張意志
(巴彥淖爾市翼智混凝土技術服務有限公司,內蒙古 巴彥淖爾015000)
目前,關于混凝土配合比的設計方法有很多種,在我們設計、審核混凝土配合比時,這些都可以借鑒和參考;但在生產實踐中,我們要執行的標準、規范、規程也很多,將這些標準、規范、規程中的主要技術要求和實踐經驗綜合在一起,創建一張對每個混凝土配合比的合規性表現、和易性表現、強度表現(驗證強度和生產強度)及材料成本變動表現,進行綜合評審的表格,很有現實意義。筆者依據GB50164-2011《混凝土質量控制標準》[1]、GB/T50476-2008《混凝土結構耐久性設計規范》[2]、JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》[3]和《結構混凝土性能技術規范(送審稿)》[4],結合工作經驗,建立了一種可供混凝土企業使用的“泵送混凝土配合比評審表”。
表1為“泵送混凝土配合比評審表”,以下簡稱“評審表”。
“評審表”的首行為列的名稱,表的二、三行為標題欄,從第四行起為表的數據顯示內容,從這行起引入數據設置。下面按列介紹數值的設置方法和依據。
在表1中:A列為混凝土強度等級。
B~H列,為混凝土長期性能和耐久性能評審參數。B列為混凝土最大水膠比,依據GB/T50476-2008《混凝土結構耐久性設計規范》表B1.1確定;C列為參考用水量,依據《結構混凝土性能技術規范(送審稿)》表7.2確定;D列為最小膠凝材料用量,依據GB/T50476-2008《混凝土結構耐久性設計規范》表B1.1和JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》表3.0.4和7.4.2條規定確定;E列為最大膠凝材料用量,依據GB/ T50476-2008《混凝土結構耐久性設計規范》表B1.1確定;F列、G列、H列為混凝土中礦物摻合料最大摻量,依據JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》表3.0.5-1中使用普通硅酸鹽水泥的規定確定。
I~L列,為拌合物性能評審參數。用全計算法[5]中“漿體體積”、“干砂漿體積”作為評價混凝土拌合物和易性的主要參數。I列為砂率取值范圍,依據JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》7.4.2條規定和砂細度模數為2.7mm時的試驗數據確定;J列為漿體體積,依據《結構混凝土性能技術規范(送審稿)》表7.2確定;K列為干砂漿體積,根據粗骨料為5~31.5mm連續級配時的試驗數據確定;L列為每方混凝土拌合物的假定質量,按JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》5.5.1條規定確定。

表1 泵送混凝土配合比評審表
M~O列,為配合比力學性和經濟性評審參數。反映每個配合比的驗證強度、生產強度及原材料成本的影響表現,是企業評價、考核配合比適宜性的重要指標。M列為設計配合比28d強度值,依據JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》4.0.1規定確定;N列為生產配合比28d強度值控制范圍,依據GB50164-2011《混凝土質量控制標準》表5.0.3確定,企業應該根據生產、試驗數據進行統計分析,建立企業自己的3d、7d強度與28d強度推斷公式; O列為混凝土相鄰等級原材料成本差控制范圍,參考各地混凝土相鄰等級的銷售價格差確定。
在行業標準JGJ55-2011 《普通混凝土配合比設計規程》中,對配合比的計算、試配、調整與確定有詳細的規定,主要流程可歸結為:根據計算公式、數據表和試驗數據進行計算,提出計算配合比;對計算配合比進行和易性試驗與調整,提出試拌配合比;以試拌配合比為基準計算出另外兩個配合比進行強度試驗,根據強度試驗結果進行調整和校正,確定設計配合比;根據生產用砂、石的含水率及砂的含石率進行換算與調整,提交生產配合比。
流程中每個階段都需要進行調整工作,這是因為原材料性能、配合比參數等各種因素之間是相互影響的,混凝土性能是各種因素共同作用的結果,必須用試配來驗證,根據試配的結果對配合比的參數進行相應的調整[6],但調整后確定的參數值不能超出“評審表”設置的數值范圍?!霸u審表”可以為不同階段的調整工作指明方向和范圍,這正是“評審表”的應用價值。
計算配合比是確定設計配合比的基礎和根本,因此對計算配合比的參數進行評審十分重要。在計算配合比完成后,可以應用“評審表”對計算配合比參數進行長期性能和耐久性能的合規性評審與調整。計算配合比的水膠比、用水量、膠凝材料用量參數如不滿足“評審表”要求時,可在“評審表”數值范圍內調整相關參數的數值,使其滿足要求。如初步計算配合比的水膠比大于“評審表”的最大水膠比,應以“評審表”的最大水膠比為初選值;膠凝材料用量如果超過“評審表”中的最大膠凝材料用量,則應調整用水量或水膠比。
對計算配合比進行合規性評審與調整后,還可應用“評審表”對計算配合比參數進行拌合物性能評審。評審時注意單位用水量、膠凝材料用量與漿體體積的關系,膠凝材料用量、砂率與干砂漿體積的關系,用水量、外加劑用量與坍落度的關系。如果漿體體積不符合“評審表”要求,應保持水膠比不變,調整用水量和膠凝材料用量;如果干砂漿體積不符合“評審表”要求,可保持膠凝材料用量不變,調整砂率;如果坍落度不符合設計要求,應保持用水量不變,調整外加劑摻量。通過對計算配合比進行試拌前的調整,能減少試配的盲目性,縮短提出試拌配合比的進程。
混凝土企業都應有成系列的混凝土設計配合比及設計配合比的試驗臺賬,都應有生產配合比的檢驗臺賬及月度混凝土強度檢驗評定表。混凝土企業運營管理者不一定對標準、規范、規程內容進行全面了解,但必須了解自己企業的設計配合比及試驗臺賬、生產配合檢驗臺賬和月度混凝土強度檢驗評定表。通過用“評審表”參數值與企業的臺賬、表中的數據進行比對,對企業設計配合比、生產配合的力學性和經濟性進行評審,能真實掌握企業的技術經濟管理水平,為不斷提高企業的配合比控制、生產控制水平尋找方向與途徑。
如:企業設計配合比相鄰等級的單方混凝土原材料成本差在“評審表”示值范圍內,才能保證相鄰等級的混凝土單方利潤是相同的;設計配合比的配制強度大于或等于“評審表”示值,才能保證生產的混凝土是合格的;生產配合比的28d抗壓強度值在“評審表” 示值范圍內,才能保證交付施工的混凝土是合格的,也是經濟的;試驗室要根據3d、7d強度值對設計配合比、生產配合比及時進行調整,才能使生產配合比的28d抗壓強度值大都落在“評審表”示值范圍內,才是對企業質量控制、成本控制負責的。
(1)可以參考泵送混凝土配合比參數評審表模式,建立基于標準、規范、規程的其他普通混凝土(抗滲、抗凍、大體積)配合比參數評審表。
(2)有了普通混凝土配合比參數評審表,便于企業技術人員進行普通混凝土配合比的設計與評審,便于企業的管理者對設計配合比和生產配合比的技術經濟性進行綜合評審。應用評審表,可以不斷提高企業的配合比控制、生產控制水平。
[1]GB50164-2011.混凝土質量控制標準[S]
[2]GB/T50476-2008.混凝土結構耐久性設計規范[S]
[3]JGJ55-2011.普通混凝土配合比設計規程[S]
[4]中國混凝土與水泥制品協會.結構混凝土性能技術規范(送審稿)[J].混凝土世界,2009(1):70-81
[5]陳建奎,王棟民.高性能混凝土(HPC)配合比設計新法—全計算法[J].硅酸鹽學報,2000(2):194-198
[6]宋波.普通混凝土配合比設計及試配[J].江蘇建材,2009(2): 6-22