王亞閣

【摘 要】為滿足工程需要，論文結(jié)合混凝土配合比設(shè)計(jì)的要素，在混凝土配合比設(shè)計(jì)基本原則的基礎(chǔ)上，從配合比“設(shè)計(jì)、試配、調(diào)整”三個(gè)方面，詳細(xì)地闡述了混凝土配合比設(shè)計(jì)的全過(guò)程。

【Abstract】In order to meet the needs of the project， the whole process of concrete mix design is expounded in detail from three aspects of "design， trial and adjustment"， according to the elements of concrete mix ratio design and the basic principle of concrete mix proportion design.

【關(guān)鍵詞】混凝土；配合比；優(yōu)化設(shè)計(jì)

【Keywords】concrete； mix ratio； optimization design

【中圖分類號(hào)】TU528 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）02-0194-03

1引言

混凝土作為重要的建筑施工材料，多用于建設(shè)工程的重要部位，優(yōu)化設(shè)計(jì)混凝土配合比，不僅對(duì)于保證工程質(zhì)量和便于工程施工具有重大意義，而且從節(jié)約材料方面具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。

2 混凝土配合比設(shè)計(jì)概述及原材料選擇

混凝土是由水泥、砂子、石子及水等構(gòu)成，混凝土中各組成材料之間的比例關(guān)系稱為混凝土配合比，確定這種數(shù)量比例關(guān)系的工作，稱為混凝土配合比設(shè)計(jì)?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)預(yù)拌混凝土性能的一個(gè)重要過(guò)程，也是保證預(yù)拌混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)?；炷潦┕づ浜媳仁且栽囼?yàn)配合比為基礎(chǔ)確定的，而試驗(yàn)配合比是在確定了混凝土試配強(qiáng)度后，按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)確定。

2.1 混凝土配合比設(shè)計(jì)依據(jù)

混凝土配合比，參照現(xiàn)行《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》[1]（JGJ55-2011），并應(yīng)通過(guò)設(shè)計(jì)和試配確定。試配時(shí)應(yīng)使用施工中實(shí)際采用的原材料，配制的混凝土拌合物的和易性、凝結(jié)時(shí)間等應(yīng)滿足《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》[2]（GB/T 50080-2016）中相應(yīng)條款的要求，制成的混凝土試件應(yīng)符合強(qiáng)度、耐久性等質(zhì)量要求。

2.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)要求

混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下四項(xiàng)基本要求[3]，即：①滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)要求和混凝土試配強(qiáng)度；②滿足混凝土施工所要求的坍落度、和易性；③滿足工程所處環(huán)境對(duì)混凝土耐久性的要求；④符合經(jīng)濟(jì)性原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本。

2.3 原材料的選擇

2.3.1 水泥

水泥是決定混凝土強(qiáng)度等級(jí)的主要膠凝材料，具有粘結(jié)和填充粗骨料空隙的作用，同時(shí)為了降低成本，應(yīng)在強(qiáng)度滿足施工要求的條件下，盡量減少水泥用量。本次設(shè)計(jì)選用河北燕新P.O 42.5水泥，所檢指標(biāo)符合相關(guān)規(guī)范中的技術(shù)要求。

2.3.2 骨料

骨科必須堅(jiān)硬、致密、耐久、無(wú)裂隙。混凝土的細(xì)骨料：粒徑在0.16～5mm之間的骨料。按形成條件分為天然砂、人工砂；按細(xì)度模數(shù)分為粗砂、中砂、細(xì)砂和特細(xì)砂。本次設(shè)計(jì)選用的是淶水天然砂，中砂，含泥量≤3%?；炷恋拇止橇希毫酱笥?mm的骨料。普通混凝土常用卵石和碎石作粗骨料。本次設(shè)計(jì)選用的是淶水5～25mm連續(xù)級(jí)配的碎石，含泥量≤1%。

2.3.3 摻合料

摻合料包括粉煤灰和礦粉，混凝土中加入摻合料能降低混凝土的水化熱，防止出現(xiàn)裂縫，同時(shí)還能減少膠凝材料中水泥用量，節(jié)約成本。本次設(shè)計(jì)選用的是Ⅱ級(jí)F類粉煤灰和S95級(jí)高爐礦渣粉。

2.3.4 外加劑

為了提高混凝土的施工性能、加快施工進(jìn)度，改善混凝土拌合物的和易性，可在混凝土中加入少量的外加劑。本次設(shè)計(jì)選用的是聚羧酸高性能減水劑。

2.4 混凝土配合比設(shè)計(jì)原則

混凝土配合比設(shè)計(jì)就是確定水泥、水、砂與石用量之間的比例關(guān)系。水膠比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)基本參數(shù)。基本參數(shù)確定的原則：在滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土的水膠比，在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的種類和規(guī)格確定單位用水量；砂率應(yīng)以砂在骨料中的數(shù)量填充石子空隙后略有富余的原則來(lái)確定。

3 混凝土配合比計(jì)算

混凝土配合比設(shè)計(jì)，以計(jì)算1m3混凝土中各組成材料用量為基準(zhǔn)，計(jì)算時(shí)骨料應(yīng)以干燥狀態(tài)為準(zhǔn)。本文以C25混凝土配合比為例進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算。

3.8 確定砂石重量（質(zhì)量法）

mf0+mc0+mg0+ms0+mw0=mcp（8）

式中：mf0——每立方米混凝土的摻合料用量；

mc0——每立方米混凝土的水泥用量；

mg0——每立方米混凝土的粗骨料用量；

ms0——每立方米混凝土的細(xì)骨料用量；

mw0——每立方米混凝土的用水量；

mcp——每立方米混凝土拌合物的假定重量，其值可取2350～2450kg/m3。

取mcp=2400 kg/m3，經(jīng)計(jì)算得，砂、石重量分別為852kg/m3、1084kg/m3。

3.9 設(shè)計(jì)理論配合比確定

經(jīng)試配，混凝土拌合物和易性良好，無(wú)泌水、離析現(xiàn)象，坍落度滿足設(shè)計(jì)要求。因此，確定設(shè)計(jì)的理論配合比為基準(zhǔn)配合比。

4 試配調(diào)整與配合比確定

4.1 配合比試拌

混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)采用三個(gè)不同水膠比的配合比，另外兩個(gè)宜較基準(zhǔn)配合比的水膠比分別增加和減少0.05，用水量應(yīng)與基準(zhǔn)配合比相同，砂率可分別增加和減少1%，得到不同水膠比的配合比如表2所示。

4.2 試配結(jié)果

經(jīng)試配，三個(gè)水膠比的配合比，拌合物的和易性良好，試配結(jié)果如表3所示，不同水膠比的28d抗壓強(qiáng)度如圖1所示。

根據(jù)試配結(jié)果，三組試配配合比抗壓強(qiáng)度與水膠比有很好的相關(guān)性，試配編號(hào)為01的配合比，28d齡期抗壓強(qiáng)度達(dá)不到配制強(qiáng)度要求；試配編號(hào)為02的配合比略大于配制強(qiáng)度；試配編號(hào)為03的配合比，水泥用量較大，不利于節(jié)約工程成本。因此，選用試配編號(hào)為02的配合比作為工程實(shí)際施工配合比。

混凝土配合比是決定混凝土強(qiáng)度的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，合理的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)在符合相關(guān)規(guī)范中對(duì)強(qiáng)度、耐久性、和易性和經(jīng)濟(jì)性等要求的前提下，確定各種材料的用量，獲得最為經(jīng)濟(jì)、適用的混凝土配合比?；炷僚浜媳葍?yōu)化設(shè)計(jì)是在理論、經(jīng)驗(yàn)雙重指導(dǎo)下的實(shí)踐性過(guò)程，為了滿足不同工程所需混凝土的要求，還應(yīng)對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，才能使其設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。

【參考文獻(xiàn)】

【1】JGJ 55-2011.普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程[S].

【2】GB/T 50080-2016.普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].

【3】張承志.商品混凝土[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.endprint