淺談C50混凝土配合比設計與施工注意事項

白海霞

【摘 要】隨著試驗檢測中心承擔局屬范圍內的養(yǎng)護維修工程和外單位委托各類混凝土配合比試驗檢測任務的增加，各類混凝土配合比的設計工作量越來越多，本人作為負責混凝土配合比試驗的一名試驗員來說，根據(jù)總結的各類混凝土配合比設計經(jīng)驗，低標號混凝土配合比強度較容易達到設計要求，能夠滿足各項要求，各類高標號混凝土（尤其是C50混凝土）普遍運用于各級公路橋梁的上部構造中，由于混凝土配合比設計不合理，施工配合比控制不嚴格，引起混凝土的強度不合格、收縮裂縫、外觀等質量缺陷的現(xiàn)象常有發(fā)生，同時造成施工成本增加。根據(jù)本人以往混凝土施工經(jīng)驗及今年在進行張掖循環(huán)經(jīng)濟示范園項目平易河橋C50混凝土配合比設計及試驗過程中總結的一系列數(shù)據(jù)，主要論述了C50混凝土在原材料的選擇及配合比確定時注意的要點、施工中應注意的控制、供C50混凝土使用時參考。

【關鍵詞】C50；混凝土；質量；注意事項

1 原材料

1.1 集料

1.1.1 細集料

細集料砂的質量好壞對C50以上混凝土工作性起著相當重要的作用。在張掖地區(qū)建議優(yōu)先選用黑河中的河砂，該砂比較潔凈，砂當量大，而且砂中有害成分少，但需要注意的是個別生產商使用的篩孔較大，導致超粒徑現(xiàn)象嚴重，必要時得進行復篩。其次建議選用山丹皇后河砂，該砂潔凈、級配均用，無超粒徑現(xiàn)象，但運距較遠，成本較大。

在高標號混凝土的配制中，選用砂的細度模數(shù)宜控制在2.5以上，因為細度模數(shù)太小時，拌制的混凝土太粘稠，施工中難于振搗，容易造成漏振、蜂窩、麻面等現(xiàn)象，尤其是在上部結構預制中，波紋管之間間距較小，混凝土拌合物太粘稠，就無法下到波紋管之間，極易形成空洞。而且細度模數(shù)太小時，為了滿足相同和易性的要求，必須增大水泥用量。這樣無形中就增加了混凝土的成本，也影響混凝土的技術性能，如混凝土的耐久性、收縮裂縫等。但砂也不能太粗，因為砂太粗容易引起新拌混凝土的運輸澆筑過程中離析及保水性能差，從而導致施工中出現(xiàn)各種內在質量及外觀質量。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，C50混凝土用砂的細度模數(shù)控制在2.5～2.8之間最佳。

1.1.2 粗集料

粗集料的強度、顆粒形狀、表面特征、級配、雜質的含量、吸水率對C50混凝土的強度有著重要的影響。粗集料的顆粒形狀、表面特征對C50以上混凝土的粘結性能有著較大的影響。在配制C50混凝土時，應優(yōu)先選取大型石料生產設備（必須是反擊破設備）生產的碎石，其破碎面多，針片狀含量少，極易形成較穩(wěn)定的骨架結構，但需要注意的是在母材的選取上也相當重要，嚴禁使用風化、腐蝕的石料做為母材，必須對母材經(jīng)軸心抗壓強度試驗合格后方可進行破碎加工。張掖地區(qū)黑河石料廠生產的碎石都是卵石破碎，強度很高，但石料間的內摩擦角小，一般配置高強度混凝土建議采用馬蓮溝或者大瓷窯生產的片石進行加工碎石，確?；炷翉姸?。

1.2 水泥

在水泥的選取上全省優(yōu)先選用永登水泥廠生產的祁連山P.I52.5水泥，由于該水泥廠生產的水泥質量比較穩(wěn)定，強度波動越小，在全省的各大項目上都是用該水泥廠的水泥。其次選用張掖山丹水泥廠生產的鐵騎牌P.O42.5水泥也比較穩(wěn)定。

1.3 外加劑

配置C50混凝土所用的外加劑主要是高效減水劑，高效減水劑一般采用山西黃騰牌的高性能減水劑，因為通過對比試驗發(fā)現(xiàn)該減水劑各項指標都比較穩(wěn)定，而且有利于控制早期水化，混凝土拌和物坍落度損失小。

2 配合比的設計

2.1 配合比的計算

2.1.1 試配強度的確定

通常C50混凝土施工配制強度要求≥60MPa，其計算式如下：

fcu，0 =fcu，k+1.645σ

式中

fcu，0——混凝土的施工配制強度，MPa

fcu，k——混凝土的設計配制強度，MPa

σ——施工單位的混凝土強度標準差，如無近期同一品種混凝土的統(tǒng)計資料取6MPa

2.1.2 水灰比的確定

C50混凝土宜采用以下0.31、0.34、0.37、0.40、0.43五個水灰比進行試拌，來確定最佳水灰比。通常采用0.37作為基準水灰比。

2.1.3 用水量的確定

根據(jù)石料的粒徑，高效減水劑的減水率及摻量來確定，一般坍落度為75-90mm時，用水量宜控制在145-160kg/m3，坍落度在170-200mm時，用水量宜控制在160-170kg/m3。

2.1.4 砂率

坍落度在75-90mm時，宜取0.28-0.33。坍落度在170-200mm時，宜取0.37-0.40。

2.1.5 砂、石用量

按絕對體積法計算。

2.1.6 準確測量容重，根據(jù)實測調整配比。

以上述配合比為基準，對摻量按照一定摻量由低到高進行摻配，經(jīng)試拌成型，測定土28d立方體抗壓強度及其工作性，主要材料用量及檢驗指標。

3 C50混凝土配合比使用過程中注意事項

通過大量的試驗數(shù)據(jù)表明，試驗成功的配合比設計，在施工過程中由于種種原因導致混凝土強度及外觀質量不能滿足設計要求的現(xiàn)象時有發(fā)生，所以我認為要更好的控制混凝土施工質量，需要做好以下幾個方面：

3.1 含水率及用量適當調整

由于C50混凝土多用于上部結構，鋼筋比較密集，而且波紋管之間間距較小，在施工中為保證混凝土和易性符合施工要求，需將混凝土含水率及用量做適當調整（保持水灰比不變）。但好多施工單位在操作過程中為了方便施工，擅自增加用水量，部分試驗人員責任心不強，管理不到位最終導致混凝土強度降低。因此，在現(xiàn)場要嚴格控制用水量，沒有試驗人員的指示，嚴禁私自增加用水量。

3.2 砂、石材料應準確計量

在施工現(xiàn)場配備的配料機都具有自動稱重功能，計量精度基本滿足施工要求。在施工中，現(xiàn)場試驗人員調整好配合比后因將電腦柜上鎖，嚴禁其他人員進行調整。

3.3 水泥用量適當

在C50混凝土配合比設計時，并不是水泥用量越高就越好，而是要求在滿足混凝土的流動性、強度要求的前提下節(jié)約水泥，降低成本是混凝土配合比設計的一項基本原則，因為混凝土中水泥用量過多不但不經(jīng)濟而且在混凝土凝結硬化過程中增大體積收縮會造成混凝土開裂，給混凝土結構帶來危害，不利于混凝土結構物的使用耐久性。反之，并不是混凝土中水泥用量越少越好，因為每立方米混凝土的水泥用量都是通過公式計算并經(jīng)過了試配而得來的。但為什么還有每立方米混凝土不少于一定數(shù)量的規(guī)定呢？這主要是為了保證混凝土的耐久性提出的。

3.4 注重經(jīng)濟效益

經(jīng)濟、節(jié)約是當前社會發(fā)展的共同要求。在混凝土配合比設計中，應綜合考慮材料調配、混凝土的使用部位、工作質量等多方面的因素，應切合實際，根據(jù)當?shù)卦牧锨闆r、運輸距離及施工工藝的先進程度進行配合比設計，不能一味的為了提高混凝土的強度舍近求遠，要結合工程實際情況，做好配合比的驗證工作，在施工中發(fā)現(xiàn)問題隨時調整，在保證混凝土強度的同時確?；炷恋哪途眯?。

4 結語

總之，通過今年在工作中一系列的試驗和總結，本人認為要做好設計配合比需要充分考慮以下幾點：一是，要注重混凝土配合比的嚴謹與質量，也就是必須滿足設計要求；二是，混凝土配合比一定要具有良好的施工性能，即工作和易性；三是，混凝土配合比要保證一定的耐久性；四是，混凝土配合比在滿足以上幾點的同時要爭取做到節(jié)約成本，降低水泥用量，一定要擺脫一個誤區(qū)就是水泥越多越好，強度越高這樣的觀念。只有做好以上幾點，才能做到嚴格控制C50混凝土從配合比設計并且在施工中應嚴格控制、及時調整才能保證混凝土的施工質量。

【參考文獻】

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[2]JTG/T F50-2011 公路橋涵施工技術規(guī)范[S].

[3]GB 50119-2003 混凝土外加劑應用技術規(guī)范[S].

[責任編輯：湯靜]