够实现投入到实际生产生活中去。