混凝土中掺用粉煤灰的技术规程

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混凝土中掺用粉煤灰的技术规程

　　北京市城乡建设委员会 1993-02-24批准 1993-04-01 实施

　　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，确保混凝土质量，根据有关规定，结合本是具体情况，特制定本规程。

　　第 1.0.2 条 本规程规定了混凝土中掺用粉煤灰的技术要求合配合比设计、粉煤灰混凝土的质量检验和评定等。

　　第 1.0.3 条 本规程适用于一般工业与民用建筑结构和构筑物中掺用粉煤灰的混凝土。

　　第 1.0.4 条 引用标准

　　GB 1596 用于水泥和混凝土中的粉煤灰

　　GBJ 146 粉煤灰混凝土应用技术规范

　　JGJ 28 － 86 粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程

　　第二章 术 语

　　第 2.0.1 条 粉煤灰混泥土：掺入一定量粉煤灰的水泥混凝土。

　　第 2.0.2 条 基准混凝土：与粉煤灰混凝土相对应的不掺粉煤灰或外加剂的对比试验用的水泥混凝土。

　　第 2.0.3 条 等稠度：是指粉煤灰混凝土拌和物与基准混凝土拌和物具有相同的坍落度。

　　第 2.0.4 条 等强度等级：粉煤灰混凝土具有与基准混凝土相同的抗压强度等级。

　　第 2.0.5 条 取代水泥率：基准混凝土中的水泥被粉煤灰取代的百分率。

　　第 2.0.6 条 超量取代法：粉煤灰混凝土配合比设计的一种方法，即为达到粉煤灰混凝土与基准混凝土等强度的目的，粉煤灰的掺入量超过其取代的水泥量。

　　第 2.0.7 条 超量系数：粉煤灰掺入量与其所取代水泥量的比值。

　　第三章 粉煤灰的技术要求

　　第一节 品质指标

　　第 3.1.1 条 在混凝土中掺用粉煤灰，其品质应符合《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》 JGJ28 － 86 规定的等级指标。其品质指标应满足表 3.1.1 的规定。

　　表 3.1.1 粉煤灰品质指标和分类

序号 　 指 标 　 粉煤灰级别 　 Ⅰ 　 Ⅱ 　 Ⅲ 　 1 　 细度（ 0.045mm 方孔筛筛余 % ）不大于 　 12 　 20 　 45 　 2 　 烧失量（ % ）不大于 　 5 　 8 　 15 　 3 　 需水量（ % ）不大于 　 95 　 105 　 115 　 4 　 三氧化硫（ % ）不大于 　 3 　 3 　 3 　 5 　 含水率（ % ）不大于 　 1 　 1 　 不规定 　　　注：代替细骨料或用以改善和易性的分煤灰不受此规定的限制。

　　第二节 试验方法

　　第 3.2.1 条 粉煤灰细度按 GB 1596 中粉煤灰细度测定方法（气流筛析仪）测定。见附录 A .

　　第 3.2.2 条 烧失量、含水率和三氧化硫含量按《水泥化学分析法》 GB 176 测定。

　　第 3.2.3 条 需水量比按《水泥胶砂流动试验方法》 GB2419 测定。见附录 B .

　　第三节 验收和运输、储存

　　第 3.3.1 条 粉煤灰进场应有专人验收，并核验出厂合格证。其内容包括：厂名和批号；合格证编号和日起；粉煤灰的级别及数量。其检验结果应符合表 3.1.1 的规定要求。

　　第 3.3.2 条 以一昼夜连续供应的 200t 相同等级的粉煤灰为一批，不足 200t 者按一批计。粉煤灰的计量按干灰（含水率小于 1% ）的重量计算。

　　散装水灰取样：从不同部位去 10 份试样，每份不小于 1 ㎏，混合拌匀，按四分法缩取比试验所需量大一倍的试样（称为平均试样）。袋装灰取样：从每批中任抽 10 袋，并从每袋中各取试样不少于 1 ㎏，混合拌匀，按四分法缩取平均试样。

　　第 3.3.3 条 使用单位如粉煤灰货源比较稳定，每月累计供应的数量不足 200t 时，细度每月至少抽样检验一次，烧失量至少每季度检验一次。

　　第 3.3.4 条 粉煤灰散装运输时，应使用专用罐车，使用单位应设有专用简仓储存，简仓上应挂有 “ 粉煤灰 ” 标牌，防止与水泥混料。

　　第四章 粉煤灰在普通混凝土中的应用

　　第一节 应用范围

　　第 4.1.1 条 Ⅰ级粉煤灰允许用于后张预应力钢筋混凝土构件跨度小于 6m （不含 6m ）的先张预应力钢筋混凝土构件。

　　Ⅱ级粉煤灰主要用于普通钢筋混凝土。

　　Ⅲ级粉煤灰（包含达到Ⅲ级灰指标的湿排灰）主要用于 C15 以下的无筋混凝土。

　　第 4.1.2 条 常温时粉煤灰混凝土宜与外加剂复合使用，以改善混凝土的和易性，提高可泵性及混凝土的耐久性。

　　冬期施工时，应掺入复合早强防冻剂，以提高粉煤灰的早期强度。施工现场必须加强保温养护措施。外加剂的品种和掺量应通过试验确定。

　　第二节 配合比设计

　　第 4.2.1 条 粉煤灰混凝土的配合比设计以基准混凝土的配合比为基础，按等稠度、等强度等级原则，用超量取代法进行调整。粉煤灰取代水泥百分率应符合表 4.2.1 规定。

　　表 4.2.1 粉煤灰取代水泥百分率（β c ）

混凝土强度等级 　 取代硅酸盐水泥、普通
硅酸盐水泥百分率 （%） 　 取代矿渣硅酸盐水泥百分率（ % ） 　 C15 以下 　 15~25 　 10~20 　 C20 　 10~15 　 10 　 C25~C30 　 15~20 　 10~15 　　　注：①以 425 号水泥配制成的混凝土取表中下限值，以 525 号水泥配制的混凝土取上限制。

　　② C30 以上的混凝土强度等级按 C25 ～ C30 粉煤灰取代水泥百分率（β c ）进行，并必须通过试验决定。

　　第 4.2.2 条 粉煤灰混凝土的配合设计步骤

　　1 ．按设计要求，根据《普通混凝土配合比设计技术规定》 JGJ55 － 81 进行普通混凝土基准配合比设计：

　　2 ．按表 4.2.1 选择粉煤灰取代水泥百分率（β c ）；

　　3 ．按所选用的分煤灰取代水泥百分率 （ β c ）， 求出每立方米粉煤灰混凝土的水泥用量（ m c ）；

　　m c = m c o （ 1 －β c ） （1）

　　4. 按表 42.2 选择粉煤灰超量系数（δ c ）；

　　表 4.2.2 粉煤灰超量系数δ c

粉煤灰级别 　 超量系数 　 Ⅰ 　 1.0 ～ 1.4 　 Ⅱ 　 1.2 ～ 1.7 　 Ⅲ 　 1.5 ～ 2.0 　

　　注： C25 以上混凝土取下限，其它强度混凝土取上限。

　　5 ．按超量系数（δ c ），求出每立方米混凝土的粉煤灰掺量 （ m t ）

　　m f = δ c （m c o － m c ） （2）

　　式中： m f ——每立方米混凝土的粉煤灰掺入量（㎏）

　　δ c ——超量系数

　　（m c o ——每立方米基准混凝土中水泥用量（㎏）

　　m c ——每立方米粉煤灰混凝土的水泥用量（㎏）

　　6 ．计算每立方米粉煤灰混凝土中水泥、粉煤灰和细骨料的绝对体积，求出粉煤灰超出水泥的体积；

　　7 ．按粉煤灰超出水泥的体积，扣除同体积的细骨料用量；

　　8 ．粉煤灰混凝土的用水量，按基准混凝土配合比的用水量取用；

　　9 ．根据计算的粉煤灰混凝土配合比，通过试配，在保证设计所需和易性的基础上，进行混凝土配合比的调整；

　　10 ．根据调整后的配合比，提出现场施工用的粉煤灰混凝土配合比；

　　11 ．泵送粉煤灰混凝土的配合比设计，以原设计的流动性混凝土配合比为基准配合比，按等稠度、等强度等级原则进行设计。

　　粉煤灰混凝土配合比设计实例见附录 C .

　　第三节 搅拌和浇灌

　　第 4.3.1 条 粉煤灰投入搅拌机可采用一下方法：

　　（ 1 ）干排灰经计量后与水泥同时直接投入搅拌机内；

　　（ 2 ）湿排灰经测定起含水率后，换算成干料计量，与水泥同时投入搅拌机内。

　　粉煤灰计量的允许偏差为± 2% .

　　第 4.3.2 条 粉煤灰混凝土拌合物应搅拌均匀，其搅拌时间宜比基准混凝土拌合物延长 30s .

　　第 4.3.3 条 泵送粉煤灰混凝土拌和五运到现场的坍落度不宜小于 100 ㎜，严禁擅自加水。如坍落度过小不宜泵送时，应经技术负责人批准，采取技术措施处理。

　　第 4.3.4 条 粉煤灰混凝土的浇灌和成型按《钢筋混凝土施工及验收规范》和有关规定执行。

　　第 4.3.5 条 蒸养粉煤灰混凝土制品成型后宜进行不小于 1h 的干热静停。常温静停时，塑性低强度等级的粉煤灰混凝土，其静停时间宜适当延长 0.5 ～ 1h ，蒸养时的升温速度不宜超过 20 ℃ /h ，恒温温度以不低于 85 ℃为宜。

　　粉煤灰混凝土制品自然养护时。应保持其表面湿润，并适当延长养护时间。

　　第五章 粉煤灰混凝土的质量检验评定

　　第 5.0.1 条 粉煤灰混凝土的质量检验与评定，按《混凝土强度检验评定标准》 GBJ107 － 87 和有关规定执行。

　　第 5.0.2 条 粉煤灰混凝土设计强度等级的龄期，地上工程应为 28d ，地下工程宜为 60d .

　　附录 A 粉煤灰细度测定方法（见GB 1596－91）

　　附录 B 粉煤灰需水量比测定方法（见GB 1596－91）

　　附录 C 粉煤灰混凝土配合比设计实例

　　根据某工程要求，涉及粉煤灰混凝土的配合比。

　　已知：混凝土设计强度等级 C30 ，其标准差σ =3.1MPa ，混凝土拌合物坍落度为 3050 ㎜，水泥采用 425 号普通硅酸盐水泥，骨料为碎石，其最大粒径为 20 ㎜，细骨料河砂，属中砂。

　　设计计算：

　　1 ． 根据《钢筋混凝土工程施工及验收规范》规定，求得混凝土试配强度（ fcu ）为：

　　fcu=30+1.645σ=35MPa

　　2 ． 根据《普通混凝土配合比设计规定》 JGJ 55 -81 ，计算出基准混凝土的材料用量：

　　（ 1 ） 由 fcu=“0.46f” o c （ m c /m w － 0.52 ）， f o c =1.13f ck o 得 m c / m w =2.10. m w /m c =0.48

　　式中： f ck o ——水泥标号；

　　f o c ——水泥的实际强度（ MPa ）。

　　注： f ck o 应按水泥计算强度代入，如 425 号水泥，则为 42.5MP .

　　（ 2 ）查（ JGJ 55-81 ）表 2.0.5 得：用水量 m wo =195 ㎏，水泥用量 m co =406 ㎏

　　（ 3 ）查（ JGJ 55-81 ）表 2.0.7 ：取砂率（ bs ） =0.36

　　（4） 计算每立方米混凝土的砂石用量：砂子用量 m so =648 ㎏，石子用量 m go =1151 ㎏

　　（ 5 ）因此得每立方米基准混凝土材料用量为： m co =406 ㎏ m wo =195 ㎏， m so =648 ㎏， m go =1151 ㎏

　　3 ． 粉煤灰混凝土配合比设计以基准混凝土为基础，用粉煤灰超量取代法进行计算调整：

　　（ 1 ）按本《规程》表 4.2.1 选取粉煤灰取代水泥率： β c =0.15 .

　　（ 2 ）按取代水泥率算出每立方米混凝土的水泥用量（ m c ）： m c =406 ×（ 1 － 0.15 ） =345 ㎏

　　（ 3 ）按本《规程》表 4.2.2 选取粉煤灰超量系数：δ c =1.5

　　（4） 按超量系数算出每立方米混凝土得粉煤灰掺量（ m f ）： m f =1.5 ×（ 406 － 345 ） =92 ㎏

　　（ 5 ）计算水泥、粉煤灰和砂的绝对体积，求出粉煤灰超出水泥部分的体积，并扣除同体积砂的用量。 [ 取水泥比重 ρ c =3.1 ，粉煤灰比重 ρ f =2.2 ，砂子比重 ρ a =2.6]

　　m s = m sc － （m c / ρ c ＋ m f / ρ f － m co / ρ c ρ s ）=590 ㎏

　　（6） 取 m g = m go ， m w = m wo

　　由此得每立方米粉煤灰混凝土材料计算用量： m c =345 ㎏ m w =195 ㎏ m s =590 ㎏ m g =1151 ㎏ m f =92 ㎏

　　4 ． 经试配调整得出设计配合比：

　　因试配得粉煤灰混凝土的实测容重为 2410 ㎏ / m 3 ，（计算容重为 2373 ㎏ / m 3 ），故得校正系数： x=“2410”/2373=1.02

　　由此得每立方米粉煤灰混凝土的材料计算用量为： m c =352 ㎏ m w =199 ㎏ m s =590 ㎏ m g =1174 ㎏

　　m f =94 ㎏

　　附加说明

　　本规程主编单位和主要起草人名单

　　主编单位：北京市建筑工程研究所 北京市第三建筑工程公司

　　主要起草人：王思恭 袁雪芳