C50泵送砼配合比設計重點分析

摘要：在目前的公路橋梁的建設中，在一些特殊的施工環境需要采用C50泵送砼，但是，要想發揮砼的作用，提升交通工程橋梁結構的強度、牢固度等力學性能，必須要對砼的配合比進行有效的設計和試驗，使其達到相關建設的需要，否則將會造成相關工程項目出現質量缺陷和增大生產成本。因此，筆者首先論述C50泵送砼的設計思路和原則，然后對C50砼配合比的設計重點進行分析，以期能促進相關工程對于C50砼的配合比選擇，節省時間，保證工程建設質量。

關鍵詞：C50泵送砼；配合比；設計重點

在近些年的交通道路建設高潮過程中，我國的交通工程施工行業施工工藝水平和技術水平都有較大程度的提升，但是，在這些交通工程發揮作用的過程中，一些橋梁出現了質量問題，經過仔細的研究和分析，發現這些問題中有一部分是由于泵送砼配合比的設計不合理導致的，主要體現在砼的強度不合格，出現收縮型的裂縫和不協調的外觀顏色等質量缺陷，這些問題的存在，對于施工企業和砼的供應企業造成了不小的負面影響。砼作為一種懸浮密實結構的物品，要想有效的形成一定的強度，其主要原理是水泥發生有效的水化反應，從而獲得足夠的凝結力。對于砼而言，砼強度不僅服從水灰比定則，還需要符合密實定則。當前，應用于交通工程橋梁結構的泵送砼，對于其可泵性提出了更高的要求，需要砼的粘聚性能足夠，使其在運輸、泵送和施工中不會出現分離。因此，筆者結合自身工作經歷，對C50砼的配合比進行分析，以期使大家認識到配合比對于C50砼質量的重要性。

一、C50泵送砼配合比設計原則及思路

（一）砼配合比設計原則

由于部分C50砼需要借助泵送至橋梁的主體進行澆筑，因此，本文在論述配合比設計時，不僅考慮使其強度、伸縮性能等得到保證，還結合泵送砼的工藝特點，綜合確定其配合物質的組成及比例。具體而言，在設計時，需要遵循的基本原則如下：（1）對于原材料的選擇、質量檢驗、砼泵的種類、輸送砼的管道的直徑、長度、澆筑生產現場的氣候條件和澆筑工藝等應進行充分的考慮，需要結合建立穩定的骨架所需骨料的用量來決定，保證砼能夠達到最大限度的填充原則。（2）配置的砼需要在經歷砼泵的壓送傳輸之后，依然能夠具有和易性、均質性、強度和耐久性等方面的質量要求。（3）在砼的配合比的成分構成上，應適量添加一些減水型的塑化劑等外加劑，使構成的水灰比下降，從而在保證強度的前提下改善砼的可泵性。圖一，為某橋梁建筑工地C50砼澆筑中使用的泵車。

圖一C50砼泵送澆筑現場示意圖

（二）配合比設計思路

首先選擇粗骨料（5到40毫米）的數量，使其能夠有效的形成密布均勻和力度適宜的空間骨架網格結構，然后再選擇細骨料（小于5毫米）的數量，使這些細骨料添加之后能夠最大限度的將整個空間骨架結構的縫隙填充完全，然后考慮適宜的凝膠材料，使這種材料的漿體能夠有效滿足粗骨料和細骨料之間的粘合和縫隙的填補，而且還能將各種骨料顆粒進行包裹，最終形成均勻密實的砼，實現強度可靠、耐久性能優良的建設用材要求。此外，由于泵送砼對粗骨料有著特殊的要求，在配合比設計時也應考慮。一般，125管徑的輸送管對于碎石直徑應控制在30毫米以下，150管的碎石直徑控制在40毫米以下。最后，對于骨料級別的選擇也應作為配合比設計中需要考慮的。因為粗骨料的外形及粒徑大小直接關系到其表面積及包裹物對其的附著力，從而影響細骨料和灰漿的使用量。

二、C50泵送砼配合比設計重點

按照前述的配合比設計思路和設計原則，在設計初期對砼的可泵性、坍落度、粘聚性等方面的性能列出了具體的要求，在配合比設計過程中，則依據相關參數對配合比進行計算分析，對配置出來的砼進行試驗，檢驗上述相關參數是否達標。現以筆者親自參與建設的文山至天保二級公路第8合同段K109+130.92 6-20m預應力T型連續梁橋，C50砼配合比設計為列，將對具體的配合比設計流程和設計重點進行論述。

圖二 文天公路K109+130.92 6-20m預應力T型連續梁橋

建設過程中

（一）設計情況：砼抗壓強度等級為C50，使用部位：T梁預制、濕接縫等。

（二）原材料的基本情況

水泥：選擇云南國資水泥紅河有限公司生產的P.052.5水泥，表觀密度為3100Kg/m3，對其3d和28d的抗壓強度進行實際測試，分別為36.2MPa和57.8MPa，其他性能指標符合GB175-1999的要求。

細集料：選用彌勒江底河砂，細度模樓3.07，屬于中砂，該砂表觀密度為2673Kg/m3，堆積密度為1586Kg/m3，含泥量為0.8%，堅固性為1.8%，壓碎值為13.5%。

粗集料：采用麻栗坡冬瓜石料場石灰巖材質的碎石，級配為4.75至31.5毫米連續粒級，碎石的表觀密度為2730Kg/m3，堆積密度為1496Kg/m3，壓碎值為11.2%，針片狀含量為3.6%。

外加劑：采用馬貝建筑材料（上海）有限公司SX-C16聚羧酸高性能減水劑，減水率為20%-30%，摻量為水泥用量的1%。

粉煤灰：所用粉煤灰為昆明電廠生產，質量等級為I級，取代率為15%，采用超量取代法，超量系數取1.3。

水：居民飲用水。

（三）配合比設計重點

1、水灰比的選擇

在砼的實際使用過程中，從原料到最后的施工現場的使用，其中摻加的拌和水的用量和水泥灰的比例息息相關。因此，為了使得水泥能夠有效的水化，而且方便砼在施工中的運輸、澆筑和搗實，需要對水灰比進行有效的確定，從而保證整個砼能夠達到實際使用要求。一般，對于水灰比的選擇，只需在0.35到0.45之間考慮即可。如果水灰比小于0.35，則會出現砼的流動阻力顯著增大的問題；而如果水灰比大于0.45，雖然流動阻力會快速降低，但是砼的拌和物在這個過程中比較容易離析，不便于進行泵送傳輸。

2、砂率的確定

由于C50砼主要是應用在橋梁工程上部結構中，因此，對于其流動性能要求較高。在實際的工作中，對于C50砼進行配合比設計時，砂率對砼的流動性能有著重要的影響，因此也是在設計時重點需要注意的問題。合理砂率應該是砼拌合物在工作性能（流動性、粘聚性、保水性）、強度、耐久性得到全部保證的情況下，水泥用量最小時的砂率。由于砂率受到骨料的種類、砂石粒徑、粒度分布、水泥用量等因素的影響，因此，在實際的配合比設計時，往往需要結合其他方面的幾個注意的事項進行綜合考慮，從而確定其砂率。一般，砂率控制在40%左右。最佳的砂率需要借助試驗進行確定。

3、最小水泥用量確定

如果只考慮砼在普通工地進行使用，不需要進行泵送，那么水泥用量可以依據設計要求強度和水灰比進行確定，然而，為了確保C50砼能夠有效的應用于特殊施工環境，需要進行泵送，在這個過程中，就要求砼必須具有足夠的水泥砂漿將骨料表面包裹，而且能夠潤滑管壁，克服砼輸送過程中的摩擦阻力，因此，最小水泥用量在確定時，需要依據泵送的高度與距離、輸送管道型式、泵送壓力和骨料種類等進行綜合確定。

（四）C50砼配合比試驗

結合以上對配合比設計重點的分析，筆者結合實際情況，對C50砼的配合比進行如下的試驗：本次采用50升砼攪拌機進行試拌，加料順序為碎石～水泥～砂～水，外加劑采用同時摻，每個配合比均制作7d和28d兩組試件，采用振動臺振實成型，養護方法采用標準養護，粗細骨料均為干燥狀態，具體試驗結果如下表所示。

通過試驗數據，綜合考慮砼的質量和性能以及經濟性，我們最后選取了水灰比為0.35一組的配合比，并應用于工程實體，且取得較好的效果。

總結

對于C50砼，其配合比需要考慮的因素較多，在設計時，需要結合實際情況，確定最有效的配合比，節省物料、降低生產時長，提升使用性能，促進C50砼的應用。

參考文獻：

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