淺談C50混凝土配合比設(shè)計(jì)與施工注意事項(xiàng)

白海霞

【摘 要】隨著試驗(yàn)檢測中心承擔(dān)局屬范圍內(nèi)的養(yǎng)護(hù)維修工程和外單位委托各類混凝土配合比試驗(yàn)檢測任務(wù)的增加，各類混凝土配合比的設(shè)計(jì)工作量越來越多，本人作為負(fù)責(zé)混凝土配合比試驗(yàn)的一名試驗(yàn)員來說，根據(jù)總結(jié)的各類混凝土配合比設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，低標(biāo)號混凝土配合比強(qiáng)度較容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求，能夠滿足各項(xiàng)要求，各類高標(biāo)號混凝土（尤其是C50混凝土）普遍運(yùn)用于各級公路橋梁的上部構(gòu)造中，由于混凝土配合比設(shè)計(jì)不合理，施工配合比控制不嚴(yán)格，引起混凝土的強(qiáng)度不合格、收縮裂縫、外觀等質(zhì)量缺陷的現(xiàn)象常有發(fā)生，同時造成施工成本增加。根據(jù)本人以往混凝土施工經(jīng)驗(yàn)及今年在進(jìn)行張掖循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園項(xiàng)目平易河橋C50混凝土配合比設(shè)計(jì)及試驗(yàn)過程中總結(jié)的一系列數(shù)據(jù)，主要論述了C50混凝土在原材料的選擇及配合比確定時注意的要點(diǎn)、施工中應(yīng)注意的控制、供C50混凝土使用時參考。

【關(guān)鍵詞】C50；混凝土；質(zhì)量；注意事項(xiàng)

1 原材料

1.1 集料

1.1.1 細(xì)集料

細(xì)集料砂的質(zhì)量好壞對C50以上混凝土工作性起著相當(dāng)重要的作用。在張掖地區(qū)建議優(yōu)先選用黑河中的河砂，該砂比較潔凈，砂當(dāng)量大，而且砂中有害成分少，但需要注意的是個別生產(chǎn)商使用的篩孔較大，導(dǎo)致超粒徑現(xiàn)象嚴(yán)重，必要時得進(jìn)行復(fù)篩。其次建議選用山丹皇后河砂，該砂潔凈、級配均用，無超粒徑現(xiàn)象，但運(yùn)距較遠(yuǎn)，成本較大。

在高標(biāo)號混凝土的配制中，選用砂的細(xì)度模數(shù)宜控制在2.5以上，因?yàn)榧?xì)度模數(shù)太小時，拌制的混凝土太粘稠，施工中難于振搗，容易造成漏振、蜂窩、麻面等現(xiàn)象，尤其是在上部結(jié)構(gòu)預(yù)制中，波紋管之間間距較小，混凝土拌合物太粘稠，就無法下到波紋管之間，極易形成空洞。而且細(xì)度模數(shù)太小時，為了滿足相同和易性的要求，必須增大水泥用量。這樣無形中就增加了混凝土的成本，也影響混凝土的技術(shù)性能，如混凝土的耐久性、收縮裂縫等。但砂也不能太粗，因?yàn)樯疤秩菀滓鹦掳杌炷恋倪\(yùn)輸澆筑過程中離析及保水性能差，從而導(dǎo)致施工中出現(xiàn)各種內(nèi)在質(zhì)量及外觀質(zhì)量。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，C50混凝土用砂的細(xì)度模數(shù)控制在2.5～2.8之間最佳。

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。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。在配制C50混凝土?xí)r，應(yīng)優(yōu)先選取大型石料生產(chǎn)設(shè)備（必須是反擊破設(shè)備）生產(chǎn)的碎石，其破碎面多，針片狀含量少，極易形成較穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)，但需要注意的是在母材的選取上也相當(dāng)重要，嚴(yán)禁使用風(fēng)化、腐蝕的石料做為母材，必須對母材經(jīng)軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)合格后方可進(jìn)行破碎加工。張掖地區(qū)黑河石料廠生產(chǎn)的碎石都是卵石破碎，強(qiáng)度很高，但石料間的內(nèi)摩擦角小，一般配置高強(qiáng)度混凝土建議采用馬蓮溝或者大瓷窯生產(chǎn)的片石進(jìn)行加工碎石，確保混凝土強(qiáng)度。

1.2 水泥

在水泥的選取上全省優(yōu)先選用永登水泥廠生產(chǎn)的祁連山P.I52.5水泥，由于該水泥廠生產(chǎn)的水泥質(zhì)量比較穩(wěn)定，強(qiáng)度波動越小，在全省的各大項(xiàng)目上都是用該水泥廠的水泥。其次選用張掖山丹水泥廠生產(chǎn)的鐵騎牌P.O42.5水泥也比較穩(wěn)定。

1.3 外加劑

配置C50混凝土所用的外加劑主要是高效減水劑，高效減水劑一般采用山西黃騰牌的高性能減水劑，因?yàn)橥ㄟ^對比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該減水劑各項(xiàng)指標(biāo)都比較穩(wěn)定，而且有利于控制早期水化，混凝土拌和物坍落度損失小。

2 配合比的設(shè)計(jì)

2.1 配合比的計(jì)算

2.1.1 試配強(qiáng)度的確定

通常C50混凝土施工配制強(qiáng)度要求≥60MPa，其計(jì)算式如下：

fcu，0 =fcu，k+1.645σ

式中

fcu，0——混凝土的施工配制強(qiáng)度，MPa

fcu，k——混凝土的設(shè)計(jì)配制強(qiáng)度，MPa

σ——施工單位的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，如無近期同一品種混凝土的統(tǒng)計(jì)資料取6MPa

2.1.2 水灰比的確定

C50混凝土宜采用以下0.31、0.34、0.37、0.40、0.43五個水灰比進(jìn)行試拌，來確定最佳水灰比。通常采用0.37作為基準(zhǔn)水灰比。

2.1.3 用水量的確定

根據(jù)石料的粒徑，高效減水劑的減水率及摻量來確定，一般坍落度為75-90mm時，用水量宜控制在145-160kg/m3，坍落度在170-200mm時，用水量宜控制在160-170kg/m3。

2.1.4 砂率

坍落度在75-90mm時，宜取0.28-0.33。坍落度在170-200mm時，宜取0.37-0.40。

2.1.5 砂、石用量

按絕對體積法計(jì)算。

2.1.6 準(zhǔn)確測量容重，根據(jù)實(shí)測調(diào)整配比。

以上述配合比為基準(zhǔn)，對摻量按照一定摻量由低到高進(jìn)行摻配，經(jīng)試拌成型，測定土28d立方體抗壓強(qiáng)度及其工作性，主要材料用量及檢驗(yàn)指標(biāo)。

3 C50混凝土配合比使用過程中注意事項(xiàng)

通過大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，試驗(yàn)成功的配合比設(shè)計(jì)，在施工過程中由于種種原因?qū)е禄炷翉?qiáng)度及外觀質(zhì)量不能滿足設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象時有發(fā)生，所以我認(rèn)為要更好的控制混凝土施工質(zhì)量，需要做好以下幾個方面：

3.1 含水率及用量適當(dāng)調(diào)整

由于C50混凝土多用于上部結(jié)構(gòu)，鋼筋比較密集，而且波紋管之間間距較小，在施工中為保證混凝土和易性符合施工要求，需將混凝土含水率及用量做適當(dāng)調(diào)整（保持水灰比不變）。但好多施工單位在操作過程中為了方便施工，擅自增加用水量，部分試驗(yàn)人員責(zé)任心不強(qiáng)，管理不到位最終導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。因此，在現(xiàn)場要嚴(yán)格控制用水量，沒有試驗(yàn)人員的指示，嚴(yán)禁私自增加用水量。

3.2 砂、石材料應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)量

在施工現(xiàn)場配備的配料機(jī)都具有自動稱重功能，計(jì)量精度基本滿足施工要求。在施工中，現(xiàn)場試驗(yàn)人員調(diào)整好配合比后因?qū)㈦娔X柜上鎖，嚴(yán)禁其他人員進(jìn)行調(diào)整。

3.3 水泥用量適當(dāng)

在C50混凝土配合比設(shè)計(jì)時，并不是水泥用量越高就越好，而是要求在滿足混凝土的流動性、強(qiáng)度要求的前提下節(jié)約水泥，降低成本是混凝土配合比設(shè)計(jì)的一項(xiàng)基本原則，因?yàn)榛炷林兴嘤昧窟^多不但不經(jīng)濟(jì)而且在混凝土凝結(jié)硬化過程中增大體積收縮會造成混凝土開裂，給混凝土結(jié)構(gòu)帶來危害，不利于混凝土結(jié)構(gòu)物的使用耐久性。反之，并不是混凝土中水泥用量越少越好，因?yàn)槊苛⒎矫谆炷恋乃嘤昧慷际峭ㄟ^公式計(jì)算并經(jīng)過了試配而得來的。但為什么還有每立方米混凝土不少于一定數(shù)量的規(guī)定呢？這主要是為了保證混凝土的耐久性提出的。

3.4 注重經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)濟(jì)、節(jié)約是當(dāng)前社會發(fā)展的共同要求。在混凝土配合比設(shè)計(jì)中，應(yīng)綜合考慮材料調(diào)配、混凝土的使用部位、工作質(zhì)量等多方面的因素，應(yīng)切合實(shí)際，根據(jù)當(dāng)?shù)卦牧锨闆r、運(yùn)輸距離及施工工藝的先進(jìn)程度進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，不能一味的為了提高混凝土的強(qiáng)度舍近求遠(yuǎn)，要結(jié)合工程實(shí)際情況，做好配合比的驗(yàn)證工作，在施工中發(fā)現(xiàn)問題隨時調(diào)整，在保證混凝土強(qiáng)度的同時確保混凝土的耐久性。

4 結(jié)語

總之，通過今年在工作中一系列的試驗(yàn)和總結(jié)，本人認(rèn)為要做好設(shè)計(jì)配合比需要充分考慮以下幾點(diǎn)：一是，要注重混凝土配合比的嚴(yán)謹(jǐn)與質(zhì)量，也就是必須滿足設(shè)計(jì)要求；二是，混凝土配合比一定要具有良好的施工性能，即工作和易性；三是，混凝土配合比要保證一定的耐久性；四是，混凝土配合比在滿足以上幾點(diǎn)的同時要爭取做到節(jié)約成本，降低水泥用量，一定要擺脫一個誤區(qū)就是水泥越多越好，強(qiáng)度越高這樣的觀念。只有做好以上幾點(diǎn)，才能做到嚴(yán)格控制C50混凝土從配合比設(shè)計(jì)并且在施工中應(yīng)嚴(yán)格控制、及時調(diào)整才能保證混凝土的施工質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：湯靜]