经常接到这样的电话:“巩老师,工地总说我们的混凝土数量不足,原因是我们的混凝土拌合物表观密度计算值不够2400” ……!
为什么一定是2400?!是不有点自欺欺人的感觉。
记得还是在包头钢铁学院(内蒙古科技大学的前身)建筑系上学的时候,听我们老师讲过:素混凝土的表观密度一般是2400kg/m3,钢筋混凝土的表观密度一般是2500kg/m3。当然,这只是结构设计计算时的一个取值问题,而实际生产当中,并不一定就是这两个数值。
传统混凝土只有水泥、砂、石、水四种材料,没有掺合料,也很少用外加剂。当时的水泥表观密度在3100kg/m3左右,天然砂石也很充裕,又相对比较稳定表观密度,表观密度基本在2650kg/m3上下,所以素混凝土的表观密度基本在2400kg/m3左右,而且上下出入并不大。
而现代混凝土就不一样了,虽然也叫混凝土,但它的组分却发生了改变。就预拌混凝土而言,为了改善性能,混凝土组分里增加了矿物掺合料和外加剂,混凝土也由原来的四种组分变成了现在的七八种组分。混凝土中的掺合料一般是等量替代水泥的,即掺合料替代相同质(重)量的水泥。常用的掺合料有粉煤灰和矿渣粉,粉煤灰的表观密度,标准要求不大于2600kg/m3,一般在2200kg/m3~2500kg/m3范围内;矿渣粉的表观密度,标准要求不小于2800kg/m3。这两种材料的表观密度均小于水泥,那么此时混凝土的表观密度小于2400kg/m3就再正常不过了。
举一个夸张的例子:假如把组成混凝土的材料全部换作水,那么它的表观密度应该(近似)为1000kg/m3,而绝对不会是2400kg/m3,这样能理解吧!
如果混凝土的表观密度都是2400kg/m3的话,何谈轻混凝土和重混凝土?
一个浅显的道理就是,物体组成材料表观密度的变化,必然会引起该物体表观密度的变化。
我说清楚了吗?如果2400kg/m3的问题说清楚了,那么接下来再说说混凝土交货数量够不够的问题。
这要从混凝土配合比设计问题说起。
常规的混凝土配合比设计,依据的是《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011(以下简称规程)。规程对混凝土配合比的设计,规定了两种设计方法,一种是质量法即“假定质量法”,也即过去说的“假定容重法”;另一种就是体积法。在规程的“条文说明”里对这两种方法是这样说明的:“在实际工程中,混凝土配合比设计通常采用质量法。混凝土配合比设计也允许采用体积法,可视具体技术需要选用。与质量法比较,体积法需要测定水泥和矿物掺合料的密度以及骨料的表观密度等,对技术条件要求略高。”这两条的条文说明,只不过三言两语,在不经意间却不知道限制了人们多少“想象”!
关于体积法设计混凝土配合比的问题,本文暂且不说,留待以后专门来谈,咱们接着谈混凝土交货数量的问题。
采用质量法设计混凝土配合比时,为了方便计算,规程中给出一个“假定质量”的大致取值范围2350kg/m3~2450kg/m3。而人们最初设计时,往往习惯取中值2400kg/m3进行计算,但这并不意味着最终经试验、调整确定的配合比的混凝土拌合物表观密度就等于是假定值,这时的混凝土拌合物表观密度叫做“混凝土拌合物表观密度计算值”,若要确定混凝土的实际方量表观密度,还需要通过实测来取得“混凝土拌合物表观密度实测值”,然后再根据两值计算混凝土配合比的校正系数校正之。
规程中规定:当混凝土拌合物表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时,按本规程调整的配合比可维持不变;当超过2%时,应将配合比中每项材料用量乘以校正系数。即误差在±2%之内的配合比可以不用校正,误差在±2%以外的配合比需要校正。
在《预拌混凝土》GB/T 14902-2012中,对混凝土的供货量有如下规定:
预拌混凝土供货量应以体积计,计算单位为立方米(m3)。
预拌混凝土体积应由运输车实际装载的混凝土拌合物质量除以混凝土拌合物的表观密度(实测值)求得。
注:一辆运输车实际装载量可由用于该车混凝土中全部原材料的质量之和求得(即混凝土拌合物表观密度计算值),或可由运输车卸料前后的重量差求得。
预拌混凝土供货量应以运输车的发货总量计算。如需要以工程实际量(不扣除混凝土结构中的钢筋所占体积)进行复核时,其误差应不超过±2%。
结论:
1、混凝土拌合物的表观密度不一定是2400kg/m3,其值的大小取决于混凝土组成材料的表观密度。
2、混凝土拌合物的实际方量=混凝土拌合物净重/混凝土拌合物表观密度实测值。
3、混凝土拌合物净重,可取混凝土拌合物表观密度计算值,也可通过运输车卸料前后的重量差求得。
4、今后不要再提2400了,免得成为别人的笑话!
参考文献:《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011、《预拌混凝土》GB/T 14902-2012。
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