時(shí)間：2022-12-31 05:20:14
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇混凝土配合比設(shè)計(jì)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
生產(chǎn)工藝，并應(yīng)用于實(shí)際工程。
關(guān)鍵詞：自密實(shí)混凝土； 兩級(jí)配石子
ABSTRACT：to solve contravention between fluidity and anti-segregation; to optimize raw materials and mix proportion and to improve techniques of production aiming to status in quo of raw materials of dalian.
Key words：Self-compacting concrete；coarse aggregate with two grading
高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)就是正確地選擇原材料和配合比參數(shù)，使其中的矛盾得到統(tǒng)一，得到經(jīng)濟(jì)合理的混凝土拌合物。因?yàn)榛炷潦且环N多組分的不均勻多相體，影響配合比的因素很復(fù)雜，原材料的品質(zhì)變化也很大，又涉及各種性能要求之間相互矛盾的平衡等，所以至今配合比的確定仍主要依靠經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)。
自密實(shí)高性能混凝土配制的關(guān)鍵是在保證所需強(qiáng)度的前提下，得到可以不振搗，必要時(shí)也可少振搗的高流動(dòng)性混凝土拌合物。與傳統(tǒng)混凝土比較，高性能混凝土的配合比特點(diǎn)是：水膠比低、粉體量大、漿集比大、粗骨料量小。
一、原材料
水泥采用小野田52.5R級(jí)普通硅酸鹽水泥;粗集料采用瓦房店炮臺(tái)低堿活性5~20mm碎石和5-16mm連續(xù)級(jí)配的卵石;細(xì)集料采用低堿活性天然中砂，細(xì)度模數(shù)為2.6;礦物摻和料采用華能I級(jí)粉煤灰;外加劑采用北京宏偉科傲建材聚羧酸HL-1高效減水劑;拌和水使用普通自來水。
二、配合比參數(shù)
《高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工指南》規(guī)定了配制 C50 和 C60 高強(qiáng)混凝土所用的水泥量不宜大于 450kg/m3，水泥與摻和料的膠結(jié)材料總量不宜大于 550kg/m3。按照《粉煤灰在混凝土和砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ28-86 規(guī)定,粉煤灰宜與外加劑復(fù)合使用以改善混凝土和砂漿拌和物和易性，提高混凝土（或砂漿）的耐久性。外加劑的合理摻量可通過試驗(yàn)確定。
為了保證混凝土具有良好的耐久性，高性能混凝土的水膠比一般應(yīng)低于 0.4。水膠比在很大程度上仍主要憑經(jīng)驗(yàn)經(jīng)試配確定。根據(jù)C50混凝土強(qiáng)度的要求，初步選擇水膠比為0.34、0.32、進(jìn)行試配。配合比示于表1。
表2
編號(hào) 3d 7d 28d
強(qiáng)度(MPa) 達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度(%) 強(qiáng)度(MPa) 達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度(%) 強(qiáng)度(MPa) 達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度(%)
1-1 34.2 68% 43.8 88% 61.0 122%
1-2 35.0 70% 44.8 90% 62.7 125%
1-3 33.5 67% 40.9 82% 59.3 119%
1-4 32.4 65% 41.4 83% 60.7 121%
2-1 36.2 72% 44.2 88% 63.2 126%
2-2 36.9 74% 45.9 92% 64.0 128%
2-3 35.8 72% 43.2 86% 62.1 124%
2-4 34.5 69% 40.6 81% 61.5 123%
表2所示為不同試配條件下混凝土的強(qiáng)度值。由表2的試配強(qiáng)度結(jié)果按拌和物性能與各齡期抗壓強(qiáng)度的比值，最終確定采用表1中水膠比為0.34的混凝土配合比。
在理論分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)針對(duì)自密實(shí)混凝土的性能特點(diǎn)，綜合分析技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和使用等因素，對(duì)自密實(shí)混凝土的組成材料進(jìn)行合理選擇，使配合比達(dá)到最終使用要求。
在以后的研究中可以考慮在自密實(shí)混凝土中添加聚丙烯纖維，從而進(jìn)一步使混凝土高性能化，相關(guān)問題還有待于以后深入研究。
參考文獻(xiàn)：
【1】吳中偉，廉慧珍.高性能混凝土.中國鐵道出版社，1999
【2】雷元新，周紹纓等.正交試驗(yàn)方法在自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)報(bào)），2002(9)
【3】范志宏等.自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法研究.水運(yùn)工程，2004(2)
【4】中國建筑工業(yè)出版社編.建筑材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（修訂版）.中國建筑工業(yè)出版社，中國計(jì)劃出版社，2003
關(guān)鍵詞：高標(biāo)號(hào)混凝土；施工；配合比；設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TV331 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
作為一種功能性基復(fù)合材料，泡沫高標(biāo)號(hào)混凝土具有特殊的組分及配合比設(shè)計(jì)思路。本文分析了其配合比設(shè)計(jì)理論及原則；介紹了國內(nèi)外泡沫高標(biāo)號(hào)混凝土現(xiàn)有配合比設(shè)計(jì)方法，包括基礎(chǔ)及有外摻組分的泡沫高標(biāo)號(hào)混凝土配合比設(shè)計(jì)，比較了優(yōu)點(diǎn)及不足；總結(jié)了不同針對(duì)性的配比優(yōu)化方式及現(xiàn)有配比研究成果；對(duì)泡沫高標(biāo)號(hào)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法提出了展望。
一、高標(biāo)號(hào)混凝土配合比設(shè)計(jì)的影響因素
1、強(qiáng)度和預(yù)期壽命
在高標(biāo)號(hào)混凝土配合比設(shè)計(jì)中，強(qiáng)度與預(yù)期壽命是首先考慮的因素，一旦強(qiáng)度與預(yù)期壽命無法滿足設(shè)計(jì)要求，高標(biāo)號(hào)混凝土就不能投入到建設(shè)施工中去。
2、砂比率
砂比率即高標(biāo)號(hào)混凝土砂石中砂所占據(jù)的質(zhì)量比例。在配合比設(shè)計(jì)中，砂比率也是不容忽視的一大環(huán)節(jié)。如果改變高標(biāo)號(hào)混凝土的砂比率，就可能導(dǎo)致材料的孔隙數(shù)量發(fā)生變化。過高的砂比率，會(huì)增加原材料孔隙的數(shù)量，就需要使用更多的材料，在浪費(fèi)材料的同時(shí)，還會(huì)增大混合物的粘稠度，進(jìn)而出現(xiàn)攪拌不均勻的情況；過低的砂比率，雖然可以減少原材料中的孔隙數(shù)量，達(dá)到節(jié)約用量的目的，但是孔隙數(shù)量不達(dá)標(biāo)，會(huì)降低高標(biāo)號(hào)混凝土的整體流動(dòng)性，使得高標(biāo)號(hào)混凝土無法粘結(jié)凝聚成型，最終出現(xiàn)混合物干澀，而為今后的工序與使用埋下安全隱患。
3、水灰比
水灰比即與水的比例。在配置高標(biāo)號(hào)混凝土?xí)r，漿起到粘結(jié)劑的作用，等待凝固之后，就會(huì)同細(xì)砂、粗石一起組成高標(biāo)號(hào)混凝土，所以高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度會(huì)直接受到水灰比的影響。高標(biāo)號(hào)混凝土的水灰比直接反應(yīng)了粘結(jié)劑的粘稠度。過大的水灰比，會(huì)造成粘性不足的情況出現(xiàn)，同時(shí)，水分太多，也會(huì)讓凝固之后的高標(biāo)號(hào)混凝土出現(xiàn)積聚水分的空洞，一旦水分蒸發(fā)，就會(huì)對(duì)高標(biāo)號(hào)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響；過小的水灰比，會(huì)讓成型的高標(biāo)號(hào)混凝土混合物再難流動(dòng)，出現(xiàn)高標(biāo)號(hào)混凝土粘結(jié)不夠緊密的情況出現(xiàn)，最終形成過多的孔洞，直接影響到高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度。
4、集灰比
集灰比是骨料與的比例。骨料對(duì)新澆高標(biāo)號(hào)混凝土和硬化高標(biāo)號(hào)混凝土的性能有著非常重要的影響。而且，骨料的等級(jí)、最大粒徑、單位重量和水分含量都能對(duì)高標(biāo)號(hào)混凝土混合物的特征和性能產(chǎn)生影響。一、高標(biāo)號(hào)混凝土結(jié)構(gòu)組成與配合比設(shè)計(jì)分析通常情況下，在工程項(xiàng)目施工建設(shè)中，所應(yīng)用的高標(biāo)號(hào)混凝土材料多是由相應(yīng)比例的水、粗細(xì)集料和膠凝材料等配制形成的，其中，粗細(xì)集料所占的比重最大，其次為水、等組成的漿，在高標(biāo)號(hào)混凝土配制中占有不同的比例，并通過漿對(duì)粗細(xì)集料的包裹以及空隙充填，形成工程施工中的高標(biāo)號(hào)混凝土。高標(biāo)號(hào)混凝土配制施工中，配合比的設(shè)計(jì)直接影響著高標(biāo)號(hào)混凝土的配制效果與質(zhì)量。通常情況下，進(jìn)行高標(biāo)號(hào)混凝土材料的配制，其配合比的設(shè)計(jì)是根據(jù)高標(biāo)號(hào)混凝土配制標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)所取得的結(jié)果進(jìn)行高標(biāo)號(hào)混凝土配合比的設(shè)計(jì)，也就是將按照相應(yīng)配合比配制成的高標(biāo)號(hào)混凝土工程，通過 28 天標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)并根據(jù)對(duì)其抗壓強(qiáng)度的變化結(jié)果來設(shè)計(jì)調(diào)整高標(biāo)號(hào)混凝土的配合比，以保證其質(zhì)量效果最優(yōu)。但是，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展與工程項(xiàng)目施工需求的變化，這種高標(biāo)號(hào)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法由于自身的設(shè)計(jì)調(diào)配周期較長以及材料變化適用性差等局限性，在高標(biāo)號(hào)混凝土配制設(shè)計(jì)中應(yīng)用越來越少。本文在進(jìn)行高標(biāo)號(hào)混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，主要以實(shí)驗(yàn)室方式通過對(duì)高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度的早期推定實(shí)現(xiàn)高標(biāo)號(hào)混凝土配合比的快速設(shè)計(jì)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)高標(biāo)號(hào)混凝土配制，也就是通過對(duì)于材料 3 天的強(qiáng)度變化檢測(cè)實(shí)現(xiàn)其 28 天強(qiáng)度變化的推算，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高標(biāo)號(hào)混凝土 28 天的抗壓強(qiáng)度變化推測(cè)。需要注意的是，上述方法在實(shí)現(xiàn)高標(biāo)號(hào)混凝土 28 天抗壓強(qiáng)度變化推測(cè)中，是按照下列公式（1）實(shí)現(xiàn)高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度推算的。下列公式中表示的是高標(biāo)號(hào)混凝土 28 天的抗壓強(qiáng)度值，（1）
在高標(biāo)號(hào)混凝土配合比設(shè)計(jì)中，首先，為了保證所配制高標(biāo)號(hào)混凝土具有較為可靠的強(qiáng)度性能可以根據(jù)上示高標(biāo)號(hào)混凝土 28 天抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式，推算出較大的高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度作為配合比設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度，以實(shí)現(xiàn)高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度性能的保障。此外，在進(jìn)行高標(biāo)號(hào)混凝土材料配制中，其配制實(shí)現(xiàn)多是在沒有可靠數(shù)據(jù)資料的情況完成的，針對(duì)這種情況就可以根據(jù)高標(biāo)號(hào)混凝土工程的施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行高標(biāo)號(hào)混凝土配合比的設(shè)計(jì)，以保證配制高標(biāo)號(hào)混凝土的強(qiáng)度性能。
其次，進(jìn)行高標(biāo)號(hào)混凝土配合比的設(shè)計(jì)，還包括進(jìn)行合理的高標(biāo)號(hào)混凝土配制水灰比設(shè)計(jì)。通常情況下，根據(jù)高標(biāo)號(hào)混凝土配制的水灰比定律，配制材料與品種類型相同的情況下，所配制的高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度與水灰比之間成反比，并且高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度與水灰比之間呈現(xiàn)曲線變化關(guān)系，而在這種關(guān)系沒有確定的情況下，對(duì)于水灰比的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)可以根據(jù)高標(biāo)號(hào)混凝土配合比設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)要求，按照下列公式記你選哪個(gè)計(jì)算設(shè)計(jì)，其中，A 和 B 為回歸系數(shù)與高標(biāo)號(hào)混凝土配制使用的材料質(zhì)量和品種之間存在著相應(yīng)的聯(lián)系。
再次，在進(jìn)行高標(biāo)號(hào)混凝土配合比設(shè)計(jì)中，還需要進(jìn)行高標(biāo)號(hào)混凝土配制的單位用水量以及砂土比例設(shè)計(jì)確定。其中，對(duì)于高標(biāo)號(hào)混凝土配制中的單位用水量的設(shè)計(jì)是按照高標(biāo)號(hào)混凝土配合比設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，也就是結(jié)合高標(biāo)號(hào)混凝土的塌落度以及粗骨料類型、粗細(xì)骨料的最大粒徑進(jìn)行設(shè)計(jì)確定的，特殊情況下的高標(biāo)號(hào)混凝土配制則需要通過試驗(yàn)的方式實(shí)現(xiàn)單位用水量的設(shè)計(jì)確定。此外，砂土比例的設(shè)計(jì)作為高標(biāo)號(hào)混凝土配合比設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要點(diǎn)和難點(diǎn)，由于受影響因素比較多，并且缺乏相應(yīng)的定性指標(biāo)，因此設(shè)計(jì)確定難度相對(duì)較大，多是根據(jù)高標(biāo)號(hào)混凝土配合比設(shè)計(jì)技術(shù)要求與高標(biāo)號(hào)混凝土配制的水灰比、石子類型等進(jìn)行查表選取的，具有較大的范圍浮動(dòng)變化，需要在查表選取后結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)按照下列公式（2）進(jìn)行計(jì)算確定。最后，對(duì)于高標(biāo)號(hào)混凝土配合比的設(shè)計(jì)結(jié)果最好采用重量法進(jìn)行表示，以便于對(duì)單位體積高標(biāo)號(hào)混凝土的各種材料用量進(jìn)行計(jì)算確定。（2）
2、高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的相關(guān)分析
通常情況下，在高標(biāo)號(hào)混凝土工程施工中對(duì)于高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度性能的檢測(cè)，主要通過實(shí)驗(yàn)方式以檢測(cè)高標(biāo)號(hào)混凝土樣品的強(qiáng)度性能實(shí)現(xiàn)的，通過高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度性能的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)高標(biāo)號(hào)混凝土工程結(jié)構(gòu)承載力的確定，從而保證高標(biāo)號(hào)混凝土結(jié)構(gòu)性能和質(zhì)量效果。需要注意的是，在進(jìn)行高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度性能檢測(cè)中，需要進(jìn)行檢測(cè)實(shí)現(xiàn)的高標(biāo)號(hào)混凝土樣品包括高標(biāo)號(hào)混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試樣以及相同養(yǎng)護(hù)條件下的高標(biāo)號(hào)混凝土試樣、相同結(jié)構(gòu)實(shí)體與相同養(yǎng)護(hù)條件的高標(biāo)號(hào)混凝土試樣等三種類型的高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)試樣，以保證高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的合理性和科學(xué)性。其次，高標(biāo)號(hào)混凝土施工中，實(shí)現(xiàn)高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的方法有實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)兩種，其中，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法包括超聲法以及鉆芯法、抗拔法、回彈法、超聲回彈綜合法等，比較常用的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法則包括超聲法、鉆芯法和回彈法，實(shí)際檢測(cè)中需要結(jié)合高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)要求以及檢測(cè)費(fèi)用、速度等進(jìn)行合理選擇，以保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性與合理性。
結(jié)束語
隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)建筑工程質(zhì)量要求也在不斷更新。而建筑工程質(zhì)量又受到高標(biāo)號(hào)混凝土質(zhì)量的影響，高標(biāo)號(hào)混凝土質(zhì)量高低取決于合理的配合比設(shè)計(jì)。因此，在施工之初，設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該做好高標(biāo)號(hào)混凝土的配合比設(shè)計(jì)，并且根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)高標(biāo)號(hào)混凝土配合比提出的額外要求，確保配合比在滿足和易性、強(qiáng)度、耐久性等前提的同時(shí)，確定出最佳化的材料用量，讓生產(chǎn)出的高標(biāo)號(hào)混凝土最適用、最經(jīng)濟(jì)。
參考文獻(xiàn)
[1] 狄吉峰.淺談路面高標(biāo)號(hào)混凝土的配合比設(shè)計(jì)[J].內(nèi)蒙古教育（職教版）.2013（03）.
關(guān)鍵詞：瀝青混凝土路面材料配合比 設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)： TU528.42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一、前言
隨著公路等級(jí)的不斷提高，交通量的增大，車速的提高，導(dǎo)致瀝青面層病害不斷增加，有的路面設(shè)計(jì)年限還沒到就已不能正常運(yùn)行，給行車、出行帶來了諸多不便。這對(duì)公路瀝青面層的使用品質(zhì)提出了更高要求。相對(duì)于一個(gè)具有良好的使用性能、變異性小，經(jīng)得起實(shí)踐考驗(yàn)的瀝青路面，瀝青混凝土配合比來說就尤為重要了。
二、原材料
要保證瀝青混凝土的質(zhì)量．在配合比設(shè)計(jì)前必須對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的選擇和檢驗(yàn)。瀝青混凝土的原材料主要有 ：粗集料 、細(xì)集料、填充料(礦粉)、膠凝材料(瀝青)。選擇技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性都好的原材料，同時(shí)結(jié)合環(huán)境保護(hù)就地取材。
2.1 瀝青
選擇瀝青標(biāo)號(hào)時(shí)應(yīng)按公路等級(jí)、氣候條件、交通條件、路面類型及在結(jié)構(gòu)層中的層位及受力特點(diǎn)、施工方法等并且結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖褂媒?jīng)驗(yàn) ，最后經(jīng)技術(shù)論證后再確定。
2.2 集料
（1）粗集料
公路路面用粗集料包括碎石、破碎礫石、篩選礫石、鋼渣、礦渣等。粗集料在瀝青混凝土面層中的作用是通過顆粒間的嵌縫作用、摩擦作用來保證穩(wěn)定性和抵抗位移。粗集料應(yīng)該潔凈、干燥、表面粗糙并應(yīng)通過檢驗(yàn)滿足瀝青混凝土用粗集料質(zhì)量的技術(shù)要求
（2）細(xì)集料
瀝青混凝土路面的細(xì)集料包括天然砂、機(jī)制砂、石屑。熱拌瀝青混合料中天然砂的用量通常不宜超過集料總量的20％。AK、SMA和OGFC類瀝青混凝土不宜使用天然砂。細(xì)集料在瀝青混凝土中起到增加顆粒間嵌鎖作用，減少粗集料間的孔隙，從而增加穩(wěn)定性。細(xì)集料應(yīng)該潔凈、干燥 、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)念w粒級(jí)配并應(yīng)通過檢驗(yàn)滿足質(zhì)量要求后才可使用。
機(jī)制砂有顆粒規(guī)整、針片狀顆粒少、表觀紋理豐富、粉塵含量低等優(yōu)良物理特性，以及對(duì)瀝青混凝土路面性能的明顯改善等原因。大量用于瀝青混凝土路面中。機(jī)制砂與石屑配置的瀝青混凝土進(jìn)行比對(duì)研究發(fā)現(xiàn)：瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性得到顯著提高。實(shí)際工程跟蹤調(diào)查結(jié)果顯示，機(jī)制砂瀝青混凝土鋪筑的路面的抗力明顯優(yōu)于石屑瀝青混凝土路面，車轍、坑槽等病害顯著降低，因此瀝青混凝土路面用細(xì)集料優(yōu)先選用機(jī)制砂。
2.3 填料
在選擇瀝青混凝土填料時(shí)一定要考慮能否滿足親水性和細(xì)度要求以及能否改善瀝青與集料的粘結(jié)力。對(duì)于堿性集料，可選擇磨細(xì)的礦粉作填料；對(duì)于中性材料，可使用磨細(xì)的石灰石粉；另外，根據(jù)不同情況還可選用水泥消石灰等作填料。礦粉應(yīng)干燥、潔凈，能自由的從礦粉倉中流出。根據(jù)抗剝落性及凍融劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，瀝青混凝土粉膠比在1.0～1.5之間較為適宜。
三、瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)
瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)可采用三階段配合比設(shè)計(jì)法即目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的驗(yàn)證。采用這一方法的目的是為了使設(shè)計(jì)程序化和深入化，使設(shè)計(jì)結(jié)果更加符合生產(chǎn)實(shí)際，真正使室內(nèi)試驗(yàn)與施工生產(chǎn)聯(lián)系在一起，充分做到指導(dǎo)施工的作用。
3.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)
優(yōu)選材料、礦料級(jí)配、最佳OAC。供拌和機(jī)確定冷料倉的供料比例、進(jìn)料速度及試拌使用。
（1）礦料級(jí)配設(shè)計(jì)
合理的級(jí)配是配合比設(shè)計(jì)的必要條件。對(duì)高速公路和一級(jí)公路，宜在工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍內(nèi)計(jì)算1～3組不同的礦料級(jí)配。繪制級(jí)配曲線，分別位于工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍的上方、中值及下方，一般情況下應(yīng)使試配結(jié)果盡量靠近級(jí)配范圍的中值，著重控制0.075mm、2.36mm、4.75mm關(guān)鍵性篩孔，以提高瀝青混凝土的均勻性和嵌擠能力。
（2）馬歇爾配合比設(shè)計(jì)
初選5組油石比，對(duì)13組不同的礦料級(jí)配分別進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》合理確定拌和溫度和擊實(shí)溫度，分別進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度、流值、毛體積相對(duì)密度、礦料間隙率(VMA)、瀝青飽和度(VFA)、孔隙率(vv)、理論最大相對(duì)密度、殘留穩(wěn)定度 等試驗(yàn)。
（3）確定最佳油石比
根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)的結(jié)果，以油石比或?yàn)r青用量為橫坐標(biāo)，以馬歇爾試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)(毛體積相對(duì)密度、穩(wěn)定度、流值、孔隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度)為縱坐標(biāo)，繪制油石比與馬歇爾試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)的關(guān)系曲線圖。
確定OAC1
根據(jù)毛體積相對(duì)密度最大值a1、穩(wěn)定度最大值a2、目標(biāo)空隙率(或中值)a3、瀝青飽和度范圍的中值a4，求出瀝青用量的平均值OAC1=(al+a2+a3+a4)／4；如果在所選擇的瀝青用量范圍未能涵蓋瀝青飽和度的要求范圍時(shí)。OAC1=(al+a2+a3)／3；如果在所選擇試驗(yàn)的瀝青用量范圍內(nèi)。毛體積相對(duì)密度或穩(wěn)定度沒有出現(xiàn)峰值(最大值出現(xiàn)在曲線兩端時(shí))，OAC1=a3，但OAC1必須介于OACmin~OACmax范圍內(nèi)，否則應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。
②確定OAC2
以各項(xiàng)指標(biāo)均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(不含礦料間隙率)的瀝青用量范圍OACmin~OACmax的中值作為OAC2。
③最佳油石比OAC
通常情況下，最佳油石比OAC以O(shè)AC1和OAC2的中值作為計(jì)算的最佳油石比。但還應(yīng)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和公路等級(jí)、氣候條件、交通情況調(diào)整確定最佳油石比。
3.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)
目標(biāo)配合比確定以后，根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的級(jí)配類型，選擇適當(dāng)尺寸的振動(dòng)篩，將各冷料倉中不同規(guī)格的材料，通過烘干簡混合烘干，并提升到熱料倉中用振動(dòng)篩網(wǎng)分級(jí)流人到不同規(guī)格的熱料斗中，然后從熱料斗中取樣，在室內(nèi)進(jìn)行再篩分，按規(guī)范要求的礦料級(jí)配，確定各熱料倉中不同規(guī)格的材料比例。取目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳油石比及最佳油石比±3％，三個(gè)油石比進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)。最后確定生產(chǎn)配合比的最佳油石比。
3.3 生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證
按生產(chǎn)配合比確定的最佳油石比制件，參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行抗高溫性一車轍試驗(yàn)、抗低溫性一彎曲試驗(yàn)、水穩(wěn)定性—浸水馬歇爾和凍融劈裂試驗(yàn)及滲水檢驗(yàn)一滲水試驗(yàn)等，驗(yàn)證生產(chǎn)配合比的可靠性。拌和機(jī)采用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌，鋪筑試驗(yàn)段并用拌和的瀝青混凝土及路上鉆取的芯樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，將鉆芯法與核子密度儀法檢測(cè)的密度相比較。建立其二者的相關(guān)性，由此確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比。標(biāo)準(zhǔn)配合比應(yīng)作為生產(chǎn)上控制的依據(jù)和質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù)。
四、生產(chǎn)階段注意事項(xiàng)：
（1）根據(jù)攤鋪機(jī)攤鋪能力確定拌和站產(chǎn)量、配備運(yùn)輸車輛，根據(jù)拌和站產(chǎn)量安排作業(yè)班次、上料機(jī)械、人員數(shù)量、統(tǒng)籌全局，總體平衡；
(2) 各種規(guī)格材料要分開堆放，嚴(yán)禁混料，否則會(huì)破壞供料平衡，配合比難以控制;
(3) 溢料是難免的，因供料不可能絕對(duì)平衡，不溢料是不正常的，可能是控制室操作員人為調(diào)整配合比的結(jié)果；
（4) 注意材料防潮，細(xì)集料必要時(shí)要加篷布，因其一旦受潮，不但會(huì)影響冷料倉正常下料，材料的烘干效果或拌和站的生產(chǎn)能力也會(huì)降低，因此，當(dāng)原材料受潮時(shí)要降低產(chǎn)量或提高烘干能力，保證生產(chǎn)質(zhì)量；
(5) 成品料裝車要檢測(cè)溫度，必要時(shí)車輛要加篷布，以防熱量散失，影響混合料質(zhì)量;
(6) 加收粉盡可能不用，因其通常泥土含量較大；
(7)試驗(yàn)檢測(cè)工作要跟上，保證質(zhì)量信息得到及時(shí)反饋，以便工作人員妥善處理發(fā)現(xiàn)的各種問題；
(8)其它異常發(fā)生時(shí)如拌和站故障、突然斷電、降雨、降溫等均要認(rèn)真對(duì)待、要善樸理.不能為了扦工期或嫌麻煩應(yīng)付從事。
五、結(jié)語
綜上所述，瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)在高等級(jí)公路施工過程中，是一個(gè)非常復(fù)雜而且細(xì)致的過程，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，控制各個(gè)環(huán)節(jié)，最終得出可靠的配合比進(jìn)而路面的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
［1］ 邵艷梅：《關(guān)于瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)的探討》，《中國高新技術(shù)企業(yè)》， 2009年17期
關(guān)鍵詞：瀝青混合料配合比 馬歇爾試驗(yàn) 生產(chǎn)配合比
一、前言
近年來，瀝青混凝土路面應(yīng)用越來越廣泛，瀝青混凝土配合比直接影響路面的質(zhì)量，關(guān)系到路面的使用壽命。同時(shí)，還關(guān)系到行車舒適性和安全性。保證路面的質(zhì)量，從施工的全過程加以控制管理，尤其對(duì)瀝青混凝土配合比足夠重視、認(rèn)真對(duì)待、精心研究、優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終達(dá)到經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、可行、便于施工。如何進(jìn)行瀝青混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)是道路技術(shù)人員亟待解決的難題。
二、瀝青混合料配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)
《瀝青混合料配合規(guī)范》規(guī)定采用三個(gè)階段進(jìn)行瀝青混合料的配比設(shè)計(jì)，這三個(gè)階段分別是：目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)；生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證。該配比方法可以使配比過程程序化、深入化，有助于設(shè)計(jì)結(jié)果更符合生產(chǎn)需求，充分指導(dǎo)施工過程。
(一)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)
目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)是整個(gè)過程的開始，結(jié)合施工文件要求，選擇相應(yīng)的材料，計(jì)算礦料級(jí)配比，選擇最佳狀態(tài)的配合比。在計(jì)算過程中，通常使試配結(jié)果盡量靠近級(jí)配范圍的中間值，根據(jù)《規(guī)范》中推薦的，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)固定一個(gè)最佳瀝青含量的范圍，設(shè)計(jì)出不同油石比的配置的5到6組材料試件，每組間隔是0.5%，然后分別進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度、空隙率、試件密度、流值、瀝青最佳瀝青用量OAC，然后再按最佳瀝青用量OAC制件，做水穩(wěn)定性檢驗(yàn)和高溫穩(wěn)定性檢驗(yàn)。最后，判定實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果達(dá)不到設(shè)計(jì)文件要求則另選材料、調(diào)整配合比或者采用其他方法繼續(xù)做試驗(yàn)，直到符合要求，確定理想的目標(biāo)配合比。
在目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)過程中，必須重視兩個(gè)重要指標(biāo)：混合料空隙率和穩(wěn)定度。瀝青混合料的空隙率是反映瀝青路面泛油、松散、裂紋、車轍等病害的最重要指標(biāo)，礦料間隙率是綜合反映瀝青混合料質(zhì)量狀況的核心指標(biāo)，對(duì)瀝青混合料設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的質(zhì)量控制有重要作用。這兩個(gè)指標(biāo)對(duì)調(diào)整混合料穩(wěn)定性和耐久性特別重要, 下面是對(duì)他們之間的關(guān)系的分析，并根據(jù)存在的不同的狀態(tài)，提出了相應(yīng)的處理措施。
（1）空隙率低，穩(wěn)定度低。當(dāng)空隙率低時(shí)，可以選擇多種方法來增加空隙率：首先，調(diào)整礦料的級(jí)配，在規(guī)定允許的范圍之內(nèi)，適當(dāng)增加粗集料的比例，同時(shí)減小細(xì)集料的比例；如果瀝青混合料的油石比高于正常量，并且不能被礦料吸收時(shí)，可以適當(dāng)?shù)慕档陀褪龋栽黾涌障堵省．?dāng)以上兩種方法都不能滿足要求時(shí)，可以考慮換骨料。一般情況下，選擇增加粗集料的比例減小細(xì)集料的比例來調(diào)整瀝青混合料的空隙率和穩(wěn)定度。
（2）空隙率低，穩(wěn)定度能滿足要求。如果穩(wěn)定度滿足要求，但空隙率低時(shí)會(huì)導(dǎo)致瀝青路面泛油和壅包等問題，此時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整礦料的級(jí)配比，適當(dāng)增大粗集料的比例，減少細(xì)集料的用量，同時(shí)調(diào)整瀝青混合料的油石比。
（3）空隙率滿足要求，穩(wěn)定度低。如果空隙率滿足了要求，但穩(wěn)定度低，則反映出礦料的質(zhì)量不好，集料的壓碎值和石料的抗壓強(qiáng)度不足，并且細(xì)長扁平顆粒太多，只能換礦料重新試驗(yàn)，直到滿足要求。另外，還可以考慮采用稠度較高的瀝青來調(diào)節(jié)。
（4）空隙率偏大，穩(wěn)定度滿足要求。空隙率過高時(shí)滲透性好，路面的雨水和空氣很容易深入到路表穿過路面，破壞瀝青性能，導(dǎo)致過早老化，縮短使用壽命，使瀝青路面產(chǎn)生破壞。穩(wěn)定度滿足要求，調(diào)整空隙率時(shí)，可以適當(dāng)增加礦粉，盡量選用細(xì)的礦粉來調(diào)整混合料的空隙率。
（5）空隙率高，穩(wěn)定度低。空隙率高，穩(wěn)定度低可以通過調(diào)整礦料的級(jí)配，同時(shí)增加瀝青的用量，如果不能滿足要求，則考慮換用礦質(zhì)材料重新進(jìn)行級(jí)配設(shè)計(jì)，直到滿足要求為止。
(二)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，目標(biāo)配合比確定后，要根據(jù)實(shí)際施工情況，進(jìn)行實(shí)際施工的瀝青混合料拌和設(shè)備進(jìn)行配比設(shè)計(jì)。根據(jù)路面的結(jié)構(gòu)，確定生產(chǎn)配比的類型，選擇符合要求的振動(dòng)篩。選擇振動(dòng)篩時(shí)，必須遵循以下幾點(diǎn)：
1、振動(dòng)篩的最大孔徑必須滿足能夠排出超粒徑，最大粒徑篩孔的顆粒通過量要滿足級(jí)配要求。
2、振動(dòng)分檔必須使各料倉的材料保持平衡，以保證生產(chǎn)效率。
3、選擇振動(dòng)篩的孔徑必須與試驗(yàn)用孔徑尺寸保持一致。試驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)目標(biāo)配合比礦料比例是由冷料倉取樣進(jìn)行試驗(yàn)，在配合比數(shù)值（例如：AK一13A瀝青抗滑表層的礦質(zhì)混合料級(jí)配范圍如表1）接近要求范圍的中間值時(shí)，按此數(shù)值進(jìn)行拌和，再用熱拌和料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，試驗(yàn)油石比是確定的目標(biāo)配合比油石比的0.3%。根據(jù)目標(biāo)配合比用的試驗(yàn)方法確定最佳用油量，最終得出的結(jié)果為生產(chǎn)配合比。確定生產(chǎn)配合比根據(jù)拌和設(shè)備的拌和能力確定每盤料所需的礦料數(shù)量和瀝青數(shù)量。
表1礦質(zhì)混合料級(jí)配
(三)生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證
確定生產(chǎn)配合比后在進(jìn)行施工前，要通過實(shí)際施工對(duì)預(yù)期的目標(biāo)值進(jìn)行驗(yàn)證，即從感性的角度評(píng)估瀝青混合料配比的設(shè)計(jì)，同時(shí)，也要驗(yàn)證施工單位的施工方案，檢驗(yàn)施工過程中的拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)的可行性和協(xié)調(diào)情況。可以從混合料的顏色、均勻情況、碾壓后的表面情況進(jìn)行判斷；另外，還可以組織技術(shù)人員取樣進(jìn)行定量的檢驗(yàn)，同時(shí)監(jiān)督施工的全過程，實(shí)時(shí)檢查設(shè)備的設(shè)備參數(shù)材料的操作情況。最后整理每個(gè)階段的數(shù)據(jù)，進(jìn)行總結(jié)分析，如果指標(biāo)不能滿足要求，及時(shí)作出施工調(diào)整或者調(diào)整施工工藝，盡可能的做到符合設(shè)計(jì)要求，匯總報(bào)告，上報(bào)監(jiān)理和業(yè)主，保障施工順利進(jìn)行。
三、總結(jié)
瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)在高等級(jí)公路施工過程中，是一個(gè)非常復(fù)雜而且細(xì)致的過程，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，控制各個(gè)環(huán)節(jié)，最終得出可靠的配合比。近年來在公路施工過程中發(fā)現(xiàn)，控制混合料的配合比是保證工程的關(guān)鍵。同時(shí)，必須從設(shè)計(jì)的全過程嚴(yán)格控制：首先，嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，實(shí)時(shí)檢驗(yàn)原材料；其次；施工單位必須形成完善的自檢體系，嚴(yán)格控制材料的規(guī)格、混合料的級(jí)配組成和瀝青用量。瀝青用量必須通過馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)確定，在施工過程中及時(shí)的校驗(yàn)。從設(shè)計(jì)、選料、試驗(yàn)、施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格控制，加強(qiáng)管理。
參考文獻(xiàn)：
[1] 劉樹堂, 毛洪錄, 姚占勇. 瀝青混合料空隙率與礦料級(jí)配曲線關(guān)系研究[J]. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版), 2005, (02)
[2] 張素蘭. 淺談瀝青混凝土拌和設(shè)備的安裝與保養(yǎng)[J]. 黑龍江交通科技, 2009, (02)
[3] 李聚成. 瀝青混合料拌和質(zhì)量的控制[J]. 科技信息(科學(xué)教研), 2007, (27)
[4] 喬開娟, 孫鵬, 張剛. 高速公路慢速交通路段瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)[J]. 山東交通學(xué)院學(xué)報(bào), 2010, (03)
[5] 關(guān)國生, 周鑫鼎. 提高混凝土路面平整度對(duì)策的分析[J]. 黑龍江科技信息, 2010, (22)
[6] 趙金明. 瀝青混凝土路面施工及監(jiān)理工作重點(diǎn)[J]. 中國集體經(jīng)濟(jì), 2010, (24)
[7] 朱國強(qiáng). 淺談瀝青砼配合比調(diào)試[J]. 中國水運(yùn)(學(xué)術(shù)版), 2007, (01)
[8] 朱文秀. 淺談瀝青砼配合比調(diào)試[J]. 黑龍江科技信息, 2010, (29)
[9] 何亞樓. 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)與控制[J]. 交通世界(建養(yǎng).機(jī)械), 2008, (06) .
關(guān)鍵詞： 復(fù)合外摻劑； 水泥混凝土； 配合比設(shè)計(jì)； 技術(shù)性能
概述
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 對(duì)道路交通條件的要求不斷提高， 同時(shí)對(duì)其質(zhì)量要求也愈來愈高。為滿足社會(huì)對(duì)道路建設(shè)的要求， 必須采用路用性能可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能良好的路面結(jié)構(gòu)和路面材料， 其中水泥混凝土路面已成為在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面綜合性能比較好的一個(gè)路面結(jié)構(gòu)。然而卻隨著路面交通荷載的增加以及使用時(shí)間的延長， 目前水泥混凝土路面存在的不同層度彎拉開裂、凍融鹽蝕脫皮以及維修養(yǎng)護(hù)成本較高等問題也亟需解決。目前一般的改性方法都只是在某一方面改善混凝土的性能，而水泥混凝土路面都是受到車載和環(huán)境的雙重作用，力學(xué)破壞性和耐久性破壞是同時(shí)進(jìn)行和相互促進(jìn)的，在對(duì)材料單方面性能的改善有時(shí)并不是能很好地提高整體的路用性能，而改變混凝土的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)，同時(shí)要提高混凝土的力學(xué)性能、耐久性能和柔韌性更是相當(dāng)不容易。
在此提出了使用復(fù)合外摻劑來提高水泥混凝土路面技術(shù)性能的一個(gè)理念， 就是在水泥混凝土中摻入引氣劑和超纖維復(fù)合外加劑，來以提高其綜合性能。
1 復(fù)合外摻劑改善機(jī)理
超纖維經(jīng)過拌和被打開并分散成無數(shù)單個(gè)纖維， 這些纖維各向均勻地分布于混凝土中， 在混凝土凝結(jié)的過程中， 由于纖維以單位體積內(nèi)較大的數(shù)量均勻分布于混凝土內(nèi)部， 猶如在混凝土中摻入大量的微細(xì)筋， 當(dāng)水泥基體收縮時(shí)， 由于纖維這些微細(xì)配筋的作用而消耗了能量， 可有效地減少混凝土干縮所引起的微小裂縫， 提高混凝土的韌性。摻入超纖維不僅可以改善混凝土的工作性， 更重要的是， 在混凝土中加入超纖維后， 纖維能均勻分布在混凝土中形成一種立體亂向支撐體系， 分散混凝土的定向應(yīng)力， 阻止混凝土中原生裂縫的發(fā)生和發(fā)
展， 消除或減少微裂縫的數(shù)量和長度， 大大提高混凝土的抗?jié)B能力， 增強(qiáng)其韌性， 從而延長混凝土的使用壽命。
引氣劑最早是為提高混凝土抗?jié)B性、抗凍性、抗鹽凍剝蝕性而使用的一種外加劑。其主要原理是： 引氣劑引入的小氣泡切斷毛細(xì)管的通路， 降低毛細(xì)管作用， 從而提高混凝土的抗?jié)B性。這些微氣孔在冰凍過程中能釋放毛細(xì)管內(nèi)的冰晶膨脹壓力，從而避免生成破壞壓力， 減少和防止凍融的破壞作用， 提高混凝土的抗凍性。引氣劑還可以提高混凝土的流動(dòng)性， 同時(shí)降低拌和用水量。
本研究在水泥混凝土中按一定的配合比同時(shí)摻入引氣劑及超纖維， 綜合了兩種外摻劑的性能優(yōu)點(diǎn)， 以達(dá)到提高水泥混凝土路面綜合性能的目的。
2 配合比設(shè)計(jì)
通過對(duì)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理、分析， 可知隨著引氣劑用量的增加，混凝土的抗凍性將不斷提高，但抗彎拉強(qiáng)度將降低，材料成本也將提高；超纖維含量的增加會(huì)使混凝土的抗彎拉強(qiáng)度提高，柔韌性也相應(yīng)加大，但成本也隨之增加。
為選擇一個(gè)合適的施工配合比，技術(shù)人員做了不同的配合比試驗(yàn)， 并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)做了大量的分析研究工作， 從經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性上考慮， 并結(jié)合工程的實(shí)際情況， 在達(dá)到預(yù)期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的情況下， 最終確定了復(fù)合外摻劑混凝土的施工配合比
3 制備工藝
復(fù)合外摻劑摻加工藝簡單可行， 不用增加主要的機(jī)械設(shè)備， 在施工過程中， 按規(guī)定的配合比， 將碎石、沙、水泥放入攪拌機(jī)， 干拌10s左右； 再將已稱好的超纖維均勻放入攪拌機(jī)， 干拌5s左右； 然后把稀釋好的引氣劑溶液（濃度為1%）均勻倒入攪拌機(jī)， 攪拌20s左右， 再加入已稱好的水（應(yīng)從總用水量中扣除引氣劑溶液中的水）拌和。總拌和時(shí)間自全部料投入拌和機(jī)起不少于3min， 其他施工工藝基本上與普通混凝土相同。
需要說明的是， 考慮到加入超纖維后，由于纖維吸水，拌和物會(huì)顯得干澀， 為保證施工的和易性需要增加水量，使W/C加大，而加入引氣劑溶液后，由于會(huì)產(chǎn)生若干封閉的小氣泡， 使拌和物流動(dòng)性增加，故需減少用水量。而按表1的配合比，將二者同時(shí)加入，經(jīng)過坍落度試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)混凝土的和易性基本不變。
4 技術(shù)性能研究
經(jīng)對(duì)新拌復(fù)合外摻劑混凝土拌和物進(jìn)行工作性試驗(yàn)，對(duì)硬化后復(fù)合外摻劑混凝土進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)，得出如下結(jié)果：
a）復(fù)合外摻劑混凝土的粘聚性非常好，沒有泌水現(xiàn)象，較普通水泥混凝土其和易性更好；
b）摻加復(fù)合外摻劑時(shí)，合理摻量下（如表1）普通混凝土的基本配合比無需改變；
c）隨著超纖維用量的增加，試件的抗彎拉強(qiáng)度會(huì)不斷增大， 試驗(yàn)中隨超纖維含量的增加（0.7kg/m3～1.1kg/m3），混凝土的抗彎拉強(qiáng)度較普通水泥混
凝土能提高6.7%～42.6%左右；
d）引氣劑可以顯著提高混凝土的抗凍性，隨著引氣劑用量增加至7/105～9/105（引氣劑與水泥用量的比值），混凝土的抗凍性指標(biāo)較普通水泥混凝土
能提高18.9%～34.4%左右；
e）在混凝土中摻入復(fù)合外摻劑后，相同應(yīng)力水平條件下復(fù)合外摻劑混凝土的疲勞壽命高于普通混凝土；不同應(yīng)力水平下復(fù)合外摻劑混凝土的抗疲勞性能較普通水泥混凝土能提高2～7倍；
f）復(fù)合外摻劑混凝土的抗壓強(qiáng)度較普通水泥混凝土有所降低，但降低幅度不大（3.0%～8.0%），完全滿足路面混凝土的使用要求；
g）分析復(fù)合外摻劑混凝土壓折比（抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度的比值）可以得出， 隨著外摻劑摻量的增加，復(fù)合外摻劑混凝土的脆性持續(xù)下降，而柔性增大，逐漸向一種柔韌性材料轉(zhuǎn)化。
5 野外試驗(yàn)路
在室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了野外試驗(yàn)，并鋪筑了試驗(yàn)路，由此得出：
a）通過實(shí)體工程應(yīng)用，研究總結(jié)出了一套切實(shí)可行的復(fù)合外摻劑（超纖維與引氣劑）混凝土施工工藝、質(zhì)量控制方法及標(biāo)準(zhǔn)；
b）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)施工研究表明，復(fù)合外摻劑摻加工藝簡單可行， 混凝土施工和易性優(yōu)良，路面施工不用增加主要機(jī)械設(shè)備，材料成本只提高6.3%；
c）復(fù)合外摻劑混凝土的抗疲勞性能提高2～7倍,抗彎拉強(qiáng)度提高30%左右， 抗凍性提高23%左右。
對(duì)試驗(yàn)路路況觀測(cè)結(jié)果表明：試驗(yàn)路路況良好，無任何早期損壞現(xiàn)象。
6 應(yīng)用前景分析
復(fù)合外摻劑混凝土的路用性能優(yōu)良，路面的使用壽命更長，使的路面日常養(yǎng)護(hù)費(fèi)用明顯的減少，降低了路面全壽命周期成本，提高了路面行駛質(zhì)量，既可以減少養(yǎng)護(hù)費(fèi)用， 延長使用壽命， 又有利于行車、減少能耗、提高安全及舒適性，對(duì)提高公眾對(duì)政府工作的滿意度，更有利于社會(huì)的和諧，能創(chuàng)造更好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
結(jié)束語
關(guān)鍵詞：混凝土配合比耐久性成本
中圖分類號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
1、工程概況
內(nèi)蒙古康巴什熱電廠2×350MW空冷機(jī)組工程的空冷塔，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土環(huán)型基礎(chǔ)，環(huán)基中心半徑R=58.906m，環(huán)基外半徑R=61.656m，環(huán)基內(nèi)半徑R=56.156m；基底標(biāo)高-5.5m，基礎(chǔ)高1.5m、寬5.5m。本塔共設(shè)X支柱40對(duì)，柱支墩40個(gè)，環(huán)基周長369.930m。支墩：共40個(gè)，混凝土標(biāo)號(hào)：C40，W6，F(xiàn)300， X柱共40對(duì)，混凝土標(biāo)號(hào)：C45，W8，F(xiàn)300；筒壁：間接空冷塔筒壁塔高155m，出口直徑81.50m，進(jìn)風(fēng)口高度27.5m,喉部直徑77.78m，喉部深度：38.75m，±0.00m處支柱中心直徑：115.0m，殼體最大厚度：1350mm，最小厚度：220mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C45，抗凍等級(jí)F250，抗?jié)B等級(jí)W8。
2、混凝土耐久性的重要性
2.1、混凝土耐久性是指結(jié)構(gòu)在所使用的環(huán)境下，由于內(nèi)部原因或外部原因引起結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的變化終使用使混凝土喪失原應(yīng)有的能辦與作用，即為混凝土耐久性差，或者說達(dá)不到規(guī)定要求，最終的結(jié)果就是混凝土破壞的主要原因是非因受載荷破壞。2.2、混凝土的抗凍性能。是指結(jié)構(gòu)處于凍點(diǎn)以下環(huán)境時(shí)，部分混凝土內(nèi)孔隙中的水將結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹，過冷的水發(fā)生遷移，形成各種壓力，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，導(dǎo)致混凝土的破壞，混凝土發(fā)生凍融破壞的最顯著的特征是表面剝落，嚴(yán)重時(shí)可以露出石子。2.3、混凝土的抗碳化性能。鋼筋銹蝕表現(xiàn)為鋼筋在外部介質(zhì)作用下發(fā)生電化反應(yīng)，逐步生成氫氧化鐵的等鐵銹，其體積比原金屬增大2～4倍，造成混凝土順筋裂縫，從而成為腐蝕介質(zhì)滲入鋼筋的通道，加快結(jié)構(gòu)的損壞。氫氧化鐵在強(qiáng)堿溶液中會(huì)形成穩(wěn)定的保護(hù)層，阻止鋼筋在銹蝕，但堿環(huán)境被子破壞或減弱，剛會(huì)造成鋼筋的銹蝕，如混凝土的碳化或中性化。2.4、從以上分析可以看出電廠空冷塔混凝土配合比的設(shè)計(jì)主要考慮因素：一是混凝土的強(qiáng)度（C45）；二是混凝土的抗?jié)B、抗凍性能（F300、P8）；三是混凝土的抗碳化性能（電廠CO2含量偏高，空冷塔的濕度偏大都會(huì)引起混凝土碳化的加速）。四是混凝土的成本。
3、混凝土配合比設(shè)計(jì)所考慮的幾點(diǎn)內(nèi)容
3.1、原材料分析
對(duì)于高強(qiáng)度、高性能、高耐久性混凝土用原材料的質(zhì)量要求是比較高的。隨著聚羧酸外加劑的使用和社會(huì)資源的缺乏，建筑用砂子的質(zhì)量也成為制約混凝土的關(guān)鍵因素之一。
3.1.1、水泥
水泥應(yīng)采用技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定的大廠家生產(chǎn)的水泥，我們現(xiàn)在己改變了傳統(tǒng)的混凝土配合比設(shè)計(jì)思路，主要采用普通42.5水泥，摻加適量礦粉和粉煤灰以改變混凝土的和易性和降低水泥用量，為混凝土配合設(shè)計(jì)提供更廣的天地。
3.1.2、建筑用石子
石子主要考慮的是其本身的強(qiáng)度、堅(jiān)骨性和顆粒級(jí)配。
3.1.3、建筑用砂子
砂子現(xiàn)在己成為制約混凝土質(zhì)量和成本的較為重要的因素之一。混凝土用砂子最為合理的是細(xì)度模數(shù)為2.5～2.8的中砂，但這種砂子己不好找，目前所使用的是過細(xì)或過粗的砂子，砂子過粗會(huì)使混凝土整體的顆粒級(jí)配不合理，一方面是砂率過大，另一方面是膠凝材料用量加大。
3.1.4、摻合料
混凝土摻合料大致分為礦粉、粉煤灰和硅灰。粉煤灰是最為常見的，也是最便宜的摻合料，社會(huì)商品混凝土大致都采用礦粉與粉煤灰雙摻的技術(shù)，雙摻技術(shù)對(duì)改善混凝土的和易性和降低成本都極為有益。
3.1.5、外加劑
外加劑己成為社會(huì)上混凝土的第五種材料，外加劑的使用可有效的改善混凝土的和易性和極大的降低成本，特別是具有較大減水率的聚羧酸外加劑的使用，使用高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土等都成為現(xiàn)實(shí)。
3.2、混凝土配合比設(shè)計(jì)因素
3.2.1、空冷塔的混凝土在抗壓強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B性能、抗凍融性能都比較高。
混凝土設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度為C45、抗?jié)B等級(jí)為P8、抗凍融等級(jí)為F250，這對(duì)電廠工程來說是比較高的，這三個(gè)設(shè)計(jì)值在配合比設(shè)計(jì)時(shí)即是相互統(tǒng)一的，又有相互矛盾的地方，因此要綜合考慮各個(gè)因素確定能同時(shí)滿足這三個(gè)指標(biāo)。
3.2.2、不同高度要求的對(duì)混凝土的坍落度要求也是不同的。
對(duì)于基礎(chǔ)混凝土施工對(duì)坍落度要求就盡可能的小一些，以達(dá)到能施工就可以了，以相同的水膠比來說，坍落度小了，用水量就少了，膠凝材料就低了，這樣就可以達(dá)到降低成本的目的。對(duì)于混凝土輸送高度較大的則要求坍落度盡可能的大一些，同時(shí)還要求坍落度損失盡可能的小一些，有時(shí)根據(jù)施工要求還可能要改變石子的顆粒級(jí)配。
3.2.3、不同施工季節(jié)對(duì)混凝土的要求也不同。
對(duì)于不同的施工季節(jié)對(duì)混凝土要求也不相同，對(duì)于夏季施工的要求混凝土的凝結(jié)時(shí)間盡可能的長一點(diǎn)，對(duì)于冬季施工的要求混凝土的防凍能力盡可能高一點(diǎn)，對(duì)于秋天風(fēng)大氣干的季節(jié)，要求混凝土凝結(jié)時(shí)間長一點(diǎn)和早強(qiáng)強(qiáng)度提高的快一點(diǎn)，以避免混凝土表面過早干燥使用水泥無法完成水化反應(yīng)，最終使其表面強(qiáng)度偏低，不利于耐久。
4、工程實(shí)例
內(nèi)蒙古康巴什熱電廠2×350MW空冷機(jī)組工程的空冷塔，我們充分考慮了以上因素，進(jìn)行了綜合分析，并經(jīng)大量的試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定了具體的施工配合比。在具體的施工中通過與材料、攪拌和施工單位的緊密配合，取得了內(nèi)在質(zhì)量、表面工藝和成本效益的全面豐收。
4.2.1、對(duì)原材料的選用與控制
原材料的選用：地材盡可能就地取材，對(duì)多種材料進(jìn)行試驗(yàn)、試配，最后進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)分析，選用質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的材料；水泥選用當(dāng)?shù)氐哪苓_(dá)到要求且質(zhì)量穩(wěn)定的普通42.5水泥，摻合料選用價(jià)格比較便宜的粉煤灰，外加劑選用質(zhì)量穩(wěn)定的桑穆斯聚羧酸外加劑。
4.2.2、混凝土配合比的設(shè)計(jì)
在進(jìn)行混合比計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)我們綜合考慮了水泥的28d強(qiáng)度、石子的顆粒級(jí)配、砂子的細(xì)度模數(shù)及含泥量、摻合料摻量和外加劑的作用。
4.2.3、混凝土配合比的使用
1)在混凝土施工高度90m以下時(shí)采用以下配合比（C45、P8、F250）。
2)在混凝土施工高度90～120m時(shí)采用以下配合比（C45、P8、F250）。
3)在混凝土施工高度120～155m時(shí)采用以下配合比（改用5～20mm連續(xù)粒級(jí)的石子，以便于泵送）（C45、P8、F250）。
以上的配合比在施工現(xiàn)場(chǎng)全部得到驗(yàn)證，且抗?jié)B、抗凍性能全部合格。極大推進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度。
5、對(duì)比同強(qiáng)度等級(jí)要求的經(jīng)濟(jì)分析
通過相同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土與定額指標(biāo)相比第一組配合比每方混凝土可省27.47人民幣；第二組配合比每方混凝土可省25.99人民幣；第三組配合比每方混凝土可省20.12人民幣，空冷塔總計(jì)節(jié)約人民幣52余萬元。
6、總結(jié)
6.1、在耐久性要求都較高的混凝土配合比設(shè)計(jì)中，要充分考慮原材料的可用性，尤其是對(duì)砂子和外加劑，這兩種材料是目前混凝土的關(guān)鍵材料。
6.2、在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮相關(guān)要求的統(tǒng)一性和互拆性。
6.3、可施工性是混凝土配合比設(shè)計(jì)首要考慮的問題。
6.4、在滿足各項(xiàng)要求后，如何降低成本己成為混凝土相關(guān)方面重點(diǎn)考慮的問題。
參考文獻(xiàn)：
[1]《預(yù)拌混凝土》（GB/T14902--2003）
[2]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002（2011版））
【關(guān)鍵詞】混凝土 原材料 配合比設(shè)計(jì) 試配
中圖分類號(hào)： TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1 引言
混凝土是非均質(zhì)的固、液、氣三相體，就是在滿足相關(guān)要求的前提下，盡量減少三相體體積的變化，通過試樣將三相體得體積調(diào)整到最佳比例，也是水泥、集料、水以及根據(jù)需要摻入的外加劑、礦物摻合料等組分的最佳比例，同時(shí),盡可能采用最小的膠凝材料用量，在滿足技術(shù)要求的前提下，盡量降低混凝土成本，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的原則。
2 混凝土原材料
2.1混凝土中各組成材料的作用
在混凝土中，砂、石起骨架作用，稱為骨料；水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥漿起作用，賦予拌合物定的和易性，便于施工；水泥漿硬化后，則將骨料膠結(jié)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體。
2.2混凝土配合比設(shè)計(jì)中各組成材料的選擇及技術(shù)要求
⑴水泥。配制混凝土一般采用普通硅酸鹽42.5水泥、礦渣硅酸鹽32.5水泥。水泥的性能指標(biāo)必須符合現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定并且與混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng)。一般配制低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，可選用礦渣硅酸鹽32.5水泥。
⑵骨料。普通混凝土中的骨料的用量約占混凝土總重量的3/4，因此對(duì)混凝土來說相當(dāng)重要，它不僅影響混凝土的強(qiáng)度，也大大影響混凝土的耐久性和結(jié)構(gòu)性能。配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)使用天然砂、人工砂和碎石、卵石，對(duì)長期處于潮濕環(huán)境的重要混凝土結(jié)構(gòu)所用的砂石應(yīng)進(jìn)行堿活性檢驗(yàn)。一般采用干燥狀態(tài)骨料，細(xì)骨料含水率應(yīng)小于0.5%，粗骨料含水率應(yīng)小于0.2%，具有可操作性，應(yīng)用情況良好。細(xì)骨料宜優(yōu)先選用Ⅱ砂；當(dāng)選擇Ⅰ區(qū)砂時(shí)，應(yīng)提高砂率，并保持足夠的水泥用量，以滿足混凝土的和易性；當(dāng)采用Ⅲ區(qū)砂時(shí)，宜降低砂率。粗骨料宜選擇5-20mm或5-25mm連續(xù)粒級(jí)的碎石。
⑶摻合料。在混凝土拌合物制備時(shí)，為了節(jié)約水泥、改善混凝土性能、調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)度等級(jí)選用混凝土中的摻合料，其分為活性礦物摻合料和非活性礦物摻合料兩大類。一般主要使用粉煤灰與粒化高爐礦渣粉。粉煤灰外觀類似水泥，膠凝性差，是目前用量最大的混凝土摻合料。配制泵送混凝土、大體積混凝土、抗?jié)B結(jié)構(gòu)混凝土、抗硫酸鹽、壓漿混凝土等，均可摻用粉煤灰。通常選用F類Ⅱ級(jí)粉煤灰。粒化高爐礦渣粉是經(jīng)干燥、磨細(xì)達(dá)到相當(dāng)細(xì)度且符合相應(yīng)活性指數(shù)的粉狀材料，其活性比粉煤灰高。通常選用S95級(jí)粒化高爐礦渣粉。同時(shí)摻加適量粉煤灰和粒化高爐礦渣粉等礦物摻合料，對(duì)預(yù)防混凝土堿骨料反應(yīng)具有重要意義。
⑷水。為保證混凝土用水的質(zhì)量,使混凝土性能符合技術(shù)要求。混凝土拌合用水不應(yīng)有漂浮明顯的油脂和泡沫，不應(yīng)有明顯的顏色和異味，同時(shí)應(yīng)符合混凝土拌合用水PH值、不溶物、可溶物、氯離子、堿含量等水質(zhì)要求的規(guī)定；地表水、地下水、再生水的放射性應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
⑸外加劑。普通減水劑、高效減水劑的檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)包括PH值、密度（或細(xì)度）、混凝土減水率，符合要求方可使用。減水劑以溶液摻加時(shí)，溶液中的水量應(yīng)從拌合水中扣除。液體減水劑宜與拌合水同時(shí)加入攪拌機(jī)內(nèi)，粉劑減水劑宜與膠凝材料同時(shí)加入攪拌機(jī)內(nèi)，需二次添加外加劑時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定，混凝土攪拌均勻方可出料。
3 配合比的設(shè)計(jì)步驟
⑴確定混凝土配制強(qiáng)度與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。當(dāng)施工條件與試驗(yàn)室條件有顯著差異時(shí)或C30等級(jí)及其以上強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，采用非統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定時(shí)，應(yīng)提高混凝土配制強(qiáng)度
⑵計(jì)算混凝土水膠比。根據(jù)所使用的原材料，通過試驗(yàn)建立的水膠比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式來確定回歸系數(shù)aa和ab；當(dāng)不具備試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，碎石aa0.53ab0.20，卵石aa0.49ab0.13。混凝土水膠比在0.40～0.80范圍時(shí)，可按規(guī)程選取；混凝土水膠比小于0.40時(shí)，可通過試驗(yàn)確定。
⑶計(jì)算用水量。每方混凝土的用水量可按規(guī)程計(jì)算，也可結(jié)合經(jīng)驗(yàn)并經(jīng)試驗(yàn)確定外加劑用量和用水量。
⑷計(jì)算膠凝材料用量。進(jìn)行試拌調(diào)整，在拌合物性能滿足的情況下，取經(jīng)濟(jì)合理的膠凝材料用量。計(jì)算礦物摻合料用量，繼而計(jì)算每立方米混凝土的水泥用量。復(fù)摻時(shí)，針對(duì)不同等級(jí)粉煤灰，選擇合適的復(fù)合比例，與Ⅱ級(jí)粉煤灰復(fù)合，粉煤灰控制在15%，礦粉控制在30%。與Ⅰ級(jí)粉煤灰復(fù)摻，最佳組合，粉煤灰控制在20%，礦粉控制在40%以內(nèi)。
⑸砂率應(yīng)根據(jù)骨料的技術(shù)指標(biāo)、混凝土拌合物性能和施工要求，參考既有經(jīng)驗(yàn)資料確定，當(dāng)缺乏砂率的經(jīng)驗(yàn)資料可參考時(shí)，可通過體積法或質(zhì)量法確定砂率。
⑹試驗(yàn)室成型：每盤混凝土試配的最小攪拌量應(yīng)不小于攪拌機(jī)額定攪拌量的1/4，一般攪拌20L-25L做強(qiáng)度試驗(yàn)，當(dāng)有其他如抗?jié)B等要求時(shí)根據(jù)試模的尺寸計(jì)算。保持計(jì)算水膠比不變，以節(jié)約膠凝材料為原則，調(diào)整膠凝材料用量、用水量、外加劑用量和砂率等，直到混凝土拌合物性能符合設(shè)計(jì)和施工要求，然后修正計(jì)算配合比，提出試拌配合比。
⑺在試拌配合比的基礎(chǔ)上，進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1．應(yīng)至少采用三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)應(yīng)為試拌配合比，另外兩個(gè)配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加和減少0.05，用水量應(yīng)與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1％。外加劑摻量也做減少和增加的微調(diào)。
⑻通過繪制強(qiáng)度和膠水比關(guān)系圖。配合比應(yīng)按以下規(guī)定進(jìn)行校正配合比調(diào)整后，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)要求的混凝土耐久性能進(jìn)行試驗(yàn)，符合設(shè)計(jì)規(guī)定的耐久性能要求的配合比方可確定為設(shè)計(jì)配合比。可根據(jù)常用材料設(shè)計(jì)出常用的混凝土配合比備用，并應(yīng)在啟用過程中予以驗(yàn)證或調(diào)整。
4 配合比實(shí)施
首次使用、使用間隔時(shí)間超過三個(gè)月的混凝土配合比，在使用前需進(jìn)行配合比審查和核準(zhǔn)。生產(chǎn)使用的原材料應(yīng)與配合比設(shè)計(jì)一致是指原材料的品種、規(guī)格、強(qiáng)度等級(jí)等指標(biāo)應(yīng)相同。遇有下列情況之一時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)：1．對(duì)混凝土性能有特殊要求時(shí)；2．水泥、外加劑或礦物摻合料等原材料品種、質(zhì)量有顯著變化時(shí)。在生產(chǎn)施工過程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，如因天氣或施工情況變化可能影響混凝土質(zhì)量，需要對(duì)配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
【結(jié)語】混凝土配合比設(shè)計(jì)的主要目的是選擇混凝土中各組分的最佳比例，從而滿足施工要求的和易性；設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)，并具有95%的保證率；工程所處環(huán)境對(duì)混凝土的耐久性要求；經(jīng)濟(jì)合理，最大限度節(jié)約水泥，降低砼成本。在實(shí)施中應(yīng)加強(qiáng)配合比控制，并按照不超過3個(gè)月周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以積累數(shù)據(jù)。以上為個(gè)人根據(jù)從事預(yù)拌混凝土多年工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)做一些心得與探討，若有不當(dāng)之處，還望各位專家同仁們指正。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵字：混凝土配合比；普通；質(zhì)量控制
根據(jù)配合方式的不同，混凝土的配合比設(shè)計(jì)可分為普通混凝土設(shè)計(jì)、特種性能混凝土及特種材料混凝土等的配合比設(shè)計(jì)，但不論是哪個(gè)類型的混凝土配合比設(shè)計(jì)都是依據(jù)實(shí)際工程的具體要求，從結(jié)構(gòu)形式及施工條件的角度出發(fā)，對(duì)混凝土的組成進(jìn)行確定，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括對(duì)粗集料、細(xì)集料、水、水泥及摻合料的配合比例的確定，即石、砂、水、水泥、外加劑及摻合料等用量及水灰比、砂率、膠骨比等比例的確定。
1做好混凝土配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作
為設(shè)計(jì)出符合施工工作要求并具有良好經(jīng)濟(jì)效益的配合比方案，需在配合比設(shè)計(jì)前做好相關(guān)的調(diào)查準(zhǔn)備工作。
1.1研究圖紙要求
對(duì)所針對(duì)的混凝土配合比設(shè)計(jì)項(xiàng)目的相關(guān)圖紙進(jìn)行深入的研究，對(duì)項(xiàng)目用到的混凝土種類做全面的統(tǒng)計(jì)及整理，并重點(diǎn)關(guān)注混凝土的強(qiáng)度等級(jí)及耐久性要求，綜合考慮混凝土構(gòu)件的截面尺寸及構(gòu)件內(nèi)部鋼筋分布等因素，以確定水泥的種類及粗骨料的粒徑大小等設(shè)計(jì)參數(shù)。
1.2關(guān)注特殊功能要求
當(dāng)所設(shè)計(jì)項(xiàng)目有部分的混凝土工程有如抗?jié)B、防凍等特殊功能設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)針對(duì)此部分的特殊功能，相應(yīng)地選擇水泥種類、粗細(xì)骨料及外加劑等。
1.3了解混凝土工程施工的施工工藝
對(duì)所建項(xiàng)目的施工機(jī)械化程度有所了解，并了解混凝土的運(yùn)輸方式及澆筑方法等，以便確定相關(guān)部分的混凝土凝結(jié)時(shí)間等因素，為最終選擇外加劑類型及用量提供依據(jù)。
1.4確定項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)狀況
為實(shí)現(xiàn)混凝土配合比設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性的要求，需要關(guān)注項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)水平，以確定混凝土原料的類型、質(zhì)量水準(zhǔn)及采購量等。
在確定以上諸多的技術(shù)參數(shù)后，根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求及實(shí)際的工程情況，做合理的混凝土配合比設(shè)計(jì)。
2普通混凝土配合比設(shè)計(jì)控制
如果不對(duì)混凝土的配合比進(jìn)行嚴(yán)格的管理，那么即使具有質(zhì)量良好地混凝土生產(chǎn)原材料、先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備也無法生產(chǎn)出質(zhì)量合格、經(jīng)濟(jì)合理的混凝土。在混凝土的配合比設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)重視原材料質(zhì)量的控制，應(yīng)選用工程性能良好地原材料，而原材料的質(zhì)量在工程實(shí)踐中，常常是有波動(dòng)變化的。為準(zhǔn)確把握原材料的質(zhì)量水平，可以試驗(yàn)室試配時(shí)所采用的混凝土原材料的質(zhì)量水平為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合對(duì)原材料的質(zhì)量驗(yàn)收過程中的數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)混凝土的質(zhì)量變化，并根據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。結(jié)合大量的工程實(shí)踐，可總結(jié)出在影響混凝土工作性能的諸多因素中，混凝土用水量的影響作用最為明顯，應(yīng)從水泥、摻合料、砂子、石子及外加劑等方面共同來確定混凝土的用水量。近年來，砂漿法被用于原材料的檢驗(yàn)及配合比的篩選，下文將主要介紹的砂漿法是指使用去掉石子后的C30配合比，使用手工的方法在容器里拌制1升的砂漿，并把拌制好的漿體倒至用于測(cè)定水泥的凝結(jié)時(shí)間的試模里，將漿體刮平，并將試模提起，對(duì)30秒鐘自然流淌后的漿體直徑進(jìn)行測(cè)定。使用這種砂漿的數(shù)據(jù)要求我們要有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累，并尋出砂漿的流動(dòng)度與相關(guān)混凝土坍落度的關(guān)系。
2.1砂漿法對(duì)原材料的驗(yàn)收
使用定性的方法對(duì)原材料進(jìn)行檢驗(yàn)是很重要的方法之一，如在使用粉煤灰時(shí)主要利用粉煤灰的需水量比，不同的蓄水量比會(huì)直接影響外加劑的摻量的不同，也會(huì)引起配合比所確定的用水量，還會(huì)對(duì)混凝土坍落度損失的大小存在一定的影響，而目前很多的工作人員在進(jìn)行粉煤灰的驗(yàn)收時(shí)，由于需水量比及燒失量試驗(yàn)驗(yàn)收時(shí)時(shí)間較長，常僅通過負(fù)壓篩析法進(jìn)行細(xì)度測(cè)試，但通過大量的正確的試驗(yàn)，可發(fā)現(xiàn)細(xì)度越細(xì)其需水量比不一定越小。這就要求我們進(jìn)行驗(yàn)收工作時(shí)，應(yīng)把廠家送來的適合于使用的樣品利用標(biāo)準(zhǔn)的方法進(jìn)行細(xì)度、需水量比及燒失量的試驗(yàn)后，再利用此粉煤灰進(jìn)行砂漿流動(dòng)度的試驗(yàn)，并將砂漿流動(dòng)度的試驗(yàn)結(jié)果當(dāng)作定性判定的中值，并在廠家下次來貨時(shí)，只進(jìn)行砂漿流動(dòng)度的數(shù)值測(cè)定，若其值大于中值一定的數(shù)值，則應(yīng)注意對(duì)外加劑摻量進(jìn)行調(diào)整，若其值小于中值一定數(shù)值，則應(yīng)根據(jù)數(shù)值大小選取處理措施，可采取調(diào)整外加劑摻量或配合比的措施來處理可能引起的混凝土質(zhì)量變化的不良后果，或者作退貨處理。
2.2砂漿法篩選配合比的試驗(yàn)
配合比設(shè)計(jì)是指在達(dá)到混凝土的各項(xiàng)要求的前提下，我們對(duì)混凝土的各種原材料進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理的一種最佳組合。為實(shí)現(xiàn)混凝土配合比的最佳的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)充分發(fā)揮混凝土原材料的性能。為按照這種思路，并結(jié)合相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行配合比的計(jì)算，在計(jì)算得到基礎(chǔ)配合比后，運(yùn)用砂漿法進(jìn)行初試，并觀察記錄凝結(jié)時(shí)間及砂漿擴(kuò)展度的損失情況，依據(jù)初試的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的配合比調(diào)整，然后再選擇工作性能最好的兩個(gè)砂漿進(jìn)行混凝土試配，以大幅度地較少試驗(yàn)工作量。在進(jìn)行試驗(yàn)室的配比試驗(yàn)時(shí)，不可隨意地取一些原材料進(jìn)行混凝土的試配，所選取的原材料應(yīng)進(jìn)行材料性能分析試驗(yàn)，尤其是試驗(yàn)室在使用水泥存放時(shí)間長短、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、砂石含泥量、細(xì)度、摻合料細(xì)度、空隙率的變化、需水量比及體積密度等參數(shù)有變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的重新確定，當(dāng)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)生產(chǎn)配合比與試驗(yàn)配合比原材料的性能有偏差時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行原因分析，并積極采取補(bǔ)救措施。在進(jìn)行混凝土的試配時(shí)，應(yīng)進(jìn)行混凝土表觀密度的測(cè)定，在現(xiàn)有的試驗(yàn)室里，存在著當(dāng)完成混凝土坍落度的測(cè)試后，便進(jìn)行壓強(qiáng)度試驗(yàn)，而忽視對(duì)混凝土表觀密度的測(cè)試，其實(shí)混凝土表觀密度能夠準(zhǔn)確地測(cè)定每立方混凝土的容重，當(dāng)?shù)玫綔?zhǔn)確的容重后，可根據(jù)此數(shù)值對(duì)混凝土配合比進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整。
3混凝土配合比設(shè)計(jì)的質(zhì)量目標(biāo)
合理且有針對(duì)性的混凝土配合比設(shè)計(jì)能夠滿足混凝土工程的諸多質(zhì)量要求。比如能夠確保混凝土在硬化后，能夠達(dá)到目標(biāo)強(qiáng)度；保證混凝土的防滲性，及擁有良好的耐久性；良好的流動(dòng)性及和易性會(huì)方便施工操作，避免澆筑過程中因投料不暢而出現(xiàn)工程的缺陷；在滿足安全、適用的基礎(chǔ)上，應(yīng)實(shí)現(xiàn)降低造價(jià)的目標(biāo)。
4常見問題及質(zhì)量控制措施
4.1用水量的控制
常出現(xiàn)的問題：
在生產(chǎn)實(shí)踐中，施工工作者為了施工的便利，并獲得較大的坍落度，常常在按設(shè)計(jì)配合比配制的混凝土中再次加水，而無視對(duì)強(qiáng)度帶來危害；再加上現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量管理工作者的監(jiān)管不力，常忽視水灰比的控制工作，造成實(shí)際用水量大于設(shè)計(jì)用水量的不良后果，直接影響混凝土硬化后的強(qiáng)度。
有效的控制措施：
在施工現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)管理力度，對(duì)一線的施工工人進(jìn)行質(zhì)量控制方面的教育，并對(duì)違規(guī)加水的操作的嚴(yán)重后果進(jìn)行通告；負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢工作的質(zhì)檢工作者應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的混凝土作業(yè)質(zhì)量做定期或不定期的檢查，切實(shí)地對(duì)混凝土作業(yè)起到監(jiān)督作用，發(fā)現(xiàn)問題后，應(yīng)及時(shí)解決；當(dāng)由于用水量過大的原因，出現(xiàn)造成混凝土強(qiáng)度受到影響的事故時(shí)，質(zhì)檢人員應(yīng)同相關(guān)技術(shù)人員研究實(shí)際情況，盡力調(diào)整配合比，使事故對(duì)質(zhì)量的傷害程度降到最低。
4.2生產(chǎn)配合比的控制
常出現(xiàn)的問題：
由于堆放在施工或生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的石、砂等混凝土原料的實(shí)際含水量處于不斷地變化中，在現(xiàn)場(chǎng)常有試驗(yàn)人員為便于操作使用目測(cè)的方法，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的石、砂的含水量進(jìn)行判斷，這種不精確的做法，會(huì)影響對(duì)混凝土配合比的控制。
有效的控制措施：
當(dāng)堆放在拌和現(xiàn)場(chǎng)的石、砂的含泥量超過了標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)在混凝土澆筑前3天完成對(duì)石、砂等材料的沖洗，并按照規(guī)范的規(guī)定在作業(yè)前準(zhǔn)確得對(duì)石、砂的實(shí)際含水量進(jìn)行確定，并根據(jù)確定的結(jié)果，相應(yīng)地調(diào)整用水量，并相應(yīng)地調(diào)整石、砂的用量。
關(guān)鍵詞：高摻量；粉煤灰混凝土；配合比設(shè)計(jì)；應(yīng)用
Abstract: the performance of concrete of the first realization, depends on the material and mix. With more and more attention to the durability of concrete, the domestic and foreign high content of fly ash concrete is a lot of research. This paper discusses the different high content of fly ash concrete mixture ratio design method, the paper pointed out the matters of attention in the engineering application, the engineering have very good sense.
Keywords: high content; Fly ash concrete; Mix design; application
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1.引言
隨著我國土建行業(yè)的快速發(fā)展，水泥混凝土由于其具有節(jié)能、成本偏低、應(yīng)用方便耐久性好等特點(diǎn)導(dǎo)致其需求量不斷增加。同時(shí)，水泥混凝土需求量的增加也帶來很多負(fù)面影響，因?yàn)樗嗟纳a(chǎn)需要耗費(fèi)巨大的能源和資源。為解決這個(gè)問題國內(nèi)外水泥混凝土行業(yè)研究人員展開了很多研究，其中高摻量粉煤灰混凝土（High fly-ash content concrete，簡稱HFCC）就是其提出的一種“綠色環(huán)保”混凝土。所謂粉煤灰混凝土就是泛指摻有粉煤灰的混凝土，而高摻量粉煤灰混凝土的定義到目前還沒有統(tǒng)一。因此，國內(nèi)外對(duì)于高摻量粉煤灰混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法也有很多不同，以下筆者將進(jìn)行詳細(xì)介紹。
2．配合比設(shè)計(jì)方法簡介
2.1等量取代法
粉煤灰混凝土配合比的設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了3個(gè)階段，而等量取代法屬于早期的高摻量粉煤灰混凝土設(shè)計(jì)技術(shù)，又稱“簡單取代法”。這種設(shè)計(jì)方法原理是參照普通混凝土設(shè)計(jì)方法，然后直接用粉煤灰等量取代水泥，根據(jù)所用粉煤灰的品質(zhì)及混凝土的和易性等要求來對(duì)混凝土的用水量進(jìn)行調(diào)節(jié)。其設(shè)計(jì)步驟為：（1）配合比設(shè)計(jì)配置強(qiáng)度的齡期；（2）設(shè)計(jì)用的基準(zhǔn)配合比，以體積法設(shè)計(jì)的為準(zhǔn)；（3）計(jì)算粉煤灰用量；（4）計(jì)算水泥用量；（5）粉煤灰混凝土的灰漿體積計(jì)算；（6）砂、石的總體積計(jì)算；（7）砂、石用量計(jì)算和砂率計(jì)算，該計(jì)算與體積法基準(zhǔn)混凝土的計(jì)算法一樣。等量取代法在早期得到廣泛的應(yīng)用但是該方法由于沒有考慮粉煤灰的某些特性對(duì)混凝土的和易性及強(qiáng)度的影響，只按照粉煤灰摻量大致估算混凝土強(qiáng)度，然后按普通混凝土計(jì)算方法進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)。然而粉煤灰的第二次反應(yīng)和水泥的水化反應(yīng)不一樣，故該方法設(shè)計(jì)的混凝土的早期強(qiáng)度有所降低，這樣就增加了粉煤灰混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度的齡期。除此之外，混凝土的其它一些性能也會(huì)發(fā)生一定程度的削弱，如收縮性大、彈性模量低、徐變值大、抗凍性差、抗碳化性能差[1,2]。
2.2理性法
隨著粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)原理的發(fā)展，后期出現(xiàn)了一些比取代法更合理的配合比設(shè)計(jì)方法。（1）最優(yōu)化方法，該方法是基于經(jīng)濟(jì)原則進(jìn)行的配合比設(shè)計(jì)的一種方法，其設(shè)計(jì)理念是使得粉煤灰混凝土獲得最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。最為著名的有兩段法和數(shù)值法。（2）按混凝土耐久性要求設(shè)計(jì)配合比法，該方法把混凝土的耐久性作為混凝土配合比設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)重要依據(jù)。一般情況下，我們將強(qiáng)度指標(biāo)看作為混凝土的質(zhì)量指標(biāo)，但是僅僅考慮強(qiáng)度作為衡量混凝土質(zhì)量的指標(biāo)，會(huì)忽略實(shí)際工程中對(duì)混凝土耐久性的要求，因?yàn)楹芏喙こ虒?shí)例證明混凝土的破壞不一定是強(qiáng)度的問題，而是耐久性的問題。（3）規(guī)定強(qiáng)度法，為了反映粉煤灰在混凝土中的膠凝作用，1967年，I．A．Smith最早提出了“粉煤灰膠凝效率系數(shù)k”的概念，建立起“等效水灰比”公式。以此為理論基礎(chǔ)，I．A．Smith建立了推理性比較周密的等稠度和28d等強(qiáng)度的粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)方法――規(guī)定強(qiáng)度法。根據(jù)假定的或經(jīng)驗(yàn)確定的k值及各組分的用量計(jì)算出等效水灰比，應(yīng)用普通混凝土強(qiáng)度公式即可預(yù)測(cè)一定齡期粉煤灰混凝土的抗壓強(qiáng)度。
2.3簡易配合比設(shè)計(jì)法
粉煤灰混凝土簡易配合比設(shè)計(jì)方法主要可以分為兩種：（1）固定用量法，該方法的主要原理是通過設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)或者水泥用量變化的試驗(yàn)，選擇出一個(gè)固定粉煤灰用量的合適配合比。這種方法實(shí)際上也是基于與基準(zhǔn)混凝土對(duì)比的基礎(chǔ)上，并考慮設(shè)計(jì)應(yīng)滿足28d強(qiáng)度和稠度等要求的一種設(shè)計(jì)方法，其本質(zhì)只是一種改良也具有一定的局限性。（2）調(diào)整系數(shù)法，調(diào)整系數(shù)法直接引用基準(zhǔn)混凝士配合比設(shè)計(jì)結(jié)果，按照設(shè)計(jì)和易性相等和28d強(qiáng)度相等的粉煤灰混凝土的要求，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整各種基本材料用量，然后確定配合比。在粉煤灰混凝土簡易配合比設(shè)計(jì)方法中，調(diào)整系數(shù)法是比較合理的。它適用于粉煤灰質(zhì)量基本穩(wěn)定，并積累了大量試驗(yàn)資料的混凝土工廠和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室。從實(shí)用的角度來看，調(diào)整系數(shù)法簡單易懂，簡捷易行，比較容易接受。
2.4HFCC配比設(shè)計(jì)法
目前，我國粉煤灰配合比設(shè)計(jì)一般用等量取代法或者是超量取代法通過常規(guī)步驟進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。雖然這種設(shè)計(jì)方法簡單，但是其不能預(yù)估所設(shè)計(jì)的粉煤灰混凝土的強(qiáng)度。英國學(xué)者Dunstan提出一種考慮粉煤灰作用并能預(yù)計(jì)所設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方法，該法經(jīng)過改良后叫做Dunstan三維設(shè)計(jì)方法。三維設(shè)計(jì)法在二維的基礎(chǔ)上增加了一根軸線，使得設(shè)計(jì)成為一個(gè)以強(qiáng)度為y軸，水膠比和灰膠比分別為x和z軸的三維模型。在該設(shè)計(jì)模型中假定一個(gè)設(shè)計(jì)強(qiáng)度會(huì)得到一系列工作度相同的配合比，再通過比較一些其他因素例如經(jīng)濟(jì)因素從而得到一個(gè)特定的配合比。但是該設(shè)計(jì)方法由于計(jì)算量大，需要編制計(jì)算機(jī)程序。英國學(xué)者Dhir在考慮Munday等提出的粉煤灰摻量存在一個(gè)最佳值，而且這個(gè)最佳值是水灰比的函數(shù)這個(gè)理論，提出一種簡單的圖表設(shè)計(jì)法。首先假定粉煤灰含量為30%的情況下繪制出水灰比與強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線、水灰比與不同等級(jí)粉煤灰最佳灰膠比關(guān)系曲線、制定用水量w的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格、繪制不同用水量與混凝土振實(shí)密度與骨料密度間的關(guān)系圖、總膠凝材料用量(cuff)與細(xì)骨料(分粗、中、細(xì))間的關(guān)系圖。歸納起來可以理解為：①根據(jù)要求的強(qiáng)度設(shè)計(jì)水灰比；②運(yùn)用水灰比確定灰膠比；③根據(jù)曲線確定用水量；④確定水泥用量和粉煤灰用量；⑤通過關(guān)系圖確定骨料用量；⑥按配合比進(jìn)行拌合試驗(yàn)驗(yàn)證。然而經(jīng)過比較我們發(fā)現(xiàn)雖然上述兩種配合比設(shè)計(jì)方法更加完善，但其設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)均依賴于大量的試驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故在工程實(shí)踐中很少運(yùn)用[3]。
3．高摻量粉煤灰混凝土工程應(yīng)用建議
實(shí)際工程在使用高摻量粉煤灰混凝土?xí)r應(yīng)該注意一些相關(guān)問題：1）施工質(zhì)量的控制，在原材料方面應(yīng)對(duì)采用的水泥、砂、石等按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)二次抽查。注意控制粉煤灰的質(zhì)量，因?yàn)榉勖夯沂窃牧现匈|(zhì)量波動(dòng)較大的一種材料。2）在澆筑過程當(dāng)中，由于大摻量粉煤灰混凝土十分粘稠，這個(gè)對(duì)提高其均勻性有一些好處，但是在澆筑完成后，應(yīng)該及時(shí)對(duì)混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑。適當(dāng)延長支模時(shí)間，以保證足夠的水化時(shí)間。3）當(dāng)施工溫度很低時(shí)，施工完成后還應(yīng)注意采取保溫養(yǎng)護(hù)措施，這樣才能保證粉煤灰混凝土的強(qiáng)度發(fā)展?jié)M足要求，因?yàn)榉勖夯一炷猎缙趶?qiáng)度本身就很低。
4. 結(jié)語
用粉煤灰作摻和料生產(chǎn)粉煤灰混凝土，一是可節(jié)約水泥10％―30％，帶來顯著經(jīng)濟(jì)效益；二是可以改善或提高混凝土的技術(shù)性能，如改善拌和物的和易性、可泵性和抹面性；降低大體積混凝土內(nèi)部水化熱，減少溫度應(yīng)力和裂縫；提高混凝土的抗侵蝕件和抑制堿-集料反應(yīng)等；三是利用粉煤灰，可以減輕粉煤從對(duì)環(huán)境的污染，帶來一定的環(huán)保效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)：
[1] 阮炯正; 王輝．最佳體積比粉煤灰流態(tài)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法與試驗(yàn) [J]．混凝土與水泥制品，2001，08：24-25.
【關(guān)鍵詞】常用高等級(jí)混凝土；原材料選用；配合比設(shè)計(jì)
一、工程實(shí)例
羅馬假日健身大廈，以健身，文化，商用為一體的大廈。其中地下部分以及地上±0以上十三層的柱為C60高強(qiáng)度混凝土，為滿足設(shè)計(jì)要求改建設(shè)單位向某混凝土公司購買C60混凝土以保證工程質(zhì)量。
二、混凝土配合比簡介
混凝土是由水泥、細(xì)骨料砂子、粗骨料石子及水等構(gòu)成，混凝土中各種材料之間的比例關(guān)系稱為混凝土的配合比。混凝土配合比是決定混凝土強(qiáng)度的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，需要具體的設(shè)計(jì)試配等工作才能確定合適的混凝土配合比應(yīng)用到工程當(dāng)中去。
三、高性能混凝土
1.1 定義
高性能混凝土是在普通混凝土基礎(chǔ)上摻加礦物摻合料合高效減水劑等，利用新型混凝土技術(shù)配制成強(qiáng)度等級(jí)高、工作性能優(yōu)良、耐久性好的混凝土。
高性能混凝土有其獨(dú)特的優(yōu)越性，可減少結(jié)構(gòu)物的自重。減少結(jié)構(gòu)變形，改善結(jié)構(gòu)的手里性能，提高結(jié)構(gòu)的跨徑等。近年來在高層建筑、大型構(gòu)筑物、大跨徑橋梁、海上建筑等建設(shè)中運(yùn)用越來越多，應(yīng)用前景廣闊。
1.2 配合比設(shè)計(jì)
進(jìn)行高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)考慮一下幾個(gè)方面的問題：
1）強(qiáng)度控制。28d強(qiáng)度應(yīng)滿足施工設(shè)計(jì)要求，同時(shí)早期強(qiáng)度亦應(yīng)滿足施工設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。如果早期（7d）強(qiáng)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的90%以上那么后期強(qiáng)度很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
2）水化熱控制。高性能混凝土的水泥用量和膠凝材料總量較高，水化熱亦高，由此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)膠凝材料總量，尤其是水泥用量有所限定以控制水化熱，保證混凝土的耐久性。
3）拌合物工作性能的控制。一般采用泵送施工，考慮施工季節(jié)氣溫，要求混凝土的工作性能穩(wěn)定，經(jīng)長距離泵送后仍要保持均勻穩(wěn)定性。
4）體積穩(wěn)定性控制。體積穩(wěn)定性可以從其干縮率指標(biāo)來控制，其主要影響因素是水泥的收縮率。依據(jù)不同水泥其收縮率不同但是變化不大。
其他抗?jié)B、抗凍（北方地區(qū)）等指標(biāo)應(yīng)符合工程特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求考慮。
2 C60混凝土配合比設(shè)計(jì)
2.1 原材料質(zhì)量要求及控制要點(diǎn)
2.1.1 水泥
水泥是混凝土組成的主要材料，同時(shí)起到粘結(jié)、填充等重要作用，所以水泥的選用格外重要。水泥的選用主要是考慮到水泥的品種和強(qiáng)度等級(jí)。水泥的品種繁多。選擇水泥應(yīng)根據(jù)工程的特點(diǎn)和所處的環(huán)境氣候條件等因素進(jìn)行分析，并考慮當(dāng)?shù)厮嗟墓?yīng)情況作出選擇。其中以硅酸鹽系列水泥生產(chǎn)量最大、應(yīng)用最為廣泛。高性能混凝土所用水泥應(yīng)選用強(qiáng)度較高、水化熱低、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量低的水泥。本配合比試配時(shí)采用千山P?O 42.5普通硅酸鹽水泥，其細(xì)度篩余百分比為1.3%、初凝時(shí)間230Min終凝時(shí)間328Min、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、安定性等指標(biāo)均符合要求。
2.1.2 碎石
碎石采用峨眉采石場(chǎng)5mm-25mm連續(xù)級(jí)配石灰?guī)r碎石，級(jí)配穩(wěn)定，壓碎值7.1%，含泥量0.6，針片狀含量7%均符合規(guī)范要求。
碎石顆粒級(jí)配
2.1.3 砂
選用天祥砂場(chǎng)河砂，屬于中砂范圍，其細(xì)度模數(shù)為2.7，顆粒級(jí)配良好、含泥量為2.0%空隙率40%
2.1.4 粉煤灰
用優(yōu)質(zhì)粉煤灰可以取代部分水泥，這樣可以改善混凝土的和易性，減少泌水和離析現(xiàn)象的發(fā)生；提高混凝土的保水性，有利于泵送施工；能有效的降低水化熱；可提高混凝土的抗?jié)B性，改善混凝土的化學(xué)抗腐蝕能力提高混凝土的耐久性，本次配比使用的是一級(jí)粉煤灰其各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求。
2.1.5 粒化高爐礦渣粉（可選用或雙摻）
同粉煤灰一樣，粒化高爐礦渣粉也是一種常用于混凝土中的礦物摻合料作為輔膠凝材料，等量替代水泥，在混凝土拌和時(shí)直接加入混凝土中，用以改善新拌及硬化混凝土性能。粒化高爐礦渣粉在混凝土拌合時(shí)直接加入混凝土中，其優(yōu)點(diǎn)在于：通過調(diào)整粒化高爐礦渣粉和硅酸鹽水泥的比例，可以直接生產(chǎn)出符合工程要求性能的混凝土；另一方面，由于粒化高爐礦渣粉的比表面面積較大，可以充分發(fā)揮礦渣的水硬活性，等量取代水泥后，高活性的粒化高爐礦渣粉一般不影響混凝土的早期強(qiáng)度3d，28d的抗壓強(qiáng)度還會(huì)有較大的增長。本次選用的粒化高爐礦渣粉的活性為S105等級(jí)
2.1.6 緩凝型高效減水劑
1）使用高效減水劑后，能在一定的和易性要求下顯著降低用水量，使混凝土更加密實(shí)，從而提高強(qiáng)度、耐久性等。宜采用減水率高、與水泥適應(yīng)性好、坍落度損失小的品種。
2）本次配比采用為科隆化工生產(chǎn)的緩凝型聚羧酸高效減水劑，其減水率約為28%，減水劑與水泥適應(yīng)性良好，可以保證混凝土拌合物具有良好的粘聚性和保水性，且各項(xiàng)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.2 C60配合比設(shè)計(jì)方案
【關(guān)鍵詞】鐵路混凝土;配合比;探討
引 言
鐵路混凝土配合比設(shè)計(jì)主要依據(jù)為建筑物的設(shè)計(jì)使用年限、環(huán)境類別及其作用等級(jí)和混凝土耐久性指標(biāo)。其指標(biāo)為護(hù)筋性、抗裂性、耐磨性、抗堿一骨料反應(yīng)、抗凍性、耐蝕性、抗?jié)B性等性能。混凝土配合比設(shè)計(jì)涉及到幾個(gè)方面的內(nèi)容：一要保證混凝土硬化后的強(qiáng)度和所要求的其他性能及耐久性;二要滿足施工工藝，易于操作而又不遺留隱患的工作性;三要在符合上述兩項(xiàng)要求下選用合適的材料和計(jì)算各種材料的用量;四要對(duì)上述設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行試配、調(diào)整，使之達(dá)到工程的要求;五要在達(dá)到上述要求的同時(shí)，設(shè)法降低成本。
一、配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作
在配合比設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員要做好下列工作：
1、掌握設(shè)計(jì)圖紙對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的全部要求， 重點(diǎn)是各種強(qiáng)度和耐久性要求及結(jié)構(gòu)件截面的大小、鋼筋布置的疏密，以考慮采用水泥品種及石子粒徑的大小等參數(shù);
2、了解是否有特殊性能要求， 便于決定所用水泥的品種和粗骨料粒徑的大小;
3、了解施工工藝，如輸送、澆筑的措施，使用機(jī)械化的程度，主要是對(duì)工作性和凝結(jié)時(shí)間的要求，便于選用外加劑及其摻量;？
4、了解所能采購到的材料品種、質(zhì)量和供應(yīng)能力。
二、混凝土原材料的選擇與材料質(zhì)量要求
1、選擇合適的水泥
耐久性混凝土中的水泥最好選用硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥，在水泥中需要攙和粉煤灰或礦渣等復(fù)合材料，當(dāng)混凝土要求抗硫酸鹽侵蝕時(shí)則可以選用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥或高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，但最好避免使用高強(qiáng)度或早強(qiáng)水泥。
2、選擇合適的細(xì)骨料
在選擇細(xì)骨料時(shí)是符合以下要求：合理的級(jí)配、較低的吸水率、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、空隙率小的比較干凈的天然河砂，有時(shí)也可選用人工砂，但必須是由專門機(jī)組生產(chǎn)的，最好不要選用山砂。還要將細(xì)骨料的粗細(xì)程度分為粗、中、細(xì)等三級(jí)，配制耐久性混凝土?xí)r宜優(yōu)先選用中級(jí)的細(xì)骨料。如果采用的是粗級(jí)細(xì)骨料時(shí)，應(yīng)將其砂率適當(dāng)?shù)奶岣撸瑪v和的水泥或膠凝材料要充足，目的是保障耐久性混凝土具有很好的和易性;如果采用的是細(xì)級(jí)細(xì)骨料時(shí)，這時(shí)砂率宜適當(dāng)降低。
3、選擇合適的粗骨料
在選擇粗骨料時(shí)應(yīng)符合以下要求：合理的級(jí)配、良好的粒形、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、具有較小的線脹系數(shù)的干凈碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂巖碎石。配制耐久性混凝土選用的粗骨料宜采用級(jí)別為二級(jí)或三級(jí)的。粗骨料的松散堆積密度不宜小于1500kg/m3，緊密空隙率不應(yīng)大于40%，不能超過2%的吸水率。一般情況下，粗骨料的最大公稱粒徑宜低于2/3的鋼筋混凝土保護(hù)層厚度，還應(yīng)小于最小鋼筋間距的3/4。
4、選擇干凈的拌合水
耐久性混凝土的拌和用水可采用飲用水。在做水泥凈漿試驗(yàn)所采用的蒸餾水與用拌和用水所得的水泥初凝及終凝時(shí)間除符合有關(guān)水泥的國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，其差必須控制在30分鐘以內(nèi)。
三、高密實(shí)配合比方法
高密實(shí)配合比方法是一種科學(xué)的配合比設(shè)計(jì)方法。通過控制骨料的比例，以混凝土中固體材料的最大單位重，有效地獲得混凝土的最小空隙率，從而獲得最佳級(jí)配。所配制的混凝土具有較好的工作性、較高的強(qiáng)度及優(yōu)異的耐久性。
1、高密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法
混凝土配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定獲得預(yù)期性能而又經(jīng)濟(jì)且性能優(yōu)良的各組成材料用量。骨料因占混凝土體積約2/3以上，所以直接控制骨料的比例會(huì)有效獲得混凝土的最小空隙率。混凝土中顆粒的堆積方式對(duì)于宏觀力學(xué)行為有很大影響，就像土壤顆粒材料一樣，顆粒結(jié)構(gòu)堆積越致密，空隙越小，接觸點(diǎn)越多，則密度越大，理論上應(yīng)能獲得較高的強(qiáng)度。另外，以相同的水灰比而言，骨料在最佳堆積下總漿體用量也會(huì)隨之減少，相對(duì)的拌和水用量也會(huì)降低，因而可減少混凝土中弱界面的形成幾率及降低漿體本身產(chǎn)生收縮裂縫的可能，從而提高混凝土的耐久性。
四、骨料撥開系數(shù)法
1、骨料撥開系數(shù)的理論基礎(chǔ)
混凝土要求具有一定的流動(dòng)性和良好的粘聚性，要求混凝土能夠在自身重力或外力的作用下克服剪切力和粘滯阻力，即砂漿層撥開了石子之間的咬合，極大程度地減少了粗骨料內(nèi)部的機(jī)械咬合作用力，使混凝土拌和物達(dá)到了一定的流動(dòng)性;同時(shí)，對(duì)于砂漿層來說，一定的漿體填滿并撥開分散了砂粒之間的作用，降低了顆粒之間的摩擦力。因此混凝土拌和物是否具有良好的工作性能，取決于粗骨料撥開系數(shù)Kg（砂漿撥開粗骨料程度）、細(xì)骨料撥開系數(shù)Ks（漿體撥開細(xì)骨料程度）。
2、骨料撥開系數(shù)法的計(jì)算過程Kg取值與粗骨料最大粒徑直接相關(guān)，最大粒徑越小，則取值Kg越大。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)（以碎石規(guī)格為5.0mm～31.5mm為例）選擇Kg= 2.3～2.5，在此圍內(nèi)，Kg值與混凝土強(qiáng)度等級(jí)、粗骨料的粒形與級(jí)配、細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)有關(guān)。混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，則Kg則往下限取值;細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)越小，則Kg往下限取值;粗骨料的粒形越圓，則Kg越往下限取值;粗骨料的級(jí)配越好，則Kg越往下限取值。
2.1、對(duì)應(yīng)粗骨料體積計(jì)算公式：Vg= 1000/[〔Kg+1〕?Pg +1]mg= Vg?γg（1），式中：Pg―粗骨料堆積空隙率，無量綱;γg為粗骨料表觀密度，單位為kg/m3
2.2、對(duì)應(yīng)細(xì)骨料體積的計(jì)算公式：
V〔1000-Vg/[〔Ks+1〕? Ps+1]ms= Vs?rs（2），式中：Ps―細(xì)骨料堆積空隙率，rs為細(xì)骨料表觀密度漿體體積按以下公式計(jì)算：Ve= 1000-Vg-Vs（3）。
2.3、根據(jù)試驗(yàn)所確定的水膠比、摻和料比例、密度就可以計(jì)算出用水量、各種膠凝材料的用量、外加劑的用量。計(jì)算公式如下：
a、根據(jù)式（3）轉(zhuǎn)化為：mW/rW+mB/rB+ε=Ve（4），式中：rB=rc?rf?rk/[（1-a-b）?rf?rk+a?rc?rk+b?rc?rf] （5），mW為用水量，rW為水密度;mB為膠凝材料總量，rB為膠凝材料密度，rc為水泥密度，rf為粉煤灰密度，rk為粒化高爐礦渣粉密度，a為粉煤灰比例，b為粒化高爐礦渣粉比例，ε為空氣體積，取15L。
b. mc=（1-a-b）mBmf=amBmk=bmB（6），式中：mc為水泥用量，mf為粉煤灰用量，mk為粒化高爐礦渣粉用量。
c. 先求減水率μ：按照式（4）計(jì)算出實(shí)際的mw值，并根據(jù)JGJ 55-2000中的方法計(jì)基準(zhǔn)用水量mw0，減水率的公式：μ=[〔mw0-mw〕/ mw0] ?100%
2.4、再根據(jù)外加劑減水率與摻量關(guān)系曲線的試驗(yàn)結(jié)果確定外加劑摻量δ，從而確定外加劑用量ma。ma=δ?mB
2.5、配合比計(jì)算完成后，必須在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行試配，并根據(jù)混凝土拌和物工作性能要求對(duì)外加劑和用水量進(jìn)行調(diào)整，在調(diào)整中應(yīng)保持水膠比不變。當(dāng)工作性能不能滿足要求時(shí)，在外加劑與水泥適應(yīng)性正常的前提下，改變骨料撥開系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
關(guān)鍵詞：復(fù)合；礦物；混凝土；配合比；設(shè)計(jì)
在摻合料實(shí)際應(yīng)用中，常使用單元單摻或兩元共摻（又稱復(fù)摻法），粉煤灰、礦渣微粉中都有大量的玻璃體，可明顯改變混凝土的流變性，硅砂粉微粒改變了水泥水化過程，SiO2在壓蒸養(yǎng)護(hù)條件下，迅速與Ca（OH）2反應(yīng)生成結(jié)晶良好的托勃莫來石。它們的共摻有利于混凝土強(qiáng)度、耐久性的提高，在確保強(qiáng)度和耐久性技術(shù)指標(biāo)前提下，減少水泥用量，達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益。
1 試驗(yàn)方案的確定
為了優(yōu)化試驗(yàn)，減少試驗(yàn)中的變量，本文設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方案中，水膠比是不變的，所以在試驗(yàn)中有3個(gè)變量分別為：摻合料的總摻量（選用的摻量比例為 0%，10%，20%和30%）、復(fù)合摻合料的組合（礦粉與粉煤灰復(fù)摻、礦粉與石灰石粉復(fù)摻、粉煤灰與石灰石粉復(fù)摻）、礦物摻合料在復(fù)摻時(shí)各自所用的比例（三種摻合料兩兩復(fù)摻時(shí)所選用的比例為：1：1 、1：3、 3：1，如礦粉與粉煤灰復(fù)摻時(shí)選用的比例為：1：1 、1：3、 3：1）。本試驗(yàn)中選取混凝土的坍落度和3個(gè)不同齡期的混凝土強(qiáng)度作為主要考核指標(biāo)，考核混凝土的坍落度根據(jù)GB/T 50080-2002，考核混凝土的強(qiáng)度（7d、28d、56d）根據(jù)GB/T 50081—2002。
2 配合比的確定
2.1 確定混凝土配制強(qiáng)度：在已知混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度（fcu，k）和混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（σ）時(shí)，根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2000）的規(guī)定，σ=5
fcu，o= fcu，k+1.645σ=30+1.645×5=38.23MPa
2.2 確定水灰比： 0.59
這是理論上計(jì)算出來的水灰比，但實(shí)際在做試驗(yàn)的過程中，由于加入了減水劑，可使混凝土拌合物在達(dá)到同樣坍落度條件下減少用水量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取水灰比為0.49。
2.3 確定用水量（W0）：根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2000）的規(guī)定，配制每立方米塑性和干硬性混凝土的用水量確定，當(dāng)水灰比在0.4～0.8范圍時(shí)，根據(jù)粗骨料品種、粒徑及施工要求的混凝土拌和物稠度，其用水量可查表計(jì)算得，當(dāng)坍落度為50mm，最大粒徑為31.5mm時(shí)用水量為：W0=170kg/m3。
2.4 計(jì)算水泥用量： kg/m3
2.5 確定砂率：根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2000）的規(guī)定，水灰比為0.5，骨料的最大粒徑不超過40mm，選用的最大砂率為35%，但由于做的這次試驗(yàn)只用了一種單粒級(jí)粗骨料，所以根據(jù)要求用其配制混凝土?xí)r砂率應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增大，由此最終確定的砂率為36%。
2.6 計(jì)算砂、石用量：用體積法計(jì)算，所選用材料的密度分別為：水泥：3000 kg/m3；砂子：2650 kg/m3；石子：2700kg/m3；水：1000kg/m3。根據(jù)體積法公式聯(lián)立方程，解得：S0=670kg/m3 G0=1208kg/m3。所以C30混凝土的基準(zhǔn)配比是W0=170kg/m3；S0=670 kg/m3；G0=1208 kg/m3；C0 =347kg/m3。
摻加摻合料時(shí)，僅僅是取代水泥的用量而其它的數(shù)值不變，如摻量為10%時(shí)，摻合料的摻加質(zhì)量A=C×（1-10%）=35kg/m3，而此時(shí)的水泥量 C=312kg/m3。
在做試驗(yàn)的時(shí)候還摻加了 1%的減水劑，每組試驗(yàn)都添加相同比例的減水劑，C30混凝土摻加的減水劑量為1.7kg/m3。所用的成型是試模是100mm×100mm×100mm，每次拌合10L。做C30混凝土各組試件的詳細(xì)配比如下表1：
表1 C30混凝土試件配比
編號(hào) 水泥（kg） 摻合料取代量（%） 礦粉（kg） 粉煤灰（kg） 石灰石粉（kg） 摻合料比例 水
（kg） 砂子（kg） 石子（kg） 外加劑（kg）
A 3.47 — — — — — 1.7 6.7 12.08 0.017
X1 3.12 10 0.35 — — — 1.7 6.7 12.08 0.017
X2 2.78 20 0.68 — — — 1.7 6.7 12.08 0.017
X3 2.43 30 1.04 — — — 1.7 6.7 12.08 0.017
Z1 3.12 10 — 0.35 — — 1.7 6.7 12.08 0.017
Z2 2.78 20 — 0.68 — — 1.7 6.7 12.08 0.017
Z3 2.43 30 — 1.04 — — 1.7 6.7 12.08 0.017
Y1 3.12 10 — — 0.35 — 1.7 6.7 12.08 0.017
Y2 2.78 20 — — 0.68 — 1.7 6.7 12.08 0.017
Y3 2.43 30 — — 1.04 — 1.7 6.7 12.08 0.017
B1 3.12 10 0.17 0.17 — 1：1 1.7 6.7 12.08 0.017
B2 3.12 10 0.24 0.08 — 3：1 1.7 6.7 12.08 0.017
B3 3.12 10 0.08 0.24 — 1：3 1.7 6.7 12.08 0.017
C1 2.78 20 0.34 0.34 — 1：1 1.7 6.7 12.08 0.017
C2 2.78 20 0.48 0.16 — 3：1 1.7 6.7 12.08 0.017
C3 2.78 20 0.16 0.48 — 1：3 1.7 6.7 12.08 0.017
D1 2.43 30 0.51 0.51 — 1：1 1.7 6.7 12.08 0.017
D2 2.43 30 0.72 0.24 — 3：1 1.7 6.7 12.08 0.017
D3 2.43 30 0.24 0.72 — 1：3 1.7 6.7 12.08 0.017
H2 3.12 10 — 0.08 0.24 1：3 1.7 6.7 12.08 0.017
H3 3.12 10 — 0.24 0.08 3：1 1.7 6.7 12.08 0.017
這樣，按照上述設(shè)計(jì)方案就完成了復(fù)合礦物摻合料混凝土配合比的設(shè)計(jì)，以此為基礎(chǔ)來完成基本性能的試驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
