特种混凝土材料用量计算

出处：按学科分类—工业技术 华南理工大学出版社《建筑工程造价计算手册》第245页（5074字）

具有特殊性能的混凝土，称为特种混凝土。随着建设技术的发展，特种混凝土的品种越来越多，常用的有耐酸混凝土、沥青混凝土、耐碱混凝土、耐油混凝土、防护混凝土、耐热混凝土等。

(1)沥青混凝土

沥青混凝土主要用于工业厂房地面和路面。沥青混凝土系由沥青、砂子、石子及填充料组成。配合比的选择，基本上应按照最大密实度和沥青用量最少的原则，其配合比见表5－18。

表5－18 沥青混凝土配合比

注：表中沥青用于石油沥青，如煤沥青，其用量增加22．5%。

〔计算例〕 沥青混凝土采用煤沥青配制，按中粒式，石子占40%，砂占41%，滑石粉占19%，煤沥青为总重7%，其沥青混凝土容重2200千克／米³，砂容重1550千克／米³，碎石容重1450千克／米³。

解：每m³沥青混凝土材料用量：

滑石粉用量=2200×0．19=418kg

煤沥青用量=2200×0．07×1．225=189kg

(2)耐酸混凝土

耐酸混凝土由水玻璃(硅酸钠)作胶凝材料，氟硅酸钠作促凝剂，耐酸粉料和耐酸粗细骨料等配制而成。它能抵抗各种酸(如硫酸、硝酸、醋酸和草酸等)和腐蚀性气体(如氯气、二氧化硫、三氧化硫等)的侵蚀。但不耐氢氟酸、300℃以上的热磷酸、高级脂肪酸或油酸的侵蚀。下面介绍几种常用的耐酸混凝土配合比，见表5－19。

〔计算例〕 按表5－19中的第一种配合比计算，相当重量比1∶1∶2(即耐酸粉∶耐酸细骨料∶耐酸粗骨料)，其干容重2230千克／米³。

耐酸粉(石英粉)=2230×0．25=557．50kg

耐酸细骨料(石英砂)=2230×0．25=557．50kg

耐酸粗骨料(石英石)=2230×0．50=1115kg

氟硅酸钠=557．50×0．06=33．45kg

水玻璃=55750×0．40=223kg

表5－19 耐酸混凝土参考配合比

注：①水玻璃用量为粉状填充料40%。

②氟硅酸钠用量为粉状填充料6%，或为水玻璃用量的15%。

③上表所示配合比中，粉状填充料，砂子及碎石的比例为1∶1∶2(第一种、第二种)，1∶1∶1(第三种、第四种)。

(3)耐热混凝土

耐热混凝土是一种长期承受高温作业，并在高温下保持需要的物理力学性能的混凝土。

耐热混凝土按胶凝材不同分为硅酸盐水泥和矾土水泥，一般耐热混凝土是由水玻璃、氟硅酸钠、粘土熟料粉、粘土细骨料、粘土粗骨料等配制而成。一般耐热混凝土分为：

①矾土水泥耐热混凝土 由矾土水泥加粗细骨料及水调制而成。混凝土极限加热温度可达1400℃。

②硅酸盐水泥耐热混凝土 由硅酸盐水泥、磨细掺料、粗细骨料及水调制而成。混凝土极限加热温度可达1200℃或更高。

③矿渣水泥耐热混凝土 由矿渣水泥、粗细骨料、磨细掺料和水调制而成。混凝土极限温度可达700℃。

④水玻璃耐热混凝土 由水玻璃、氟硅酸钠、磨细掺料及粗细骨料组成。混凝土极限加热温度可达1000－1200℃。现将水玻璃耐热混凝土试验研究的经验参数列下：

a．水玻璃(包括附加水)用量350－400kg，其密度1．35－1．40，模数在2．6－2．8之间。

b．氟硅酸钠为水玻璃重量的10%－12%。

c．熟粉料及粗细骨料约1750kg／m3，分别为35%、22%、45%。

d．工作温度小于1000℃的部位可采用水玻璃耐热混凝土。

〔计算例〕 求水玻璃耐热混凝土每米3材料用量。假定水玻璃用量为360kg／m³，氟硅酸钠为水玻璃的10%。

解：每m³水玻璃耐热混凝土材料用量：

氟硅酸钠用量=360×0．10=36kg

粘土熟粉用量=1750×0．35=613kg

粘土细集料用量=1750×0．22=385kg

粘土粗集料用量=1750×0．45=753kg。

单位重量比：

水玻璃∶氟硅酸钠∶粘土熟粉料∶粘土

细骨料∶粘土粗骨料=1∶0．1∶1．7∶1．07∶2．09

(4)耐碱混凝土

耐碱混凝土由抗碱性材料、水泥、砂、石及填充料等组成。采用能完全抵抗碱性介质(碳酸碱、苛性碱)侵蚀的建筑材料并不太多。一般采用硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、石灰石、白云石及碱性炉矿渣等。

耐碱混凝土配合比的参数如下：

①混合骨料中的粉状填充料含水量应在6%－8%之间，砂率不小于40%～50%．〕

②水灰比不宜大于0．65，最好在0．6以下。

③水泥用量不低于300kg／m³。

④用水量不大于200kg／m³。

当水泥用量与水用量确定之后，耐碱混凝土的骨料用量可按下列公式计算：

式中 SS－每米3砂石混合用量(kg)；

r_n－砂石混合密度(2．65)(g／cm³)；

r_w－水的密度(1．0)(g／cm³)；

W－每米3混凝土用水量(kg)；

C－每米混凝土用水泥量(kg)；

r_c－水泥的密度(3．1)(g／cm³)。

〔计算例〕 设每立方米耐碱混凝土，确定用水泥450千克，水200千克，砂率42%，石率52%，石粉6%，求砂石混合用量。

石子用量=2649×0．52==1337kg

砂用量=2649×0．42=1131kg

石粉用量=2649×0．06=159kg

(5)耐油混凝土

耐油混凝土，一般由水泥、砂、石、白坩土及水配制而成。或在混凝土中掺化学剂(氢氧化铁、三氧化铁混合剂)配制，计算方法与普通混凝土相同。其确定参数白坩土的用量为水泥用量的30%，白坩土湿润用水为水泥用量的5%，一般水泥强度为31．88兆帕(325号)，用量350kg／m³。

〔计算例〕 耐油泥凝土确定水灰比为0．53，用水量为180千克，砂率38%，水泥密度3．1，砂石混合密度2．65，白坩土比重1．8，砂容重1550kg／m³石子容重1450kg／m³，各材料用量为：

砂石总体积=1－(0．11+0．057+0．18)

=0．65m³

(6)防护混凝土

防护混凝土为有效的防射线(x、a、β、γ射线及中子流等)混凝土。这种混凝土是采用普通水泥或密度较大，水化后含结晶水泥与特重骨料(或含水很多的重骨料)制成。防护混凝土的容重如表5－20所示。

表5－20 防护混凝土的容重

防护混凝土的配合比必须满足下列要求：

①选用骨料密度要大，如重晶石、褐铁矿石、磷化铁矿石或切断的钢棒、片及铸铁碎块等。骨料成分结晶水多的，因为水中氢原子可以吸收射线能量。

②一般医院X光室多采用重晶石混凝土，其密度必须大于3．0。

③重晶石混凝土的水泥用量不宜过大，一般在300千克左右。水泥用量过多时，其容量则下降。

④水灰比控制在0．4－0．5之间，用水量采用170千克为宜。

⑤砂率一般在39%左右。

〔计算例〕 设重晶石混凝土，已知碎石粒径2厘米，砂率39%，水灰比0．5，用水量170kg／m³，水泥强度41．70兆帕(425号)，水泥密度3．1，重晶石(砂)密度4．1，求各材料用量为：

重晶砂石总体积=1－(0．11+0．17)=0．72m³

重晶砂用量=0．72×0．39×4100==1152kg

重晶石用量=0．72×0．61×4100==1800kg