混凝土配合比设计规程范文第1篇

关键词： 建筑工程 混凝土 施工 分析

混凝土施工是按照设计图纸要求，进行钢筯绑扎、模板摆放和固定、用符合质量要求的原材料、按规定的配合比进行拌制、运输、浇筑、养护等，同时对各个环节进行全过程的质量控制和检验。建筑工程项目的混凝土分部分项工程，经常会发现混凝土强度不足的现象。混凝土的强度不足，不仅会影响建筑结构的承载力，而且还会影响混凝土的耐久性。本文就建筑工程混凝土施工存在的若干问题，即混凝土的强度不足与混凝土的配合比、混凝土的施工工艺、混凝土的养护过程的关系进行探讨。

1 混凝土强度不足与混凝土的配合比关系

建筑工程的混凝土强度不足，与混凝土的配合比有着密切的关系。在建筑工程的混凝土施工中普遍存在的问题是没有严格按照混凝土的配合比进行施工。 众所周知，混凝土配合比是混凝土施工的依据之一。虽然施工现场的混凝土搅拌处挂出了混凝土配合比，但仍然有不少施工企业不能很好地认识到配合比的重要性，挂出配合比仅仅是为了应付检查，而不能严格做到把配合比作为混凝土施工的依据。此外，有的施工企业贪图一时的方便，将质量配合比换算为体积配合比。直接根据体积配合比，利用手推车容量作为计量的依据，使水泥、粗、细骨料的计量误差增大，使混凝土配合比失去了原有的作用。有的施工企业即使认识到配合比的重要性，但材料称量时也存在着误差过大的现象。《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定了原材料每盘称量的允许偏差为水泥、水、外加剂为± 2 %，粗、细骨料± 3 %。但在现实的施工中由于招投标制度的不够完善，建筑市场竞争的加剧，承包的施工企业利润水平也在逐步降低，且由于当前建筑设计普遍相对较保守，因而导致混凝土强度稍为低于设计强度也不会产生重大质量事故，所以一部分施工企业以侥幸的心理并通过减少水泥用量的办法来降低成本，直接导致工程实体的混凝土强度下降。另外，在搅拌过程中，为了使浇筑和振捣更加容易，人为地提高混凝土的流动性，加入了更多的拌合用水。由于用水量不能做到严格控制，致使水灰比发生变化，使混凝土强度下降。

此外，在混凝土配合比设计时，按《普通混凝土配合比设计规程》房屋建筑工程中粗、细骨料处于干燥状态下的情况进行计算。而在实际施工骨料是处于一定含水状态下，按施工规范要求，生产过程中应每一个工作班次检查骨料的含水率，调整用水量和骨料用量，使其符合设计配合比要求。而多数施工企业却不注意这项规定，有的即使注意到但限于条件也很难做到，甚至有的项目是不论材料如何变化，一个强度等级的混凝土就按一个配合比施工，这也不可避免地影响到建设工程的混凝土强度。

2 混凝土强度不足与施工条件和施工工艺方法的关系

混凝土强度与施工条件和施工工艺方法有很大的关系。在混凝土施工中普遍存在的问题是，施工条件有限且在施工过程中没有很好地控制混凝土的施工工艺流程，特别是混凝土的浇筑与振捣过程。为保证混凝土密实成型，规范规定混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间，虽然对于常用的通用水泥标准规定初凝时间不早于45min，但水泥的初凝还受温度等外界条件影响，故由于各种原因可能造成水泥初凝后混凝土才进行浇筑。此外规范要求混凝土应连续浇筑并在底层初凝之前将上一层浇筑完毕，就是为了防止扰动底层已初凝的混凝土而出现质量缺陷。其实，混凝土的施工工艺并不复杂，但不正确的操作方法也会导致混凝土出现蜂窝、麻面甚至内部出现穴洞，进而影响混凝土的密实性并降低其强度。

3 混凝土强度与混凝土养护条件的关系

建筑工程的混凝土强度与混凝土的养护条件有很大关系。混凝土施工完毕后不注意养护过程，既影响水泥水化，也容易使混凝土出现干缩裂缝而导致混凝土的强度下降。施工规范要求混凝土浇筑完毕后应在12小时之内覆盖并保湿养护，并定期浇水使混凝土处于湿润状态。对于采用硅酸盐水泥、普通水泥和矿渣水泥拌制的混凝土不少于7d，对于掺缓凝剂或有抗渗要求的混凝土不少于14d。因为混凝土只有在合适的温度、湿度范围内才能保证正常凝结、硬化和增加强度，否则会影响水泥水化，使混凝土出现干缩裂缝而导致混凝土强度的降低。由于混凝土早期强度较低，随时间的延长、混凝土强度的逐渐提高，因此规范规定混凝土强度达到1.2N/㎡前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。而在施工过程中，由于各个工种、各道工序的衔接关系比为复杂，工程项目的竣工验收日期拖延在所难免，施工企业为了抢工期，有时会出现在混凝土强度没有达到规定强度要求下，即开始下道工序施工，使混凝土中原始裂缝增多，同样会导致混凝土强度下降。

4 现场监理力量不足与混凝土强度不足的关系

按照原建设部的《房屋建筑工程施工旁站监理管理办法》的规定：在基础工程和主体工程中的混凝土浇注必须进行旁站监理。《建筑工程质量管理条例》明确规定：监理工程师应当按照工程监理规范的要求，采取旁站、巡视和平行检验等形式，对建筑工程实施监理。为了加强建筑工程项目的施工现场监理，《建设工程监理规范》也对旁站监理作了相应规定。按照这些现行的法规、规范，监理单位应在混凝土施工的内容、过程进行旁站监理，理论上应该能确保施工企业严格按设计、按规范进行施工。但目前在一些混凝土施工现场的监理过程，监理单位的人员数量相对不足不能满足监理业务的需要。连续的旁站监理也不能真正落到实处，最终导致混凝土施工现场的监理记录不能真正反映施工过程。这也给一些施工企业偷工减料，不按设计、不按规范施工留下的空档。

5 结 语

在建筑工程中，混凝土施工过程中存在着若干个影响混凝土强度的原因远远不止上述这些。因而要求建筑施工企业的工程技术人员要因地制宜，要严格按照混凝土的配合比施工，有效地控制混凝土的施工工艺过程，特别是在建筑工程的基础工程和主体工程中的混凝土浇筑与振捣过程必须进行旁站监理，或对整个建筑工程项目实施监理，确保在建工程的质量。同时，要结合建筑工程的实际，做好现场施工作业人员的培训、原材料的控制、施工工序的管理、施工现场的管理等工作，严格按规范施工。

参考文献：

1. 《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204 -2002） 中国建筑工业出版社 2002年

2. 《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011） 中国建筑工业出版社 2011年

混凝土配合比设计规程范文第2篇

【关键词】水泥混凝土；配合比设计；注意事项

引言：

随着我国社会经济的发展，我国的建筑业也发展迅速，建筑工程的质量也逐渐被人们所重视。水泥混凝土作为建筑工程中一项重要的建筑材料，对建筑工程的质量起到了直接影响作用。但因为技术上的制约，导致水泥混凝土的配合比设计不够科学合理，从而影响了水泥混凝土的强度，进一步影响了水泥混凝土的质量。因此，在进行水泥混凝土配合比设计时还需要注意一些内容，以便提高水泥混凝土的质量。

一、水泥混凝土配合比设计的意义

水泥混凝土被广泛应用到建筑工程中，水泥混凝土的配合比设计又涉及到多个学科，而且配合比设计的技术也在不断的改进和完善。所以，随着科学技术的发展，水泥混凝土配合比设计也变得越来越复杂，质量上也得到了进一步的提升。另一方面，水泥混凝土配合比设计又促进了建筑行业的发展，从而促使建筑工程的设计更加完善。所以，水泥混凝土配合比设计是影响建筑工程质量的一项重要的工作。目前，造成水泥混凝土损坏的因素有很多，除了水泥混凝土的材料和配合比影响外，还会受到外界因素对水泥混凝土的影响。所以，在进行水泥混凝土设计的过程中，还要科学、系统的进行考虑，以便更好的提高水泥混凝土的使用质量。

二、影响水泥混凝土配合比的因素

在传统的水泥混凝土配合比设计过程中，考虑最多的问题是水泥混凝土的强度，对它的特性并没有引起重视。但在现在混凝土的应用越来越广泛，只看强度的混凝土已经不能满足建筑工程的需求了，所以，在进行水泥混凝土配合比设计时，还要考虑多方面的因素，才能设计出最有效的水泥混凝土。而影响水泥混凝土配合比的因素主要有以下几点：

（一）水胶比较小

水胶比越小，水泥混凝土的强度就越高。所以，在满足特性的前提下，在进行水泥混凝土配合比设计时，还要尽量采用较小的水胶比。

（二）砂率要适中

水泥混凝土的稠度取决于砂率的大小。砂率过大，水泥浆的用量不变的话，会使混凝土中的水泥浆含量显得过少，从而影响了水泥混凝土的强度耐久性 。

（三）恰当的集浆比

在水胶比相同的情况下，混凝土的强度增长会受集浆比因素影响。集料数量增大，集料吸收的水分增大，实际水胶比变小，都会影响混凝土的集浆比。所以，适当的集浆比，水泥胶结的作用，集料的连锁作用都得到了充分的发挥。

（四）单位用水量要合理

在进行水泥混凝土配合比设计时，还要按照相关规定选取单位用水量。具体的操作方法就是根据混凝土的坍落度、粗骨料的品种和粗骨料的最大粒径还有砂的粗细程度进行确定。

三、水泥混凝土配合比设计中需要注意的事项

（一）配合比的设计思路

1.水泥混凝土配合比设计时， 要明确设计的目的， 满足工作性要求的混凝土配合比，能使混凝土在施工中容易操作，施工质量稳定，工作效率高。

2.水泥混凝土的配合比设计工作是确保建筑工程质量的关键因素，所以，在进行水泥混凝土配合比设计前，根据设计图纸，混凝土结构所处环境位置，了解整个工程混凝土结构要求。了解工程混凝土对强度和耐久性的要求，要根据各结构截面的大小，钢筋布置的疏密，选择适合的石子粒径大小。

3.了解所选材料品种、质量

4.了解整个建筑工程的特殊性能的要求，以便选择混凝土掺加何种外加剂。

5.了解设计混凝土配合比的施工工艺，拌合工艺，运输方式，运输距离，浇注方式，混凝土的凝结时间，选择合适的外加剂和掺量。

（二）混凝土配合比的计算

在进行水泥混凝土配合比设计时，要注意水泥混凝土配合比试配强度的计算，计算出准确的试配强度，以保障95%的水泥混凝土强度在差异化的施工水平中设计强度达到要求。

（三）水泥混凝土配合比的试配

1.混凝土试配要采用强制式的搅拌机，搅拌的方法和施工过程中采用的方法尽量相同，在进行水泥混凝土试配时，试验室配合比试件的成型条件也要与相应的规定吻合。水泥混凝土在进行试配的过程中，混凝土的强度测试和搅拌量都必须要符合相关规定，并且试配的标准要与施工的标准相一致。

2.调整和确定水泥混凝土的配合比。

调整与确定水泥混凝土配合比，首先要根据水泥混凝土强度测试结果，绘制强度与浇水比线性关系图，或者采用插值法确定略大于配制强度的，与水泥混凝土强度相对应的胶水比。然后，根据建筑工程的需要和混凝土试验的结果，对所用的材料用量进行调整。最后再根据水泥混凝土的基准配合比和试验的强度，来确定试验配合比的方案，在确定试验配合比之后，再根据工地测试的含水量，将试验的配合比转换为水泥混凝土施工的配合比。所以在设计水泥混凝土配合比时，配合比的试配、调整问题是十分重要的，因为他不仅关系到水泥混凝土在建筑工程中的应用情况，还关系到建筑工程的整体质量。

（四）要重视混凝土的经济效益

关于混凝土的经济效益问题，很多施工单位都忽略了。因为大多数施工单位重视的水泥混凝土配合比设计的混凝土强度问题，而对于在保证质量的前提下，要注重的经济效益问题却并未引起重视。所以，针对这一问题，施工单位还要对此注意，在设计水泥混凝土配合比时， 不但要注重质量问题，也要考虑它的经济效益。

四、结束语

水泥混凝土的配合比O计问题是建筑工程施工过程中的一项主要内容，而且，水泥混凝土的配合比关系到水泥混凝土的质量，自然也会给建筑工程带来直接影响。所以，设计人员对此一定要重视起来，在进行水泥混凝土配合比设计时，要充分考虑各种影响水泥混凝土配合比的因素，结合实际的建筑工程情况，设计出科学、合理、且性能和性价比较高的水泥混凝土，从而保证建筑工程的质量水平。同时，也能在一定程度上提升施工单位的经济效益，并进一步促进水泥混凝土配合比设计的不断完善和优化。

参考文献：

[1]杨科侠，杨莉娜. 混凝土配合比研究[J]. 山西建筑，2013，14：103-104.

[2]张令孝. 浅谈混凝土配合比设计中应注意的问题[J]. 太原科技，2007，05：57-58.

[3]朱淇. 浅议水泥混凝土配合比设计中应注意的问题[J]. 科技与企业，2014，03：167.

混凝土配合比设计规程范文第3篇

[关键词]混凝土；配合比；探讨

中图分类号：TU528.042 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0083-01

当代混凝土是建立在混凝土化学外加剂和矿物掺合料两大混凝土科学技术进展基础上的六组分混凝土。水泥的改变和混凝土等级的提高使水化温升带来的问题越来越突出。掺合料利用，水胶比降低，浆骨比增大，使混凝土呈现多变的新面孔。使用环境、原材料、结构形式和施工方法的多样性增大了现代混凝土的复杂性。

1.问题一：混凝土中的粉体

以低水胶比、低水泥用量、低单位体积用水量为主要技术特征的现代混凝土，是当今混凝土技术的发展方向。在这一新技术平台上，混凝土中需要水化产物填充的空隙已经大大减小。混凝土达到同样强度，对凝胶的数量要求有所下降。所以低活性粉体有可能在混凝土中得到良好技术效果。对混凝土中的粉体―胶凝材料必须重新认识和对待，在潜意识里必须摆脱高活性才是好的胶凝材料的传统观念，胶凝材料的活性因子应该废止。保罗米公式的原形是没有水泥强度因数的，水泥强度和砂石及其他因素都含在回归系数中。

式中：S―混凝土强度；C―水泥体积；V―水体积；A―空气体积；K、―回归系数。

在今后混凝土生产中，胶凝材料的品种肯定还有新品种，例如石灰石粉。即将出台的石灰石粉混凝土标准为了与配合比设计规范相衔接，规定了石灰石粉的活性影响系数，当然比粉煤灰低。这样配合比设计时，粉体不知要用多少？

我们为提高混凝土体积稳定性强调控制浆骨比。这有一个重要前提，就是满足良好的施工性能。如果施工不接受中低强度混凝土采用较低的坍落度，混凝土中的粉体就减不能太低。我们为了混凝土的和易性、匀质性就应该秉承“高强度等级的混凝土粉体不宜过多，低强混凝土粉体也不宜过少 ”的原则。

2.问题二：混凝土的水胶比

《结构混凝土性能技术规范》关于水胶比如此定义，水胶比（water to binder ratio，w/b）混凝土中骨料饱和面干含水量以外的用水量与胶凝材料总量的质量比。这样的水胶比也不一定是真正意义上的有效水胶比。另一方面水胶比决定现代混凝土强度需要一个前提，这就是良好的和易性。新规范采用改进的保罗米公式来计算水胶比。尽管对公式中的参数和系数作了修改，此公式仍是依据胶凝材料28天胶砂强度与混凝土28天配制强度的关系建立的混凝土水胶比计算公式。这样的混凝土配合比设计方法，首先要满足的是混凝土28天强度。

但如果我们更多地从耐久性角度考虑，在结构荷载允许的前提下，对掺加较多矿物掺合料的混凝土可能越来越多地选择60d或90d龄期评定混凝土强度。如此新规范使用改进的保罗米公式就不再适合。许多人认为水胶比计算出来比较可靠，其实并非如此。对于一定等级的混凝土如果考虑耐久性要求，在特定胶凝材料组成下水胶比的范围并不大，可以进行选择，选择3-4个水胶比进行混凝土试配。也就是说混凝土的水胶比不一定是算出来的，可依据混凝土性能目标进行选择，经试配确定，这需要我们基于对现代混凝土的深刻认识而转变观念。

3.问题三：混凝土的配合比计算过程参数的选择

水灰比按照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）的要求，普通混凝土配合比的计算过程包括配制强度的确定、水灰比的计算、砂率及单位用水量的选取等过程。以上的计算是以鲍罗米公式为依据的，即认为混凝土的强度与灰水比成线性关系，水灰比越小，强度越高。但我们发现混凝土强度超过C60以后，这个线性关系就不复存在。所以在规程中就对保罗米公式做了限制，超过C60的混凝土就不用鲍罗米公式计算水灰比。

粉煤灰掺量粉煤灰配合比设计主要用的是超量系数法。在工地上经常为粉煤灰的掺量问题产生一些争论，许多人认为粉煤灰的掺量就是用粉煤灰量除以水泥用量，比如每方混凝土用了330kg水泥，用了80kg粉煤灰就认为粉煤灰的掺量为80/330=24%，实际上还应该考虑超量系数。假如超量系数为1.2，那么粉煤灰的用量就应该为80/1.2=67，掺量为67/（67+330）=17%，依次类推。

外加剂的掺量要配合比设计中，外加剂的掺量如何选取也是一个很复杂的过程。根据外加剂的定义，好像外加剂仅仅和水泥有关。经过多年的实践，笔者认为外加剂的掺量应该按以下方法选取。减水类的外加剂，应该按照所有粉体材料的总量来掺加。如泵送剂、减水剂等等；对水泥的凝结时间、强度发展、耐久性能有影响的外加剂，其掺和量应该以水泥用量的百分比来掺和。因此配合比设计过程也应该包括外加剂组分的设计。比如某种缓凝型的减水剂，外加剂的缓凝成分是以水泥用量来掺加的，若用于掺加有粉煤灰的混凝土，要使得混凝土达到一定的减水效果，外加剂掺量就必须按照胶凝材料的总量来选取。这时就会发现混凝土的缓凝成分超标，严重的话就造成混凝土不凝结。

4.问题四：在保证质量的前提下，混凝土配合比应注重经济效益

不少施工单位在配合比设计时纯粹是为了达到设计强度，按规范要求或以往经验进行一组配合比设计，试配后强度达到要求就算完成了；若达不到要求，唯一的方法就是增加水泥用量，很少有人从材料调配、经济效益、混凝土工作质量等方面综合考虑。水泥用量过多，往往导致混凝土收缩裂缝的产生和徐变增大，而且也相应增加了施工成本。

在规范要求允许的条件下，试验室应配制不同的配合比，从经济、工作性能、质量等方面综合考虑择优选用，并应针对不同施工部位、不同评定方法给予适当调整，尽量避免凡是同一强度均使用一个配合比的做法。试验室还应收集每次配合比及施工情况的详细数据，并注意对这些数据进行统计分析，以便得出本试验室的水灰比、用水量、砂率、水泥用量范围及σ数值，日积月累，就能成为一个很可观、很宝贵的参考资料，对以后的施工将会起到不可估量的作用。当然，这些事情的实际操作是比较枯燥无味、短期效益不明显的，应选派工作责任心较强，业务水平较高的人员去组织或收集，最重要的是单位领导及项目经理应给予他们足够的理解和支持。

混凝土配合比出现的问题直接影响到混凝土的质量。混凝土配合比设计是混凝土技术的核心环节，叫选择也好，叫计算也罢，都必须适合工程实际，必须承载混凝土产业可持续发展的责任，实现资源的合理利用和一定环境中混凝土结构的耐久性。

参考文献

混凝土配合比设计规程范文第4篇

关键字：商品混拟土；配合比；设计

一、混凝土组成材料发生了显著变化

早期的商品混凝土所用原材料品种较少，包括水、水泥、河砂、碎石等。随着建筑行业的发展，混凝土的材料也随之增加。如掺合料（粉煤灰、 矿粉、硅灰等）、外加剂（减水剂、膨胀剂、防水剂、抗冻剂、引气剂、密实剂、阻锈剂、抗裂剂、减缩剂、抗折剂、泵送剂、缓凝剂、早强剂、着色剂、速凝剂、加气剂、絮凝剂、促凝剂、保塑剂、增稠剂等），在骨料方面，机制砂、混合砂或再生骨料使用日益广泛，与河砂相比具有较大的差异。混凝土的组成材料的变化在一定程度上也反应了材料之间相互作用的改变。早期的混凝土水泥用量、水灰比影响混凝土强度，用水量影响混凝土流动性。后期的混凝土与材料的品种、用量相关。胶凝材料影响混凝土强度，外加剂、用水量影响混凝土流动性。混凝土相应材料因素的变化将影响配合比的设计方法。

二、掺合料超代片面减少砂用量

混凝土的配合比根据GBJ146-90《粉煤灰混凝土应用技术规范》，采用粉煤灰取代水泥方式进行设计，并分为超量取代和等量取代。在用粉煤灰对水泥替代前应对各种材料的用料进行计算，粉煤灰超代，则按照计算值使用超代的系数进行修正，并减少砂用量抵消超量部分的用量。然而，片面减少砂的用量也是不合理的。由于砂土的片面减少，增加了不必要的配合比的计算；砂与粉煤灰在混凝土中的性质作用不同，也不能随意替代；砂土减少后，混凝土的砂土比率与实际比例不符。若粉煤灰的超代对混凝土产生影响，则可通过对砂土的配合比进行调整，而不仅仅减少用砂量。改变配合比的计算顺序，再掺合料未取代前不计算砂石的用量，在替代时再计算混凝土中的砂石配比。配合比验证后若需调整，仍要按此过程进行。

三、掺合料胶凝效率

在矿渣粉混凝土的配合比设计中，规定了掺合料的胶凝效率定义为：单位重量具有水化活性的矿物掺合料的强度贡献与单位重量水泥强度的贡献之比。拟通过胶凝效率，确定掺合料用于强度（28天）计算的有效质量。胶凝效率进行配合比设计没有必要。既使掺合料胶凝效率未知，也可以根据产品要求进行设计，初定配合比各种材料用量后，进行验证，确定配合比能否满足各方面要求，如和易性、强度及法律法规要求等；如果混凝土验证发现问题，无论是和易性还是强度方面，都可以调整配合比，并再次验证，验证合格后投入生产，在生产、交付

过程中进行质量跟踪，按照相关标准收集对应配合比的强度数据，分析该配合比在保证率、平均值、强度富余程度等方面，以决定是否需要调整。

众所周知，工程建设中原材料的质量变化经对混凝土的性能产生影响，从而施工前应对原材料进行质量的检测。应按照质量管理体系要求，建立了检验和试验计划，使检测有章可循。经过相关检测后，所用的原材料性能应具有一致性和稳定性。从优化配合比的角度讲，通过混凝土试验分析掺合料强度贡献是必要的，这样的试验可以在满足配合比要求的前提下，降低混凝土材料成本。

四、混凝土配合比中的取代系数设置

在混凝土配合比设计的混凝土强度调整时，若相关混凝土强度不适可对相应材料的取代系数进行调整。也可对混凝土中的水灰比进行调整。习惯对低强度等级的混凝土采取粉煤灰超代，系数 1.1～1.5，主要是为了改善混凝土的和易性，C40及以上的混凝土粉煤灰等量取代，矿粉等量取代，从而保证混凝土配合比的稳定性和合理性。

五、强度数据的收集分析

很多混凝土公司在对混凝土强度的数据进行搜集分析时，以同龄期（如28天）强度等级为单元，包含数个配合比，放在一起分析。这样做只能说明混凝土公司总体的控制水平，不能满足调整配合比的需要。因为数据混合无法识别出单个配合比的适宜性，不能为调整配合比提供依据。为确定配合比适宜性而进行的数据收集分析，应以配合比为单元，数据较少时先进行观察，数据充足时进行计算分析。从而能对混凝土的配合比例进行有效的检测和调整，为工程项目的建设奠定良好的基础。

参考文献：

[1] 范孟岭, 陈振法, 林碧玲. 探讨商品混凝土配合比设计[J]. 商品混凝土, 2009,(10).

混凝土配合比设计规程范文第5篇

关键词: 混凝土配合比 分析

前言

混凝土可以追溯到古老的年代,其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火山灰等。自19世纪20年代出现了波特兰水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性,而且原料易得,造价较低,特别是能耗较低,因而用途极为广泛。 混凝土配合比设计是混凝土制品的关键技术,它直接影响建筑工程质量和投资费用,本文介绍了普通混凝土的组成和结构,分析了影响混凝土强度的主要因素,提出科学合理的混凝土配合比设计。

建筑业是国民经济支柱产业之一,而建筑材料和制品是建筑业的重要物质基础。各种建筑物和构筑物中的构建大部分是以混凝土的形式出现,并在工程建设中广泛应用,混凝土配合比设计是混凝土制品的关键技术,它直接影响建筑工程质量和投资费用,因此,研究混凝土配合比设计及其对性能的影响,对建筑业的发展具有十分重要的意义。

1 混凝土的组成和结构

混凝土是由胶凝材料、水、粗细集料(必要时掺一些外加剂及掺合料)按适当比例配合、搅拌、密实成型及养护而成,如图1所示。混凝土结构70%的体积为集料,30%体积为水泥浆。水泥浆含有空气、水、水泥,它们的比例分别为:5%、15%、10%。如表1所示。

在混凝土中,水泥浆的作用是包裹在集料表面并添满集料间的空隙,作为集料之间的材料,使其拌合物具有良好的和易性。现常见的集料材料有:工程砂、建筑用碎、卵石。

2 影响混凝土强度的主要因素

要把合理的混凝土配合比应用在工程中首先要了解影响混凝土强度的因素。混凝土强度分为抗压强度，抗拉强度，冲击强度，混凝土与钢筋的黏结强度等，由于混凝土的抗压强度远大于其他强度，承受压力作用能够发挥他最好的强度性能，因此混凝土常用来加工承受压力的构件。此外，混凝土的抗压强度与其他的力学性能均有一种依赖关系，例如混凝土的抗压强度一般约为抗压强度的7％～11％，抗折强度约为抗压强度的11％～23％，混凝土的静弹性模量，混凝土与钢筋的黏结强度随着混凝土抗压强度的增加而增加。因此可认为混凝土的抗压强度是混凝土力学性能的代表性指标。

2.1 水泥强度等级、水灰比对混凝土强度的影响

混凝土强度主要与水泥强度等级、水灰比有关,因此在混凝土配合比中水泥强度等级和控制水灰比是非常重要的。在组成混凝土的各种原材料分量相同时,所用的水泥标号越高,强度越高;当水泥强度等级一定时,水灰比又是决定混凝土强度的主要因素。为使混凝土具有一定的和易性,在搅拌成型时具有一定的流动性,水泥水化时需要一定的结合水,多余的水份便在混凝土硬化过程中产生水泡,蒸发后产生气孔,降低了混凝土的强度。由此看出水灰比越大混凝土的强度越低,反之水灰比越小混凝土的强度越高;但是水灰比越小,混凝土的流动性就越差。这样就必须在混凝土试配时选择合理的水灰比,使其即满足混凝土的强度要求又满足混凝土流动性的要求。

2.2 水泥用量多少对混凝土强度的影响

每立方米混凝土水泥用量是根据配合比计算经试验得来的,标准规定水泥用量不得小于一定数量的规定。水泥用量过小会使混凝土的耐久性变差,也就是混凝土受外界侵蚀的能力差,所以必须保证一定的水泥用量使混凝土浇注时有足够的水泥浆来包裹和添充砂石之间的空隙确保混凝土的密实性。水泥用量过多,不但不经济,而且对混凝土的收缩都会产生影响。

2.3 砂率对混凝土强度的影响

砂率对拌合物的影响较大,砂率就是混凝土集料中所占砂质量。当集料总量一定时,砂率越小,砂量不足,混凝土拌合物的流动性大,导致混凝土拌合离析、泌水;但当水泥浆用量一定时,砂率越大,砂的总表面积增大,所包裹砂子的水泥浆层太薄,砂粒间的摩擦阻力加大,混凝土拌合物的流动性变小。影响了混凝土的和易性也就影响了混凝土的强度。

3 混凝土配合比设计

为了保证工程质量以及施工的和易性及强度的要求,降低工程造价,就必须选择合理的配合比设计。

3.1 配合比设计的基本原则

一个设计适当的配合比必须易于浇注,并用现有设备能完全捣实。易修饰性必须得到满足,离析和泌水应降至最小。

设计不同的配合比相对费用中材料费最为重要,材料费中水泥的费用最为昂贵。因此在满足强度要求的同时尽可能减少水泥用量。一般来说,为达到降低水泥用量的目的可采用充分浇筑密实的最小坍落度。

3.2 设计内容

(1)选用高标号水泥,提高混凝土抗压强度。

在混凝土受压时一般都是水泥石或水泥与砂石胶结处首先裂开。使其混凝土抗压强度达到极限,一般我们所做的混凝土抗压都是楔型破坏。因此水泥石强度及水泥与砂石的粘结力的大小是混凝土强度的主要因素,所以高标号水泥,水泥石的强度就相对增大,水泥与砂石的粘结力也相对增大。

(2)选用最优砂率提高混凝土流动性。

不但砂、石粗细对混凝土流动性有影响,砂石的配制比例对混凝土流动性也非常之大。砂率=砂重量/(砂重量+石重量),在混凝土配合比设计中只有选出最优砂率,才能使混凝土流动性最好。如果砂率过小,石子用量相对增大,石子和石子的距离接近,水泥砂浆在石中流动困难,使混凝土流动性变差。如果砂太多,混凝土中所需包裹的水泥浆也就加大,如果水泥浆不变,混凝土流动性也不好。如果水泥浆加大,又造成了浪费,因此砂率的控制也是非常重要的。

(3)选用合适的外加剂提高技术水平及经济效益。

在混凝土中掺入适量的外加剂既可节省水泥,又可提高强度,缩短工期,加快模板及预制场地的周转,改善混凝土性质和改善施工操作条件等多种技术经济效益。

在抗渗混凝土工程中,为了方便施工即要保证混凝土具有一定的流动性还要使混凝土达到成型密实的目的。在不增加用水量和水泥用量的情况下,需要在混凝土中掺入一定量的减水剂,改善混凝土的流动性;在冬季施工中为了工程质量,需要在混凝土中掺入一定量的抗冻剂。

(4)现场施工调整配合比确保工程质量。

试验室配制的混凝土配合比是以干燥材料为基准,现场所需的配合比含一定的水份。如果按理论配合比施工,拌合物含水就相应加大,使混凝土强度降低。因此在现场施工时必须换算成施工配合比,同时现场砂石要随时监测它的含水量。

虽然试验室给出了理论配合比,如果遇到炎热、连雨天,堆放在现场的砂、石料,含水就发生变化。这样必须根据具体情况调整混凝土中材料用量,确定施工配合比,以确保工程质量。

参考文献

[1] 水工混凝土配合比设计规程.DL/T 5330-2005.

[2] 水工混凝土施工规范.DL/T 5144-2001.

[3] 水工混凝土砂石骨料试验规程.DL/T 5151-2001.