混凝土配合比設計中應注意的幾個問題

姜德娟

摘要：混凝土配合比設計計算：fcu,o=fcu,k+t×б，W/C＝（αa×fce）/(fcu,o+αa×αb×fce)，Mco=Mwo/(W/C)， Mco+Mgo+Mso+Mwo=Mcp，βs= Mso/( Mgo+Mso) ×100%，計算配合比為Mco：Mso：Mgo：Mwo。混凝土計算配合比的試配，混凝土配合比的調整與確定。

關鍵詞：混凝土；配合比；設計

混凝土是由水泥、細骨料砂子、粗骨料石子及水等構成，混凝土中各種材料之間的比例關系稱為混凝土的配合比。混凝土配合比是決定混凝土強度的一項重要技術指標，需要具體的設計試配等工作才能確定合適的混凝土配合比應用到工程當中去。

混凝土配合比設計計算量大，過程復雜，要求嚴格。在具體的混凝土配合比設計過程中，應該著重處理好以下幾個方面的問題。

１計算配制強度并提出相應的水灰比

混凝土的配制強度按下式計算：

fcu,o=fcu,k+t×б

fcu,o——混凝土的配制強度（Mpa）;

fcu,k——混凝土的抗壓強度標準值（Mpa）;

t——概率度，混凝土強度的保證率為95%時為1.645；

б——施工單位的混凝土標準差的歷史統計水平（Mpa）。

混凝土水灰比按下式計算：

W/C＝（αa×fce）/(fcu,o+αa×αb×fce)

W/C——水灰比；

αa、αb——回歸系數；

fce——水泥28天抗壓強度實測值（Mpa）。

當無水泥28天抗壓強度實測值時，fce值可按下式確定：

fce＝γc×fce，g

γc——水泥強度等級值的富余系數，可按實際統計資料確定；

fce，g——水泥強度等級值（Mpa）。

混凝土的最大水灰比規定：在干燥環境中鋼筋混凝土為0.65。

２選取每立方米混凝土的用水量，并計算出每立方米混凝土的水泥用量。

每立方米混凝土的用水量的確定：塑性混凝土水灰比在0.40－0.80范圍時，根據粗骨料的品種、粒徑及施工要求的混凝土拌合物坍落度，其用水量可查表選取；水灰比小于0.40的混凝土用水量應通過試驗確定。

每立方米混凝土的水泥用量可按下式計算：

Mco=Mwo/(W/C)

混凝土的最小水泥用量規定：在干燥環境中，每立方米素混凝土為200Kg,鋼筋混凝土為260 Kg。

３選取砂率，計算粗骨料和細骨料的用量，并提出供試配用的計算配合比。

混凝土砂率的確定應符合下列規定：

3.1 坍落度為10－60mm的混凝土砂率，可根據粗骨料品種、粒徑及水灰比查表選取。

3.2 坍落度大于60mm的混凝土砂率，可經試驗確定，也可在查表值的基礎上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以調整。

3.3 坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應經試驗確定。

粗骨料和細骨料的用量，采用重量法時，應按下列公式計算：

Mco+Mgo+Mso+Mwo=Mcp

βs= Mso/( Mgo+Mso) ×100%

Mco——每立方米混凝土的水泥用量（Kg）；

Mgo——每立方米混凝土的粗骨料用量（Kg）；

Mso——每立方米混凝土的細骨料用量（Kg）；

Mwo——每立方米混凝土的用水量（Kg）；

βs——砂率（%）；

Mcp——每立方米混凝土的假定重量（Kg），其值可取2350 Kg－2450 Kg。

計算配合比為Mco：Mso：Mgo：Mwo。

４混凝土計算配合比試配

進行混凝土計算配合比試配時，應采用工程中實際使用的原材料，混凝土的攪拌方法，宜與生產時使用的方法相同。混凝土配合比試配時，混凝土的最小攪拌量：骨料最大粒徑31.5mm及以下，拌合物數量取15L；骨料最大粒徑40mm，拌合物數量取25L。

按計算的配合比進行試配時，首先應進行試拌，以檢查混凝土拌合物的性能，當試拌得出的拌合物坍落度不能滿足要求，應在保證水灰比不變的條件下相應調整用水量或砂率，直到符合要求為止。然后提出供混凝土強度試驗用的基準配合比。

混凝土強度試驗時至少應采用三個不同的配合比。當采用三個不同的配合比時，其中一個為基準配合比，另外兩個配合比的水灰比，宜較基準配合比分別增加和減少水灰比0.05，用水量應與基準配合比相同，砂率可分別增加和減少1%。當不同水灰比的混凝土拌合物坍落度不能滿足施工要求時，可通過增、減用水量調整。

制作混凝土強度試驗試件時，應檢驗混凝土拌合物的坍落度及表觀密度，并以此結果作為代表相應配合比的混凝土拌合物的性能。

進行混凝土強度試驗時，每種配合比至少應制作一組（三塊）試件，標準養護到28天時試壓。需要時可同時制作幾組試件，供快速檢驗或較早齡期試壓，以便提前定出混凝土配合比供施工使用，但應以標準養護28天齡期強度的檢驗結果為依據調整配合比。

５混凝土配合比的調整與確定

根據試驗得出的混凝土強度與其相對應的水灰比關系，用作圖法或計算法求出與混凝土配制強度（fcu,o）相對應的水灰比，并應按下列原則確定每立方米混凝土的材料用量：

5.1 用水量（Mw）應在基準配合比用水量的基礎上，根據制作強度試件時測得的坍落度進行調整確定；

5.2 水泥用量（Mc）應以用水量除以選定出來的水灰比計算確定；

5.3 粗骨料和細骨料用量（Mg和Ms）應在基準配合比的粗骨料和細骨料用量的基礎上，按選定的水灰比進行調整后確定。

經試配確定配合比后，尚應按下列步驟進行校正：

(1)應根據確定的材料用量按下式計算混凝土的表觀密度計算值ρc，c；

ρc，c＝Mc＋Ms＋Mg＋Mw

(2)應按下式計算混凝土配合比校正系數δ；

δ＝ρc，t/ρc，c

式中：

ρc，t——混凝土表觀密度實測值（Kg/m3）；

ρc，c——混凝土表觀密度計算值（Kg/m3）。

(3)當混凝土表觀密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2%時，確定的配合比即為設計配合比；當二者之差超過2%時，應將配合比中每項材料用量均乘以校正系數δ，即為確定的設計配合比。

掌握了混凝土配合比設計中以上諸要點，實際做混凝土配合比就會有可靠的理論依據，有切實可行的操作方法，有準確的試驗室混凝土配合比設計結果。具體的混凝土配合比設計人員也會在工作中心領神會，得心應手。