混凝土配合比設計需注意的幾個問題

王利強

摘 要：在混凝土的配合比設計里，有幾個非常值得關注的地方，文章就這些重點展開了深入探討解析，并提出了對應的解決方案。

關鍵詞：配合比設計；混凝土；解決方案；

材料科學隨著社會的不斷進步而迅速發展，混凝土應用也越來越普遍，應用到了非常廣泛的跨學科、跨行業的各個領域。混凝土配合比設計涉及到如下方面：首先保證混凝土硬化后的強度、耐久性和其他性能指標必須達到要求；其次是既要滿足施工工藝簡單易行又要保證不遺留工作隱患；再是選用符合上述兩項要求的適合的材質和各種材料用量的計量；接著是為了達到工程要求對上述結果展開試用、測試，；最后是盡量降低生產成本而卻能達到上述條件。

石子、水泥、水、砂四種物質構成普通的混凝土，水灰比、砂率、膠骨這幾種材料的比例用量是混凝土配合比計算中需要解決的重要問題。

本人在大量尋訪過程中，細心觀察到混凝土在配合比設計中需要注意如下幾點，一是在配合比設計開始前，準備工作必須做好；二是運用數理統計及非數理統計方法來評定混凝土強度的等級，三是控制施工過程中生產配合比的微調；四是在重視經濟效益的同時保證質量。

1 充分完成配合比設計前的準備

以下是相關設計人員在配合比設計前要做好的工作：

1.1 設計圖對混凝土結構要求設計人員需要全部掌握，而且為了選用水泥品種及石子粒徑，要側重關注結鋼筋疏密、構件截面和各種強度和耐久性指標。

1.2 為方便決定水泥品種和粗骨料的粒徑，須了解在性能方面是否有特殊要求。

1.3 了解如輸送、澆筑、機械化的程度等施工工藝。同時為方便選取外加劑和摻量，主要了解工作性和凝結時間。

1.4 對目前市場上的材料型號、供貨能力、質量參數多做了解。

在參照這些資料的同時選用合理準備的設計參數來進行配合比的設計。

2 運用數理統計和非數理統計方法區分混凝土不同強度

混凝土配制強度應按以下公式計算（見《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55—2011 ））

上式正常情況下可以采用等號，但當試驗條件和現場差別巨大，或著對于混凝土有特殊要求的重要工程時，再者在工程驗收中運用非數理統計法對30級或30級以下強度混凝土進行評定時，采用大于號。

數理統計和非數理統計是兩種評定水泥混凝土抗壓強度合格標準的方法（見《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF80/1一2004））

下面對數理統計和非數理統計方法評定的異同進行比較。

2.1 數理統計法

試件大于或者等于10組時，按以下條件用數理統計方法進行評定

Rn-K1Sn≥0.9R

Rmin≥K2R

式中：n—同批混凝土試件組數；Rn—同批幾組試件強度的平均值（MPa）；Sn—同批幾組試件強度的標準差（MPa），當Sn<0.06R時，取Sn=0.06R；R—混凝土設計強度等級（或標號）（MPa）；Rmin—n組試件中強度最低一組的值（MPa）。

K1，K2——合格判定系數見表1

0.9R=K2R=36.0MPa，根據這個結果反向推理，Rn》=0.9R+K1Sn=40.1MPa，當該批產品的平均強度》=40.1MPa時，且Rmin大于等于36MPa，定為合格。

2.2 非數理統計法

試件組數小于10時，按下述條件用非統計方法評定

Rn≥1.15R

Rmin≥0.95R

式中字母含義同數理統計公式。

合格條件為：

Rn大于等于46MPa；Rmin大于等于38MPa

根據對兩種評定方法的分析，當最低值為Rmin時均容易保證，但是非數理統計比數理統計平均值高出5.9MPa，剛好與《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55一2011）中的要求相一致。

由于結構部位不同在實際工程中需要選用不同的評定方法 但是眾多企業和公司單位僅僅以數理統計法來對混凝土配合比進行計算設計，從而使得實際試配強度都不達標。如果在工程中只有混凝土配合比，加之管理有缺陷，那么一般都用于只要求非數理統計的工程部位，最后只會造成硅強度不達標的情況。

3 控制施工過程中生產配合比的微調

3.1 嚴格控制混凝土施工時的用水量。

操作者為了使現場施工變得更便利，一般在實際生產中向往較大的坍落度，不顧強度規定私自加大用水量；再加上現場缺乏有效監督管理，還有對水灰比缺少嚴格把關等因素，都會造成混凝土實際用水量大于理論的情況，硅強度也隨之變低。

防治措施：一是對質檢抽查提高強度，用水量不得被任意增加；二是操作者要及時反應情況如果發現混凝土有工作性能差的情況，通過試驗員查找原因、分析狀況后之后采取相應措施，并遵照指令改變配合比；三是混凝土也要按規范要求時常檢查質量指標并及時調整，這樣才能保證混凝土施工的合格。

3.2 對現場砂和石實際含水量進行準確測量

通過多方打聽和了解，發現大部分工作員目測猜算砂和石的實際含水量，并沒有準確測量，使得生產配合比存在嚴重誤差。

防治措施；如果砂和石中含泥量超標，必須在澆筑前三天沖洗結束，同時在施工前按要求取樣以及測量砂和石的實際含水量，并且在施工配合比中從用水量中減去含水量，補回砂和石的數量，不允許沖洗和混凝土的攪拌同時進行。

3.3 準確計算原材料砂和石的數量

施工單位必須保證計量系統的準確，并適時進行校準。

4 在保證質量的前提下，應注重經濟效益

很多施工單位為達到設計強度偷工減料，配合比設計時只采取一組規范的配合比設計，只要在試配中強度強度達標就結束了；如果不達標的話，加大水泥用量是唯一的做法，在調配材料、經濟效益、混凝土土質等方面幾乎鮮有變化。而且由于水泥過量經常會使混凝土產生收縮裂縫和增大徐變，施工成本也相應變多了。

防治措施；試驗室應遵照規范配制不同配合比，并擇優選擇綜合起來考慮，同時根據施工部位與測定方法的不同進行適量調整，避免出現同強度同配合比。此外實驗室還要收集每次施工的詳細參數包括配合比，然后統計分析數據，最終本實驗室的相關參數包括水灰比、用水和砂率以及水泥用量范圍都能計算出來，最后積累出非常珍貴的參考數據集，之后的施工都將會得到非常巨大的好處。

誠然，具體操作相當枯燥乏味，短期幾乎沒有經濟效益，需要專業人員責任心和業務水平較高，相關領導給予的理解支持是最重要的。

5 結語

施工試驗的最重要的環節就是混凝土配合比的設計，上述論述是本人工作的些許經驗，不到之處希望各位專家同仁多多批評指正，多提寶貴意見。

參考文獻

[1] 中國建筑科學出版社，普通混凝土配合比設計規程，JGJ55-2011.中國建筑工業出版社.

[2] 中華人民共和國交通部.公路工程質量檢驗評定標準，JTGF8011- 2004，人民交通出版社.

摘 要：在混凝土的配合比設計里，有幾個非常值得關注的地方，文章就這些重點展開了深入探討解析，并提出了對應的解決方案。

關鍵詞：配合比設計；混凝土；解決方案；

材料科學隨著社會的不斷進步而迅速發展，混凝土應用也越來越普遍，應用到了非常廣泛的跨學科、跨行業的各個領域。混凝土配合比設計涉及到如下方面：首先保證混凝土硬化后的強度、耐久性和其他性能指標必須達到要求；其次是既要滿足施工工藝簡單易行又要保證不遺留工作隱患；再是選用符合上述兩項要求的適合的材質和各種材料用量的計量；接著是為了達到工程要求對上述結果展開試用、測試，；最后是盡量降低生產成本而卻能達到上述條件。

石子、水泥、水、砂四種物質構成普通的混凝土，水灰比、砂率、膠骨這幾種材料的比例用量是混凝土配合比計算中需要解決的重要問題。

本人在大量尋訪過程中，細心觀察到混凝土在配合比設計中需要注意如下幾點，一是在配合比設計開始前，準備工作必須做好；二是運用數理統計及非數理統計方法來評定混凝土強度的等級，三是控制施工過程中生產配合比的微調；四是在重視經濟效益的同時保證質量。

1 充分完成配合比設計前的準備

以下是相關設計人員在配合比設計前要做好的工作：

1.1 設計圖對混凝土結構要求設計人員需要全部掌握，而且為了選用水泥品種及石子粒徑，要側重關注結鋼筋疏密、構件截面和各種強度和耐久性指標。

1.2 為方便決定水泥品種和粗骨料的粒徑，須了解在性能方面是否有特殊要求。

1.3 了解如輸送、澆筑、機械化的程度等施工工藝。同時為方便選取外加劑和摻量，主要了解工作性和凝結時間。

1.4 對目前市場上的材料型號、供貨能力、質量參數多做了解。

在參照這些資料的同時選用合理準備的設計參數來進行配合比的設計。

2 運用數理統計和非數理統計方法區分混凝土不同強度

混凝土配制強度應按以下公式計算（見《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55—2011 ））

上式正常情況下可以采用等號，但當試驗條件和現場差別巨大，或著對于混凝土有特殊要求的重要工程時，再者在工程驗收中運用非數理統計法對30級或30級以下強度混凝土進行評定時，采用大于號。

數理統計和非數理統計是兩種評定水泥混凝土抗壓強度合格標準的方法（見《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF80/1一2004））

下面對數理統計和非數理統計方法評定的異同進行比較。

2.1 數理統計法

試件大于或者等于10組時，按以下條件用數理統計方法進行評定

Rn-K1Sn≥0.9R

Rmin≥K2R

式中：n—同批混凝土試件組數；Rn—同批幾組試件強度的平均值（MPa）；Sn—同批幾組試件強度的標準差（MPa），當Sn<0.06R時，取Sn=0.06R；R—混凝土設計強度等級（或標號）（MPa）；Rmin—n組試件中強度最低一組的值（MPa）。

K1，K2——合格判定系數見表1

0.9R=K2R=36.0MPa，根據這個結果反向推理，Rn》=0.9R+K1Sn=40.1MPa，當該批產品的平均強度》=40.1MPa時，且Rmin大于等于36MPa，定為合格。

2.2 非數理統計法

試件組數小于10時，按下述條件用非統計方法評定

Rn≥1.15R

Rmin≥0.95R

式中字母含義同數理統計公式。

合格條件為：

Rn大于等于46MPa；Rmin大于等于38MPa

根據對兩種評定方法的分析，當最低值為Rmin時均容易保證，但是非數理統計比數理統計平均值高出5.9MPa，剛好與《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55一2011）中的要求相一致。

由于結構部位不同在實際工程中需要選用不同的評定方法 但是眾多企業和公司單位僅僅以數理統計法來對混凝土配合比進行計算設計，從而使得實際試配強度都不達標。如果在工程中只有混凝土配合比，加之管理有缺陷，那么一般都用于只要求非數理統計的工程部位，最后只會造成硅強度不達標的情況。

3 控制施工過程中生產配合比的微調

3.1 嚴格控制混凝土施工時的用水量。

操作者為了使現場施工變得更便利，一般在實際生產中向往較大的坍落度，不顧強度規定私自加大用水量；再加上現場缺乏有效監督管理，還有對水灰比缺少嚴格把關等因素，都會造成混凝土實際用水量大于理論的情況，硅強度也隨之變低。

防治措施：一是對質檢抽查提高強度，用水量不得被任意增加；二是操作者要及時反應情況如果發現混凝土有工作性能差的情況，通過試驗員查找原因、分析狀況后之后采取相應措施，并遵照指令改變配合比；三是混凝土也要按規范要求時常檢查質量指標并及時調整，這樣才能保證混凝土施工的合格。

3.2 對現場砂和石實際含水量進行準確測量

通過多方打聽和了解，發現大部分工作員目測猜算砂和石的實際含水量，并沒有準確測量，使得生產配合比存在嚴重誤差。

防治措施；如果砂和石中含泥量超標，必須在澆筑前三天沖洗結束，同時在施工前按要求取樣以及測量砂和石的實際含水量，并且在施工配合比中從用水量中減去含水量，補回砂和石的數量，不允許沖洗和混凝土的攪拌同時進行。

3.3 準確計算原材料砂和石的數量

施工單位必須保證計量系統的準確，并適時進行校準。

4 在保證質量的前提下，應注重經濟效益

很多施工單位為達到設計強度偷工減料，配合比設計時只采取一組規范的配合比設計，只要在試配中強度強度達標就結束了；如果不達標的話，加大水泥用量是唯一的做法，在調配材料、經濟效益、混凝土土質等方面幾乎鮮有變化。而且由于水泥過量經常會使混凝土產生收縮裂縫和增大徐變，施工成本也相應變多了。

防治措施；試驗室應遵照規范配制不同配合比，并擇優選擇綜合起來考慮，同時根據施工部位與測定方法的不同進行適量調整，避免出現同強度同配合比。此外實驗室還要收集每次施工的詳細參數包括配合比，然后統計分析數據，最終本實驗室的相關參數包括水灰比、用水和砂率以及水泥用量范圍都能計算出來，最后積累出非常珍貴的參考數據集，之后的施工都將會得到非常巨大的好處。

誠然，具體操作相當枯燥乏味，短期幾乎沒有經濟效益，需要專業人員責任心和業務水平較高，相關領導給予的理解支持是最重要的。

5 結語

施工試驗的最重要的環節就是混凝土配合比的設計，上述論述是本人工作的些許經驗，不到之處希望各位專家同仁多多批評指正，多提寶貴意見。

參考文獻

[1] 中國建筑科學出版社，普通混凝土配合比設計規程，JGJ55-2011.中國建筑工業出版社.

[2] 中華人民共和國交通部.公路工程質量檢驗評定標準，JTGF8011- 2004，人民交通出版社.

摘 要：在混凝土的配合比設計里，有幾個非常值得關注的地方，文章就這些重點展開了深入探討解析，并提出了對應的解決方案。

關鍵詞：配合比設計；混凝土；解決方案；

材料科學隨著社會的不斷進步而迅速發展，混凝土應用也越來越普遍，應用到了非常廣泛的跨學科、跨行業的各個領域。混凝土配合比設計涉及到如下方面：首先保證混凝土硬化后的強度、耐久性和其他性能指標必須達到要求；其次是既要滿足施工工藝簡單易行又要保證不遺留工作隱患；再是選用符合上述兩項要求的適合的材質和各種材料用量的計量；接著是為了達到工程要求對上述結果展開試用、測試，；最后是盡量降低生產成本而卻能達到上述條件。

石子、水泥、水、砂四種物質構成普通的混凝土，水灰比、砂率、膠骨這幾種材料的比例用量是混凝土配合比計算中需要解決的重要問題。

本人在大量尋訪過程中，細心觀察到混凝土在配合比設計中需要注意如下幾點，一是在配合比設計開始前，準備工作必須做好；二是運用數理統計及非數理統計方法來評定混凝土強度的等級，三是控制施工過程中生產配合比的微調；四是在重視經濟效益的同時保證質量。

1 充分完成配合比設計前的準備

以下是相關設計人員在配合比設計前要做好的工作：

1.1 設計圖對混凝土結構要求設計人員需要全部掌握，而且為了選用水泥品種及石子粒徑，要側重關注結鋼筋疏密、構件截面和各種強度和耐久性指標。

1.2 為方便決定水泥品種和粗骨料的粒徑，須了解在性能方面是否有特殊要求。

1.3 了解如輸送、澆筑、機械化的程度等施工工藝。同時為方便選取外加劑和摻量，主要了解工作性和凝結時間。

1.4 對目前市場上的材料型號、供貨能力、質量參數多做了解。

在參照這些資料的同時選用合理準備的設計參數來進行配合比的設計。

2 運用數理統計和非數理統計方法區分混凝土不同強度

混凝土配制強度應按以下公式計算（見《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55—2011 ））

上式正常情況下可以采用等號，但當試驗條件和現場差別巨大，或著對于混凝土有特殊要求的重要工程時，再者在工程驗收中運用非數理統計法對30級或30級以下強度混凝土進行評定時，采用大于號。

數理統計和非數理統計是兩種評定水泥混凝土抗壓強度合格標準的方法（見《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF80/1一2004））

下面對數理統計和非數理統計方法評定的異同進行比較。

2.1 數理統計法

試件大于或者等于10組時，按以下條件用數理統計方法進行評定

Rn-K1Sn≥0.9R

Rmin≥K2R

式中：n—同批混凝土試件組數；Rn—同批幾組試件強度的平均值（MPa）；Sn—同批幾組試件強度的標準差（MPa），當Sn<0.06R時，取Sn=0.06R；R—混凝土設計強度等級（或標號）（MPa）；Rmin—n組試件中強度最低一組的值（MPa）。

K1，K2——合格判定系數見表1

0.9R=K2R=36.0MPa，根據這個結果反向推理，Rn》=0.9R+K1Sn=40.1MPa，當該批產品的平均強度》=40.1MPa時，且Rmin大于等于36MPa，定為合格。

2.2 非數理統計法

試件組數小于10時，按下述條件用非統計方法評定

Rn≥1.15R

Rmin≥0.95R

式中字母含義同數理統計公式。

合格條件為：

Rn大于等于46MPa；Rmin大于等于38MPa

根據對兩種評定方法的分析，當最低值為Rmin時均容易保證，但是非數理統計比數理統計平均值高出5.9MPa，剛好與《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55一2011）中的要求相一致。

由于結構部位不同在實際工程中需要選用不同的評定方法 但是眾多企業和公司單位僅僅以數理統計法來對混凝土配合比進行計算設計，從而使得實際試配強度都不達標。如果在工程中只有混凝土配合比，加之管理有缺陷，那么一般都用于只要求非數理統計的工程部位，最后只會造成硅強度不達標的情況。

3 控制施工過程中生產配合比的微調

3.1 嚴格控制混凝土施工時的用水量。

操作者為了使現場施工變得更便利，一般在實際生產中向往較大的坍落度，不顧強度規定私自加大用水量；再加上現場缺乏有效監督管理，還有對水灰比缺少嚴格把關等因素，都會造成混凝土實際用水量大于理論的情況，硅強度也隨之變低。

防治措施：一是對質檢抽查提高強度，用水量不得被任意增加；二是操作者要及時反應情況如果發現混凝土有工作性能差的情況，通過試驗員查找原因、分析狀況后之后采取相應措施，并遵照指令改變配合比；三是混凝土也要按規范要求時常檢查質量指標并及時調整，這樣才能保證混凝土施工的合格。

3.2 對現場砂和石實際含水量進行準確測量

通過多方打聽和了解，發現大部分工作員目測猜算砂和石的實際含水量，并沒有準確測量，使得生產配合比存在嚴重誤差。

防治措施；如果砂和石中含泥量超標，必須在澆筑前三天沖洗結束，同時在施工前按要求取樣以及測量砂和石的實際含水量，并且在施工配合比中從用水量中減去含水量，補回砂和石的數量，不允許沖洗和混凝土的攪拌同時進行。

3.3 準確計算原材料砂和石的數量

施工單位必須保證計量系統的準確，并適時進行校準。

4 在保證質量的前提下，應注重經濟效益

很多施工單位為達到設計強度偷工減料，配合比設計時只采取一組規范的配合比設計，只要在試配中強度強度達標就結束了；如果不達標的話，加大水泥用量是唯一的做法，在調配材料、經濟效益、混凝土土質等方面幾乎鮮有變化。而且由于水泥過量經常會使混凝土產生收縮裂縫和增大徐變，施工成本也相應變多了。

防治措施；試驗室應遵照規范配制不同配合比，并擇優選擇綜合起來考慮，同時根據施工部位與測定方法的不同進行適量調整，避免出現同強度同配合比。此外實驗室還要收集每次施工的詳細參數包括配合比，然后統計分析數據，最終本實驗室的相關參數包括水灰比、用水和砂率以及水泥用量范圍都能計算出來，最后積累出非常珍貴的參考數據集，之后的施工都將會得到非常巨大的好處。

誠然，具體操作相當枯燥乏味，短期幾乎沒有經濟效益，需要專業人員責任心和業務水平較高，相關領導給予的理解支持是最重要的。

5 結語

施工試驗的最重要的環節就是混凝土配合比的設計，上述論述是本人工作的些許經驗，不到之處希望各位專家同仁多多批評指正，多提寶貴意見。

參考文獻

[1] 中國建筑科學出版社，普通混凝土配合比設計規程，JGJ55-2011.中國建筑工業出版社.

[2] 中華人民共和國交通部.公路工程質量檢驗評定標準，JTGF8011- 2004，人民交通出版社.