《钢纤维混凝土配合比设计方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢纤维混凝土配合比设计方法（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、以抗压强度为主控的钢纤维混凝土配合比设计方法一、基本要求：1、钢纤维直径为 0.350.70mm，长径比 5080，适宜体积掺量为 1.0%2.0%，掺量低于 0.5%时增韧效果不明显，掺量过高时纤维难分散、混凝土流动度变差、成本高。钢纤维参数选择参照表 5-19、表 5-20；2、每立方米混凝土中胶凝材料用量 400500kg，水泥用量宜在 300400kg之间，水泥强度等级不宜低于 42.5 级，砂率一般为 45 60，配合比参数参照表 1；3、粗骨料粒径不宜大于 20mm；2表 519 钢纤维类型类型号类型名称截面形状 长度方向形状 圆直型 圆形 直 熔抽型 月牙形 直 剪切型 矩形 直
2、、扭曲或两端带钩2表 520 钢纤维几何参数采用范围钢纤维混凝土结构类别长度 (mm) 直径 (等效直径 ) (mm) 长径比一般浇筑成型的结构 2550 0.30.8 40100抗震框架节点4050 0.40.8 50100铁路轨枕 2030 0.30.6 5070喷射钢纤维混凝土 2025 0.30.5 4060表 1 普通混凝土配合比设计参数参考表 (自定，待验证)砼强度等级 C20 C30 C40 C50 C60 C70 C80 C90 C100胶凝材料质量 (kg) 35020 36020 40020 45020 48020 50020 53020 55020 58020水胶比 W/
3、B 0.500.53 0.440.47 0.400.44 0.330.35 0.300.33 0.27 0.25 0.25 0.25砂率 (%) 45 6011,2二、钢纤维增强混凝土配合比设计方法4 混凝土配制强度的确定4.0.1 混凝土配制强度应按下列规定确定：1当混凝土的设计强度等级小于 C60 时，配制强度应按下式计算：fcu,0 fcu,k 1.645 (4.0.1-1)式中， fcu,o 钢纤维混凝土配制强度， MPa；fcu,k 钢纤维混凝土立方体抗压强度标准值， 这里取设计混凝土强度等级值， MPa； 混凝土强度标准差， MPa。2 当设计强度等级大于或等于 C60时，配制强度
4、应按下式计算：fcu,0 1.15 fcu,k (4.0.1-2)4.0.2 混凝土强度标准差应按照下列规定确定：1当具有近 1 个月 3 个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料时，其混凝土强度标准差 应按下式计算：n2 2f nmcu ,i fcui 1(4.0.2) n 1式中， fcu,i 第 i 组的试件强度， MPa；mfcu n 组试件的强度平均值， MPa；n 试件组数， n 值应大于或者等于 30。对于强度等级不大于 C30 的混凝土：当 计算值不小于 3.0MPa时，应按照计算结果取值；当 计算值小于 3.0MPa 时，应取 3.0MPa。对于强度等级大于 C30 且不
5、大于 C60的混凝土： 当 计算值不小于 4.0MPa 时，应按照计算结果取值； 当 计算值小于 4.0MPa时， 应取 4.0MPa。2当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时，其强度标准差 可按表 4.0.2 取值。表 4.0.2 标准差 值 (MPa)混凝土强度标准值 C20 C25C45 C50 C55 4.0 5.0 6.015 混凝土配合比计算5.1 水胶比5.1.1 混凝土强度等级小于 C60 等级时，混凝土水胶比宜按下式计算：W / Bfa bf f (5.1.1)cu,0 a b b式中：W/ B混凝土水胶比；a、 b回归系数，按规程 5.1.2 条的规定取值；fb
6、胶凝材料（水泥与矿物掺合料按使用比例混合） 28d 胶砂强度（ MPa），可实测，试验方法应按现行国家标准 水泥胶砂强度检验方法 （ISO 法 ）GB/T 17671 执行；也可按本规程 5.1.3 条确定。5.1.2 回归系数（ a、 b）宜按下列规定确定：1根据工程所使用的原材料， 通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定；2当不具备上述试验统计资料时，可按表 5.1.2 采用。表 5.1.1 回归系数 ( a、 b)取值表粗骨料品种碎石 卵石 系数a 0.53 0.49b 0.20 0.135.1.3 当胶凝材料 28d 胶砂抗压强度值 (fb)无实测值时，可按下式计算：f f (5
7、.1. 2)b f s ce式中： f、 s 粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，可按表 5.1.2 选用；fce水泥 28d 胶砂抗压强度， MPa，可实测，也可按本规程第 5.1.4 条规定。表 5.1.2 粉煤灰影响系数 f 和粒化高炉矿渣粉影响系数 s掺量 (%)种类 粉煤灰影响系数 f 粒化高炉矿渣粉影响系数 s0 1.00 1.0010 0.850.95 1.0020 0.750.85 0.951.0030 0.650.75 0.901.0040 0.550.65 0.800.9050 - 0.700.85注：1 采用级、级粉煤灰宜取上限值；2 采用 S75 级粒化高炉矿渣粉宜
8、取下限值，采用 S95 级粒化高炉矿渣粉宜取上限值，采用 S105 级粒化高炉矿渣粉可取上限值加 0.05。3 当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验确定。24.0.3 当水泥 28d 胶砂抗压强度（ fce）无实测值时，可按下式计算：f f (5.1.3)ce c ce,g式中： c 水泥强度等级值的富余系数，可按这际统计资料确定；当缺乏实际统计资料时，也可按表 5.1.3 选用。fce,g水泥强度等级， MPa。表 5.1.3 水泥强度等级值的富余系数 ( c)水泥强度等级值 32.5 42.5 52.5富余系数 1.12 1.16 1.105.1.4 用水量和外加剂用
9、量5.2.1 每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量（ mwo）应符合下列规定：1混凝土水胶比在 0.400.80 范围时，可按表 5.2.1-1 和表 5.2.1-2 选取；2混凝土水胶比小于 0.40时，可通过试验确定。3表 5.2.1-1 干硬性混凝土的用水量（ kg/m）拌合物稠度 卵石最大公称粒径（ mm） 碎石最大粒径（ mm）项目 指标 10.0 20.0 40.0 16.0 20.0 40.0维勃稠度（s）1620 175 160 145 180 170 1551115 180 165 150 185 175 1605 10 185 170 155 190 180 165 3表 5
10、.2.1-2 塑性混凝土的用水量（ kg/m）拌合物稠度 卵石最大粒径（ mm） 碎石最大粒径（ mm）项目 指标 10.0 20.0 31.5 40.0 16.0 20.0 31.5 40.01030 190 170 160 150 200 185 175 1653550 200 180 170 160 210 195 185 175 坍落度（mm）5570 210 190 180 170 220 105 195 1857590 215 195 185 175 230 215 205 195注：本表用水量系采用中砂时的取值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加 510kg；采用粗砂时，可减
11、少 510kg。以本规程表 5.2.12 中 90mm 坍落度的用水量为基础，按每增大 20mm 坍落度相应增加 5kg/m3 用水量来计算，当坍落度增大到 180mm 以上时，随坍落度相应增加的用水量可减少。基于保证剩余强度和混凝土耐久性考虑，单方用水量需小于 200kg，采用低水胶比、大掺和料的方式设计混凝土配合比。5.2.2 掺外加剂时，每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量（ mwo）可按下式计算：mw0 mw 0 (1 ) (5.2.2)式中：mw0计算配合比每立方米混凝土的用水量， kg；33）， m 未掺加外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量（ kg/mw0以本
12、规程表 5.2.12 中 90mm 坍落度的用水量为基础， 按每增大 20mm 坍落度相应增加3 用水量来计算，当坍落度增大到 180mm 以上时，随坍落度相应增加的用水量可 5kg/m减少。外加剂的减水率，应经混凝土试验确定。5.3 胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量5.1.5 每立方米混凝土的胶凝材料用量（ mbo）应按下式计算：mw0mb0 W / B (5.3.1)式中：mb0计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量， kg；mw0计算配合比每立方米混凝土用水量， kg；W/B 混凝土水胶比。5.1.6 每立方米混凝土的矿物掺合料用量（ mf0）计算应按下式计算：m m (5.3.2)f0
13、b0 f式中：mf0计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合料用量， kg；f矿物掺合料掺量， %，可结合本规程 3.0.5 条和第 5.1.1 条的规定确定。计算水胶比过程中确定的矿物掺合料掺量， %。5.1.7 每立方米混凝土的水泥用量（ mco）应按下式计算：m m m (5.3.3)c0 b0 f0式中：mc0计算配合比每立方米混凝土中水泥用量， kg。5.4 砂率及钢纤维体积率5.2.3 砂率（ s）应根据骨料的技术指标，混凝土拌合物性能和施工要求，参考历史资料确定。钢纤维混凝土的砂率宜在 45%60%之间；可按下式计算：S S V 5.4.110pf p f式中，Spf钢纤维混凝土砂率，
14、 %；Sp钢纤维掺量体积率， %；Vf钢纤维掺量体积率， %。也可按下表初选：表 5.4.1 钢纤维混凝土砂率选用表 (自定，待验证 )4拌合料条件 最大粒径 20mm 碎石 最大粒径 20mm 卵石纤维长径比 lf/df=50纤维体积率 Vf=1.0%40 35砂细度模数 f=3.0lf/df 增减 10 5 5Vf 增减 0.5% 3 3砂细度模数增减 0.1 1 14.0.4 钢纤维体积率以下的钢纤维体积率为经验所得，可供选用者参考表5.4.2 钢纤维体积率选用表钢纤维混凝土结构类别 钢纤维体积 (%)一般浇筑成型结构 0.52.0局部受压构件、桥面、预制桩桩尖 1.01.5铁路轨枕、刚性防水屋面 0.81.2喷射钢纤维混凝土 1.01.5钢纤维宜用长径比 5080，体积率为 1%2%，长度 2030mm；钢纤维体积率不应小于 0.5%；计算配合比时，为保证设计的力学性能，应同时计算钢纤维掺为 1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的配比并进行试验，以在短时间内确定设计性能的钢纤维适宜体积率；尽量选择异形钢纤维（波浪型、端钩型、压痕型等） ，少用直线型。5.1.8 粗、细骨料用量5.2.4
