混凝土配合比的方法与探讨

混凝土配合比的方法与探讨

曾昭保

曾昭保

阳江市新群混凝土有限公司529535

摘要：现如今，随着我国建筑工程的快速发展，混凝土施工对和易性要求越来越高，混凝土的流变性能成为主要问题。同时，混凝土技术的发展变化也带动了混凝土配合比设计理论和方法不断革新。在进行配合比设计时，现代六组分混凝土较之传统的四组分混凝土更加复杂；另外，中国疆域辽阔，气候环境各异，各地原材料的物理、化学性能不一，混凝土原材料种类不断增加，故我国现行的混凝土配合比设计方法在使用过程中都出现了适用性问题，暴露出各自的不足之处。

关键词：混凝土配合比；方法探讨

引言

改革开放后，我国的经济发生了日新月异的变化，不断的加强了现代化的发展步伐，与此同时，建筑业得到了快速的发展。由于建筑施工是一项比较复杂的施工体系，在其施工过程中难免会存在一些质量问题，这也成为制约建筑企业发展的主要因素。然而，商品混凝土的出现有效的缓解了这一问题，混凝土不仅具有超高的耐久性、工作性以及强度性，而且还是一种可持续发展的建筑施工材料。假定容重法是现阶段全国普遍采用的混凝土配合比设计方法，本方法是借鉴和利用西方国家最初配合比设计方法。这种设计方法凭经验假定不完全科学、经济。数字量化混凝土配合比设计方法，根据不同材料实事求是地测定出各种原材料的用量、状态，从而确定各种原材料的重量，既科学又经济，避免浪费和质量波动，从而达到经济、环保、高效的准配合比。

1假定容重法

1.1准备工作

（1）通过单位或公司试验室现有资料查询混凝土的相关数据，并详细查阅所有相关资料（包括配合比设计报告书、原材料情况、外加剂使用情况记录、相关工程实例报告、部分工程各种事故分析及解决办法等），从而掌握相关信息。（2）统计各种环境等级和环境类型，以便在配合比设计过程中确定掺合料的掺量和控制水胶比。（3）统计混凝土的工程用量、强度等级，用于快速设计配合比时适当控制减水剂的掺量。（4）统计混凝土配合比设计的数量、部位、强度等级以及混凝土配合比成型试件组数、种类和试模，以便安排工作。（5）确定各强度等级混凝土的坍落度和含气量要求。（6）确定单位或公司中所有各种原材料的产地、种类、等级，掌握各种原材料各项指标原始记录和结果分析报告（参照以前地材使用情况）；找到其中质量波动较大的一种或几种原材料。

1.2简易配合比设计方法

该方法的设计基础为绝对体积法，根据试拌混凝土工作性好坏进行调整，在考虑混凝土新拌合物工作性的基础上，选择适当的水泥浆富裕系数，最终配制符合性能要求、经济合理的混凝土。该混凝土配合比设计方法具体步骤如下：①确定混凝土配合比设计参数以混凝土常用性能指标为主，主要包括工作性指标、耐久性指标、水胶比。②求骨料最小混合空隙率将砂石按不同的比例混合，测其砂石混合空隙率，空隙率值最小的一组为砂石最密实堆积比例，与最小空隙率对应的砂石堆积比例所计算的砂率及混凝土的砂率。③确定浆量胶凝材料浆量体积等于骨料空隙率数值与水泥浆富余量相加，一般浆量的富余系数可取1时的8%-12%，最终结果通试拌决定。④计算各组分用量根据水胶比、砂率、胶凝材料用量及矿物掺合料掺量和密度，按绝对体积法计算各组分用量。

2数字量化混凝土配合比设计

2.1试验内容

为了解决混凝土气泡和外观质量问题，处理近期出现的各种混凝土质量事故，我们进行了相关试验，主要内容是通过水泥和粉煤灰的用量、密度和需水量（比）计算，确定单方混凝土中最佳用水量的计算方法、胶凝材料浆体体积的计算方法、外加剂掺量的调整方法，及砂石骨料的检测方法以及设计用技术参数的计算。本次试验以现场的原材料为准，列出了一种砂子和三种石子的测量数据以及砂石骨料计算的公式和步骤，然后到试验室进行实际操作。首先对三种石子进行测量，主要掌握石子堆积密度、空隙率和吸水率的测量方法，以及表观密度的计算方法。对一种砂子进行测量，主要是掌握砂子紧密堆积密度测量压力值72kN确定的依据、采用压力机测试的过程，用4.75mm筛子确定含石率的测量方法。在配制混凝土的时候，掌握了压力吸水法确定砂子用水量的过程。然后进行实际操作检测砂石，根据砂石检测出来的参数，采用数字量化混凝土配合比设计方法进行配合比调整计算，得到两组采用不同砂石的C30和C50混凝土配合比。针对两组不同配合比，先进行外加剂掺量调整试验，然后进行配合比试验。

2.2原材料变化时混凝土配合比调整原则与验证

目前，随着建筑市场的发展，我国优质天然河砂（11区中砂）资源日渐减少，逐渐枯竭，I区粗砂越来越多的使用在混凝土中。本节试验在基础上，天然砂中含石量发生了变化，由原来的9%变为28%，细度模数由2.9变为3.4，故本节主要针对砂细度模数变化情况进行混凝土配合比设计新方法的验证。试验主要验证混凝土强度等级为常用混凝土等级C25，C30，C40三个等级原材料数据：水泥：新疆头屯河水泥P.O42.5，P.C32.5R，粉煤灰：“级粉煤灰，需水量比103砂：天然河砂，Mx--3.4，I区粗砂，含泥量3.1%，含石量28%，表观密度2655K留耐。石：天然卵石，5-20mm：空隙率36.6%020-40mm：空隙率40%，针片状含量5%，大于40～石子5%020-40mm与5-20～粒径石子按6-4混合后空隙率最小：39%，针片状含量为3%，表观密度2700K留厅。从中减去砂中含石超过10%以上的一半体积，即小石子最终用量为：400一[（848x9%）=2655]x2700=314Kg砂最终用量为：848+[（400-314）=2700]x2655=932Kg最终砂石用量为：砂：932Kg，5-20～粒径石子：314&g，20-40～粒径石子600Kg，调整前后骨料变化。

2.3公式最低胶材用量

由于现代混凝土施工特点，泵送施工要求混凝土具有大流态性能。现代建筑工程对预拌混凝土工作性要求较高，一般要求坍落度在180～以上才能保证泵送顺畅。故本论文在提出胶凝材料用量的公式的同时，充分考虑工程对预拌混凝土工作性的要求，认为预拌混凝土配合比设计在计算胶凝材料用量时，不能仅根据骨料、掺合料情况计算，需要根据工程情况、结构部位等综合考虑。

2.4试配

根据现场测量和调整计算配合比，用以上数据进行采用预湿骨料工艺进行试配，两盘混凝土全部一次试配成功，解决了混凝土离析、抓地和扒底的难题。由于配合比合理，在搅拌机中停止搅拌即可实现自流平，卸料流速平稳，拌合物表面有光泽，停止流动后顶部没有石子外露的现象，用铲子铲混凝土拌合物很轻，浆体本身的流动性很好。

结语

本文用假定重法和数字量化法两种设计方法对混凝土配合比进行设计，列出具体的设计流程与计算过程。通过对比可知，数字量化混凝土配合比设计能准确依据材料状态，设计出经济合理的混凝土配合比，从而能够生产满足要求的混凝土，并且能够减少试拌次数，更加经济、高效。

参考文献：

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[2]蔡丽朋，董迎娜．用材料分析对混凝土配合比进行监督的技术研究[J]．混凝土，2017（8）：109-110．

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[4]朱效荣．数字量化混凝土实用技术[M]．北京：中国建材工业出版社，2016．