時(shí)間：2023-05-29 18:24:29
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇混凝土配合比，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】公路隧道泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)
Abstract: Pump concrete mix design of II section of6# highway is introduced in this paper.
Key words: highway tunnel; pump concrete; mix design
中圖分類號：TJ414.+3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
l概述
兩河口水電站交通工程【6#公路】Ⅱ標(biāo)段，是電站樞紐工程區(qū)右岸中、高程開挖及填筑的主通道、大壩樞紐右岸上下游連接通道及后期過壩主要交通干道，同時(shí)也是電站庫區(qū)復(fù)建公路的一部分。
6#公路II標(biāo)公路等級為礦山三級公路，襯砌采用泵送混凝土，混凝土的等級根據(jù)圍巖類別不同分別采用C20、C25兩個(gè)等級的混凝土，混凝土的澆筑方式為泵送混凝土，運(yùn)輸方式為混凝土罐車，混凝土最大運(yùn)距為2KM考慮。
一、設(shè)計(jì)內(nèi)容：
C20泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)，現(xiàn)場施工要求坍落度為140~160mm,采用罐車運(yùn)輸，機(jī)械振搗。
二、設(shè)計(jì)依據(jù)：
JGJ55-2000(普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程)
GB 175-2007（通用硅酸鹽水泥）
GB/T 14685-2001（建設(shè)用卵石、碎石）
GB/T 14684-2001（建設(shè)用砂）
GB/T 1346-2001（水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法）
GB/T50080-2002（普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)）
JTG E42-2005（公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程）
JTG E30-2005（公路工程水泥及水泥 混凝土試驗(yàn)規(guī)程）
三、原材料檢測：
1、水泥：水泥為四川省皓宇水泥有限公司生產(chǎn)的峨塔P.O42.5R水泥 ，其物理力學(xué)性能見表1
水泥物理力學(xué)性能試驗(yàn)表1
以上檢測指標(biāo)均符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）P.O42.5R標(biāo)準(zhǔn)要求。
2、砂石骨料
混凝土配合比骨料采用中水十二局6#公路II標(biāo)無名溝砂石料場生產(chǎn)的人工砂、碎石，骨料物理性能見表2，砂子與粗骨料顆粒級配見表3、4
砂、石骨料物理性能檢測結(jié)果表2
砂子顆粒級配表3
由表3檢測結(jié)果：該機(jī)制砂符合GB/14684-2001規(guī)范的粗砂要求。
粗骨料顆粒級配表4
由表4檢測結(jié)果：該碎石符合GB/14685-2001規(guī)范的要求。
3、拌合用水
四、C20混凝土配合比設(shè)計(jì)過程：
1、確定試配強(qiáng)度：
按保證率為P=95%，取系數(shù)為1.645，查表C20取σ=5.0MPa，故配制強(qiáng)度為：
fcu,o≥ fcu,k+1.645σ=20+1.645×5=28.2MPa
2、水灰比的確定：
W/C=（aa×fce）÷(fcu,o+ aa×ab×fce）
=(0.46×42.5) ÷(28.2+0.46×0.07×42.5)=0.66
根據(jù)試驗(yàn)確定水灰比取0.57。
3、用水量、水泥用量的確定：
該配合比所用碎石最大粒徑為31.5mm，根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55-2000查表得用水量為220kg/m3,經(jīng)試驗(yàn)得出高效減水劑的減水率為15%，由此混凝土的用水量為：
mwa=mw0(1-β)=220*0.85=187kg/m3
根據(jù)試驗(yàn)確定實(shí)際用水量為182
根據(jù)用水量確定水泥用量為:
mco=mwo/（W/C）=182/0.57=319kg/m3
4、混凝土外加劑摻量選用1%
減水劑摻量：319×1%=3.19kg/m3
5、選定砂率：
根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55-2000選定砂率為43%。
6、骨料用量的確定：
假定容重為2400kg/m3
骨料重量為：2400- mco- mwo=2400-319-182=1899kg/m3
細(xì)骨料為1899×0.43=817kg/m3
粗骨料為1899-817=1082kg/m3
7、基準(zhǔn)配合比為：
水泥：細(xì)骨料：粗骨料：水=319:817:1082:182
=1.00:2.56:3.39:0.57
8、配合比的調(diào)整與試配：
⑴、經(jīng)實(shí)際試拌確定基準(zhǔn)配合比為：
水泥：細(xì)骨料：粗骨料：水 =319:817:1082:182
=1.00:2.56:3.39:0.57
⑵、根據(jù)基準(zhǔn)配合比為基礎(chǔ)上下浮動(dòng)0.05的水灰比，砂率分別增加和減少1%得到另兩個(gè)參考配合比，以此三個(gè)配合比經(jīng)試拌并成型7d及28d試件，其容重以及抗壓強(qiáng)度等試驗(yàn)結(jié)果詳見下表：
五、結(jié)論
通過以上試驗(yàn)，根據(jù)工作性能與經(jīng)濟(jì)性比較，確定配合比2為最終選定配合比，附表一：
附表一：
混凝土配合比選定報(bào)告：
說明：1、該配合比骨料為中水十二局無名溝砂石料場生產(chǎn)的人工骨料，粗骨料為4.75~16mm和16~31.5mm粒徑的碎石。配合比中骨料用量為飽和面干狀態(tài)的重量，實(shí)際施工中應(yīng)測定骨料含水后調(diào)整其用量。
2、為保證泵送混凝土在施工中的質(zhì)量，嚴(yán)格按照J(rèn)TG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》執(zhí)行。
關(guān)鍵詞 C50混凝土；配合比設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)；施工
Abstract: in recent years, with the increase of concrete engineering, and the scale expanding, the paper analyzes several problems worthy of attention in the design of concrete mixture ratio of C50, put forward how to control in construction.
Keywords C50 concrete; mix design; design; construction
中圖分類號： TU528.45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）
水泥混凝土是以通用水泥為膠結(jié)材料，用普通砂石為集料，并以水為原材料，按專門設(shè)計(jì)的配合比，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而得到的復(fù)合材料。由于其原料豐富，便于施工和澆筑成各種形狀的構(gòu)件，硬化后性能優(yōu)越、耐久性好，節(jié)約能源，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，所以水泥混凝土是道路與橋梁工程建設(shè)中，應(yīng)用最廣泛、用量最大的建筑材料之一。隨著現(xiàn)代高等級公路的發(fā)展，水泥混凝土與瀝青混凝土一樣，成為高等級路面的主要建筑材料。在現(xiàn)代公路橋梁中，鋼筋混凝土橋是最主要的一種橋型，廣泛應(yīng)用于高等級公路和立交工程。在此，結(jié)合本人多年施工經(jīng)驗(yàn)，對水泥混泥土的配合比作以簡要分析。
C50 混凝土是由水泥、水、砂、石四種材料組成的，混凝土配合比設(shè)計(jì)就是解決4種材料用量的3個(gè)比例，即水灰比、砂率、膠骨比（膠凝體與骨料的比例）。同時(shí)，混凝土配合比設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足以下幾個(gè)基本要求：一要滿足結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求；二要滿足施工工作性的要求；三是滿足環(huán)境耐久性的要求；四是滿足經(jīng)濟(jì)的要求。1、原材料
1.1集料混凝土中集料體積大約占混凝土體積的3/4，由于所占的體積相當(dāng)大，所以集料的質(zhì)量對混凝土的技術(shù)性能和生產(chǎn)成本均產(chǎn)生一定的影響，在配制C50混凝土?xí)r，對集料的強(qiáng)度、級配、表面特征、顆粒形狀、雜質(zhì)的含量、吸水率等，必須認(rèn)真檢驗(yàn)，嚴(yán)格選材。這樣才能配制出滿足技術(shù)性能要求的C50混凝土，同時(shí)又能降低混凝土的生產(chǎn)成本。
1.1.1細(xì)集料砂材質(zhì)的好壞，對C50以上混凝土的拌和物和易性的影響比粗集料要大。
優(yōu)先選取級配良好的江砂或河砂。因?yàn)榻盎蚝由氨容^干凈，含泥量少，砂中石英顆粒含量較多，級配一般都能符合要求。山砂、海砂一般不能使用，山砂中含泥量較大且含有較多的風(fēng)化軟弱顆粒。海砂含貝殼。砂的細(xì)度模數(shù)宜控制在2.6以上，細(xì)度模數(shù)小于2.5時(shí)，拌制的混凝土拌和物顯得太粘稠，施工中難于振搗，且由于砂細(xì)，在滿足相同和易性要求時(shí)，增大水泥用量。
這樣不但增加了混凝土的成本，而且影響混凝土的技術(shù)性能，如混凝土的耐久性、收縮裂縫等。砂也不宜太粗，細(xì)度模數(shù)在3.3以上時(shí)，容易引起新拌混凝土的運(yùn)輸澆筑過程中離析及保水性能差，從而影響混凝土的內(nèi)在質(zhì)量及外觀質(zhì)量。C50泵送混凝土細(xì)度模數(shù)控制在2.6～2.8之間最佳，普通混凝土控制在3.3以下。另外還要注意砂中雜質(zhì)的含量，比如云母、泥的含量過高，不但影響混凝土拌和物的和易性，而且影響混凝土的強(qiáng)度、耐久性，引起混凝土的收縮裂縫等其他性能。含泥量不超過2%，云母含量小于1%。
1.1.2粗集料粗集料的強(qiáng)度、顆粒形狀、表面特征、級配、雜質(zhì)的含量、吸水率對C50混凝土的強(qiáng)度有著重要的影響。配制C50以上混凝土對粗集料的強(qiáng)度的選取是十分重要的，高強(qiáng)度的集料才能配制出高強(qiáng)度的混凝土。應(yīng)選取質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈的碎石。
其強(qiáng)度可用巖石立方體強(qiáng)度或碎石的壓碎指標(biāo)值來測定，巖石的抗壓強(qiáng)度應(yīng)比配制的混凝土強(qiáng)度高50%。一般用碎石的壓碎指標(biāo)值來間接判定巖石的強(qiáng)度是否滿足要求。碎石的壓碎指標(biāo)值水成巖（石灰?guī)r、砂巖等）小于10%、變質(zhì)巖（片麻巖、石英巖等）或深層火成巖（花崗巖等）小于12%、噴出巖火成巖（玄武巖等）小于13%。粗集料的顆粒形狀、表面特征對C50以上混凝土的粘結(jié)性能有著較大的影響。應(yīng)選取近似立方體的碎石，其表面粗糙且多棱角，針片狀總含量不超過8%。影響C50以上混凝土的強(qiáng)度重要因素有集料的強(qiáng)度、水泥石、水泥石與集料之間的粘結(jié)強(qiáng)度，而混凝土中最薄弱的環(huán)節(jié)是水泥石和集料界面的粘結(jié)。由于粗集料的表面粗糙、粒徑適中，這樣提高了混凝土的粘結(jié)性能，從而提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度。
集料的級配是指各粒徑集料相互搭配所占的比例，其檢驗(yàn)的方法是篩分。級配是集料的一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)，對混凝土的和易性及強(qiáng)度有著很大的影響。配制C50混凝土最大粒徑不超過31.5mm，因?yàn)镃50混凝土一般水泥用量在440～500kg/m3，水泥漿較富余，由于大粒徑集料比同重量的小粒徑集料表面積要小，其與砂漿的粘結(jié)面積相應(yīng)要小，其粘結(jié)力要低，且混凝土的均質(zhì)性差，所以大粒徑集料不可能配制出高強(qiáng)度混凝土。集料的級配要符合要求且集料的空隙要小，通常采用二種規(guī)格的石子進(jìn)行摻配。如5～31.5mm連續(xù)極配采用5～16mm和16～31.5mm二種規(guī)格的碎石進(jìn)行摻配。
5～25mm連續(xù)級配采用5～16mm和10～25mm二種規(guī)格進(jìn)行摻配。摻配時(shí)符合級配要求的范圍內(nèi)，可能有二種或三種摻配方案，選取其中體積密度較大者使用，因體積密度大則空隙率小。如有二種摻配方案分別為30：70和20：80，其摻配結(jié)果均符合級配范圍要求，測定二者的體積密度，前者大，則應(yīng)選取摻配比例為30：70的使用。集料中的泥土、石粉的含量要嚴(yán)格控制，其含量大，不但影響混凝土拌和物的和易性，而且降低混凝土的強(qiáng)度，影響混凝土的耐久性，引起混凝土的收縮裂縫等。其含泥量要小于1%。
1.2水泥，優(yōu)先選取旋窯生產(chǎn)其強(qiáng)度等級42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，旋窯生產(chǎn)的水泥質(zhì)量穩(wěn)定。水泥的質(zhì)量越穩(wěn)定，強(qiáng)度波動(dòng)越小。對未用過的水泥廠要進(jìn)行認(rèn)真調(diào)研。
1.3外加劑因C50混凝土的水泥用量比較大，水灰比低，強(qiáng)度要求高，混凝土拌和物較粘稠，這樣給混凝土的施工提出了更高的要求，為了滿足混凝土的性能及施工要求，改善混凝土的和易性及提高性能，同時(shí)降低水泥用量，減少工程成本，外加劑的選擇尤為重要。選用外加劑因著重從以下幾個(gè)方面考慮：延緩混凝土的初凝時(shí)間，提高混凝土的早期強(qiáng)度，增加后期強(qiáng)度，減少混凝土坍落度的損失，與水泥的相容性，外加劑的穩(wěn)定性。通常選用高效減水劑、高效緩凝減水劑，高效早強(qiáng)減水劑。如NF、UNF、JC等。高效減水劑同時(shí)具有增加混凝土強(qiáng)度和流動(dòng)性。摻高效減水劑的混凝土的坍落度損失一般較快，最好施工時(shí)采用后摻法，這樣可使高效減水劑的減水作用增高，使混凝土的流動(dòng)性增加。在溫度低于8～10℃時(shí)，高效減水劑雖能增加和易性，但增加強(qiáng)度的作用大大降低。
根據(jù)混凝土工程對混凝土性能的要求，結(jié)合調(diào)研的當(dāng)前預(yù)拌混凝土企業(yè)的配合比設(shè)計(jì)和使用情況分析，工作性設(shè)計(jì)對混凝土現(xiàn)代化施工工藝有重要的意義。提高新拌混凝土的工作性可以改善混凝土的填充性、易密性和勻質(zhì)性，從而滿足混凝土結(jié)構(gòu)的施工性要求。因此，根據(jù)實(shí)踐需要，應(yīng)該在配合比設(shè)計(jì)階段充分考慮工作性要求，以工作性為基礎(chǔ)建立配合比設(shè)計(jì)方法，在現(xiàn)場采取科學(xué)的混凝土拌和物質(zhì)量驗(yàn)收方法，確保混凝土結(jié)構(gòu)的最終質(zhì)量。
2.混凝土配合比設(shè)計(jì)方法
2.1配合比設(shè)計(jì)的信息收集
（1）工程信息資料
任何預(yù)拌混凝土都是為工程及工程施工服務(wù)的，配合比的設(shè)計(jì)必須滿足工程要求。 除滿足強(qiáng)度要求外，還必須滿足工作性的要求。 此外，為保證混凝土工程的安全性、耐久性，還必須滿足相應(yīng)技術(shù)規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求。
（2）原材料質(zhì)量信息
目前預(yù)拌混凝土市場發(fā)展迅速， 市場上原材料供應(yīng)緊張，原材料來源復(fù)雜，混凝土配合比的設(shè)計(jì)必須針對原材料實(shí)際狀況而確定， 并能根據(jù)原材料波動(dòng)情況及時(shí)作出配合比調(diào)整。
（3）環(huán)境條件
環(huán)境條件一般包括溫度、濕度、交通狀況等。不同的環(huán)境條件對配合比設(shè)計(jì)的要求不同， 如夏季施工，由于氣溫較高，混凝土表面水蒸發(fā)速度較快， 應(yīng)考慮防止預(yù)拌混凝土干縮裂縫和混凝土坍損過大，這就要求在配合比設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)降低砂率，降低砂率可加快現(xiàn)澆混凝土表面水析出速度，以平衡混凝土表面水蒸發(fā)速度，防止干縮裂縫，降低砂率還有利于減少坍損。
2.2 參數(shù)的選擇
（1） 使用《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》選擇參數(shù)在《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》中，就參數(shù)的選取有一些規(guī)定， 這些規(guī)定是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)得來的，可直接使用，例如：在用水量的確定上，采用細(xì)砂時(shí)，每立方米混凝土用水量可增加5~10 ㎏ ，采用粗砂時(shí) ，則可減少 5~10 ㎏ ，對流動(dòng)性、大流動(dòng)性混凝土的用水量，以坍落度 90 mm 的用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增大 20 mm，用水量增加 5 ㎏。
對砂率的選取有下列規(guī)定：a、 對細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)地減小或增大砂率。 b、對單粒級粗骨料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大。c、對薄璧構(gòu)件，砂率取偏大值。
上述內(nèi)容，均為規(guī)程中根據(jù)原材料狀況對配合比設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇進(jìn)行確定，日常生產(chǎn)中碰到的情況要復(fù)雜得多， 這就要求我們根據(jù)原材料檢驗(yàn)結(jié)果，綜合考慮各方面因素，做好設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇，對能夠根據(jù)原材料檢驗(yàn)結(jié)果來確定的參數(shù)，一定要先檢驗(yàn)后確定參數(shù)， 以確保配合比計(jì)算結(jié)果的可靠性。
（2）參數(shù)選擇調(diào)整
在混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)的配合比確定過程中，必須根據(jù)混凝土配合比設(shè)計(jì)條件要素， 正確選取水灰比、砂率、用水量等，稱之為參數(shù)選擇調(diào)整。
a、參數(shù)選擇調(diào)整是經(jīng)驗(yàn)性調(diào)整，參數(shù)選擇調(diào)整是以經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)積累為基礎(chǔ)的調(diào)整。
b、參數(shù)選擇調(diào)整是趨勢性調(diào)整，當(dāng)我們確定某一條件要素發(fā)生變化時(shí)，必須計(jì)算這種變化對混凝土性能的影響，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，就要合理選擇參數(shù)，以消除這一因素變化，對混凝土性能的影響。
c、參數(shù)選擇調(diào)整是主觀性調(diào)整，我們能夠?qū)δ撤N因素（在其它因素不變的情況下）的影響做定量分析，做定量分析只是調(diào)整過程中的一個(gè)手段。 但實(shí)際上，各種因素之間是相互影響的，混凝土性能是否符合設(shè)計(jì)要求， 也是各種因素共同作用的結(jié)果，必須以試配的結(jié)果為驗(yàn)證，所以參數(shù)選擇調(diào)整是主觀性的調(diào)整，最終參數(shù)的選擇還必須以試配結(jié)果為確定。
d、 參數(shù)選擇調(diào)整，不能代替試配后的調(diào)整，更不能代替試配。
2.3試配
2.3.1試配應(yīng)采用工程中實(shí)際使用的原材料
（1）取樣的代表性
在料堆上取樣，因?yàn)橛绊懭哟硇缘囊蛩靥啵ɡ纾毫隙训拇笮 ⒍蚜系姆较颉⒆匀画h(huán)境因素、人為因素），試配所需材料建議在輸送過程中連續(xù)均衡取樣。
（2）制樣
制樣必須注意兩點(diǎn)，一是樣品能真正代表原材料，二是樣品必須具有高度均勻性。 常用的制樣方法為四分法。
（3）資料收集
所有原材料， 都必須嚴(yán)格根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)后，才能根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果計(jì)算配合比，進(jìn)行試配。在實(shí)際工作中，可能來不及等所有原材料檢驗(yàn)結(jié)果出來以后，就要進(jìn)行試配，那么，作為試配方案確定的人員，就要注意收集原材料統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，著重做好下面的工作：
a、日常收集原材料供應(yīng)商的檢驗(yàn)、試驗(yàn)報(bào)告。
b、建立企業(yè)自身對原材料檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)庫，對各供應(yīng)商供應(yīng)的原材料要建立獨(dú)立的分析臺帳，并根據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析結(jié)果，定期評價(jià)供應(yīng)商檢驗(yàn)報(bào)告的可靠性和準(zhǔn)確程度，供應(yīng)商檢驗(yàn)報(bào)告長期可靠、準(zhǔn)確的在混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，報(bào)告結(jié)果可直接應(yīng)用。
c、對定點(diǎn)供應(yīng)的水泥，要掌握水泥的強(qiáng)度增長規(guī)律，并能用回歸分析法依據(jù)水泥早期強(qiáng)度推定水泥的 28 d 強(qiáng)度。
2.3.2試配時(shí)的拌和方法
實(shí)踐表明，混凝土攪拌方法對混凝土的性能具有一定的影響，特別對混凝土坍落度和坍落度損失影響較大。
2.3.3混凝土性能及強(qiáng)度試驗(yàn)
按計(jì)算的混凝土配合比首先進(jìn)行試拌，檢查拌和物的坍落度和工作性。 當(dāng)坍落度和工作性不能滿足要求時(shí)，在保證水灰比不變的條件下，相應(yīng)調(diào)整用水量和砂率，直到符合要求為止，可以確定此時(shí)配合比為強(qiáng)度試驗(yàn)基準(zhǔn)配合比。
混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)至少采用三個(gè)不同配合比，一為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水灰比，宜較基準(zhǔn)配合比分別增加或減少 0.05，其用水量與基準(zhǔn)配合比基本相同，砂率分別增加或減少 1﹪。
在條件（材料、時(shí)間、人力）許可的情況下，強(qiáng)度試配試塊組數(shù)越多，試配結(jié)果的可靠性越大，在強(qiáng)度試配試塊組數(shù)的選擇上，應(yīng)盡量滿足數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和強(qiáng)度檢驗(yàn)評定的要求。
2.3.4混凝土配合比試配后調(diào)整
一次性試配的結(jié)果， 不一定能達(dá)到預(yù)期的效果，在滿足強(qiáng)度要求的情況下，還要滿足混凝土性能要求，這就要求我們在試配結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，并最終確定配合比。
（1）通過檢查試拌混凝土的坍落度和工作性，確定適宜的用水量。
（2）通過檢查試拌混凝土的工作性和凝結(jié)時(shí)間，確定適宜的外加劑（緩凝減水泵送劑）用量及砂率。如保水性不好， 凝結(jié)時(shí)間過長的可適當(dāng)減少外加劑使用量及適當(dāng)提高砂率。如果拌和稠度過大，坍損較高，可適當(dāng)增加外加劑用量或適當(dāng)降低砂率。
當(dāng)然，外加劑用量的調(diào)整，必然會(huì)影響到減水效果，必須調(diào)整水灰比及用水量。
（3）以混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果，確定混凝土水灰比，并以此為依據(jù)，計(jì)算各種膠凝材料用量。強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果偏高，可適度提高水灰比，強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果偏低，可適當(dāng)降低水灰比。 水灰比的調(diào)整幅度參照水灰比和強(qiáng)度關(guān)系曲線，并根據(jù)試配結(jié)果來確定。
當(dāng)生產(chǎn)任務(wù)較緊，可檢驗(yàn)混凝土 1 d 或 3 d 強(qiáng)度，再參照以往數(shù)據(jù)積累，根據(jù) 1 d 或 3 d 強(qiáng)度用回歸分析法推導(dǎo) 28 d 強(qiáng)度， 再依據(jù)推導(dǎo)出的 28 d強(qiáng)度結(jié)果，調(diào)整混凝土水灰比。
（4）以實(shí)測的混凝土容重和試拌時(shí)確定的砂率為依據(jù)，分別計(jì)算粗、細(xì)集料的用量。
[關(guān)鍵字] 混凝土 原料 配合比
混凝土是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一。它是由膠凝材料，顆粒狀集料（也稱為骨料），水，以及必要時(shí)加入的外加劑和摻合料按一定比例配制，經(jīng)均勻攪拌，密實(shí)成型，養(yǎng)護(hù)施工中的混凝土硬化而成的一種人工石材。混凝土具有原料豐富，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡單的特點(diǎn)，因而使其用量越來越大。同時(shí)混凝土還具有抗壓強(qiáng)度高，耐久性好，強(qiáng)度等級范圍寬等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使其使用范圍十分廣泛。
一、原材料
混凝土的質(zhì)量，很大程度上取決于原材料的技術(shù)和性質(zhì)是否符合要求，應(yīng)合理選擇原材料保證混凝土性質(zhì)。
1.水泥
水泥是混凝土原材料中很重要的組成部分。(1)水泥品種的選擇。應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、部位、施工條件、環(huán)境狀況等，按個(gè)品種水泥的特征做合理的選擇；(2)水泥等級的選擇。應(yīng)與混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級相適應(yīng)。混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級越高，則水泥強(qiáng)度等級也宜越高；設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級低，則水泥強(qiáng)度等級也相應(yīng)低。當(dāng)水泥的強(qiáng)度等級與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級之比過大時(shí)，水泥用量過少，混凝土拌和物松散不易粘結(jié)，粘聚性差；而當(dāng)水泥的強(qiáng)度等級與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級之比過小時(shí)，水泥用量過多，混凝土拌和物粘聚力大，成團(tuán)，不便澆注，并且不經(jīng)濟(jì)。因此，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般以選擇的水泥強(qiáng)度等級標(biāo)準(zhǔn)值為混凝土強(qiáng)度等級標(biāo)準(zhǔn)值的1.5―2.0倍為宜。（一般情況1.3―1.7倍）
2.粗細(xì)骨料
粗細(xì)骨料作為混凝土的重要組成部份，占其質(zhì)量的3/4左右，骨料構(gòu)成的骨架提高了混凝土的密實(shí)度，減少荷載作用下的變形，同時(shí)水泥石硬化收縮產(chǎn)生的不均勻的收縮變形,從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫，而骨料能夠制約水泥石的收縮，使混凝土具有較好的體積穩(wěn)定性。骨料比膠凝材料等其他組份便宜很多，這也是混凝土比較便宜的一個(gè)重要原因。《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ52-1992）中對有害雜質(zhì)含量也作了相應(yīng)規(guī)定。其中有機(jī)物含量不得大于0.95%，輕物質(zhì)含量和硫化物及硫酸鹽含量分別不得大于1%，含泥量及泥塊含量的限值為：當(dāng)小于C30時(shí)分別不大于2%和1%，當(dāng)大于等于C30時(shí)，分別不大于0.7%和0.5%。混凝土的強(qiáng)度一定程度上取決于水泥與骨料的強(qiáng)度，粗骨料作為混凝土的骨架水泥漿通過粘結(jié)填充作用將各種材料粘結(jié)成為一個(gè)整體，混凝土所的壓力主要由骨料來承受，只有高強(qiáng)度的骨料才可以配制出高強(qiáng)的混凝土。從混凝土的受壓破壞來看，強(qiáng)度等級較低的混凝土的往往是水泥漿、粘結(jié)界面受壓破壞，而強(qiáng)度等級較高的混凝土水泥漿、粘結(jié)界面、骨料受壓破壞。粗骨料的強(qiáng)度是將巖石加工成為5cm×5cm×5cm的立方體試件，在水飽和狀態(tài)下測定其極限抗壓強(qiáng)度，由于這種方法要求較高，在生產(chǎn)中多采用壓碎值指標(biāo)來衡量骨料的強(qiáng)度。
3.混凝土用水
根據(jù)《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63―89）的規(guī)定，凡符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用水，均可拌制各種混凝土。凡能引用的水和清潔的天然水，都可用于混凝土拌制和養(yǎng)護(hù)。海水不得拌制鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土及有飾面要求的混凝土。工業(yè)廢水須經(jīng)處理后才能使用。
4.外加劑
隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，外加劑、活性摻合料已經(jīng)成為配置混凝土中不可缺少的一部分了。外加劑的品種很多，功效各異，應(yīng)該合理選擇。首先應(yīng)根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級、耐久性指標(biāo)及新拌混凝土工作性要求;其次在了解混凝土外加劑作用原理基礎(chǔ)上,有針對性選擇混凝土外加劑,才能充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)性優(yōu)勢。例如提高混凝土抗?jié)B性的外加劑可以選擇3 種, 有減水劑、防水劑、膨脹劑。目前混凝土外加劑多向復(fù)合型發(fā)展,這樣雖擴(kuò)展了某種外加劑的使用范圍,但它的經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)特性就不突出。因此選擇混凝土外加劑要兼顧設(shè)計(jì)要求及經(jīng)濟(jì)性要做到這一點(diǎn),首先要了解混凝土外加劑產(chǎn)品的特性，再根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級、耐久性指標(biāo)及新拌混凝土工作性要求，在了解混凝土外加劑作用原理基礎(chǔ)上,有針對性選擇混凝土外加劑,才能充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)性優(yōu)勢。
5.摻合料
目前使用的活性摻和料主要有粉煤灰、硅灰、高爐礦渣等，然而就實(shí)際生產(chǎn)情況來看，應(yīng)用范圍最廣、用量最大的是粉煤灰。粉煤灰的摻量在一定范圍內(nèi)，大摻量粉煤灰混凝土的流動(dòng)性比小摻量的混凝土好，坍落度損失要小；大摻量粉煤灰混凝土的早期強(qiáng)度較低，但是后期的強(qiáng)度有明顯的增長；大摻量粉煤灰混凝土與小摻量的混凝土抗?jié)B、抗凍、碳化性能相差不大，可用于對耐久性要求不高的工程，而且具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。其中，I級灰適用于鋼筋混凝土和跨度小于6m的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土；II級灰適用于鋼筋混凝土和無筋混凝土III級灰主要用于無筋混凝土；但大于C30的無筋混凝土，宜采用I、II級灰；用于預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼筋混凝土及設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C30及以上的無筋混凝土的粉煤灰等級，如試驗(yàn)論證，可采用比上述三條規(guī)定低一級的粉煤灰。
二、配合比控制
1.混凝土配合比的確定
混凝土配合比是進(jìn)行生產(chǎn)的依據(jù)，直接關(guān)系到混凝土的性能和生產(chǎn)成本，是混凝土質(zhì)量控制的核心部分。混凝土的配合比設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級、混凝土的耐久性，及工程的結(jié)構(gòu)部位、運(yùn)輸距離、施工方式等來確定原材料的品種、規(guī)格及拌和物的坍落度等性能。混凝土配置強(qiáng)度必須超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，以滿足強(qiáng)度的保證率的需要，我國現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T56―96《混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》中規(guī)定了強(qiáng)度的保證率為95%，混凝土的配合比計(jì)算，一般先利用相關(guān)的混凝土強(qiáng)度與水灰比的關(guān)系式計(jì)算出水灰比，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、有關(guān)資料選定每一立方米混凝土的用水量、膠凝材料用量，然后根據(jù)混凝土工作性能的要求確定砂率、外加劑摻量，確定粗骨料的用量，最后通過試配確定生產(chǎn)配合比。
2.施工現(xiàn)場的混凝土的適配、換算和轉(zhuǎn)換
要求施工單位見證取樣送水泥、砂、石、和外加劑（如需使用的話）到有資質(zhì)的試驗(yàn)室或檢測中心做原材料檢驗(yàn)和混凝土配合比設(shè)計(jì)。對試配的混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整。測定施工現(xiàn)場的砂石含水率，石的含水率可不考慮，砂的含水率根據(jù)實(shí)際情況（可以做試驗(yàn)測定，也可采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值）取2%左右，計(jì)算出此部分水的重量，換成砂的重量，同時(shí)減少水的重量，調(diào)整后確定一個(gè)現(xiàn)場使用的配合比。根據(jù)現(xiàn)場的混凝土攪拌機(jī)械和調(diào)整后的混凝土配合比換算出每一槽的各材料用量。如混凝土攪拌機(jī)是400升的，其每一槽的體積是0.26立方左右，即每一次投料可以投兩包水泥的料，因此在現(xiàn)場懸掛兩包水泥（注意水泥每袋的重量，有的出口裝水泥每袋重量是45公斤而不是50公斤）的各材料用量。另外機(jī)械的參數(shù)可以去查查有關(guān)施工機(jī)械參數(shù)的書藉（或是直接問施工單位每一槽投幾包水泥的料）。
三、結(jié)束語
在混凝土施工前，應(yīng)按要求，對混凝土用水泥、骨料、礦物摻和料、專用外加劑等主要原材料的產(chǎn)品合格證及出廠質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行進(jìn)場檢查。水泥、外加劑、外摻料等材料要妥善保管，作好防潮、防雨；按進(jìn)場時(shí)間先后順序分別儲存，確保材料在有效期內(nèi)使用，如果已超過規(guī)范規(guī)定的有效期，使用前必須經(jīng)過重新試驗(yàn)，按試驗(yàn)結(jié)果判定是否正常使用、或降級使用、或報(bào)廢處理。配合比必須經(jīng)監(jiān)理機(jī)構(gòu)驗(yàn)證并書面批復(fù)后，方可依據(jù)批復(fù)的配合比施工，沒有批復(fù)的配合比嚴(yán)禁使用。在開盤前，試驗(yàn)人員要進(jìn)行砂、石含水量試驗(yàn)，認(rèn)真換算施工配合比，填寫施工配料單，下發(fā)給工地技術(shù)負(fù)責(zé)人，并作好標(biāo)識；施工過程中，加強(qiáng)監(jiān)督檢查，嚴(yán)格按照配合比施工。
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一、混凝土材料受熱后作用機(jī)理
大量研究表明混凝土在高溫受熱下的退化主要表現(xiàn)在：混凝土表觀密度降低；形成大量的孔和和裂縫以及強(qiáng)度和彈性模量的下降。受熱作用主要分為兩個(gè)方面：1、水泥水化產(chǎn)物受熱作用機(jī)理；2、骨料受熱作用機(jī)理；3、水泥石和骨料界面受熱作用機(jī)理。
水泥水化產(chǎn)物受熱作用具體過程如下：100℃時(shí)毛細(xì)孔開始失水；100-150℃時(shí)由于水蒸氣蒸發(fā)促進(jìn)熟料逐步水化使混凝土抗壓強(qiáng)度增加；200-300℃水泥水化產(chǎn)物水化硅酸鈣凝體脫水導(dǎo)致組織硬化；300℃以上由于脫水加劇混凝土收縮開始出現(xiàn)裂紋，強(qiáng)度開始下降；575℃氫氧化鈣脫水使水泥組織破壞，900℃混凝土中的碳酸鈣分解。普通硅酸鹽水泥配制的混凝土在900℃時(shí)游離水、結(jié)晶水及水化物的脫水基本結(jié)束，混凝土強(qiáng)度幾乎喪失。同時(shí)必須注意由于氫氧化鈣的脫水，碳酸鈣的分解，混凝土中生成了氧化鈣，氧化鈣會(huì)吸收空氣中的水分，再次水化導(dǎo)致體積膨脹產(chǎn)生混凝土表面酥松剝落現(xiàn)象，此外高溫改變了鈣礬石的形成機(jī)理，使混凝土內(nèi)部形成粗大的孔結(jié)構(gòu)。
各種巖石成分的骨料，受熱變形也不相同。含有石英巖的骨料（如石英砂、砂巖等石英質(zhì)骨料），在575℃以下，體積逐漸膨脹，而在575℃時(shí)，突然膨脹；含有石灰?guī)r的材料，在750─900℃條件下分解成氧化鈣，強(qiáng)度顯著降低故普通混凝土不宜在高溫環(huán)境下使用，其使用溫度一般也不超過250℃。
300℃時(shí)混凝土中的骨料開始膨脹，隨著溫度的繼續(xù)升高，水泥收縮和骨料膨脹加劇，兩者結(jié)合被破壞產(chǎn)生界面破壞，伴隨著水泥水化產(chǎn)物的受熱破壞以及骨料的晶型轉(zhuǎn)換，界面破壞加劇。同時(shí)由于混凝土表面溫度升高比內(nèi)部快得多以及骨料和水泥石之間的熱不相容造成的內(nèi)外溫差和應(yīng)力差也會(huì)引起混凝土開裂和強(qiáng)度下降。
二、耐熱混凝土配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)
依據(jù)上述混凝土材料受熱后作用機(jī)理可以得出配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
1、水泥品種的選擇
按照設(shè)計(jì)目標(biāo)，本次混凝土耐熱度在700℃，為確保安全實(shí)際研究過程中提高至750℃，基本已經(jīng)達(dá)到了硅酸鹽水泥耐熱混凝土溫度上限。為確保所設(shè)計(jì)配合比的實(shí)用性，研究中依然以硅酸鹽質(zhì)水泥為主，也進(jìn)行了硫鋁酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥以及水玻璃等膠凝材料的試驗(yàn)。研究結(jié)果表明通過合適的配制技術(shù)采用硅酸鹽質(zhì)水泥能夠配制出符合目標(biāo)要求的耐高溫混凝土材料。
2、水泥用量的選擇
由于所用的水泥品種主要為硅酸鹽質(zhì)水泥，其受熱變化過程和機(jī)理不可避免，因而在配合比設(shè)計(jì)時(shí)在保證強(qiáng)度的前提下應(yīng)盡量減小水泥用量。由于本公司膠凝混合材質(zhì)量一般，28天、35天齡期混凝土強(qiáng)度未見明顯增長，因而將水泥用量定在270kg左右，但是從混凝土耐高溫角度而言，該水泥用量有進(jìn)一步下降的空間。建議：可以適當(dāng)提高混合材質(zhì)量等級或者以較長齡期（比如56天）作為評價(jià)混凝土材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，從而降低水泥用量。
3、摻合料的選擇
為避免Ca(OH)2的分解而產(chǎn)生的潛在危害，應(yīng)盡可能的減少Ca(OH)2數(shù)量，在配合比中添加大量混合材是一個(gè)比較合適的方法。同時(shí)在高溫作用下，混合材可以起到進(jìn)一步水化作用從而彌補(bǔ)混凝土強(qiáng)度的下降。本次設(shè)計(jì)時(shí)采用粉煤灰和礦粉雙摻技術(shù)。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上選擇了較為合適的摻量及比例。需要指出的是由于本次混合材中粉煤灰質(zhì)量等級一般，因而采用了較高的礦粉用量，這可能對混凝土的工作性產(chǎn)生不利的影響。
4、骨料的選擇
細(xì)骨料采用南京鋼鐵集團(tuán)提供的水渣，粗骨料分別選用了不同產(chǎn)地的玄武巖、焦寶石等。試驗(yàn)研究結(jié)果表明：六合產(chǎn)玄武巖基本能夠滿足要求。與江砂相比，由于水渣不存在形貌效應(yīng)，其配制的混凝土材料工作性一般。必須嚴(yán)格控制粗骨料的級配、泥含量、泥塊含量等技術(shù)指標(biāo)。
5、用水量和外加劑摻量
為滿足混凝土的工作性，本次配合比中用水量較高，多余的水通常以自由水或者毛細(xì)孔水存在，雖然不直接對混凝土高溫性能產(chǎn)生影響，但是用水量的高低與混凝土孔結(jié)構(gòu)及形貌密切相關(guān)，在有條件的情況下，建議采用較好的性能的外加劑從而減少水和水泥用量。本次所用外加劑減水效果一般且泌水率等指標(biāo)也一般。有條件的情況下建議采用聚羧酸等高性能外加劑。
6、受熱過程膨脹壓力釋放和抗裂性能提高
從混凝土材料受熱作用機(jī)理和過程分析可知，高溫作用下，水蒸汽的膨脹壓力和混凝土材料內(nèi)部微觀裂縫客觀存在，同時(shí)也是導(dǎo)致混凝土材料受熱作用后性能劣化的主要原因之一。在配合比中適當(dāng)?shù)囊霘饪谆蛘吒邷胤纸獠牧嫌兄谔岣呋炷聊透邷匦阅堋１敬窝芯恐胁捎锰砑泳郾├w維、摻加引氣劑的方法來釋放受熱過程中的膨脹壓力。研究結(jié)果表明:摻加適量的聚丙烯纖維有助于提高混凝土材料的耐高溫性能。
三、結(jié)論
1、本次所設(shè)計(jì)的配合比基本能夠滿足要求，存在一定的提高空間。
2、需要對原材料性能進(jìn)行嚴(yán)格控制，特別是水泥中混合材摻量和品種的控制，避免水泥中出現(xiàn)較多石灰質(zhì)混合材等問題。
四、配合比驗(yàn)證
樣品名稱 C35 700℃耐高溫混凝土設(shè)計(jì) 報(bào)告編號 A04359001200
工程名稱 南鋼5#高爐基礎(chǔ) 委托單號 D201200110
委托單位 南京福彪混凝土有限公司 任務(wù)單號 590012-00045
強(qiáng)度等級 C35 委托日期 2012-06-06
檢測類別 委托 制作日期 2012-06-10
檢測地點(diǎn) 東南大學(xué)材料試驗(yàn)室 檢測日期 2012-07-09
主要檢測設(shè)備 電子天平，壓力試驗(yàn)機(jī)等 檢測環(huán)境 20℃
檢測依據(jù) 《耐熱混凝土配合比設(shè)計(jì)及性能檢驗(yàn)規(guī)程》等
檢 測 數(shù) 據(jù)
設(shè)計(jì)要求: C35 700℃耐高溫混凝土設(shè)計(jì)。
材料性能：
（1）水泥：P·O42.5；
（2）砂：水渣；
（3）石子：江蘇茅迪集團(tuán)有限公司，5～20mm（玄武巖）；
（4）外加劑：1、Bc-7，2、AC-A1；
（5）水：自來水；
（6）聚丙烯纖維：4～6mm。
混凝土配合比(kg/m3)
水 水泥 粉煤灰 礦粉 砂 石 纖維 外加劑1 外加劑2 實(shí)測坍落度
（mm） 抗壓強(qiáng)度
（MPa） 700℃殘余強(qiáng)度
(MPa)
7d 28d
175 270 90 115 741 1024 1.5 5.7 5.7 180 30.4 42.6 21.8
備注 殘余強(qiáng)度為原強(qiáng)度51.2%。
簽 發(fā)： 審 核：試 驗(yàn)：
002300022300210
說
明 1.若對報(bào)告有異議，請于收到報(bào)告之日起十五日內(nèi)，須以書面形式提出，逾期視為對報(bào)告無異議。
1、水:175kg水泥:461kg砂:512kg石子:1252kg。
2、配合比為:0.38:1:1.11:2.72。
3、凝土配合比是指混凝土中各組成材料(水泥、水。、砂、石)之間的比例關(guān)系。
4、有兩種表示方法:一種是以1立方米混凝土中各種材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克。
5、另一種是用單位質(zhì)量的水泥與各種材料用量的比值及混凝土的水灰比來表示，例如前例可以寫成:C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。
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關(guān)鍵詞：混凝土 設(shè)計(jì) 試配 調(diào)整 混凝土配合比設(shè)計(jì)
配合比設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)預(yù)拌混凝土性能的一個(gè)重要過程，也是保證預(yù)拌混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。施工配合比是以實(shí)驗(yàn)配合比為基礎(chǔ)而確定的，普通混凝土的實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)是確定了相應(yīng)混凝土的施工配制強(qiáng)度后，按照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》的方法和要求進(jìn)行設(shè)計(jì)確定。
1、混凝土配合比簡介
混凝土是由水泥、細(xì)骨料砂子、粗骨料石子及水等構(gòu)成，混凝土中各種材料之間的比例關(guān)系稱為混凝土的配合比。混凝土配合比是決定混凝土強(qiáng)度的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，需要具體的設(shè)計(jì)試配等工作才能確定合適的混凝土配合比應(yīng)用到工程當(dāng)中去。
1.1選用合適的材料
1.1.1水泥
水泥是決定混凝土成本的主要材料，同時(shí)又起到粘結(jié)、填充等重要作用，所以水泥的選用格外重要。水泥的選用主要是考慮到水泥的品種和強(qiáng)度等級。水泥的品種繁多。選擇水泥應(yīng)根據(jù)工程的特點(diǎn)和所處的環(huán)境氣候條件等因素進(jìn)行分析，并考慮當(dāng)?shù)厮嗟墓?yīng)情況作出選擇。其中以硅酸鹽系列水泥生產(chǎn)量最大、應(yīng)用最為廣泛。
1.1.2 粗骨料
粗骨料是指粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。人工破碎而形成的石子成為碎石。天然形成的石子稱為卵石。施工中一般采用碎石，粒徑4.75-37.5mm，選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強(qiáng)度較高，同時(shí)可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫度。混凝土用的粗骨料，其最大粒徑不得超過構(gòu)件截面最小尺寸的1/4，且不得超過鋼筋最小凈間距的3/4。對混凝土的實(shí)心板，粗料的最大粒徑不宜超過板厚的1/3，且不得超過40mm。
1.1.3 細(xì)骨料
細(xì)骨料是指粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，通常稱為砂。施工中一般采用中砂，山砂 （45%）+人工砂 （55%）。
1.1.4粉煤灰
由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。按照規(guī)范要求，采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土?xí)r，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%.粉煤灰對水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對混凝土抗?jié)B抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在10%以內(nèi)，采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計(jì)算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。
1.1.5 混凝土外加劑
混凝土外加劑可分為四類：改善混凝土拌合物流變性的外加劑。包括（減水劑、引氣劑、調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑；緩凝劑，改善混凝土耐久性的外加劑；引氣劑，改善混凝土其它性能的外加劑；膨脹劑，一般在梁板管道壓漿使用，能讓管道內(nèi)的水泥漿飽滿）。
1.2配合比設(shè)計(jì)的基本要求
（1）要滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工要求的強(qiáng)度等級fce.k和混凝土配制強(qiáng)度fcu.o。
（2）要使混凝土拌合物具有足夠的坍落度、良好的和易性、可塑性、不易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。
（3）要滿足工程使用環(huán)境及氣候條件所要求的抗?jié)B、抗凍、耐腐蝕等性能。
（4）在保證工程質(zhì)量的前提下，能盡量節(jié)約水泥，合理使用材料，降低工程成本。
1.3配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作
（1） 掌握設(shè)計(jì)圖紙對混凝土結(jié)構(gòu)的全部要求，重點(diǎn)是各種強(qiáng)度和耐久性要求及結(jié)構(gòu)件截面的大小、鋼筋布置的疏密，以考慮采用水泥品種及石子粒徑的大小等參數(shù)。
（2） 了解是否有特殊性能要求，便于決定所用水泥的品種和粗骨料粒徑的大小。
（3） 了解施工工藝，如輸送、澆筑的措施，使用機(jī)械化的程度，主要是對工作和易性和凝結(jié)時(shí)間的要求，便于選用外加劑。
（4） 了解所能采購到的材料品種、質(zhì)量和供應(yīng)能力。
1.4配合比設(shè)計(jì)的基本步驟
混凝土配合比設(shè)計(jì)就是確定水泥、水、砂子與石子用量之間的三個(gè)比例關(guān)系，即水與水泥之間的比例關(guān)系，常用水灰比表示；砂與石子之間的比例關(guān)系；常用砂率表示；水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系，常用單位用水量來反映。水灰比、砂率、單位用水量是混凝土配合比的三個(gè)重要參數(shù)。混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟：首先正確選定原材料品種、檢驗(yàn)原材料質(zhì)量，然后按對混凝土技術(shù)要求進(jìn)行初步計(jì)算，得出初步計(jì)算配合比；經(jīng)試驗(yàn)室試拌調(diào)整，得出基準(zhǔn)配合比；經(jīng)強(qiáng)度復(fù)核定出試驗(yàn)室配合比；最后根據(jù)現(xiàn)場原材料實(shí)際情況（如砂、石含水等）修正試驗(yàn)室配合比，得出施工配合比。
1.4.1初步計(jì)算配合比
（1）確定混凝土的配制強(qiáng)度f cu.o = fcu.k+1.645×б
為使混凝土的強(qiáng)度保證率能滿足規(guī)定的要求，在設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，必須使混凝土的試配強(qiáng)度fcu，0高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級fcu，k。當(dāng)混凝土強(qiáng)度保證率要求達(dá)到95%時(shí)，fcu，0可采用下式計(jì)算：
fcu，0=fcu，k+1.645σ
式中σ為施工單位的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）。
如施工單位不具有近期的同一品種混凝土強(qiáng)度資料時(shí)，其混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。
（2）確定水灰比W/C =αa?fce/（fcu.o+аa(bǔ)?аb?fce）
初步確定水灰比（W/C），根據(jù)試配強(qiáng)度fcu，0按下式計(jì)算：
采用碎石時(shí)：W/C=0.46fce/（fcu，0。+0.46?0.07? fce。）
采用卵石時(shí)：W/C=0.48 fce/（fcu，0+0.48?0.33? fce。）
式中fce為水泥28d抗壓強(qiáng)度實(shí)測值（MPa）。
為了保證混凝土必要的耐久性，水灰比還不得大于表中規(guī)定的最大水灰比值，若計(jì)算所得的水灰比大于規(guī)定的最大水灰比值時(shí)，應(yīng)取規(guī)定的最大水灰比值。
（3）確定水泥用量Mco=Mwo/（W/C）
（4）計(jì)算砂率
選用合理的砂率值（Sp），合理的砂率值主要應(yīng)根據(jù)混凝土拌合物的坍落度；黏聚性及保水性等特征來確定。
（5）確定砂石用量
計(jì)算粗、細(xì)骨料的用量G0、So，可用絕對體積法或假定表觀密度法求得。
①絕對體積法。
②假定表觀密度法。
1.4.2基本配合比
因?yàn)橐陨锨蟪龅母鞑牧嫌昧坎灰欢軌蚍蠈?shí)際情況，故必須過試拌調(diào)整、直到混凝土拌合物的和易性符合要求為止，然后提出供檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。當(dāng)試拌調(diào)整工作完成后，應(yīng)測出混凝土拌合物的實(shí)際表觀密度（ρ0h）。
1.4.3試驗(yàn)室配合比
經(jīng)過和易性調(diào)整試驗(yàn)得出的混凝土基準(zhǔn)配合比，其水灰比值不一定選用恰當(dāng)、其結(jié)果是強(qiáng)度不一定符合要求，所以應(yīng)檢驗(yàn)混凝土的強(qiáng)度。
1.4.4施工配合比
（1）測定現(xiàn)場砂石料的實(shí)際含水率
（2）將砂石中含水量扣除，并相應(yīng)的增加砂石料的稱量紙。
1.5生產(chǎn)配合比的調(diào)整及施工中的控制
（1）嚴(yán)格控制混凝土施工時(shí)的用水量；
（2）調(diào)整生產(chǎn)配合比時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確測量生產(chǎn)現(xiàn)場砂、石的實(shí)際含水量；
（3）砂、石材料應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)量
2、混凝土配合比試配的調(diào)整
2.1混凝土配合比試配前的調(diào)整
（1）依據(jù)各企業(yè)自身的生產(chǎn)試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，來提高單方混凝土的水泥用量，降低水灰比。
（2）提高砂率使用單粒級混凝土配料，由于粗集料間的空隙率較大，必須提高砂率，用較多的砂漿來填充粗集料間空隙，以保證混凝土的密實(shí)性和流動(dòng)性。
（3）提高砂漿稠度。由于16-35mm單粒級石子，自重較大，容易下沉，必須提高砂漿稠度，以增加對石子的下沉阻力，防止混凝土離析、泌水。
（4）控制好混凝土坍落度。混凝土坍落度過大，更易離析泌水。
（5）選擇合適的外加劑用量。
2.2混凝土配合比試配后的調(diào)整
（1）通過檢查試拌混凝土的坍落度和工作性，確定適宜的用水量。
（2）通過檢查試拌混凝土的工作性和凝結(jié)時(shí)間，確定適宜的外加劑用量及砂率。
（3）以混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果，確定混凝土水灰比，并以此為依據(jù)，計(jì)算各種膠凝材料用量。
（4） 以實(shí)測的混凝土容重和試拌時(shí)確定的砂率為依據(jù)，分別計(jì)算粗、細(xì)集料的用量。
關(guān)鍵詞：港口航道工程；混凝土；配合比設(shè)計(jì)
港口是十分重要的交通運(yùn)輸樞紐，將水運(yùn)與陸運(yùn)有效結(jié)合，保證船舶停運(yùn)以及進(jìn)出的安全。航道是港灣等水域中保證船舶安全航行的重要通道。現(xiàn)如今我國的港口和航道建設(shè)不斷擴(kuò)大，港口碼頭的專業(yè)化水平逐步提升，呈現(xiàn)出大型化的特點(diǎn)。港口航道建設(shè)的推進(jìn)，使其質(zhì)量要求也不斷提高，需要從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始提高重視，科學(xué)的設(shè)計(jì)混凝土配合比，提高混凝土的強(qiáng)度、耐久性，保證港口航道施工的質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益的順利實(shí)現(xiàn)。
1 港口航道工程施工的混凝土材料
混凝土的配合比其實(shí)就是在試配過程中使用實(shí)際的材料，配制出的混凝土拌合物需要滿足一定的施工條件，有較強(qiáng)的和易性，凝結(jié)速度也比較好。使得制作出的混凝土能夠滿足質(zhì)量需要。配比設(shè)計(jì)需要合理，使用滿足要求的水泥、石、砂等，保證材料達(dá)到要求，混凝土配合比更加科學(xué)合理，達(dá)到設(shè)計(jì)驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。如果使用的材料不夠合理，存在質(zhì)量問題，配合比就會(huì)出現(xiàn)誤差，使得混凝土的結(jié)構(gòu)承載力受到影響，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，影響工程建設(shè)的質(zhì)量和安全性。
1.1 選擇水泥
在對混凝土配合時(shí)，可以使用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥等，[1]也可以使用其他水泥，但是需要保證水泥石滿足國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求的。普通硅酸鹽水泥與硅酸鹽水泥在配置時(shí)需要滿足抗凍的需要，對于不受凍地區(qū)海水環(huán)境的浪濺區(qū)，需要使用礦渣硅酸鹽水泥。在港口航道工程施工中，不可以使用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。
1.2 選擇粗骨料
混凝土的強(qiáng)度會(huì)在一定程度上受到粗骨料的形狀、大小、強(qiáng)度等方面的影響，需要使用比較堅(jiān)硬的花崗巖、石灰石等碎石，需要保證最大的粒徑不能多于2cm。骨料的粒徑越大，混凝土強(qiáng)度會(huì)減小。主要是因?yàn)楣橇系膹?qiáng)度隨著尺寸的增大而降低，這是不均質(zhì)材料共同的特點(diǎn)，小骨料的表面系數(shù)大，其與水泥將的粘結(jié)面積就會(huì)增大。
1.3 選擇細(xì)骨料
在挑選細(xì)骨料時(shí)，需要使用質(zhì)地比較堅(jiān)硬的，級配好的中砂，需要將細(xì)度模數(shù)控制在4.2-2.8之間，總而使混凝土流動(dòng)性滿足需要。要避免混凝土的離析，迎適當(dāng)?shù)脑黾?.3mm以下的細(xì)骨料。[2]一般而言，要優(yōu)先挑選中砂，若使用細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)要大于2。細(xì)度模數(shù)大，水泥、水的用量都能蚣跎伲并且能夠使得水化熱減小，實(shí)現(xiàn)混凝土的收縮。
1.4 使用外加劑
使用外加劑時(shí)應(yīng)滿足工程建設(shè)的實(shí)際需要，使用引氣劑、泵送劑等改善混凝土拌合物的物流變性能。使用帶有硬化性能的外加劑，使得混凝土的凝結(jié)時(shí)間得到調(diào)節(jié)，硬化性能的外加劑可以是緩凝劑、速凝劑等。使用膨脹劑、防水劑等使得混凝土的性能得以改善。
1.5 摻合料的選擇
在選擇摻合料時(shí)，應(yīng)使用細(xì)摻料，并在其中加入一定數(shù)量的粉煤灰、硅粉等，使得混凝土的性能滿足需要。硅粉中的顆粒比較細(xì)，能夠很好地填充物質(zhì)，保證混凝土孔結(jié)構(gòu)的致密性，提高混凝土的強(qiáng)度，保持好的耐久性。
2 混凝土配合比設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)配合比時(shí)需要從混凝土的強(qiáng)度、耐久性等方面進(jìn)行考慮，混凝土的配合比需要滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級，耐久性達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使其更加經(jīng)濟(jì)合理。
2.1 配置混凝土的強(qiáng)度
混凝土施工配制強(qiáng)度=混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度±1.645σ。如果混凝土強(qiáng)度的等級是C20或C25，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差小于2.5MPa，[3]計(jì)算配置強(qiáng)度使用的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差是2.5MPa。若混凝土強(qiáng)度等級超過C30，其計(jì)算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差不能多于3.0MPa，計(jì)算配制強(qiáng)度使用的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差是3.0MPa。
2.2 水灰比
選擇水灰比時(shí)需要注意混凝土強(qiáng)度和耐久性等需要。混凝土的適配強(qiáng)度=水泥強(qiáng)度×（灰水比-0.52）。從該公式可知，混凝土的強(qiáng)度與水泥強(qiáng)度之間是呈正比關(guān)系的，與水灰比是呈反比的。因此在明確水灰比時(shí)，注意到水灰比與混凝土的強(qiáng)度和水泥的強(qiáng)度之間是有關(guān)系的，與坍落度之間并沒有關(guān)系。求水灰比時(shí)，需要在水灰比與強(qiáng)度之間建立關(guān)系，依據(jù)坍落度使用施工材料，拌制混凝土拌合物，并繪制強(qiáng)度與水灰比之間的曲線。
2.3 混凝土砂率
粗集料和水泥用量相混合的材料，需要有自己最為合適的含砂率，在滿足和易性的同時(shí)，加入最少的水，選擇混凝土砂率時(shí)也需要依據(jù)單位實(shí)際需要確定。條件一致的情況下，要拌制混凝土拌合物明確坍落度，最佳砂率是坍落度最大時(shí)的拌和使用砂率。
2.4 明確水泥使用的數(shù)量
依據(jù)水灰比和最佳砂率，將不同水泥使用量的混凝土進(jìn)行拌和，對其坍落度進(jìn)行測量，繪制出坍落度和水泥使用量之間的曲線，依據(jù)曲線明確水泥使用的數(shù)量。如果混凝土有耐久性需要，在不加入減水劑的情況下，[4]明確水泥使用的數(shù)量，對于耐久性的大體積混凝土，要結(jié)合混凝土的耐久性以及減少水泥水化熱明確水泥用量。
2.5 砂石的使用數(shù)量
在計(jì)算混凝土中砂石的使用數(shù)量，需要使用體積法進(jìn)行計(jì)算。
2.6 配合比的確定
結(jié)合使用材料的情況，坍落度等初步確定配合比，并對配合比進(jìn)行復(fù)核。混凝土配合比的確定一般有三個(gè)環(huán)節(jié)，也就是最初的計(jì)算確定，調(diào)整試拌，然后最終確定配合比。通過這些環(huán)節(jié)，使得混凝土各組分的配合比達(dá)到最佳的效果。
混凝土配合比的確定對于混凝土質(zhì)量的控制起到極為重要的作用，港口航道工程建設(shè)中，配合比的設(shè)計(jì)與確定是極為重要的，需要依據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況、施工工藝、要求以及環(huán)境等明確混凝土的施工技術(shù)性能，依據(jù)不同的材料，使用比例等明確混凝土施工的技術(shù)性能。
3 結(jié)束語
我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開港口航道工程的建設(shè)，這是水運(yùn)事業(yè)發(fā)展的重要樞紐與工具，因此需要提高對港口航道施工的質(zhì)量。港口航道施工中，混凝土是極為重要的材料，港口航道施工的環(huán)境比較特殊，很多結(jié)構(gòu)是位于地下的，混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)受到侵蝕以及各種應(yīng)力的作用，使得使用性能受到影響。因此必須要提高混凝土的質(zhì)量，做好混凝土配合比的設(shè)計(jì)，保證混凝土材料的整體質(zhì)量，為港口航道施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使得港口航道施工順利、安全推進(jìn)，更好的為水運(yùn)事業(yè)的推進(jìn)提供保證。
參考文獻(xiàn)
[1]郭金泉.對港口與航道工程混凝土配合比設(shè)計(jì)和施工的探析[J].中國水運(yùn)（下半月），2013，04：242-243.
[2]梁軍，李銀.關(guān)于港口、航道工程混凝土配合比設(shè)計(jì)的研究[J].中國水運(yùn)（下半月），2014，04：317-318.
【關(guān)鍵詞】混凝土 原材料 配合比設(shè)計(jì) 試配
中圖分類號： TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
1 引言
混凝土是非均質(zhì)的固、液、氣三相體，就是在滿足相關(guān)要求的前提下，盡量減少三相體體積的變化，通過試樣將三相體得體積調(diào)整到最佳比例，也是水泥、集料、水以及根據(jù)需要摻入的外加劑、礦物摻合料等組分的最佳比例，同時(shí),盡可能采用最小的膠凝材料用量，在滿足技術(shù)要求的前提下，盡量降低混凝土成本，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的原則。
2 混凝土原材料
2.1混凝土中各組成材料的作用
在混凝土中，砂、石起骨架作用，稱為骨料；水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥漿起作用，賦予拌合物定的和易性，便于施工；水泥漿硬化后，則將骨料膠結(jié)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體。
2.2混凝土配合比設(shè)計(jì)中各組成材料的選擇及技術(shù)要求
⑴水泥。配制混凝土一般采用普通硅酸鹽42.5水泥、礦渣硅酸鹽32.5水泥。水泥的性能指標(biāo)必須符合現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定并且與混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級相適應(yīng)。一般配制低強(qiáng)度等級的混凝土，可選用礦渣硅酸鹽32.5水泥。
⑵骨料。普通混凝土中的骨料的用量約占混凝土總重量的3/4，因此對混凝土來說相當(dāng)重要，它不僅影響混凝土的強(qiáng)度，也大大影響混凝土的耐久性和結(jié)構(gòu)性能。配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)使用天然砂、人工砂和碎石、卵石，對長期處于潮濕環(huán)境的重要混凝土結(jié)構(gòu)所用的砂石應(yīng)進(jìn)行堿活性檢驗(yàn)。一般采用干燥狀態(tài)骨料，細(xì)骨料含水率應(yīng)小于0.5%，粗骨料含水率應(yīng)小于0.2%，具有可操作性，應(yīng)用情況良好。細(xì)骨料宜優(yōu)先選用Ⅱ砂；當(dāng)選擇Ⅰ區(qū)砂時(shí)，應(yīng)提高砂率，并保持足夠的水泥用量，以滿足混凝土的和易性；當(dāng)采用Ⅲ區(qū)砂時(shí)，宜降低砂率。粗骨料宜選擇5-20mm或5-25mm連續(xù)粒級的碎石。
⑶摻合料。在混凝土拌合物制備時(shí)，為了節(jié)約水泥、改善混凝土性能、調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)度等級選用混凝土中的摻合料，其分為活性礦物摻合料和非活性礦物摻合料兩大類。一般主要使用粉煤灰與粒化高爐礦渣粉。粉煤灰外觀類似水泥，膠凝性差，是目前用量最大的混凝土摻合料。配制泵送混凝土、大體積混凝土、抗?jié)B結(jié)構(gòu)混凝土、抗硫酸鹽、壓漿混凝土等，均可摻用粉煤灰。通常選用F類Ⅱ級粉煤灰。粒化高爐礦渣粉是經(jīng)干燥、磨細(xì)達(dá)到相當(dāng)細(xì)度且符合相應(yīng)活性指數(shù)的粉狀材料，其活性比粉煤灰高。通常選用S95級粒化高爐礦渣粉。同時(shí)摻加適量粉煤灰和粒化高爐礦渣粉等礦物摻合料，對預(yù)防混凝土堿骨料反應(yīng)具有重要意義。
⑷水。為保證混凝土用水的質(zhì)量,使混凝土性能符合技術(shù)要求。混凝土拌合用水不應(yīng)有漂浮明顯的油脂和泡沫，不應(yīng)有明顯的顏色和異味，同時(shí)應(yīng)符合混凝土拌合用水PH值、不溶物、可溶物、氯離子、堿含量等水質(zhì)要求的規(guī)定；地表水、地下水、再生水的放射性應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
⑸外加劑。普通減水劑、高效減水劑的檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)包括PH值、密度（或細(xì)度）、混凝土減水率，符合要求方可使用。減水劑以溶液摻加時(shí)，溶液中的水量應(yīng)從拌合水中扣除。液體減水劑宜與拌合水同時(shí)加入攪拌機(jī)內(nèi)，粉劑減水劑宜與膠凝材料同時(shí)加入攪拌機(jī)內(nèi)，需二次添加外加劑時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定，混凝土攪拌均勻方可出料。
3 配合比的設(shè)計(jì)步驟
⑴確定混凝土配制強(qiáng)度與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。當(dāng)施工條件與試驗(yàn)室條件有顯著差異時(shí)或C30等級及其以上強(qiáng)度等級的混凝土，采用非統(tǒng)計(jì)方法評定時(shí)，應(yīng)提高混凝土配制強(qiáng)度
⑵計(jì)算混凝土水膠比。根據(jù)所使用的原材料，通過試驗(yàn)建立的水膠比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式來確定回歸系數(shù)aa和ab；當(dāng)不具備試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，碎石aa0.53ab0.20，卵石aa0.49ab0.13。混凝土水膠比在0.40～0.80范圍時(shí)，可按規(guī)程選取；混凝土水膠比小于0.40時(shí)，可通過試驗(yàn)確定。
⑶計(jì)算用水量。每方混凝土的用水量可按規(guī)程計(jì)算，也可結(jié)合經(jīng)驗(yàn)并經(jīng)試驗(yàn)確定外加劑用量和用水量。
⑷計(jì)算膠凝材料用量。進(jìn)行試拌調(diào)整，在拌合物性能滿足的情況下，取經(jīng)濟(jì)合理的膠凝材料用量。計(jì)算礦物摻合料用量，繼而計(jì)算每立方米混凝土的水泥用量。復(fù)摻時(shí)，針對不同等級粉煤灰，選擇合適的復(fù)合比例，與Ⅱ級粉煤灰復(fù)合，粉煤灰控制在15%，礦粉控制在30%。與Ⅰ級粉煤灰復(fù)摻，最佳組合，粉煤灰控制在20%，礦粉控制在40%以內(nèi)。
⑸砂率應(yīng)根據(jù)骨料的技術(shù)指標(biāo)、混凝土拌合物性能和施工要求，參考既有經(jīng)驗(yàn)資料確定，當(dāng)缺乏砂率的經(jīng)驗(yàn)資料可參考時(shí)，可通過體積法或質(zhì)量法確定砂率。
⑹試驗(yàn)室成型：每盤混凝土試配的最小攪拌量應(yīng)不小于攪拌機(jī)額定攪拌量的1/4，一般攪拌20L-25L做強(qiáng)度試驗(yàn)，當(dāng)有其他如抗?jié)B等要求時(shí)根據(jù)試模的尺寸計(jì)算。保持計(jì)算水膠比不變，以節(jié)約膠凝材料為原則，調(diào)整膠凝材料用量、用水量、外加劑用量和砂率等，直到混凝土拌合物性能符合設(shè)計(jì)和施工要求，然后修正計(jì)算配合比，提出試拌配合比。
⑺在試拌配合比的基礎(chǔ)上，進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1．應(yīng)至少采用三個(gè)不同的配合比，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，用水量應(yīng)與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1％。外加劑摻量也做減少和增加的微調(diào)。
⑻通過繪制強(qiáng)度和膠水比關(guān)系圖。配合比應(yīng)按以下規(guī)定進(jìn)行校正配合比調(diào)整后，應(yīng)對設(shè)計(jì)要求的混凝土耐久性能進(jìn)行試驗(yàn)，符合設(shè)計(jì)規(guī)定的耐久性能要求的配合比方可確定為設(shè)計(jì)配合比。可根據(jù)常用材料設(shè)計(jì)出常用的混凝土配合比備用，并應(yīng)在啟用過程中予以驗(yàn)證或調(diào)整。
4 配合比實(shí)施
首次使用、使用間隔時(shí)間超過三個(gè)月的混凝土配合比，在使用前需進(jìn)行配合比審查和核準(zhǔn)。生產(chǎn)使用的原材料應(yīng)與配合比設(shè)計(jì)一致是指原材料的品種、規(guī)格、強(qiáng)度等級等指標(biāo)應(yīng)相同。遇有下列情況之一時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)：1．對混凝土性能有特殊要求時(shí)；2．水泥、外加劑或礦物摻合料等原材料品種、質(zhì)量有顯著變化時(shí)。在生產(chǎn)施工過程中，根據(jù)現(xiàn)場情況，如因天氣或施工情況變化可能影響混凝土質(zhì)量，需要對配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
【結(jié)語】混凝土配合比設(shè)計(jì)的主要目的是選擇混凝土中各組分的最佳比例，從而滿足施工要求的和易性；設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級，并具有95%的保證率；工程所處環(huán)境對混凝土的耐久性要求；經(jīng)濟(jì)合理，最大限度節(jié)約水泥，降低砼成本。在實(shí)施中應(yīng)加強(qiáng)配合比控制，并按照不超過3個(gè)月周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以積累數(shù)據(jù)。以上為個(gè)人根據(jù)從事預(yù)拌混凝土多年工作經(jīng)驗(yàn)對混凝土配合比設(shè)計(jì)做一些心得與探討，若有不當(dāng)之處，還望各位專家同仁們指正。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵字：配合比 優(yōu)化 成本 統(tǒng)計(jì)
1. 工程概況
穆印電廠位于印尼南蘇門答臘省穆印（MUARAENIM）縣轄區(qū)的丹庫（DANGKAU）村。穆印電廠為國華電力在印尼以POO形式興建的坑口電站，本期建設(shè)規(guī)模為2×150MW機(jī)組，機(jī)組采用燃煤汽包爐，汽輪機(jī)為抽汽式凝汽機(jī)組。為了滿足施工的需要，我公司在電廠東北角設(shè)立兩臺強(qiáng)制性混凝土攪拌機(jī)，為全場施工提供混凝土服務(wù)。
穆印電廠混凝土工程量為7萬方，混凝土標(biāo)號從C10～C40不等，其中標(biāo)號為C30的混凝土占到混凝土總量的70%，所以我們首選強(qiáng)度為C30的配合比作為我們混凝土配合比優(yōu)化的目標(biāo)。
2. 原始配合比的配制
2.1 原材的選用
水泥選用PT.SEMEN BATURAJA(PERSERO)水泥廠生產(chǎn)的P.O42.5普通硅酸鹽水泥。我們先后對該廠生產(chǎn)的P.O42.5普通硅酸鹽水泥抽檢40個(gè)批次，其各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合相關(guān)規(guī)范的要求。
粗骨料選用10～20mm級配碎石，經(jīng)抽樣檢查，其各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合相關(guān)規(guī)范的要求
細(xì)骨料選用細(xì)度模數(shù)為2.5的中砂，經(jīng)抽樣檢查，其各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合相關(guān)規(guī)范的要求。
因當(dāng)?shù)卣拗疲勖夯覍儆谙拗菩圆牧希驶炷林袥]有摻粉煤灰。
2.2 原始配合比的配置
由于該攪拌站是新建攪拌站，混凝土生產(chǎn)水平?jīng)]有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以作為參考，無法計(jì)算混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，故按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204）的相關(guān)要求，混凝土配合比在試配過程混凝土強(qiáng)度偏差δ取值為5。
按照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2000）的相關(guān)規(guī)定，混凝土的試配強(qiáng)度按照以下公式進(jìn)行計(jì)算：
fcu,0≥fcu,k+1.645δ(3.2.1)
式中fcu,0――混凝土配置強(qiáng)度（MPa）；
fcu,k――混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）；
δ ――混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）。
取δ=5，按照3.2.1公式計(jì)算出C30混凝土的配置強(qiáng)度:
fcu,0≥30+1.645*5=38.225 MPa
經(jīng)過計(jì)算及試配，最終確定C30混凝土配合比為：
表一
3. 混凝土合格性判定
3.1 原始數(shù)據(jù)的收集
在前期施工兩個(gè)月里，我們以此配合比為指導(dǎo)，為施工現(xiàn)場攪拌了大量混凝土，并按照相關(guān)的規(guī)范要求對留置的試件進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。詳見下表：
表二
3.2按照統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行整理可以得到以下數(shù)據(jù)：
1)混凝土試塊抗壓強(qiáng)度平均值：
mfcu,=(n1+n2+n3+……n142)/142=36.34MPa
2)混凝土試塊抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差：
δ= =1.86
3)根據(jù)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ107-87）第4.1.3條的規(guī)定，統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)混凝土抗壓強(qiáng)度必須滿足以下兩個(gè)公式：
mfcu≥0.90 fcu,k+λ1δ
fcu,min≥λ2 fcu,k
λ1,λ2―― 合格判定系數(shù)，λ1取1.60，λ2取0.85。
將mfcu，δ，fcu,k帶入上邊兩個(gè)公式可以得出：
36.34≥0.90*30+1.60*1.86=30.0 MPa
32.30≥0.85*30=25.5 MPa
根據(jù)計(jì)算結(jié)果，我們判定該批混凝土抗壓強(qiáng)度合格。
4. 經(jīng)濟(jì)性分析
混凝土強(qiáng)度是達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求，但是從上面的判斷公式中，我們沒有辦法對該批混凝土的成本進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評價(jià)，所以我們還需要從另外一個(gè)方面對混凝土的成本是否過高進(jìn)行分析。
由工程質(zhì)量統(tǒng)計(jì)學(xué)原理我們可以知道，直方圖作為反應(yīng)一個(gè)事物變量分布的橫道圖，可以直觀的傳達(dá)有關(guān)過程的各種信息，可以顯示波動(dòng)的狀況，決定何處需要進(jìn)行改進(jìn)，接下來我們按照直觀圖的相關(guān)原理對以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。
首先確定極差R=(41.56-32.30)/11=0.93，取極差為1.0，
計(jì)算頻數(shù)，并繪制頻數(shù)分布，
表三
根據(jù)上述頻數(shù)分布表，繪制出直方圖，其中縱坐標(biāo)表示頻數(shù)，橫坐標(biāo)表示組界。
圖一
目標(biāo)最小值實(shí)際最小值
目標(biāo)平均值實(shí)際平均值
目標(biāo)平均值為：mfcu≥0.90 fcu,k+λ1δ=0.90*30+1.6*3=31.8 MPa
目標(biāo)最小值為：fcu,min≥λ2 fcu,k=0.85*30=25.5 MPa
（根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204）的相關(guān)要求，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差小于3.0時(shí)，取3.0）
通過直方圖我們可以看出，該批混凝土試塊抗壓強(qiáng)度分布規(guī)律為：兩邊低，中間高，左右大致對稱，其強(qiáng)度數(shù)據(jù)呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直方圖形狀，可以初步認(rèn)為攪拌站的攪拌質(zhì)量比較穩(wěn)定。同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)：該批混凝土抗壓強(qiáng)度的平均強(qiáng)度和最小強(qiáng)度遠(yuǎn)大于相關(guān)規(guī)范的要求，雖然混凝土強(qiáng)度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，但是這對于混凝土的成本控制來講是不經(jīng)濟(jì)的。為了取得更好的經(jīng)濟(jì)效果，我們需要對現(xiàn)在施工的配合比進(jìn)行一些優(yōu)化，在保證混凝土施工質(zhì)量的情況下，使實(shí)際混凝土強(qiáng)度最小值和實(shí)際平均值盡可能的向目標(biāo)值靠攏，以便我們能夠更好的控制混凝土的成本。
經(jīng)過我們研究發(fā)現(xiàn)：在最初進(jìn)行配合比試配時(shí)，由于現(xiàn)場缺乏相關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料，試驗(yàn)人員按照相關(guān)規(guī)范要求將混凝土標(biāo)準(zhǔn)偏差δ設(shè)計(jì)為5，但是我們通過對混凝土的取樣試驗(yàn)，并對相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，現(xiàn)場攪拌站的混凝土攪拌強(qiáng)度偏差δ實(shí)際為1.86，遠(yuǎn)小于最初的標(biāo)準(zhǔn)偏差5，這就造成了原混凝土配合比試配強(qiáng)度過高，從而造成水泥的參量過多，造成浪費(fèi)。
根據(jù)我們的分析結(jié)果，同時(shí)按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204）的相關(guān)要求：我們將混凝土配合比偏差設(shè)計(jì)為3.0，按照公式(3.2.1)重新確定了C30混凝土配合比，其水泥用量由427kg，減少到396kg，平均每方混凝土減少水泥用量31kg。
5. 體會(huì)
關(guān)鍵詞：碾壓混凝土 配合比 優(yōu)選
中圖分類號：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一 、大壩碾壓混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)
倫潭水利樞紐工程地處鉛山縣天柱山鄉(xiāng)境內(nèi)，距縣城約50km，壩址位于鉛山河支流楊村水中游，在倫潭工具廠上游約400m處，是一座具有防洪、灌溉、發(fā)電、供水等綜合效益的的大（2）型控制性水利樞紐工程，大壩采用碾壓混凝土雙曲拱壩，最大壩高90.4m。倫潭水利樞紐工程大壩碾壓混凝土標(biāo)號及主要設(shè)計(jì)指標(biāo)見表1。
表1 大壩碾壓混凝土標(biāo)號及主要設(shè)計(jì)指標(biāo)
二、大壩碾壓混凝土配合比設(shè)計(jì)
配合比優(yōu)選試驗(yàn)的目的是在滿足壩體結(jié)構(gòu)要求的強(qiáng)度、耐久性和施工和易性等條件下，通過試驗(yàn)優(yōu)化選擇配合比設(shè)計(jì)參數(shù)，經(jīng)濟(jì)合理地確定混凝土單位體積中各組成材料的用量。混凝土配合比參數(shù)包括用水量、水膠比、砂率、骨料級配、粉煤灰摻量、外加劑品種與最優(yōu)摻量，以及砂石骨料用量等。
本工程碾壓混凝土配合比優(yōu)選試驗(yàn)由中國水利水電科學(xué)研究院進(jìn)行，碾壓混凝土配合比優(yōu)選試驗(yàn)采用玉鷹牌P.O42.5水泥和黃金埠電廠粉煤灰，外加劑為山西桑穆斯建材化工有限公司生產(chǎn)的RC改性高效減水劑和AE引氣劑。
根據(jù)大壩碾壓混凝土標(biāo)號及主要設(shè)計(jì)指標(biāo)，碾壓混凝土的配制強(qiáng)度見表2。
表2 大壩分區(qū)碾壓混凝土配制強(qiáng)度
三、 三級配碾壓混凝土配合比優(yōu)選
3.1 用水量
混凝土的用水量主要受施工所需的工作性（稠度，VC值）、骨料最大粒徑和級配、粉煤灰品質(zhì)與摻量、外加劑的品質(zhì)和摻量，以及含氣量等因素的影響。
三級配碾壓混凝土的用水量采用試拌法確定，固定外加劑摻量、粉煤灰摻量，調(diào)整用水量使混凝土的VC值滿足設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行最優(yōu)砂率試驗(yàn)。試驗(yàn)選擇的水膠比為0.50，粉煤灰摻量55%，砂率32%，粗骨料級配采用小石∶中石：大石=30∶40：30。通過試拌，壩體三級配碾壓混凝土的用水量為86 kg/m3，VC值可滿足4s～8s的要求，試驗(yàn)結(jié)果見表3。
表3 三級配碾壓混凝土用水量試驗(yàn)結(jié)果
3.2 最優(yōu)砂率
砂率是指1m3混凝土中砂占骨料總量的比例。混凝土振動(dòng)密實(shí)的理想條件是：石子的空隙恰好被砂填充包裹，而砂的空隙恰好被水泥灰漿填充包裹，并有一定的富裕量，即各級顆粒充分填充而不發(fā)生顆粒干擾。選擇最優(yōu)砂率可得到最易壓實(shí)的碾壓混凝土，在選擇砂率時(shí)還要考慮碾壓混凝土施工中對骨料分離的影響。
最優(yōu)砂率采用試驗(yàn)法確定，即在一定的原材料條件下，通過試驗(yàn)選擇稠度（VC值）小，和易性良好時(shí)的砂率。混凝土試拌時(shí)固定用水量、水膠比、外加劑摻量和粗骨料級配等參數(shù)，通過測試不同砂率下混凝土的VC值，觀察其和易性及振動(dòng)泛漿密實(shí)等情況，選擇VC值最小，和易性好的一組作為最優(yōu)砂率。
通過試驗(yàn)，選定大壩三級配碾壓混凝土的砂率為32％。最優(yōu)砂率試驗(yàn)結(jié)果見表4。
表4三級配碾壓混凝土最優(yōu)砂率試驗(yàn)結(jié)果
3.3 外加劑摻量
外加劑摻量試驗(yàn)結(jié)果見表5。試驗(yàn)結(jié)果表明，RC改性高效減水劑在推薦摻量0.6％下可滿足碾壓混凝土施工和易性的要求，AE引氣劑摻量以達(dá)到滿足抗凍要求的含氣量范圍(3％～4％)為控制標(biāo)準(zhǔn)，摻量在0.025%~0.03%時(shí)可滿足含氣量的要求。
表5三級配碾壓混凝土引氣劑摻量試驗(yàn)結(jié)果
3.4 水膠比和粉煤灰摻量
碾壓混凝土的最大水膠比和粉煤灰的最大摻量首先要滿足耐久性要求，其次滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求，取其中較小值作為配合比的設(shè)計(jì)參數(shù)。試驗(yàn)選擇3個(gè)水膠比、3個(gè)粉煤灰摻量，根據(jù)碾壓混凝土不同齡期的抗壓強(qiáng)度與膠水比的關(guān)系，以及抗凍和抗?jié)B耐久性試驗(yàn)結(jié)果，確定混凝土的最大水膠比和粉煤灰最大摻量，試驗(yàn)配合比見表6，試驗(yàn)結(jié)果見表7。
表6 三級配碾壓混凝土水膠比、粉煤灰摻量選擇試驗(yàn)配合比
從試驗(yàn)結(jié)果看，三級配碾壓混凝土的抗壓強(qiáng)度隨水膠比的降低而增加，相同水膠比條件下隨水泥用量的增加而提高。在試驗(yàn)的配合比中，除水膠比0.54和0.51，水泥用量65kg/m3配合比混凝土的90d抗壓強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)要求外，其余配合比的抗壓強(qiáng)度全部滿足設(shè)計(jì)要求。綜合考慮混凝土的耐久性要求，并參考其他水電工程大壩混凝土配合比，推薦進(jìn)行性能試驗(yàn)的三級配碾壓混凝土的配合比參數(shù)選取為水膠比0.50，水泥用量70kg/m3，相應(yīng)的粉煤灰用量為102 kg/m3。
表7 三級配碾壓混凝土抗壓強(qiáng)度與水膠比和粉煤灰摻量的關(guān)系試驗(yàn)結(jié)果
4.1 用水量及骨料級配
二級配碾壓混凝土用水量和骨料級配試驗(yàn)結(jié)果見表8，試驗(yàn)方法與三級配碾壓混凝土相同，高效減水劑摻量為0.6%，引氣劑摻量為2.6/萬。根據(jù)新拌混凝土性能與和易性觀察，結(jié)合最優(yōu)砂率試驗(yàn)結(jié)果，初步選定二級配碾壓混凝土的用水量為100kg/m3，中石與小石的比例為55:45。
表8 二級配碾壓混凝土用水量試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)
4.2最優(yōu)砂率
二級配碾壓混凝土的最優(yōu)砂率試驗(yàn)方法與三級配相同，試驗(yàn)結(jié)果見表9。通過試拌，優(yōu)選的大壩二級配碾壓混凝土的最優(yōu)砂率為40%，VC值4.3s，和易性良好，混凝土振實(shí)泛漿容易。
表9 二級配碾壓混凝土最優(yōu)砂率試驗(yàn)結(jié)果
4.3 水膠比和粉煤灰摻量
二級配碾壓混凝土主要用于大壩上下游面，需具有較好的抗?jié)B能力，配合比優(yōu)選設(shè)計(jì)時(shí)一般選擇比三級配碾壓混凝土低的粉煤灰摻量，同時(shí)考慮與三級配碾壓混凝土的性能相匹配，本次試驗(yàn)選用50%粉煤灰摻量，進(jìn)行不同水膠比與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系試驗(yàn)，配合比見表10，試驗(yàn)結(jié)果見表11。
表10 不同水膠比二級配碾壓混凝土的試驗(yàn)配合比
表11 不同水膠比二級配碾壓混凝土試驗(yàn)結(jié)果
從試驗(yàn)結(jié)果看，在50%粉煤灰摻量下，二級配碾壓混凝土的抗壓強(qiáng)度全部滿足設(shè)計(jì)要求，且富裕度較高。推薦進(jìn)行性能試驗(yàn)的二級配碾壓混凝土配合比參數(shù)為水膠比0.50，粉煤灰摻量50%。
五、 結(jié)論
【關(guān)鍵詞】無砂混凝土；配合比；強(qiáng)度檢驗(yàn)
無砂混凝土是由粗骨料、水泥和水拌制而成的一種混凝土，在粗骨料的表面覆蓋一層水泥漿相互粘接而形成分布均勻的結(jié)構(gòu)，有一定的強(qiáng)度和滲透性。因?yàn)闊o砂混凝土有著透水性好、便捷施工、節(jié)省材料和過濾性好的優(yōu)點(diǎn)，所以無砂混凝土多應(yīng)用于公路、鐵路和水工建筑物中。無砂混凝土近年來多應(yīng)用于水利工程中，但無砂混凝土設(shè)計(jì)還不是很成熟，現(xiàn)在，我們就結(jié)合工程的使用情況，對C-3無砂混凝土配合比設(shè)計(jì)做出研究和總結(jié)。
一、C-3無砂混凝土的試驗(yàn)方法
（一）C-3無砂混凝土的原材料
混凝土一般使用的是水泥和粗骨料，而無砂混凝土采用42.5級普通的硅酸鹽水泥，粗骨料用的是10到20mm、5到10mm、2.5到5mm之間的三種粒徑碎石。
（二）C-3無砂混凝土的配合比設(shè)計(jì)
無砂混凝土的膠結(jié)料是水泥，它是由粗骨料顆粒和水泥膠結(jié)而形成的多孔堆聚結(jié)構(gòu)，決定混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵因素是膠結(jié)料的活性、品種和數(shù)量。因此使用硅鹽酸水泥和普通硅鹽酸水泥可以提高骨科顆粒與膠結(jié)料界面之間的強(qiáng)度。無砂混凝土水泥的用量以能包好粗骨料的表面最佳。
骨料是無砂混凝土的結(jié)構(gòu)框架，使用碎石是為了提高骨料與結(jié)構(gòu)的粘接。骨料的顆粒大小和顆粒的等級分配決定骨料之間的空隙大小和無砂混凝土的強(qiáng)度。骨科顆粒越小，顆粒等級越高，骨料之間的空隙越小，無砂混凝土的強(qiáng)度就會(huì)越強(qiáng)；反過來，骨科顆粒越大，顆粒等級越低，骨料之間的空隙就會(huì)變大，無砂混凝土的強(qiáng)度也會(huì)大大的減弱。無砂混凝土的性能還受其它方面的影響，比如骨料的強(qiáng)度、泥含量、泥塊含量等。因此，在配置無砂混凝土?xí)r，要根據(jù)工程的設(shè)計(jì)需要，選用合適粒徑的碎石作為配合比的設(shè)計(jì)使用。
（三）無砂混凝土的試驗(yàn)裝置
無砂混凝土的強(qiáng)度試驗(yàn)要在材料的試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，而滲透試驗(yàn)裝置使用的是自主加工的滲透設(shè)備進(jìn)行，如下圖所示：
二、無砂混凝土的試驗(yàn)結(jié)果及分析
（一）根據(jù)C-3無砂混凝土強(qiáng)度值和空隙的大小，對三種水泥用量進(jìn)行比較，確定出水泥用量、水灰比、碎石粒徑大小和無砂混凝土裝置的抗壓指數(shù)和滲透指數(shù)。如下圖所示：
序號 水泥 水 水灰比 碎石 抗壓強(qiáng)度M Pa 滲透指數(shù)m/d
配合比1 250.0 68.0 0.27 1495 3.2 >1600
配合比2 280.0 70.3 0.25 1499 5.3 >1600
配合比3 310.0 74.2 0.24 1490 7.0 >1600
（二）影響抗壓強(qiáng)度的因素
從上圖的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，無砂混凝土的滲透指數(shù)和抗壓強(qiáng)度的大小與水灰比，水泥用量和碎石顆粒的大小有關(guān)。
無砂混凝土的水泥用量偏高時(shí)，多出的水泥就會(huì)進(jìn)入混凝土的內(nèi)部孔隙，從而影響無砂混凝土的滲透性。水泥用量較低時(shí)，骨料的表面與水泥的粘接強(qiáng)度就會(huì)降低。根據(jù)試驗(yàn)得出，在一定的范圍內(nèi)，水泥用量的增加，無砂混凝土的強(qiáng)度隨之增高，但是它的滲透系數(shù)變小；相反地，水泥用量的減少，無砂混凝土的強(qiáng)度也會(huì)降低，但滲透系數(shù)會(huì)變大。因此，在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選擇合適的水灰比，水灰比的高低，影響無砂混凝土的粘接強(qiáng)度。
骨科粒徑與顆粒等級對無砂混凝土強(qiáng)度的影響。骨科粒徑較大，顆粒等級低，碎石之間的孔隙就會(huì)越大，無砂混凝土的粘接強(qiáng)度就會(huì)變低，這樣就不能配置較高強(qiáng)度的無砂混凝土。因此，配置無砂混凝土的關(guān)鍵因素之一就是選擇骨科粒徑小和顆粒等級較高的碎石。
（三）無砂混凝土的結(jié)果分析
1.抗壓強(qiáng)度
無砂混凝土的優(yōu)劣主要就是看骨料骨架之間空隙的大小。從上圖中可以看出，骨料等級越好，水灰的用量也比較合理，表面上水泥漿的骨料幾乎沒有相互抵觸、相互干涉的現(xiàn)象，顆粒與水泥漿之間的接觸面積較大，這樣無砂混凝土的抗壓強(qiáng)度就會(huì)越高。水泥用量多、水灰比小，則無砂混凝土的抗壓強(qiáng)度高；反之，水泥用量少、水灰比大，則無砂混凝土的抗壓強(qiáng)度就會(huì)低。影響骨科顆粒表面水泥層厚度的是水灰比和水泥用量，如果水灰比和水泥用量的比例不當(dāng)，就會(huì)造成無砂混凝土表面水泥漿層厚度不均，容易崩解、強(qiáng)度降低，也會(huì)造成無砂混凝土的密實(shí)度低，或者強(qiáng)度高但是空隙低的情況。所以，要想制造出較高強(qiáng)度的無砂混凝土就要選擇一組最佳的水灰比和水泥用量。
2.空隙率
在水灰比不變的情況下，水泥用量的增加，空隙率就是降低，無砂混凝土的粘接強(qiáng)度就會(huì)越高，多余的水泥用量會(huì)進(jìn)入到骨料之間的空隙中。
3.滲透系數(shù)
通過試驗(yàn)驗(yàn)證表明，無砂混凝土的透水性隨著水灰比的增大滲透系數(shù)也隨之增大。但在水灰比一定的情況下，水泥用量的減少，透水系數(shù)增大。因此無砂混凝土滲透系數(shù)與空隙率有很大的關(guān)聯(lián)性。
三、無砂混凝土的前景
（一）無砂混凝土的必要性
隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷進(jìn)步，人民的生活水平也得到不斷的提高，由于人類的一些活動(dòng)對自然環(huán)境也受到了一定的污染，這樣它就制約了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，因此保護(hù)環(huán)境刻不容緩。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，要正式環(huán)境問題，堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，要協(xié)調(diào)環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系。在對環(huán)境污染中，建筑行業(yè)是污染環(huán)境的重點(diǎn)行業(yè)， 在建筑業(yè)中，混凝土是使用量最大和用途最廣的建筑材料。所以，在自然資源不斷減少、環(huán)境污染不斷嚴(yán)重的今天，對新型的混凝土的發(fā)展與研究是現(xiàn)在的重中之重，而無砂混凝土無疑成為了現(xiàn)在的一種新型綠色混凝土。
無砂混凝土有著良好的性能和對環(huán)境有一定的協(xié)調(diào)性，是未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。無砂混凝土在建設(shè)工程中的普及，有利于提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)的效益。
（二）無砂混凝土的特征
無砂混凝土在制作過程中，使用天然骨料有利于對環(huán)境的保護(hù)。采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、降低能源消耗，減少對環(huán)境的破壞。減少在生產(chǎn)過程中廢物的排放，循環(huán)利用，污染物減少排放。無砂混凝土的性質(zhì)有了一定的提高，強(qiáng)度的增強(qiáng)。
無砂混凝土施工進(jìn)度較快，作業(yè)人員少，在施工過程中噪聲小，對環(huán)境的污染小。無砂混凝土良好的性能和對環(huán)境的協(xié)調(diào)性，使其的發(fā)展前景十分廣泛。
結(jié)語：
因?yàn)闊o砂混凝土受施工質(zhì)量的外來?xiàng)l件影響較大，所以在配置混凝土強(qiáng)度時(shí)最好是在實(shí)驗(yàn)室里，如果不能滿足這樣的條件，則應(yīng)該加強(qiáng)對施工人員的培訓(xùn)，提高他們的技術(shù)水平，減小無砂混凝土實(shí)驗(yàn)室制作和施工現(xiàn)場制作混凝土強(qiáng)度的差別。還有就是無砂混凝土配合比水泥凈漿的用量大，沒有經(jīng)濟(jì)可言，因此，可以增加混凝土的密實(shí)度，來降低成本。對于無砂混凝土配合比設(shè)計(jì)，我們要保障它的強(qiáng)度要求還要滿足實(shí)際工程的透水性要求，還要考慮經(jīng)濟(jì)的實(shí)力，從而在工程加固中取得良好的成果。
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