普通混凝土配合比設計注意事項

劉洪中

摘 要：混凝土作為結構物的重要組成作用，其強度和耐久度尤為重要。保證混凝土材料質量的關鍵因素就是合理控制混凝土配合比。利用不同的配合比能夠出現不同特性的混凝土，分析不同原材料使用特性，通過計算和試驗分析得出最為合理的配合比，并根據相關經驗得出配合比設計中注意事項，以供設計中參考使用。

關鍵詞：混凝土配合比；原材料；強度

在建筑結構中，結構物的強度主要依靠混凝土的強度，不同的混凝土配比得到不同性能的材料。混凝土的原材料在配比中起到決定的作用，不同含量的原材料得出的混凝土材料也用于不同結構，在具體的普通混凝土配比中應當注意相關事項，保證配置的混凝土材料質量在可控范圍內。

1 混凝土中骨料的使用

混凝土在我國使用時間不短，但是對于混凝土的研究一直沒有停歇，不同的原材料配合方式導致混凝土的特性和強度都有所不同。其中，原材料的作用相當明顯。在混凝土中，骨料占到整體體積的四分之三，比例之大可見其重要程度。通過以往的分析，骨料的最優使用是混凝土性能提高以及降低生產成本最為關鍵的因素。根據對骨料特性的分析，使用骨料時主要考慮強度、粒徑、含水量、吸水率等參數，根據不同來料進行認真查驗，嚴格控制來料質量才是保證骨料最為關鍵因素。在骨料中，包含粗骨料和細骨料，兩者起到結構承力的作用。

細骨料主要是細沙，在混凝土中主要是起到拌合和加強和易性的作用。優先選用江河中優質沙料，嚴格對沙料的級配進行控制，其中最為關鍵是對沙料的含泥量控制。在大量結構物承載力不足后的破檢檢測情況來看，混凝土中某個區域內含有大量泥沙，究其原因就是沙料中含泥量較高，直接影響混凝土強度。此外，沙料中要控制軟弱砂礫，經過風化后的砂礫在混凝土拌合澆筑中極易出現蜂窩麻面的情況，嚴重時會導致混凝土表面出現裂縫。根據經驗，拌合料中選用模量在2.5左右的沙料，拌合過程中保證水的含量，能夠明顯提高混凝土強度。沙料中云母含量要控制在2%以下，避免較高含量的云母對鋼筋造成腐蝕、混凝土的變形以及后期混凝土強度上升時產生收縮裂縫。

粗骨料的控制方式與細骨料基本相同，也是要考慮其粒徑和級配情況。值得注意的是，在選用粗骨料時，還要考慮骨料的強度，高強度的粗骨料拌制出高強度的混凝土。在拌合之前，要對粗骨料進行清洗，將表面泥沙沖洗。粗骨料的控制不同于細骨料之處在于粒徑的控制，由于粗骨料之間空隙較大，合理的級配是填充空隙的主要方式，利用三級配或是兩級配是配置混凝土不同需求的前提，根據摻配比例得到相關強度的混凝土。

2 混凝土中外加劑的使用

普通水泥的配置中，有限選用42.5MPa的硅酸鹽水泥材料，該水泥的穩定性可控且不易出現強度上的波動。在此對于水泥就不做過多探討，只要保證拌合中使用質量滿足驗收標準的水泥，嚴格控制下料數量和時間，對配和設計不會有太多的干擾。但是對于外加劑的使用，直接影響配合強度。由于在配比中，水泥使用量大，存在整體的拌合物粘稠度高，這就給拌合工作帶來了極大的難度，拌合速度快影響原材料之間粘結，拌合速度慢則會導致部分材料提前板結，利用增加外加劑的方式可以改善混凝土的和易性，增加混凝土強度。混凝土配合比設計中，對于外加劑的添加尤為重要，選擇合適的添加劑主要考慮對混凝土凝結時間、降低水泥用量大小以及早期強度上升速率。坍落度的損失也可以通過外加劑的添加進行控制。常見的外加劑使用有減水劑、引氣劑和早強劑。合理的配合比中要嚴格控制添加劑的含量。

以減水劑為例，由于減水劑的使用會使得坍落度損失速度加快，為保證正常的拌合，在后期加入一定量的減水劑，同時控制拌合水的溫度再10度左右，能夠有效的增加混凝土的和易性。減水劑的使用能夠在早期對混凝土強度進行控制，但是如果摻入時間較早，會使得粘結時間變短，如摻入的量過大，會使得沒有充分拌合后存在板結的情況。在使用減水劑時還應注意結構物中出現施工縫的事情發生。對于早強劑的使用要特別注意冬季施工，由于天氣的原因，早強劑在受到水化熱的影響發生溫度不均勻的情況，極易出現部分區域強度上升而非整體強度提高，對于施工質量難以控制。另外，早強劑的使用會使得混凝土早期強度明顯提高，后期強度出現下降的情況，因此，冬季施工要慎重使用早強劑。故使用添加要嚴格控制用量和添加時間。

3 混凝土配合比設計

（1）對于普通C30混凝土的設計中，要求其強度大于30MPa，在配比計算中：

fcu.o= fcu.k+ 1.5σ

式中 fcu.o——混凝土的施工配制強度，MPa；

fcu.k——混凝土的設計強度，MPa；

σ——施工過程混凝土強度標準差

（2）水灰比的確定中C30混凝土宜采用以下0.30、0.32、0.34、0.36、0.38五個水灰比進行試拌，來確定最佳水灰比。通常采用0.34作為基準水灰比。

（3）用水量的確定中，根據石料的粒徑，減水劑的減水率及摻量來確定。一般坍落度為75mm～90mm時，用水量宜控制在140kg/m3～160kg/m3，坍落度在170mm～200mm時，用水量控制在160kg/m3～170kg/m3。

（4）骨料選擇中，坍落度在75mm～90mm時宜取0.28～0.33，坍落度170mm～200mm時0.37～0.40。

使用試拌機前，應用與試配時混凝土配合比相同的水灰比及灰砂比進行涮膛，以免正式試拌時水泥砂漿粘附筒壁。試拌量應不小于試拌機額定量的1/4，混凝土的攪拌方式及加料，宜與生產時使用的方法相同，特別是外加劑的摻法，是同時摻還是后摻。

試拌得出的拌和物坍落度不能滿足要求或粘聚性和保水性不好時，應保證水灰比不變的條件下，相應的調整水量和外加劑的摻量或砂率，用水量調整的幅度不能過大，因C30混凝土的水灰比低，增加用水量相應水泥用量的增大幅度較大。如通過以上調整，混凝土拌和物仍不能滿足混凝土運輸、泵送等施工工藝的要求或混凝土的性能要求，則要考慮重新選擇水泥或外加劑，或聯系減水劑生產廠家調整好減水劑與水泥的適應性。

混凝土拌和物坍落度的檢驗，應測定0min、30min、60min、90min的坍落度。因拌出的混凝土要經過運輸才能入模，如果混凝土的坍落度損失過大，導致運至現場的混凝土無法入模澆筑。因此配合比設計時要認真考慮，混凝土在運輸、泵送等施工工藝過程中的坍落度的損失，確保混凝土入模時的坍落度。

根據實驗證明，在拌合物的密度較大時，可對密度計算差值進行調整，在對C30混凝土配合比比選之后，對配合比進行5-10次試驗，將試驗結果與計算結果相互比對，如試驗結果的平均值比低于設計強度，則能夠證明配合比合理，也能夠保證混凝土的穩定性。

4 結束語

對于普通混凝土配合比的設計中，要嚴格遵循對原材料的把控，包括原材料的使用量和質量，文中通過對粗細骨料和外加劑的詳細介紹，系統的闡述了混凝土拌合的注意事項，包括材料的使用量的控制和根據不同施工環境材料的選擇等，并根據相關公式計算得到最為合理的配合比，并將此類經驗提供參考。

參考文獻

[1]苗春，湯俊，繆小星等大體積混凝土配合比設計及工程應用[J].西安建筑科技大學學報：自然科學版，2007.39 （2）：2 4 9-252

[2] 劉亞柱，黃燕.天津嘉里中心基礎底板大體積混凝土生產組織與質量控制[J].混凝土技術，2013 （7）：56-59

[3] 張洪玉.蘇州現代大廈C60商品混凝土設計及應用.混凝土，2014（6）：11-12.