如何優(yōu)化施工混凝土配合比

（中鐵二十局集團第四工程有限公司，山東 青島 266061）

如何優(yōu)化施工混凝土配合比

徐曉明

（中鐵二十局集團第四工程有限公司，山東 青島 266061）

施工質(zhì)量的影響因素多種多樣，但是材料的好壞將直接對工程的基礎(chǔ)質(zhì)量造成影響。這里對于材料的評價不僅僅包括材料的質(zhì)量還包括材料的經(jīng)濟成本。如何保證施工所需的基礎(chǔ)材料——混凝土的經(jīng)濟性和高質(zhì)量標準，文章在以下內(nèi)容將會一一進行論述。

優(yōu)化；混凝土；配合比

混凝土的質(zhì)量以及成本的控制影響因素關(guān)鍵在于配合比，而依照工程實際所需要求以及混凝土構(gòu)筑物所需要的結(jié)構(gòu)形式，以及當?shù)氐氖┕l件等，首先需要對混凝土進行配合比設(shè)計試驗。文章以C25混凝土和C30混凝土配合比進行設(shè)計案例，這里所涉及的施工建設(shè)項目為橋梁承臺立柱施工，以及下部鉆孔灌注樁施工。

下面便針對兩種配合比的混凝土優(yōu)化設(shè)計展開探討，針對其設(shè)計思路以及過程進行簡單的闡釋。

一、混凝土C25

該種混凝土主要被應(yīng)用于鉆孔灌注樁的施工中，借助導(dǎo)管，將拌和好的混合料灌注至水下，主要依賴于重力進行灌注，其混凝土結(jié)構(gòu)的強度主要依賴于自密形成。該類混凝土施工項目相對較大，因而材料的使用量相對較大。所以，在施工過程中，依照施工條件需要注意一下幾個方面。

1 原料

（1）混合料中所使用的水泥可以是普通的硅酸鹽水泥也可以為粉煤灰水泥甚至是火山灰水泥。保證期初凝時間必須大于150min，并且強度超過42.5MPa。

（2）粗集料宜優(yōu)先選用卵石，如采用碎石宜適當增加混凝土配合比的砂率。粗集料最大粒徑不應(yīng)大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6～1/8和鋼筋最小凈距的1/4，同時不應(yīng)大于40mm。

（3）混合料應(yīng)當采用中砂作為細集料。

2 配合比要求

在進行混凝土的配比過程中應(yīng)當考慮混凝土在水下的特性，其中包括兩方面內(nèi)容。首先，應(yīng)當保證混凝土中含沙量在40%至50%；其次，應(yīng)當保證混合料具有符合標準的和易性，不會再運輸過程中出現(xiàn)離析現(xiàn)象，并保證灌注過程中不會產(chǎn)生泌水以及離析現(xiàn)象。另外，灌注需要材料具有一定的流動性，且需要將材料的坍落度控制在180mm至220mm之間。若材料需要的運輸距離相對較遠，則需要考慮拌和材料的經(jīng)時損失。

考慮以上注意事項，經(jīng)過計算最終確定基準混凝土配合比為：水灰比W/ C=0.49。其中C∶S∶G∶F∶W∶W外 = 319∶751∶1085∶73∶186∶6.46。

經(jīng)過對混合料坍落度進行測試可以得出其結(jié)果為200mm和195mm，并且材料具有良好的粘聚性。在W/C=0.49的基礎(chǔ)上，對配比進行優(yōu)化，分別進行0.03的增減，經(jīng)過測試后，水灰比為0.46的坍落度達到180mm，而水灰比為0.5的混合料，其坍落度達到200mm，兩種水灰比的材料均具有良好的粘聚性。

通過對材料進行強度對比可以得出如下結(jié)論：水灰比0.46；7天強度28.2MPa；28天強度38.9 MPa；水灰比0.49，7天強度25.5MPa， 28天強度36.0 MPa；水灰比0.52 ，7天強度23.7MPa，28天強度32.8 MPa。

以工程質(zhì)量作為最終的試驗驗?zāi)康?，對實驗結(jié)果進行分析，最終選取水灰比為0.49的混合料作為施工的混凝土材料。

二、混凝土C30

該類混凝土主要被應(yīng)用于當前的橋梁承臺立柱的建設(shè)，依照當前的施工條件，需要在施工過程中采用泵送的方式，并且施工過程中會用到大體積混凝土結(jié)構(gòu)，此類結(jié)構(gòu)并非一次澆筑成型的，并且需要進行泵送作為混凝土的灌注環(huán)節(jié)。而泵送要求輸送混凝土材料的坍落度大于100mm，依照是施工的相關(guān)規(guī)范性要求，總結(jié)以下幾點作為施工要點：

1 混凝土中的水泥應(yīng)當采用礦渣水泥、粉煤灰水泥或者普通水泥和硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥同樣適用該類混凝土。另外需要注意在水泥的選用中應(yīng)當考慮到施工中的大體積混凝土施工，因而需要選擇凝結(jié)時間長且水化熱低的材料，同時結(jié)合施工條件，適當?shù)膶炷了艧岬臅r間以及熱量進行控制。

2 通過連續(xù)集配的方式對混合料中的粗集料進行配比，并且保證針片狀集料含量小于10%，并且結(jié)合管徑確定粗骨料粒徑。

3 混凝土應(yīng)當采用中砂作為細集料。

4 采用泵送的方式進行混凝土的輸送時應(yīng)當適當?shù)膿饺霚p水劑以及泵送劑，同時還應(yīng)當摻入適當?shù)幕钚缘V料以及粉煤灰，用以調(diào)整混凝土性能，保證施工結(jié)構(gòu)質(zhì)量達到工程需要。

5 在施工中使用泵送混凝土不僅需要考慮材料強度，同樣需要認識到運輸距離，另外坍落度還會隨著時間的變化而出現(xiàn)損失。

6 混凝土中不能含有過大的水灰比，否則就會導(dǎo)致材料粘度降低，易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

7 在混凝土中，不能過分降低水泥用量，否則會導(dǎo)致含漿量降低，即便材料坍落度相同，混凝土的泵送效率也會降低。

8 若在材料中，含氣量超過控制值，那么在泵送過程中，就是使得混凝土中具有大量的可壓縮氣體，會對泵壓造成影響，因而導(dǎo)致輸送效率降低，嚴重者會導(dǎo)致輸送管堵塞。

所以考慮以上注意事項，經(jīng)過計算最終確定基準混凝土配合比為：水灰比W/ C=0.47。其中C∶S∶G；F∶W∶W外= 331∶694∶1165∶58∶183∶6.613。

通過實驗可以測得其坍落度分別為165mm和170mm，且材料具有良好的粘聚性。以配比W/C=0.47作基礎(chǔ)，分別對其進行0.03的增減，經(jīng)過實驗，可以得出，水灰比為0.44的混合料，其坍落度為160mm，而水灰比為0.5的材料，其坍落度達到了180mm，并且兩種材料都具有較為良好的粘聚性。

各水灰比試驗經(jīng)過7天和28天的強度對比如下：水灰比0.44，7天強度34.1MPa，28天強度42.2 MPa；水灰比0.47，7天強度31.5MPa ，28天強度39.7 MPa；水灰比0.50，7天強度27.8MPa，28天強度36.6 MPa。

以工程質(zhì)量作為基礎(chǔ)，對試驗結(jié)果進行分析，最終確定施工所使用的混凝土配合比為0.47。

施工工程作為百年大計，其質(zhì)量必須處在所有工作的首位，施工企業(yè)應(yīng)當對工程質(zhì)量予以重視，因而必然需要對材料的質(zhì)量予以關(guān)注，只有嚴把質(zhì)量關(guān)，才能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)的工程建設(shè)。

[1]陳斌.混凝土配合比優(yōu)化及結(jié)構(gòu)早期裂縫防治研究[D].浙江大學(xué)，2005.

[2]劉振清.大摻量低質(zhì)粉煤灰混凝土抗侵蝕性能研究及低質(zhì)粉煤灰活化初探[D].河海大學(xué)，2001.

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