Concrete Mix design: Arte e Ciência - Embalagem Aggregate vs Combined Grading
Agora é hora de começar a discutir o "como fazer" de selecionar agregados para um projeto de mistura de concreto. Você vai descobrir que não há "melhor método" único para agregados doseadores. Métodos de projeto de agregação basicamente se dividem em duas categorias diferentes: os métodos de embalagem de partículas e métodos de classificação combinada. Cada método tem diversas variações e cada variação tem suas próprias forças e fraquezas.Técnicas de empacotamento de partículas pode produzir misturas iniciais que estão muito perto da melhor combinação de materiais, mas estas técnicas são muitas vezes difíceis de usar e exigir quer simuladores de computador caros ou a execução de uma série de testes de peso de unidades de agregados combinados. Por outro lado, técnicas de classificação de agregados combinados muitas vezes pode chegar a 90% do caminho para uma "melhor combinação" usando dados de classificação standardly disponíveis e planilhas simples. A técnica certa para você vai depender dos dados disponíveis e sua situação exata.
Embalagem de partícula
Teorias empacotamento de partículas assumir que a forma de minimizar a demanda de água em concreto é preencher o maior número de espaços entre as partículas agregadas com outras partículas do agregado. Em seguida, uma quantidade mínima de pasta e água será necessária para preencher os espaços remanescentes e produzir um betão viável. Este conceito tem sido aplicado para a indústria de carvão, onde se usam para misturar carvão esmagado com água para formar uma suspensão que pode ser bombeada através de tubagens, e a indústria do asfalto. Na indústria de asfalto, se eles têm uma má classificação combinada que deve adicionar óleo caro.Na indústria de concreto, se temos uma má classificação que adicionar água barato.Adivinha quem está mais preocupado com classificação combinada?
Diagrama Packing Ternary
Todos os sérios tecnólogos de concreto hoje reconhecem a importância de empacotamento de partículas, até mesmo as partículas de tamanho cimento.Trabalhar por Francois de Larrard, Lafarge, Gunar Idorn e por iCrete tem mostrado que a embalagem de partículas pode efetivamente ser utilizada para proporção misturas de concreto. O diagrama embalagem Ternary é uma ferramenta comum utilizada para otimizar empacotamento de partículas. Uma perspectiva oposta no empacotamento de partículas seria olhar para os espaços vazios no agregado combinado. Claro, a densidade máxima agregada implicaria vazios mínimos. Trabalho por Joe Dewar, http://www.mixsim.net/ , e Eric Koehler e Dr. David Fowler, http://www.icar.utexas.edu/publications/108/ICAR% 20108-2F% 20 (Final 20Report%). pdf , examine ambos vazios do agregado combinado ou colar demanda em misturas de concreto para determinar a melhor combinação de materiais. O processo b / bo usado em ACI 211 é uma outra variação do método de vazios por cento.
O maior problema com a embalagem de partículas é optimizado que melhor pode ser determinado combinando fisicamente as partículas do agregado, então pesando-os.Unidade de peso agregado não é uma função linear do percentual de cada agregado.A combinação de dois agregados pode resultar em um material combinado, que é mais pesado do que o material, quer individualmente. Determinar a melhor combinação ou requer pesando um número significativo de amostras globais combinadas ou usar modelos de computador caros para simular o material combinado.
Outro problema é que a densidade máxima misturas de concreto, nem sempre produzir o melhor concreto. Voltar em 1918 no Instituto de Lewis Boletim 1 Duff Abrams disse que um mix projetado pela densidade agregada máxima ou densidade máxima de concreto não produziu o melhor de concreto. Ele escolheu um método baseado na granulometria do agregado - o módulo de finura combinado. Estudos feitos durante o programa SHRP da década de 1990 apareceu para ficar bem no papel ( http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/shrp/shrp-c-624.pdf ), mas a palavra era que uma vez que estas misturas começaram a ser utilizados no campo eram muito duras para lugar. Quando uma mistura de agregados é a densidade máxima, também é um ponto em que existe uma quantidade máxima de contacto agregado para agregado, que deve ser superada de modo a obter uma mistura exequível.
Agora, é evidente que o alvo no empacotamento de partículas não deve ser para alcançar o máximo de densidade, mas algo menos do que o máximo. Esta é uma prática comum na indústria de asfalto. Duff Abrams disse que mais agregado graúdo deve ser incorporado em uma mistura de concreto de uma curva de densidade máxima poderia indicar, mas o resultado disso seria o aumento da procura de pasta para preencher espaços vazios que foram estão ocupadas por areia. Pode haver melhores técnicas, tais como a adição de um ligeiro excesso de argamassa, ou diminuir ligeiramente agregado intermediário, que resultaria em um concreto mais viável.
Combinação Granulométrica de Agregados
A coisa agradável sobre técnicas de classificação de agregados combinados é que granulometria do agregado combinado é fácil de determinar matematicamente. Basta multiplicar cada granulometria do agregado pelo indivíduo por cento desse material em volume, ea resposta aparece magicamente. (Eu sei que o argumento sobre o peso% vs% do volume, mas eu apoio o volume% por razões que serão explicadas em um post mais tarde). Apenas sobre qualquer geek matemática do ensino médio pode escrever uma planilha para calcular granulometria do agregado combinado. Depois de ter um pouco de compreensão sobre a importância de vários tamanhos de partículas agregadas, é fácil reconhecer o que faz uma boa mistura de concreto e que faz uma má combinação. (É claro que você também pode ler meus posts anteriores e futuros sobre granulometria do agregado combinado para aprender esses "segredos".)
Grosseria Fator Chart
Existem muitas abordagens combinadas agregados de classificação, incluindo o gráfico 0.45 poder, baseado no trabalho de Fuller e Thompson, a especificação 8-18 para um por cento indivíduo gráfico retido, e várias curvas de "banana" desenvolvido pela pumpers, Departamento de Transportes, e outros . A curva Bolomey é baseado em granulometria do agregado combinado mais conteúdo cimento. Há também híbridos, tais como mistura de Conveniência Fator de Ken dia, que se baseia em uma superfície específica modificado calculado a partir da classificação, ou Duff Abrams módulo de finura combinado. O Chart Grosseria Factor, desenvolvido pelo meu pai, Jim Shilstone, usa apenas a peneira 3/8 "(9,5 mm) ea peneira # 8 (2,36 milímetros) para dividir o agregado em três classificações de tamanho de partículas, em seguida, determina uma ampla gama de combinações que irão produzir uma boa combinação de agregados.
Um problema com todos os métodos de classificação combinada é que nenhum deles proporciona um componente matemático para compensar a forma de partículas e textura. A maioria das técnicas pode ser modificado com base na orientações relativas à forma e textura, mas é difícil para programar uma orientação em um computador.
Ao longo dos próximos meses, vou estar a discutir cada uma destas técnicas individualmente. No entanto, a coisa mais importante a lembrar é que não importa quão concreto parece em papel . O que importa é a forma como executa concreta no campo . Além disso, os agregados são um produto da natureza e é inerentemente ser variável.Você pode passar meses otimizando combinações de agregados em laboratório, mas cada pá cheia de agregado é diferente, então a combinação de agregados deve permitir variações de cada material e ainda proporcionar uma mistura de concreto de boa qualidade.
Até a próxima,
Jay Shilstone
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