混凝土原材料的配合比優化探討

馬聰 孟芳芳

摘要：我國相關部門完善了建筑施工操作規范，對技術和材料都有了新的要求，要求注重工程建設所需用的混凝土的原材料的配合比，并且在這個過程中，要充分考慮到各種與工程建設相關的因素，以各種先進技術作為支持和依托，制定出可以制作出混凝土原材料的完美的配合比的設計，使思路更加清晰明確，通過對原材料的配合比的試驗從而找到最優比例設置，從而使調制出來的混凝土的性能更加高，具有耐久性強的特點，保證工程質量。

關鍵詞：混凝土;原材料;配合比

引言：

如今，我國的工程建設過程中，由于建筑施工對混凝土的強度和性能要求比較高，因此需要將更多的技術和精力投入到混凝土原材料的配合比中。它會對工程建設中的質量產生直接影響，如果配合比不是適合的比例，非常容易產生建筑的質量問題，會對建筑施工以及建筑使用造成一定的危險。在一定程度上也決定了建筑使用壽命的長短，質量好的建筑使用時間就會長，質量差的建筑使用時間短，需要進行重新翻修，對經費、人力以及物力都是一種不必要的消耗。因此為了使建筑的質量得到保證，就要求對混凝土原材料的配合比有足夠的重視，在研究的過程中，要不斷優化思路和設計方案，要考慮到施工的可行性以及科學可持續使用。因此，混凝土原材料的配合比的優化是目前工程建設過程中最基礎、最重要也是最迫切需要解決的問題。

一、混凝土所需的原材料

制作混凝土所需的原材料中不可或缺的是水泥。但是由于水泥的種類比較多，應該根據不同使用環境使用不同種類的水泥。另外不可缺少的一個原材料就是粗骨料。在選擇粗骨料時要注重粗骨料的級配是合理的，不會出現空隙大的情況，不利于施工的順利進行。還要注意對石子的粒徑進行控制，如果控制在一定的范圍內，會對混凝土的結構有很大的作用，穩定混凝土的性能。粗骨料中的含泥量要符合規定的標準。除了粗骨料還非常需要細骨料。與粗骨料一致的是細骨料中的含泥量也要參照相關規定。另外在選擇細骨料時，砂率是值得參考的一個項標準。如果細骨料中砂率偏小，混凝土的性能就會比較差，砂率偏大，也會影響混凝土的保水性。因此砂率的一定要選擇最優的才可以制成優良的混凝土。混凝土的制作也離不開摻合料，比如在混凝土中摻入一些粉煤灰不僅可以在一定程度上會使混凝土的耐久性有所提高，還會使混凝土的強度增強，這些都是作為建筑使用的混凝土所需要的特質。除了這些原材料外，還需要在混凝土中添加外加劑，雖然外加劑的劑量不需要很多，但是對混凝土的性能還是有很大的影響，因此也不能被忽視。在進行外加劑的選擇時，最好的選擇時高效減水劑，在使用減水劑時，一定要參照標準的最適宜的劑量，使劑量和混凝土中的拌合物的流動性處于一個平緩的階段。因此混凝土的原材料主要是水泥、粗骨料、細骨料、摻合料以及外加劑，在進行選擇時的標準和劑量一定參考具有權威性的適用標準和劑量[1]。

二、配合比的優化設計

混凝土是建筑的基礎材料，為了保證工程的高質量，無論是強度還是耐久性都具有高標準，可以保障結構使用的舒適性和安全性，并且遵循可持續發展的原則，避免原材料的浪費，因此工程建設所需的混凝土的配合比的確定就顯得尤為重要，工作人員針對這樣的要求和標準，需要在配合比設計的每一個環節都做到清晰明了，設計需要不斷地進行優化，并且在實施過程中遵循程序化。

三、優化目標配合比

目標配合比的設計是混凝土原材料配合比設計的一個開始階段，它是所有設計的基礎。在目標配合比設計的過程中一定要對施工相關文件的內容有一定的了解，在選擇材料時要參照施工要求，選擇適合的材料，在計算材料級配比時，要根據規范標準中的內容，結合以往的經驗確定一個最佳的材料的含量范圍，設計出多組不同配合比的方案，并準備好相應的材料進行試驗，試驗中不可缺少的步驟就是對穩定性的檢驗，一方面要進行水穩定性檢驗，另一方面要進行高溫穩定性檢驗，最后得出的結果要使其處于級配范圍的中心值，如果結果不能符合文件中的要求，就需要重新選擇材料，選擇不同的配合比，直到最終得到的結果符合工程建設的要求。礦料孔隙率是衡量混凝土質量狀況的一項指標。在目標配合比設計的過程中，不能忽視這個指標，這個指標在一定程度上決定了混凝土的穩定性。如果出現空隙率較低，穩定度也不高的情況時，可以采取的措施是適當的增加一些粗骨料，減少細骨料或者采取一些增加空隙率的方法，如果還是不可取的話，可以選擇更換骨料。如果出現空隙率高的情況，可以采取調整材料的級配的方式，經過不斷的試驗和調整，直到達到標準。但是如果出現空隙率滿足條件，但是穩定度較低的情況時，說明了原材料的質量不太好，導致混凝土的抗壓強度不足，此時就需要考慮更換原材料，重新進行試驗[2]。

四、優化生產配合比

在進行生產配合比設計時，要結合從試驗中得出的目標配合比，還要以實際的的施工狀況為依據，從而進行混凝土的試拌和施工設備進行的配合比設計。要根據工程建設的要求，以及由于不同建筑的結構也會有所不同，因此要根據不同的結構狀況，在施工過程中選擇相應振動篩，在選擇振動篩時，要注重顆粒通過振動篩的最大孔徑的通過量，能否在級配要求的范圍之內，而且要保證振動篩的孔徑與試驗時的孔徑大小相一致。在試驗過程中，當配合比的數值與規范所要求的范圍達到中間值時，就以這個數值進行拌和，接著進行馬歇爾試驗，還是按照目標配合比時所使用的試驗方法來確定用油的比例，從而得出的結果就是生產配合比。另外在施工過程中，要注重倉庫中各種原材料數量的充足性和平衡性，如果某種材料明顯不足時，會導致無法制作出符合工程建設要求的混凝土，從而使施工的效率降低，影響工程建設的進程[3]。

五、驗證生產配合比

生產配合比達到理想效果后，不要立即將其投入施工，而是要對其進行驗證，要驗證施工的實際效果和預期的效果進行對比驗證，也就是說從效果的角度來評估混凝土原材料配合比的設計。與此同時，也是對施工的操作方案和進度進程的驗證，對施工過程中的混凝土的運輸，混凝土的碾壓等過程的檢驗，觀察可行性，使之相互協調。另外，在監督施工過程中，要求實時對設備的參數進行統計，每個環節都要有數據作為分析和檢驗的基礎，對數據進行分析和總結，如果出現什么差錯，可以及時進行調整和設計方案的優化，盡可能地使施工過程遵循設計方案，這樣可以清晰地排查出是哪個環節出現了失誤導致的。這樣有利于施工單位的順利施工，加快工程建設的進程[4]。

六、結束語

在工程建設過程中，混凝土的制作是初始階段，然而在混凝土的制作的基礎是要求混凝土原材料的配合比的是處于最優的比例狀態。只有這樣才可以保障混凝土的性能從而保障工程的質量，要及時地與施工單位進行溝通，不斷地對配合比進行調整，只有確定其處于符合要求的情況時，才可以投入使用。筆者通過對混凝土所需的原材料進行了簡單的介紹，從設計目標配合比、生產配合比設計、驗證生產配合比三個方面出發，為原材料配合比的優化提出了一些策略，希望可以幫助優化混凝土的配合比，從而提高工程建設的質量。

參考文獻：

[1] ?陳莘，聶浩，潘尚昆，等.透水混凝土路面基層的配合比優化及性能試驗[J].混凝土，2019（6）：144-146.

[2] ?單體慶，李秋義，郭遠新，等.基于地鐵工程的大體積混凝土配合比優化[J].混凝土，2019，351（01）：151-154.

[3] ?昌孝云，白杰，張樹理，等.貴州部分地區C30機制砂混凝土配合比優化研究[J].施工技術，2019（S1）.

[4] ?黃國陽，許浩鋒，黃樊峰，等.水泥基透水混凝土的配合比優化設計研究[J].寧波大學學報（理工版），2019（5）.

（作者單位：沈陽愛的展覽藝術工程有限公司）