普通混凝土配合比設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

劉洪中

摘 要：混凝土作為結(jié)構(gòu)物的重要組成作用，其強(qiáng)度和耐久度尤為重要。保證混凝土材料質(zhì)量的關(guān)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(xiàn)不同特性的混凝土，分析不同原材料使用特性，通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)分析得出最為合理的配合比，并根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)得出配合比設(shè)計(jì)中注意事項(xiàng)，以供設(shè)計(jì)中參考使用。

關(guān)鍵詞：混凝土配合比；原材料；強(qiáng)度

在建筑結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度主要依靠混凝土的強(qiáng)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?jīng)Q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(jié)構(gòu)，在具體的普通混凝土配比中應(yīng)當(dāng)注意相關(guān)事項(xiàng)，保證配置的混凝土材料質(zhì)量在可控范圍內(nèi)。

1 混凝土中骨料的使用

混凝土在我國(guó)使用時(shí)間不短，但是對(duì)于混凝土的研究一直沒(méi)有停歇，不同的原材料配合方式導(dǎo)致混凝土的特性和強(qiáng)度都有所不同。其中，原材料的作用相當(dāng)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(jiàn)其重要程度。通過(guò)以往的分析，骨料的最優(yōu)使用是混凝土性能提高以及降低生產(chǎn)成本最為關(guān)鍵的因素。根據(jù)對(duì)骨料特性的分析，使用骨料時(shí)主要考慮強(qiáng)度、粒徑、含水量、吸水率等參數(shù)，根據(jù)不同來(lái)料進(jìn)行認(rèn)真查驗(yàn)，嚴(yán)格控制來(lái)料質(zhì)量才是保證骨料最為關(guān)鍵因素。在骨料中，包含粗骨料和細(xì)骨料，兩者起到結(jié)構(gòu)承力的作用。

細(xì)骨料主要是細(xì)沙，在混凝土中主要是起到拌合和加強(qiáng)和易性的作用。優(yōu)先選用江河中優(yōu)質(zhì)沙料，嚴(yán)格對(duì)沙料的級(jí)配進(jìn)行控制，其中最為關(guān)鍵是對(duì)沙料的含泥量控制。在大量結(jié)構(gòu)物承載力不足后的破檢檢測(cè)情況來(lái)看，混凝土中某個(gè)區(qū)域內(nèi)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(qiáng)度。此外，沙料中要控制軟弱砂礫，經(jīng)過(guò)風(fēng)化后的砂礫在混凝土拌合澆筑中極易出現(xiàn)蜂窩麻面的情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，拌合料中選用模量在2.5左右的沙料，拌合過(guò)程中保證水的含量，能夠明顯提高混凝土強(qiáng)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(duì)鋼筋造成腐蝕、混凝土的變形以及后期混凝土強(qiáng)度上升時(shí)產(chǎn)生收縮裂縫。

粗骨料的控制方式與細(xì)骨料基本相同，也是要考慮其粒徑和級(jí)配情況。值得注意的是，在選用粗骨料時(shí)，還要考慮骨料的強(qiáng)度，高強(qiáng)度的粗骨料拌制出高強(qiáng)度的混凝土。在拌合之前，要對(duì)粗骨料進(jìn)行清洗，將表面泥沙沖洗。粗骨料的控制不同于細(xì)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(jí)配是填充空隙的主要方式，利用三級(jí)配或是兩級(jí)配是配置混凝土不同需求的前提，根據(jù)摻配比例得到相關(guān)強(qiáng)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(wěn)定性可控且不易出現(xiàn)強(qiáng)度上的波動(dòng)。在此對(duì)于水泥就不做過(guò)多探討，只要保證拌合中使用質(zhì)量滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的水泥，嚴(yán)格控制下料數(shù)量和時(shí)間，對(duì)配和設(shè)計(jì)不會(huì)有太多的干擾。但是對(duì)于外加劑的使用，直接影響配合強(qiáng)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(lái)了極大的難度，拌合速度快影響原材料之間粘結(jié)，拌合速度慢則會(huì)導(dǎo)致部分材料提前板結(jié)，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(qiáng)度。混凝土配合比設(shè)計(jì)中，對(duì)于外加劑的添加尤為重要，選擇合適的添加劑主要考慮對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間、降低水泥用量大小以及早期強(qiáng)度上升速率。坍落度的損失也可以通過(guò)外加劑的添加進(jìn)行控制。常見(jiàn)的外加劑使用有減水劑、引氣劑和早強(qiáng)劑。合理的配合比中要嚴(yán)格控制添加劑的含量。

以減水劑為例，由于減水劑的使用會(huì)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(shí)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(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行控制，但是如果摻入時(shí)間較早，會(huì)使得粘結(jié)時(shí)間變短，如摻入的量過(guò)大，會(huì)使得沒(méi)有充分拌合后存在板結(jié)的情況。在使用減水劑時(shí)還應(yīng)注意結(jié)構(gòu)物中出現(xiàn)施工縫的事情發(fā)生。對(duì)于早強(qiáng)劑的使用要特別注意冬季施工，由于天氣的原因，早強(qiáng)劑在受到水化熱的影響發(fā)生溫度不均勻的情況，極易出現(xiàn)部分區(qū)域強(qiáng)度上升而非整體強(qiáng)度提高，對(duì)于施工質(zhì)量難以控制。另外，早強(qiáng)劑的使用會(huì)使得混凝土早期強(qiáng)度明顯提高，后期強(qiáng)度出現(xiàn)下降的情況，因此，冬季施工要慎重使用早強(qiáng)劑。故使用添加要嚴(yán)格控制用量和添加時(shí)間。

3 混凝土配合比設(shè)計(jì)

（1）對(duì)于普通C30混凝土的設(shè)計(jì)中，要求其強(qiáng)度大于30MPa，在配比計(jì)算中：

fcu.o= fcu.k+ 1.5σ

式中 fcu.o——混凝土的施工配制強(qiáng)度，MPa；

fcu.k——混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，MPa；

σ——施工過(guò)程混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)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(gè)水灰比進(jìn)行試拌，來(lái)確定最佳水灰比。通常采用0.34作為基準(zhǔn)水灰比。

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

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

使用試拌機(jī)前，應(yīng)用與試配時(shí)混凝土配合比相同的水灰比及灰砂比進(jìn)行涮膛，以免正式試拌時(shí)水泥砂漿粘附筒壁。試拌量應(yīng)不小于試拌機(jī)額定量的1/4，混凝土的攪拌方式及加料，宜與生產(chǎn)時(shí)使用的方法相同，特別是外加劑的摻法，是同時(shí)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(shí)，應(yīng)保證水灰比不變的條件下，相應(yīng)的調(diào)整水量和外加劑的摻量或砂率，用水量調(diào)整的幅度不能過(guò)大，因C30混凝土的水灰比低，增加用水量相應(yīng)水泥用量的增大幅度較大。如通過(guò)以上調(diào)整，混凝土拌和物仍不能滿足混凝土運(yùn)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(lián)系減水劑生產(chǎn)廠家調(diào)整好減水劑與水泥的適應(yīng)性。

混凝土拌和物坍落度的檢驗(yàn)，應(yīng)測(cè)定0min、30min、60min、90min的坍落度。因拌出的混凝土要經(jīng)過(guò)運(yùn)輸才能入模，如果混凝土的坍落度損失過(guò)大，導(dǎo)致運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的混凝土無(wú)法入模澆筑。因此配合比設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真考慮，混凝土在運(yùn)輸、泵送等施工工藝過(guò)程中的坍落度的損失，確保混凝土入模時(shí)的坍落度。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明，在拌合物的密度較大時(shí)，可對(duì)密度計(jì)算差值進(jìn)行調(diào)整，在對(duì)C30混凝土配合比比選之后，對(duì)配合比進(jìn)行5-10次試驗(yàn)，將試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果相互比對(duì)，如試驗(yàn)結(jié)果的平均值比低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，則能夠證明配合比合理，也能夠保證混凝土的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于普通混凝土配合比的設(shè)計(jì)中，要嚴(yán)格遵循對(duì)原材料的把控，包括原材料的使用量和質(zhì)量，文中通過(guò)對(duì)粗細(xì)骨料和外加劑的詳細(xì)介紹，系統(tǒng)的闡述了混凝土拌合的注意事項(xiàng)，包括材料的使用量的控制和根據(jù)不同施工環(huán)境材料的選擇等，并根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算得到最為合理的配合比，并將此類經(jīng)驗(yàn)提供參考。

參考文獻(xiàn)

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