普通混凝土配合比設(shè)計(jì)中主要參數(shù)的確定及計(jì)算

劉軍

(勝利油田檢測(cè)評(píng)價(jià)研究有限公司，山東 東營(yíng) 257000)

混凝土是由膠凝材料、水、粗細(xì)集料以及必要時(shí)摻入化學(xué)外加劑和礦物摻合料，按一定的比例配合，經(jīng)攪拌、搗實(shí)成型、養(yǎng)護(hù)硬化而成的一種人造石材?；炷僚浜媳仁巧a(chǎn)、施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，確定配合比中的主要參數(shù)，對(duì)保證混凝土工程質(zhì)量和節(jié)約資源具有重要意義。

1 混凝土配合比中主要參數(shù)的確定

1.1 混凝土配制強(qiáng)度

混凝土配制強(qiáng)度對(duì)生產(chǎn)施工的混凝土強(qiáng)度應(yīng)具有充分的保證率?；炷僚渲茝?qiáng)度的確定關(guān)鍵是確定混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，當(dāng)具有1個(gè)月～3個(gè)月的同一品種、同一強(qiáng)度等級(jí)混凝土的強(qiáng)度資料，且試件組數(shù)不小于30時(shí)，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》進(jìn)行計(jì)算;無(wú)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料室，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差的取值要按照混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)范圍進(jìn)行。配制強(qiáng)度除應(yīng)滿足《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》要求外，還要滿足耐久性、抗蝕性和特殊工程(如水下)、特殊氣候條件下的要求。計(jì)算時(shí)先按規(guī)程中的公式計(jì)算，再查其它要求確定。

1.2 水膠比

混凝土水膠比的確定關(guān)鍵是確定膠凝材料28天膠砂抗壓強(qiáng)度，然后按照規(guī)程中的公式進(jìn)行代入計(jì)算。而確定膠凝材料28天膠砂抗壓強(qiáng)度首先確定水泥28天膠砂抗壓強(qiáng)度，可實(shí)測(cè)，試驗(yàn)方法按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》執(zhí)行;當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)，可按水泥強(qiáng)度等級(jí)值與對(duì)應(yīng)富余系數(shù)的乘積計(jì)算確定。按計(jì)算出的水膠比值，不僅要能滿足強(qiáng)度要求，還要滿足耐久性、特殊工程、特殊氣候條件的要求。計(jì)算時(shí)先按公式計(jì)算再查其它要求確定。

1.3 外加劑用量

一般情況外加劑成品不能直接應(yīng)用于混凝土中，試驗(yàn)室應(yīng)進(jìn)行適應(yīng)性試驗(yàn)，一定要評(píng)定合格后方能使用。好的外加劑，摻量低，減水效果好，含堿量低，拌制的混凝土和易性好，在一定時(shí)間內(nèi)塌落度損失小，早期強(qiáng)度高。如果試拌的混凝土流動(dòng)性、粘聚性、保水性差，塌落度損失快，不要使用。可采用以下方法進(jìn)行考察:混凝土拌和好后，堆成一個(gè)錐體，錐體周?chē)荒芤?jiàn)到泌漿，更不能見(jiàn)到泌水，石子應(yīng)淹沒(méi)在砂漿中，無(wú)露石。在坍落度試驗(yàn)提筒后，坍錐曲線應(yīng)圓順，似倒扣鐵鍋，不能成“草帽”狀。試驗(yàn)選定時(shí)，常為小樣，成批到貨后，一定要驗(yàn)證其與小樣品質(zhì)量是否一致。混凝土中外加劑的用量以膠凝材料用量與外加劑摻量的乘積來(lái)確定。

1.4 砂率

砂率對(duì)混凝土拌合物性能影響較大，應(yīng)根據(jù)砂石料種類、技術(shù)性能和混凝土拌合物性能結(jié)合施工工藝、工程特點(diǎn)綜合確定?；炷辽奥实拇_定要根據(jù)坍落度值來(lái)確定。對(duì)于細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)地減少或增大砂率;采用人工砂配制混凝土?xí)r，砂率可適當(dāng)增大;當(dāng)只用一個(gè)單粒級(jí)粗骨料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大。對(duì)于有特殊要求的混凝土，其砂率的選用還應(yīng)符合相應(yīng)的要求，以滿足施工性能、其它力學(xué)性能、長(zhǎng)期性能和耐久性能的要求。

2 混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本步驟

2.1 確定計(jì)算配合比

按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》的規(guī)定，對(duì)混凝土配合比進(jìn)行計(jì)算，依次確定混凝土配制強(qiáng)度、水膠比、用水量、膠凝材料、礦物摻合料和水泥、外加劑的用量、砂率、粗細(xì)骨料用量。

2.2 試拌配合比

在試拌調(diào)整過(guò)程中，在計(jì)算配合比的基礎(chǔ)上，保持水膠比不變，盡量采用較少的膠凝材料用量，以節(jié)約膠凝材料為原則，通過(guò)調(diào)整外加劑用量和砂率，使混凝土拌合物坍落度及和易性等性能能滿足施工要求，提出試拌配合比。

2.3 混凝土配合比的試配

混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)的目的是通過(guò)三個(gè)不同水膠比的配合比的比較，得到滿足配制強(qiáng)度要求、膠凝材料用量經(jīng)濟(jì)合理的配合比。因此強(qiáng)度試驗(yàn)在混凝土拌合物調(diào)整適宜后開(kāi)始，采用三個(gè)不同水膠比的配合比，其中一個(gè)應(yīng)為試拌配合比，另外兩個(gè)配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加和減少0.05(高強(qiáng)混凝土要求分別增加和減少0.02)，用水量應(yīng)與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1%。也就是說(shuō)采用三個(gè)不同水膠比的配合比的混凝土拌合物性能應(yīng)維持不變，即維持用水量不變，增加和減少膠凝材料用量，并相應(yīng)減少和增加砂率，外加劑摻量也進(jìn)行微量的減少和增加。

2.4 進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

一般情況下，混凝土強(qiáng)度試件對(duì)28d齡期進(jìn)行抗壓試驗(yàn);當(dāng)規(guī)定采用60d或90d等其他齡期的設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，混凝土強(qiáng)度試件應(yīng)在相應(yīng)的齡期進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。

2.5 回歸分析

通過(guò)用三個(gè)試配的抗壓強(qiáng)度(y值)和膠水比(x值)進(jìn)行一元回歸分析，建立回歸方程。

2.6 重新計(jì)算水灰比

用配制強(qiáng)度代入回歸方程，計(jì)算出相應(yīng)的水灰比。

2.7 計(jì)算理論配合比，并經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證

以用回歸方程計(jì)算出的水灰比、參照原相應(yīng)的設(shè)計(jì)結(jié)果，綜合確定新的配合比，并制作1組試件，驗(yàn)證28天的抗壓強(qiáng)度，同時(shí)應(yīng)驗(yàn)證坍落損失和拌合物密度。

2.8 確定施工理論配合比

根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，確定施工理論配合比。

3 結(jié)束語(yǔ)

普通混凝土配合比設(shè)計(jì)適用范圍廣泛，除一些專業(yè)工程以及特殊構(gòu)筑物的混凝土外，一般混凝土工程都可以采用。進(jìn)行普通混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮混凝土配制強(qiáng)度、耐久性能、施工工藝、有無(wú)特殊要求、經(jīng)濟(jì)合理等諸多因素，設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理經(jīng)濟(jì)、的施工理論配合比，從而保證混凝土工程質(zhì)量和節(jié)約成本。