普通混凝土配合比設計

鄭州市市政設施維修建設有限公司 徐 璐 楊 豪

普通混凝土配合比設計

鄭州市市政設施維修建設有限公司 徐 璐 楊 豪

主要闡述混凝土配合比設計的要點及步驟,提出了混凝土配合比設計中應注意的幾個問題,為設計出最佳混凝土配合比指出方向。

普通混凝土 配合比 設計要點 注意問題

一、混凝土配合比設計的要點

1. 滿足強度要求。混凝土的質量以抗壓強度指標為主要依據。影響混凝土抗壓強度的主要因素有：水泥強度等級、水灰比、骨料種類及級配等。

水泥強度等級:水泥強度等級大致代表了水泥的活性,即在相同配合比的情況下,水泥強度等級越高,混凝土的強度等級也越高。在混凝土配合比設計中,主要從經濟合理的角度來選擇水泥強度等級,那只能靠在配合比設計中調整比例,摻加外加劑等綜合性措施加以解決。

水灰比:混凝土單位體積中所用水的重量和水泥的重量比被稱為水灰比。水灰比越大,混凝土的強度越低,為此,在滿足和易性的前提下,混凝土用水量越少越好,這是混凝土配合比設計中的一條基本原則。

骨料的種類及級配:砂子、石子在混凝土中起骨架作用,因此統稱骨料。砂石由石材的品種、顆粒級配、含泥量、堅固性、有害物質等指標來表示它的質量。砂石質量越好,配制的混凝土質量越好。當骨料級配良好,砂率適中時,由于組成了密實骨架,可使混凝土獲得較高的強度。

2. 良好的和易性。混凝土的和易性是指混凝土拌合物易于施工操作，并獲得質量均勻、成型密實的混凝土性能。不同類型的構件,對和易性的要求在施工驗收規范中已有規定,但還要結合施工現場的設備條件和管理水平來確定。影響混凝土和易性的因素主要是用水量。增加用水量,混凝土的坍落度增加,混凝土的強度下降。使用減水劑是改善混凝土和易性最經濟合理和有效的方法。

3. 具有耐久性。混凝土耐久性是指結構在規定的使用年限內，在各種環境條件作用下，不需要額外的費用加固處理而保持其安全性、正常使用和可接受的外觀能力。提高混凝土的耐久性,須在配合比設計中考慮采取相應的措施,如避免或減輕堿集料反應，水泥品種和強度等級的選擇,砂石級配和砂率的調整,防止混凝土的凍融破壞，也可以使用混凝土外加劑和摻合料來提高混凝土的耐久性。

4. 保證混凝土質量的前提下，確保經濟性。混凝土配合比的設計應在保證質量的前提下,節約工料確保經濟性。水泥是混凝土中價值最高的材料,節約水泥用量是混凝土配合比設計中的一個主要目標,采用合理的措施達到綜合性的經濟指標才是可行的。主要方法有：使用混凝土外加劑、摻合料、減水劑既可以改善混凝土的和易性,也可以達到節約水泥的目的。摻加粉煤灰可以代替部分水泥,并改善混凝土的性能。加強技術管理,提高混凝土的勻質性。根據當地的砂石質量情況采用合理砂率和骨料級配。

二、混凝土配合比設計的步驟

普通混凝土配合比設計的方法和步驟,應遵守國家建設部發布的行業標準（JGJ55-2000）普混凝土配合比設計規程。該標準給出了許多全國性統一用的技術參數,如混凝土試配強度計算公式、混凝土用水量選用表、混凝土砂率選用表等。設計中主要步驟如下：

1. 計算混凝土配制強度，并求出相應的水灰比。根據混凝土設計強度等級fcu,k和標準差σ（混凝土強度等級不大于C25時不小于2.5MPa,混凝土強度等級不小于C30時不小于3.0MPa;無統計資料時按國標《混凝土結構工程施工及驗收規范》的規定取用）計算混凝土的配制強度fcu,o≥fcu,k+1.645σ;然后根據混凝土的配制強度fcu,o和水泥的實際強度等級fce及回歸系數αa,αb計算水灰比:W/

C=αafce/（fcu,o+αaαbfce）

=0.48fce/（fcu,o+0.48×0.33fce）=0.48fce/（fcu,o+0.158fce）。

2. 選取每立方米混凝土的用水量，并計算出每立方米混凝土的水泥用量。通過第一步計算的水泥比就可以根據《普通混凝土配合比設計規程》給出的用水量參考數據或自己的經驗數據計算出水泥用量。

3. 選取砂率，計算粗骨料和細骨料的用量，并提出供試配用的計算配合比。砂率是砂子的用量和砂石總重量之比,當無使用經驗時可參考《普通混凝土配合比設計規程》給出的參考值。最后按假定容重法計算砂石的重量,假定容重的計算依據是以混凝土的容重為單位體積中的水、水泥、砂子、石子重量的總和,無經驗數據時,可取2400kg/m3～2480kg/m3,如加引氣劑或粉煤灰容重有所下降。根據以上計算提出供試配用的計算配合比。

4. 混凝土配合比試配。混凝土是多種材料組成的非勻質材料,水泥是一種活性膠凝材料,計算出來的配合比是依據過去的經驗參數計算出來的理論數值,它與現場生產條件之間有較大的偏差,所以必須用生產中使用的各種原材料,通過混凝土的試配來檢驗計算出來的配合比性能是否能夠達到設計要求。

5. 混凝土配合比調整。通過前面的試配工作,要對基準混凝土配合比作二次修正（強度修正和容重修正）,才能最終確定實際使用的施工配合比。

6. 混凝土配合比確定。根據試驗得出的混凝土28d強度與其對應的灰水比（C/W）關系,用作圖法或計算法求出與配制強度相對應的灰水比,用此灰水比的倒數（水灰比）重新計算出來的配合比就是經過強度修正的配合比。先計算根據試配結果對應水灰比的實測容重與假定容重的比值K,再將每種材料用量均乘以修正系數K,即得出最終的施工配合比。

三、配合比設計中需注意的問題

1. 配合比設計前的準備工作應充分。

2. 區分數理統計及非數理統計方法評定混凝土強度的不同。對于一般單位而言，在一個工程中通常只有混凝土配合比，加之管理不到位，也往往用于要求非數理統計的工程部位，結果只能出現混凝土強度達不到設計要求的結果。所以混凝土配合比設計中要注意區分數理統計及非數理統計方法評定混凝土強度的不同。

3. 在保證質量的前提下，應注重經濟效益。在規范要求允許的條件下，應配制不同的配合比，從經濟、工作性能、質量等方面綜合考慮擇優選用，并應針對不同施工部位、不同評定方法給予適當調整，盡量避免凡是同一強度均使用一個配合比的做法。

[1] 苗國峰.普通混凝土配合比設計[J].山西建筑，2007，(16)

[2] 宋波. 普通混凝土配合比設計及試配[J]. 江蘇建材, 2009, (02)