關于商品混凝土配合比的控制探討

楊則豪

（華潤混凝土（澄邁金江）有限公司海南省澄邁縣　571928）

關于商品混凝土配合比的控制探討

楊則豪

（華潤混凝土（澄邁金江）有限公司海南省澄邁縣571928）

隨著我國經濟持續穩定發展，建筑行業也通過幾十年的不斷發展，已經進入一個重要的發展階段，建造出了一大批結構新穎、難度高的建筑物。當然對商品混凝土的質量也提出了更高的要求，在這樣的背景下我們迫切需要控制好商品混凝土的質量。然而商品混凝土的配合比設計會嚴重影響混凝土的質量。因此控制好商品混凝土配合比設計是保證商品混凝土的關鍵。本文結合實際的工作經驗，探討了商品混凝土配合比控制的相關內容。

商品混凝土；配合比；設計

1　引言

隨著我國建筑市場的不斷發展和完善，商品混凝土的大量普及廣泛應用。商品混凝土企業逐漸增多，企業之間的競爭日趨激烈。在激烈的競爭下，企業首要面對的問題是提高商品混凝土的質量。因為商品混凝土的配合比設計不當，會導致商品混凝土的性能和質量達不到施工和結構設計的要求。商品混凝土配合比是決定商品混凝土質量的首要因素。即使有一流的施工機具設備、良好的原材料，假如沒有良好的配合比就不可能有經濟效益良好且品質優良的商品混凝土。良好的配合比既要實用可靠，滿足工藝的需求，又要經濟合理，節約成本。

2　商品混凝土配合比設計的基本要求

（1）施工方面要求的混凝土拌合物和易性；

（2）混凝土結構設計要求的強度等級；

（3）與使用環境相適應的耐久性（抗滲等級、抗侵蝕性和抗凍等級等）；

（4）滿足了以上三項技術性質以后應盡量做到節約水泥降低混凝土成本，使之更具經濟性。

3　明確配合比的設計要求和任務

明確建筑不同部位對混凝土拌合物強度等級、工作性能、經濟性能及耐久性能（包括混凝土使用和制造的經濟性能，如勞動力的使用、材料消耗等等）的不同要求，然后選擇合適的方法來設計出經濟合理的配合比。混凝土配合比設計任務是根據工程自身特點對混凝土提出的具體要求，結合自己企業的自身實際情況來合理選擇并確定原材料，設計出滿足需要的混凝土。

4　配合比設計原則

商品混凝土目前在建筑工程中得到廣泛應用，是建筑工程施工的主要材料。為了保證商品混凝土的質量，企業在加工商品混凝土時，一定要嚴格控制混凝土的配合比，以免因配合比設計不當而出現質量問題。

商品混凝土拌制過程中，混凝土配合比設計應當遵循的原則有：

（1）礦粉/粉煤灰等材料的摻量要適當。商品混凝土拌制中，可采用礦粉或粉煤灰代替部分骨料與水泥，這樣能提高混凝土的密實性，使其應用到工程中后，能為鋼筋提供更好的保護。

（2）嚴格控制混凝土的富配合比與低水膠比。混凝土富配合比、低水膠比是決定混凝土抗氯性能、防腐性能的重要因素。配合比設計中一定要嚴格控制好這兩項技術指標，以此提高商品混凝土施工之后鋼筋材料的抗腐蝕性以及商品混凝土抗氯性。

（3）合理使用高效減水劑。商品混凝土拌加工與施工中要注意高效減水劑的使用量。高效減水劑具有優化混凝土整體性能，降低水膠比，以及提高質量的作用。

5　商品混凝土配合比的設計步驟

混凝土配合比設計包括初步配合比設計、試配和調整等步驟。

5.1初步配合比的計算

按選用的原材料性能及對混凝土的技術要求進行初步配合比的計算，以便得出供試配用配合比。

5.1.1配置強度的確定

配制強度可以按照下式計算：

式中：fcu，o——混凝土配制強度，MPa；

fcu，k——混凝土立方體抗壓強度強度標準值，MPa；

σ——混凝土的強度標準差，MPa。

根據《混凝土結構工程施工規范》和《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55-2000）的規定混凝土強度的保證率為95%，對應的t=-1.645。

5.1.2初步確定水灰比值（W/C）

根據混凝土強度計算公式求得所需是的水灰比值僅限于混凝土的強度等級小于C60：

W/C=Afce/（fcu，0+A×B8fce）

式中：fce——已測定水泥實際強度（或選用的水泥強度等級）；

fcu，0——粗骨料種類及所要求的混凝土配置強度。

5.1.3每立方米混凝土的用水量

用水量的多少，主要根據所要求的混凝土塌落度值機所用骨料種類、規格來選擇。應先考慮工程種類與施工條件。

5.1.4計算混凝土的單位水泥用量（Co）

根據已選定的每立方米用水量（Wo）和得出的水灰比值，可求出水泥用量（Co）：

Co=（C/W）×Wo

為保證混凝土必要的耐久性，由上式計算得出的水泥用量還應該滿足最小用水泥用量的要求。如算得到水泥用量少于要求的最小水泥用量，則取要求的最小水泥用量。

5.1.5確定合理砂率值

合理的砂率值依據混凝土拌合物的粘聚性、坍落度及保水性等特性確定，或者根據本單位的經驗確定合理砂率值，保證商品混凝土的可泵性。因此商混除滿足要求的耐久性、強度要求外，還要滿足可泵送的要求，良好的可泵性要求在泵送過程中摩擦阻力要小、不泌水、不離析、不堵塞管道良好的流動性等性能。

5.2配合比的試配、調整與確定

以上求出的各材料的用量，是借助于一些經驗公式和數據計算出來的，或是利用經驗資料查的，因而不一定符合實際情況，在工程中實際使用的原材料。混凝土的攪拌、運輸方法也應與生產時使用度方法相同，通過試拌調整，直到混凝土的和易性滿足要求為止，然后確定出檢驗混凝土強度時用的基準配合比。

下面以長春市重慶路商業街的剛性混凝土路面工程為例介紹一下商品混凝土配合比的具體設計。

5.3工程概況

某商業街的剛性混凝土路面工程是當地重點建設的市政工程。按照規劃該商業街長1300m、寬為12m、路面厚度40cm，要求在25d內施工完成。指揮部要求路面的混凝土強度要達到C30并且要保證抗折強度4.5MPa以上，坍落度要在20～30cm之間。

筆者經過分析認為當地處于北方寒冷地區，因此道路工程用商混的關鍵性能有兩點：

（1）保證商混的抗折要求。根據要求商混的混凝土抗壓強度要達到C30并且抗折強度在4.5MPa以上。因為普通混凝土的抗壓強度是抗折強度的10～14倍，對高強混凝土其比值應更大，也就是說即使按照10倍計算，它的抗折強度也才3.0MPa，于是降低抗壓強度與抗折強度的比值即提高混凝土抗折強度是滿足道路工程對混凝土性能要求的重要一方面。

（2）保證商混有良好的抗凍性能。當地在秋冬之交、冬春之交經常出現正負溫交叉，路面冰雪頻繁重復融化結凍過程，而凍融循環嚴重影響混凝土的性能。混凝土的毛細管、水灰比，集料中塊狀粘土的含量都是混凝土受凍害的因素，解決好這些因素就能削弱甚至避免凍融循環對混凝土性能的破壞

5.4原材料

5.4.1膠結料

水泥采用鼎鹿牌42.5級的普通硅酸鹽水泥。并采用長春熱電廠的Ⅱ級粉煤灰。

5.4.2集料

細集料采用粗河砂，粗集料采用5～40mm的碎石。

細集料和粗骨料都要經過嚴格篩選，避免混入塊狀粘土。因為塊狀粘土在吸水結冰會產生的冰晶壓力，這種壓力對受凍融循環影響的混凝土破壞極大。

5.4.3外加劑

減水劑和引氣型減水劑。

20～30mm的坍落度即使是對非泵送的商混來說也很難達到，在保持水灰比不變時，適量加入減水劑能有效增加混凝土的坍落度。引氣劑能夠提高混凝土的抗凍性、抗鹽凍剝蝕性及抗滲性。又因為低水膠比混凝土的界面特性會因為摻入適量的引氣劑而得到改善，混凝土損失的抗折強度也能得以補償。因此，要保證混凝土的力學性能和施工性能就要加入適量的引氣型減水劑。

5.4.4攪拌用水

自來水。

5.5試驗方案、試驗結果及結論

為保證混凝土的抗折強度在4.5MPa以上，混凝土強度C35設計。采用減水劑、引氣型減水劑作對比試驗。

具體配合比如下：W/C=0.44、fcu，0=43.2MPa、fce=42.5MPa采用βs=31%，mw0=160kg，超量取代系數k取1.2，外摻粉煤灰（F）10%，新拌混凝土的密度為2410kg/m3。計算得到mg0=1301kg，mf0=44k，ms0=585kg，mc=364kg，mc0=328kg，用水泥為328kg，符合規范規定。外加劑是減水劑和引氣型減水劑的摻量均是2.3%。

表1　混凝土的物理力學性能指標

通過表1我們可以得出結論摻入引氣型減水劑其性能比非引氣型減水劑的混凝土要好，而且比較適合北方地區。實際施工過程中也證明我們的配比切實可行。

6　結語

集中攪拌的混凝土比施工現場零星攪拌的混凝土更容易保證經濟效益和質量。實踐表一個好的混凝土配合比需要經過多次的理論分析、計算、試配及調整，并在實踐中不斷完善，從而設計出滿足強度要求、工作性好、耐久又成本低的混凝土。

[1]鐘佳墻，逯紅，梁新利，尹文，劉青.淺談商品混凝土配合比設計和生產控制要點[J].商品混凝土，2010（12）：25～30.

[2]《預拌混凝土生產與施工質量控制規程》（DBJ50-038-2005）[S].

[3]中華人民共和國國家標準.《粉煤灰混凝土應用技術規范》（GBJ146-90）.

[4]普通混凝土配合比規程（JGJ/T55-2000）[S].北京：中國建筑工業出版社，2000.

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2015-2-10