論新舊《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》的差異

摘要：鮑羅米公式揭示了普通混凝土拌合物水膠比W/B與其

28d抗壓強度fcu，0、膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb之間的函數(shù)關(guān)系，本文從鮑羅米公式的變化入手對《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》進(jìn)行研究，指出新規(guī)程（JGJ55-2011）較舊規(guī)程（JGJ55-2000）的改進(jìn)之處，并指出新規(guī)程可能存在的問題。

關(guān)鍵詞：混凝土 強度 水膠比

《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55-2011（以下簡稱“新規(guī)程”）從2011年12月1日開始實施，JGJ 55-2000（以下簡稱“舊規(guī)程”）同時廢止。比對新規(guī)程和舊規(guī)程，發(fā)現(xiàn)鮑羅米公式（新規(guī)程中的公式5.1.1，舊規(guī)程中的公式5.0.3-1）發(fā)生了以下變化：

①舊規(guī)程公式中的fce（水泥28d抗壓強度實測值）被新規(guī)程公式中的fb（膠凝材料28d膠砂抗壓強度，可實測）代替。②回歸系數(shù)αa、αb的取值作了重要調(diào)整。

鮑羅米公式的上述變化意義何在？本文就該問題發(fā)表一些看法。

1 關(guān)于用膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb代替水泥28d抗壓強度fce的意義

舊規(guī)程在7.1抗?jié)B混凝土、7.3高強混凝土、7.4泵送混凝土、7.5大體積混凝土等章節(jié)均提到混凝土中摻加礦物摻合料問題，但舊規(guī)程鮑羅米公式采用水泥28d抗壓強度實測值fce參與計算，未提及混凝土中摻加礦物摻合料時如何計算問題，使得依據(jù)舊規(guī)程進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計時若摻加礦物摻合料便無法計算，不得不引用其他標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)程）進(jìn)行計算。混凝土拌合物中摻加礦物摻合料可顯著改變混凝土拌合物的性能，降低混凝土的成本，是目前的普遍做法，舊規(guī)程存在的上述缺陷使得舊規(guī)程無法滿足目前的實際需要。

新規(guī)程中鮑羅米公式采用膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb參與計算，并在新規(guī)程“術(shù)語與符號”中明確了膠凝材料是“混凝土中水泥和活性礦物摻合料的總稱”，膠凝材料用量是“每立方米混凝土中水泥和活性礦物摻合料用量之和”，膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb=γfγsfce(公式5.1.3)，fce=γc*fce.g(公式5.1.4)，這樣，使得水泥的強度等級fce.g、水泥的強度富余系數(shù)γc、粉煤灰對水泥強度的影響系數(shù)γf、粒化高爐礦渣粉對水泥強度的影響系數(shù)γs等參數(shù)均可直接帶入鮑羅米公式參與計算，解決了舊規(guī)程無法解決的問題，使得按新規(guī)程進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計思路清晰，計算準(zhǔn)確。

新規(guī)程5.1.1條明確了膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb的實測方法，使得膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb不僅可以根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，而且還可通過檢測手段實測，進(jìn)一步提高了混凝土配合比設(shè)計的準(zhǔn)確性。

2 調(diào)整回歸系數(shù)取值的意義

新規(guī)程調(diào)整鮑羅米公式回歸系數(shù)的取值后，與舊規(guī)程相比會產(chǎn)生什么差異？對混凝土配合比設(shè)計會產(chǎn)生什么影響？要搞清楚該問題，需借助函數(shù)圖象：

2.1 對鮑羅米公式進(jìn)行運算，可得到下列公式：

fcu，0=■（1-ab） 公式1（將fb改為fce后適用于舊規(guī)程）

2.2 根據(jù)公式1利用Excel計算出各種骨料（碎石、卵石）、各強度等級水泥各水膠比對應(yīng)的混凝土抗壓強度fcu.0備用。計算用表格式見附表1。

①計算水膠比范圍為0.30～0.68。②按新規(guī)程、舊規(guī)程分別計算。按新規(guī)程計算時為各水膠比對應(yīng)的混凝土抗壓強度fcu.0；按舊規(guī)程計算時為各水灰比對應(yīng)的混凝土抗壓強度fcu.0。③為了便于比對，假定水泥的強度富余系數(shù)γc=1，水泥中不摻加礦物摻合料（即令新規(guī)程鮑羅米公式中的fb=舊規(guī)程鮑羅米公式中的fce=水泥強度等級fce.g，這樣計算的數(shù)據(jù)才有可比性）。

2.3 利用word2007“圖表/帶平滑線和數(shù)據(jù)標(biāo)記的散點圖”功能，使用用表1計算出的數(shù)據(jù)繪制函數(shù)圖象（右鍵點擊生成的散點圖/編輯數(shù)據(jù)，將用表1計算的數(shù)據(jù)粘貼到自動彈出的Excel表格中，然后設(shè)置坐標(biāo)軸格式，函數(shù)圖象自動生成）。該函數(shù)圖象是各種骨料（碎石、卵石）、各強度等級膠凝材料（或水泥）各水膠比（各水灰比）對應(yīng)的混凝土強度的關(guān)系曲線（簡稱“W/B-fcu.0關(guān)系圖”），附圖1是按舊規(guī)程及回歸系數(shù)繪制的函數(shù)圖象，附圖2是按新規(guī)程及回歸系數(shù)繪制的函數(shù)圖象；圖中縱軸為fcu.0，單位為MPa；橫軸為W/B值。

比對附圖1、附圖2，區(qū)別一目了然：①fcu，0隨W/B值的增大而降低，附圖1、附圖2一致。②fcu，0隨fb（舊規(guī)程中的fce）的增大而增大，附圖1、附圖2一致。③骨料種類對fcu，0的影響附圖1、附圖2明顯不一致。按新規(guī)程，骨料種類對fcu，0的影響不大于0.5Mpa，用卵石時fcu，0較高；按舊規(guī)程，骨料種類對fcu，0的影響很大，用碎石時fcu，0高5MPa以上。

新、舊規(guī)程使用碎石時計算的fcu，0基本一致（誤差不大于1MPa），即：舊規(guī)程使用卵石時計算的強度明顯偏低。

亦即：新規(guī)程調(diào)整鮑羅米公式回歸系數(shù)的取值后，與舊規(guī)程相比，用卵石配制混凝土?xí)r，配制同強度混凝土，新規(guī)程計算的水灰比大了一點（水泥用量減少了）；配制同水灰比混凝土，按新規(guī)程計算所得的混凝土抗壓強度fcu.0明顯提高。新規(guī)程調(diào)整鮑羅米公式回歸系數(shù)的取值后，與舊規(guī)程相比，用碎石配制混凝土，各參數(shù)無明顯變化。

3 結(jié)語

3.1 新規(guī)程解決了用舊規(guī)程無法解決的問題。新規(guī)程思路清晰，計算準(zhǔn)確，易于操作。

3.2 骨料的種類（碎石或卵石）對混凝土28d抗壓強度的影響綜合在回歸系數(shù)αa、αb中。按照新規(guī)程，膠凝材料相同，水膠比相同時，用碎石拌制的混凝土的強度與用卵石拌制的混凝土的強度差異不大（不大于0.5Mpa）。

3.3 鮑羅米公式中的回歸系數(shù)αa、αb是在大量試驗驗證數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行回歸分析取得的（新規(guī)程條文說明5.1.1-5.1.4，舊規(guī)程條文說明5.0.4）。骨料種類對混凝土28d抗壓強度的影響在新規(guī)程與舊規(guī)程中存在很大差異。骨料種類到底是如何影響混凝土28d抗壓強度的，影響有多大，該問題還有待進(jìn)一步研究、確認(rèn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ 55-2011.

[2]《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ 55-2000.

[3]《鮑羅米公式的推導(dǎo)及試配分析》，《福建建設(shè)科技》，2005年01期.

作者簡介：任建鋒（1967-），男，陜西商洛人，學(xué)士，工程師，研究方向為建筑工程管理。