普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

鄭州市市政設(shè)施維修建設(shè)有限公司 徐 璐 楊 豪

普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

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主要闡述混凝土配合比設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及步驟,提出了混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題,為設(shè)計(jì)出最佳混凝土配合比指出方向。

普通混凝土 配合比 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 注意問(wèn)題

一、混凝土配合比設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

1. 滿足強(qiáng)度要求?；炷恋馁|(zhì)量以抗壓強(qiáng)度指標(biāo)為主要依據(jù)。影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素有：水泥強(qiáng)度等級(jí)、水灰比、骨料種類及級(jí)配等。

水泥強(qiáng)度等級(jí):水泥強(qiáng)度等級(jí)大致代表了水泥的活性,即在相同配合比的情況下,水泥強(qiáng)度等級(jí)越高,混凝土的強(qiáng)度等級(jí)也越高。在混凝土配合比設(shè)計(jì)中,主要從經(jīng)濟(jì)合理的角度來(lái)選擇水泥強(qiáng)度等級(jí),那只能靠在配合比設(shè)計(jì)中調(diào)整比例,摻加外加劑等綜合性措施加以解決。

水灰比:混凝土單位體積中所用水的重量和水泥的重量比被稱為水灰比。水灰比越大,混凝土的強(qiáng)度越低,為此,在滿足和易性的前提下,混凝土用水量越少越好,這是混凝土配合比設(shè)計(jì)中的一條基本原則。

骨料的種類及級(jí)配:砂子、石子在混凝土中起骨架作用,因此統(tǒng)稱骨料。砂石由石材的品種、顆粒級(jí)配、含泥量、堅(jiān)固性、有害物質(zhì)等指標(biāo)來(lái)表示它的質(zhì)量。砂石質(zhì)量越好,配制的混凝土質(zhì)量越好。當(dāng)骨料級(jí)配良好,砂率適中時(shí),由于組成了密實(shí)骨架,可使混凝土獲得較高的強(qiáng)度。

2. 良好的和易性。混凝土的和易性是指混凝土拌合物易于施工操作，并獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的混凝土性能。不同類型的構(gòu)件,對(duì)和易性的要求在施工驗(yàn)收規(guī)范中已有規(guī)定,但還要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備條件和管理水平來(lái)確定。影響混凝土和易性的因素主要是用水量。增加用水量,混凝土的坍落度增加,混凝土的強(qiáng)度下降。使用減水劑是改善混凝土和易性最經(jīng)濟(jì)合理和有效的方法。

3. 具有耐久性?；炷聊途眯允侵附Y(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限內(nèi)，在各種環(huán)境條件作用下，不需要額外的費(fèi)用加固處理而保持其安全性、正常使用和可接受的外觀能力。提高混凝土的耐久性,須在配合比設(shè)計(jì)中考慮采取相應(yīng)的措施,如避免或減輕堿集料反應(yīng)，水泥品種和強(qiáng)度等級(jí)的選擇,砂石級(jí)配和砂率的調(diào)整,防止混凝土的凍融破壞，也可以使用混凝土外加劑和摻合料來(lái)提高混凝土的耐久性。

4. 保證混凝土質(zhì)量的前提下，確保經(jīng)濟(jì)性。混凝土配合比的設(shè)計(jì)應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下,節(jié)約工料確保經(jīng)濟(jì)性。水泥是混凝土中價(jià)值最高的材料,節(jié)約水泥用量是混凝土配合比設(shè)計(jì)中的一個(gè)主要目標(biāo),采用合理的措施達(dá)到綜合性的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)才是可行的。主要方法有：使用混凝土外加劑、摻合料、減水劑既可以改善混凝土的和易性,也可以達(dá)到節(jié)約水泥的目的。摻加粉煤灰可以代替部分水泥,并改善混凝土的性能。加強(qiáng)技術(shù)管理,提高混凝土的勻質(zhì)性。根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳笆|(zhì)量情況采用合理砂率和骨料級(jí)配。

二、混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟

普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法和步驟,應(yīng)遵守國(guó)家建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JGJ55-2000）普混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程。該標(biāo)準(zhǔn)給出了許多全國(guó)性統(tǒng)一用的技術(shù)參數(shù),如混凝土試配強(qiáng)度計(jì)算公式、混凝土用水量選用表、混凝土砂率選用表等。設(shè)計(jì)中主要步驟如下：

1. 計(jì)算混凝土配制強(qiáng)度，并求出相應(yīng)的水灰比。根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)fcu,k和標(biāo)準(zhǔn)差σ（混凝土強(qiáng)度等級(jí)不大于C25時(shí)不小于2.5MPa,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不小于C30時(shí)不小于3.0MPa;無(wú)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)按國(guó)標(biāo)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定取用）計(jì)算混凝土的配制強(qiáng)度f(wàn)cu,o≥fcu,k+1.645σ;然后根據(jù)混凝土的配制強(qiáng)度f(wàn)cu,o和水泥的實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)fce及回歸系數(shù)αa,αb計(jì)算水灰比:W/

C=αafce/（fcu,o+αaαbfce）

=0.48fce/（fcu,o+0.48×0.33fce）=0.48fce/（fcu,o+0.158fce）。

2. 選取每立方米混凝土的用水量，并計(jì)算出每立方米混凝土的水泥用量。通過(guò)第一步計(jì)算的水泥比就可以根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》給出的用水量參考數(shù)據(jù)或自己的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出水泥用量。

3. 選取砂率，計(jì)算粗骨料和細(xì)骨料的用量，并提出供試配用的計(jì)算配合比。砂率是砂子的用量和砂石總重量之比,當(dāng)無(wú)使用經(jīng)驗(yàn)時(shí)可參考《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》給出的參考值。最后按假定容重法計(jì)算砂石的重量,假定容重的計(jì)算依據(jù)是以混凝土的容重為單位體積中的水、水泥、砂子、石子重量的總和,無(wú)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),可取2400kg/m3～2480kg/m3,如加引氣劑或粉煤灰容重有所下降。根據(jù)以上計(jì)算提出供試配用的計(jì)算配合比。

4. 混凝土配合比試配?；炷潦嵌喾N材料組成的非勻質(zhì)材料,水泥是一種活性膠凝材料,計(jì)算出來(lái)的配合比是依據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)計(jì)算出來(lái)的理論數(shù)值,它與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件之間有較大的偏差,所以必須用生產(chǎn)中使用的各種原材料,通過(guò)混凝土的試配來(lái)檢驗(yàn)計(jì)算出來(lái)的配合比性能是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5. 混凝土配合比調(diào)整。通過(guò)前面的試配工作,要對(duì)基準(zhǔn)混凝土配合比作二次修正（強(qiáng)度修正和容重修正）,才能最終確定實(shí)際使用的施工配合比。

6. 混凝土配合比確定。根據(jù)試驗(yàn)得出的混凝土28d強(qiáng)度與其對(duì)應(yīng)的灰水比（C/W）關(guān)系,用作圖法或計(jì)算法求出與配制強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的灰水比,用此灰水比的倒數(shù)（水灰比）重新計(jì)算出來(lái)的配合比就是經(jīng)過(guò)強(qiáng)度修正的配合比。先計(jì)算根據(jù)試配結(jié)果對(duì)應(yīng)水灰比的實(shí)測(cè)容重與假定容重的比值K,再將每種材料用量均乘以修正系數(shù)K,即得出最終的施工配合比。

三、配合比設(shè)計(jì)中需注意的問(wèn)題

1. 配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作應(yīng)充分。

2. 區(qū)分?jǐn)?shù)理統(tǒng)計(jì)及非數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定混凝土強(qiáng)度的不同。對(duì)于一般單位而言，在一個(gè)工程中通常只有混凝土配合比，加之管理不到位，也往往用于要求非數(shù)理統(tǒng)計(jì)的工程部位，結(jié)果只能出現(xiàn)混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的結(jié)果。所以混凝土配合比設(shè)計(jì)中要注意區(qū)分?jǐn)?shù)理統(tǒng)計(jì)及非數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定混凝土強(qiáng)度的不同。

3. 在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)注重經(jīng)濟(jì)效益。在規(guī)范要求允許的條件下，應(yīng)配制不同的配合比，從經(jīng)濟(jì)、工作性能、質(zhì)量等方面綜合考慮擇優(yōu)選用，并應(yīng)針對(duì)不同施工部位、不同評(píng)定方法給予適當(dāng)調(diào)整，盡量避免凡是同一強(qiáng)度均使用一個(gè)配合比的做法。

[1] 苗國(guó)峰.普通混凝土配合比設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2007，(16)

[2] 宋波. 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)及試配[J]. 江蘇建材, 2009, (02)