港口航道工程混凝土配合比設計分析

程志權

摘 要：社會經濟以及科學技術快速發展，全球一體化趨勢逐漸加強，國際間的貿易往來逐漸加強，港口航道建設有了好的環境氛圍，其規模也逐漸擴大。港口航道的強化要求港口航道有著較高的質量，需要在工程施工過程注意不同環節的施工，使得工程的整體得到提升。港口航道工程施工中，混凝土配合比是極為重要的內容，其具有很強的強度以及耐久性，經濟性也比較好，能夠提高港口航道工程施工的整體質量。因此需要對港口航道施工混凝土配合比提高重視，保證設計的科學性和有效性，提高整個工程的質量和安全性。

關鍵詞：港口航道工程；混凝土；配合比設計

港口是十分重要的交通運輸樞紐，將水運與陸運有效結合，保證船舶停運以及進出的安全。航道是港灣等水域中保證船舶安全航行的重要通道。現如今我國的港口和航道建設不斷擴大，港口碼頭的專業化水平逐步提升，呈現出大型化的特點。港口航道建設的推進，使其質量要求也不斷提高，需要從設計環節開始提高重視，科學的設計混凝土配合比，提高混凝土的強度、耐久性，保證港口航道施工的質量以及經濟效益的順利實現。

1 港口航道工程施工的混凝土材料

混凝土的配合比其實就是在試配過程中使用實際的材料，配制出的混凝土拌合物需要滿足一定的施工條件，有較強的和易性，凝結速度也比較好。使得制作出的混凝土能夠滿足質量需要。配比設計需要合理，使用滿足要求的水泥、石、砂等，保證材料達到要求，混凝土配合比更加科學合理，達到設計驗收的標準。如果使用的材料不夠合理，存在質量問題，配合比就會出現誤差，使得混凝土的結構承載力受到影響，導致混凝土結構出現裂縫，影響工程建設的質量和安全性。

1.1 選擇水泥

在對混凝土配合時，可以使用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥等，[1]也可以使用其他水泥，但是需要保證水泥石滿足國家質量標準和要求的。普通硅酸鹽水泥與硅酸鹽水泥在配置時需要滿足抗凍的需要，對于不受凍地區海水環境的浪濺區，需要使用礦渣硅酸鹽水泥。在港口航道工程施工中，不可以使用火山灰質硅酸鹽水泥。

1.2 選擇粗骨料

混凝土的強度會在一定程度上受到粗骨料的形狀、大小、強度等方面的影響，需要使用比較堅硬的花崗巖、石灰石等碎石，需要保證最大的粒徑不能多于2cm。骨料的粒徑越大，混凝土強度會減小。主要是因為骨料的強度隨著尺寸的增大而降低，這是不均質材料共同的特點，小骨料的表面系數大，其與水泥將的粘結面積就會增大。

1.3 選擇細骨料

在挑選細骨料時，需要使用質地比較堅硬的，級配好的中砂，需要將細度模數控制在4.2-2.8之間，總而使混凝土流動性滿足需要。要避免混凝土的離析，迎適當的增加0.3mm以下的細骨料。[2]一般而言，要優先挑選中砂，若使用細砂，細度模數要大于2。細度模數大，水泥、水的用量都能夠減少，并且能夠使得水化熱減小，實現混凝土的收縮。

1.4 使用外加劑

使用外加劑時應滿足工程建設的實際需要，使用引氣劑、泵送劑等改善混凝土拌合物的物流變性能。使用帶有硬化性能的外加劑，使得混凝土的凝結時間得到調節，硬化性能的外加劑可以是緩凝劑、速凝劑等。使用膨脹劑、防水劑等使得混凝土的性能得以改善。

1.5 摻合料的選擇

在選擇摻合料時，應使用細摻料，并在其中加入一定數量的粉煤灰、硅粉等，使得混凝土的性能滿足需要。硅粉中的顆粒比較細，能夠很好地填充物質，保證混凝土孔結構的致密性，提高混凝土的強度，保持好的耐久性。

2 混凝土配合比設計

設計配合比時需要從混凝土的強度、耐久性等方面進行考慮，混凝土的配合比需要滿足設計強度等級，耐久性達到質量標準，使其更加經濟合理。

2.1 配置混凝土的強度

混凝土施工配制強度=混凝土的設計強度±1.645σ。如果混凝土強度的等級是C20或C25，強度標準差小于2.5MPa，[3]計算配置強度使用的混凝土立方體抗壓強度標準差是2.5MPa。若混凝土強度等級超過C30，其計算強度標準差不能多于3.0MPa，計算配制強度使用的混凝土立方體抗壓強度標準差是3.0MPa。

2.2 水灰比

選擇水灰比時需要注意混凝土強度和耐久性等需要。混凝土的適配強度=水泥強度×（灰水比-0.52）。從該公式可知，混凝土的強度與水泥強度之間是呈正比關系的，與水灰比是呈反比的。因此在明確水灰比時，注意到水灰比與混凝土的強度和水泥的強度之間是有關系的，與坍落度之間并沒有關系。求水灰比時，需要在水灰比與強度之間建立關系，依據坍落度使用施工材料，拌制混凝土拌合物，并繪制強度與水灰比之間的曲線。

2.3 混凝土砂率

粗集料和水泥用量相混合的材料，需要有自己最為合適的含砂率，在滿足和易性的同時，加入最少的水，選擇混凝土砂率時也需要依據單位實際需要確定。條件一致的情況下，要拌制混凝土拌合物明確坍落度，最佳砂率是坍落度最大時的拌和使用砂率。

2.4 明確水泥使用的數量

依據水灰比和最佳砂率，將不同水泥使用量的混凝土進行拌和，對其坍落度進行測量，繪制出坍落度和水泥使用量之間的曲線，依據曲線明確水泥使用的數量。如果混凝土有耐久性需要，在不加入減水劑的情況下，[4]明確水泥使用的數量，對于耐久性的大體積混凝土，要結合混凝土的耐久性以及減少水泥水化熱明確水泥用量。

2.5 砂石的使用數量

在計算混凝土中砂石的使用數量，需要使用體積法進行計算。

2.6 配合比的確定

結合使用材料的情況，坍落度等初步確定配合比，并對配合比進行復核。混凝土配合比的確定一般有三個環節，也就是最初的計算確定，調整試拌，然后最終確定配合比。通過這些環節，使得混凝土各組分的配合比達到最佳的效果。

混凝土配合比的確定對于混凝土質量的控制起到極為重要的作用，港口航道工程建設中，配合比的設計與確定是極為重要的，需要依據工程建設的實際情況、施工工藝、要求以及環境等明確混凝土的施工技術性能，依據不同的材料，使用比例等明確混凝土施工的技術性能。

3 結束語

我國的經濟發展離不開港口航道工程的建設，這是水運事業發展的重要樞紐與工具，因此需要提高對港口航道施工的質量。港口航道施工中，混凝土是極為重要的材料，港口航道施工的環境比較特殊，很多結構是位于地下的，混凝土結構會受到侵蝕以及各種應力的作用，使得使用性能受到影響。因此必須要提高混凝土的質量，做好混凝土配合比的設計，保證混凝土材料的整體質量，為港口航道施工奠定堅實的基礎，使得港口航道施工順利、安全推進，更好的為水運事業的推進提供保證。

參考文獻

[1]郭金泉.對港口與航道工程混凝土配合比設計和施工的探析[J].中國水運（下半月），2013，04：242-243.

[2]梁軍，李銀.關于港口、航道工程混凝土配合比設計的研究[J].中國水運（下半月），2014，04：317-318.

[3]楊利，徐楊.港口、航道工程混凝土配合比設計研究分析[J].城市道橋與防洪，2014，06：316-318+26.

[4]裴昱.對港口與航道工程混凝土配合比設計和施工的探析[J].黑龍江科技信息，2016，14：248.