淺議水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

申李斌

摘要：水泥混凝土是公路、橋梁等建筑工程的主要組成材料。建筑工程中的水泥混凝土配比，主要是用水泥、粗集料、細(xì)集料和水按一定比例配比而成。本文對(duì)水泥混凝土配合比設(shè)計(jì),以及設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土 ； 配合比設(shè)計(jì)；注意問(wèn)題

中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑行業(yè)的不斷崛起，水泥混凝土材料在建筑工程中的應(yīng)用比例也越來(lái)越大，因此，水泥混凝土配比技術(shù)的重要性也隨之加大。對(duì)于水泥混凝土來(lái)說(shuō)，如果配比的方式不正確，就會(huì)使混凝土的強(qiáng)度下降，嚴(yán)重的甚至?xí)苯訉?dǎo)致工程事故；而良好的水泥混凝土配合比既能節(jié)約水泥用量，又能增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，從而提高建筑工程質(zhì)量。

1.工程概況

南水北調(diào)中線一期工程總干渠雙洎河渡槽段（SH（3）131+531.4～SH（3）133+380.8）工程，位于河南省新鄭市境內(nèi)，總長(zhǎng)度1.8494km，其中渠道長(zhǎng)度0.7724km，建筑物長(zhǎng)度1.077km。

本渠段共有各類建筑物6座，其中：河渠交叉1座，左岸排水1座，鐵路交叉1座，公路橋1座，節(jié)制閘1座，退水閘1座。本設(shè)計(jì)單元由雙洎河渡槽進(jìn)口明渠段、雙洎河渡槽工程、渡槽出口明渠段組成，進(jìn)出口明渠總長(zhǎng)772.4m，其中進(jìn)口明渠段長(zhǎng)150m，出口明渠長(zhǎng)622.4m，被新密鐵路渠倒虹工程分隔成2 段, 鐵路渠倒虹進(jìn)口前326 m, 倒虹出口至本設(shè)計(jì)單元終點(diǎn)長(zhǎng)296.4m,均為填方渠道,其中全填方段576.8 m,半挖半填渠道195.6m，最大填高23.2m。雙洎河渡槽主要建筑物由進(jìn)口至出口依次為：進(jìn)口漸變段、進(jìn)口連接段、進(jìn)口節(jié)制閘、槽身段、出口檢修閘、出口漸變段，總長(zhǎng)810m，設(shè)計(jì)流量305m?/s，加大流量365m?/s。

另有退水閘布置在進(jìn)口前總干渠右岸。進(jìn)口漸變段，長(zhǎng)45m，左岸為圓弧墻加設(shè)1:2貼坡與總干渠1:2邊坡相連；右岸為直墻接圓弧墻與退水閘閘室邊墻相連接。進(jìn)口連接段，長(zhǎng)20m，邊墻為扶壁式擋土墻,中間導(dǎo)流墩為整體結(jié)構(gòu)，首端為一圓弧直墻，圓弧半徑1m , 末端分為兩墻，分別與節(jié)制閘兩縫墩相接。進(jìn)口節(jié)制閘閘室段，長(zhǎng)25m，閘室為一開(kāi)敞式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用弧形鋼閘門控制。閘室共4 孔，兩聯(lián)，單孔凈寬7m。

槽身段，長(zhǎng)655m，其中閘渡連接段長(zhǎng)55m，跨河梁式渡槽長(zhǎng)600m，梁式渡槽槽身采用應(yīng)力混凝土矩形槽結(jié)構(gòu)型式，每聯(lián)兩槽，共4槽，單槽凈寬7m，槽高7.9m，槽身比降為l／5800。下部支承采用鋼筋混凝土空心墩，基礎(chǔ)為樁基，樁徑1.8m。出口檢修閘長(zhǎng)15m，閘室為一開(kāi)敞式鋼筋混凝土箱基結(jié)構(gòu)。閘室共4孔，兩聯(lián)，閘室單孔凈寬7m。

2.水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)考慮因素

2.1混凝土配合比設(shè)計(jì)的項(xiàng)目

混凝土配合比設(shè)計(jì)的項(xiàng)目包括：原材料品種優(yōu)選與品質(zhì)試驗(yàn)（水泥、粉煤灰、骨料、外加劑、拌合水）、混凝土最優(yōu)砂率試驗(yàn)、混凝土單位用水量試驗(yàn)、混凝土水膠比、粉煤灰摻量與抗壓強(qiáng)度關(guān)系試驗(yàn)、混凝土力學(xué)性能（包括抗壓、劈拉等）試驗(yàn)、混凝土變形性能（包括極限拉伸、彈性模量等）試驗(yàn)、混凝土耐久性能試驗(yàn)、混凝土熱學(xué)性能試驗(yàn)等。

2.2混凝土施工配合比選定原則

混凝土配合比在滿足混凝土有關(guān)抗壓、抗?jié)B、抗凍和抗裂等主要設(shè)計(jì)指標(biāo)、強(qiáng)度保證率、均質(zhì)性指標(biāo)和施工和易性的同時(shí)，盡可能采取先進(jìn)的施工方法，減少混凝土用水量，降低混凝土水泥用量，以利于溫控防裂。

2.3混凝土配合比設(shè)計(jì)用原材料檢驗(yàn)

混凝土配合比設(shè)計(jì)用原材料中的水泥、粉煤灰、細(xì)骨料、粗骨料、水及外加劑必須符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及招標(biāo)文件規(guī)定。在混凝土配合比試驗(yàn)前進(jìn)行全面檢驗(yàn)，待檢驗(yàn)符合有關(guān)要求后進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)。

2.4混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟

根據(jù)設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度、耐久性等指標(biāo)，選擇混凝土的水膠比，大體積建筑物內(nèi)部混凝土膠凝材料最低用量通過(guò)試驗(yàn)確定，通過(guò)試驗(yàn)選定粉煤灰摻量和其它外摻料用量，混凝土中總堿含量控制在范圍之內(nèi)?；炷恋乃涠?，根據(jù)建筑物的性質(zhì)、鋼筋含量、混凝土運(yùn)輸、澆筑方法和氣候條件決定，盡量采用小的塌落度。根據(jù)設(shè)計(jì)坍落度、粗骨料最大粒徑，選擇混凝土所需單位用水量；采用絕對(duì)體積法計(jì)算各類骨料用量，通過(guò)試拌合調(diào)整確定施工用混凝土配合比。

2.5 配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)進(jìn)度

混凝土配合比試驗(yàn)前14天，向監(jiān)理人提交一份混凝土配合比試驗(yàn)計(jì)劃，并按照批準(zhǔn)的混凝土配合比試驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行配合比試驗(yàn)。

在混凝土開(kāi)始施工前28d內(nèi)將混凝土配合比試驗(yàn)成果提交監(jiān)理人批準(zhǔn)，在施工過(guò)程中，需要改變經(jīng)監(jiān)理人批準(zhǔn)的混凝土配合比，必須重新得到監(jiān)理人批準(zhǔn)。

3.水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)的主要目的，是保證混凝土硬化后的強(qiáng)度和所要求的其它性能和耐久性，并且滿足施工工藝易于操作而又不遺留隱患的工作性。水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，就是根據(jù)其目的選用合適的材料，并且對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行試配、調(diào)整，在達(dá)到要求的同時(shí)還要設(shè)法降低成本。但是，在進(jìn)行水泥混凝土的配合比設(shè)計(jì)的時(shí)候，一些細(xì)節(jié)問(wèn)題都會(huì)影響工程的質(zhì)量，因此，為了確保工程的質(zhì)量，下面我們對(duì)水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問(wèn)題提出來(lái)進(jìn)行分析。

3.1避免盲目進(jìn)行配比設(shè)計(jì)

工程實(shí)際建筑中，在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)之前的準(zhǔn)備工作是確保整個(gè)設(shè)計(jì)工作順利進(jìn)行的關(guān)鍵，也是我們?cè)谶M(jìn)行水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的一些問(wèn)題之一。在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該做好以下工作：

（1）根據(jù)圖紙了解整個(gè)工程對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的全部要求，主要需要設(shè)計(jì)人員了解的是工程各個(gè)部位對(duì)混凝土強(qiáng)度和耐久性的要求，并且要掌握各結(jié)構(gòu)件截面大小、鋼筋布置的疏密，從而選擇適合的水泥品種以及石子粒徑的大小等； （2）了解整個(gè)工程是否有一些特殊性能的要求，以便決定采用不同品種的水泥以及石子粒徑的大??； （3）了解施工工藝以及施工過(guò)程中所使用的一些施工措施，比如：輸送、澆灌的措施、使用機(jī)械化的程度以及工程對(duì)工作性和凝結(jié)時(shí)間的要求等。了解施工工藝以及施工措施才能選擇適用的外加劑和摻量； （4）對(duì)所能采購(gòu)到的材料品種、質(zhì)量以及供應(yīng)能力等都要做一個(gè)了解，以便材料采購(gòu)工作的順利進(jìn)行。

3.2避免配和比公式計(jì)算錯(cuò)誤

在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)的時(shí)候，配合比設(shè)計(jì)中的很多指標(biāo)是為了確定混凝土設(shè)計(jì)是否符合工程的要求而存在的。因此，在水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)中，各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)是設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注意的關(guān)鍵問(wèn)題。

混凝土配制強(qiáng)度應(yīng)該根據(jù)實(shí)際工程構(gòu)造物的特點(diǎn)、功能以及所處環(huán)境等因素進(jìn)行綜合的考慮?；炷恋呐渲茝?qiáng)度是確定混凝土質(zhì)量的重點(diǎn)，也是整個(gè)工程質(zhì)量的保證。因此，混凝土的配合比計(jì)算是配合比設(shè)計(jì)中的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，既然是設(shè)計(jì)混凝土的配合比，那么混凝土配合比的計(jì)算就是必不可少的。確定混凝土中各種材料的用量是配合比設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，因此，配合比的計(jì)算過(guò)程一定要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，盡量避免出現(xiàn)錯(cuò)誤。

3.3避免水泥混凝土配合比的試配和調(diào)整問(wèn)題

在水泥混凝土的配合比設(shè)計(jì)中，配合比的試配、調(diào)整與確定也是非常重要的，它關(guān)系著水泥混凝土應(yīng)用于整個(gè)工程中的質(zhì)量，也與工程質(zhì)量息息相關(guān)。

（1）混凝土配合比的試配

混凝土配合比的試配應(yīng)采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，并且攪拌機(jī)必須符合相關(guān)規(guī)定，攪拌的方法也應(yīng)該與施工采用的方法相同，試配時(shí)，試驗(yàn)室成型條件也需要與相應(yīng)的規(guī)定相吻合?；炷猎谠嚺涞倪^(guò)程中，攪拌量以及強(qiáng)度的測(cè)試都必須符合相應(yīng)的規(guī)定，而且應(yīng)該盡量將試配的標(biāo)準(zhǔn)與施工的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到一致。

（2）混凝土配合比的調(diào)整與確定

混凝土配合比的調(diào)整與確定首先是利用混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果繪制強(qiáng)度與膠水比的線性關(guān)系圖或是采用插值法確定略大于配制強(qiáng)度的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的膠水比。然后根據(jù)工程的需要以及混凝土試驗(yàn)的結(jié)果對(duì)所用材料的用量進(jìn)行一個(gè)調(diào)整。最后根據(jù)提出的基準(zhǔn)配合比和試驗(yàn)強(qiáng)度等確定采用試驗(yàn)配合比中的哪種方案，在確定試驗(yàn)配合比之后，依據(jù)工地實(shí)測(cè)將試驗(yàn)配合比轉(zhuǎn)換為施工配合比。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，工程建筑中的水泥混凝土配比技術(shù)設(shè)計(jì)在整個(gè)施工過(guò)程中是一項(xiàng)系統(tǒng)，復(fù)雜，且要求極高的工作，它對(duì)于工程的實(shí)施質(zhì)量有著決定性的作用。只有完善的考慮混凝土的強(qiáng)度、精確計(jì)算混凝土的配合比，才能配制出性能好且性價(jià)比高的混凝土，進(jìn)而提高工程質(zhì)量，加大企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

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