公路工程施工集中拌制混凝土的配合比設計探究

【摘 要】隨著我國經濟的發展和人口的不斷增加，國內各城市以及城市之間的道路建設也變得更加重要。與此同時，隨著國民經濟的發展，也使得我國人民私家車的比例變得越來越高。為了解決公路的擁擠問題，就急需要在各地建設多條道路。而在公路建設中，集中拌制混凝土因為具有環保、質量穩定及計量準確等相關優點，使得集中拌制混凝土成為很多公路工程施工中的最佳選擇。本文正是針對公路工程施工集中拌制混凝土的配合比設計進行了詳細的探討。

【關鍵詞】混凝土；施工；設計；配合比

與現場拌制混凝土相比而言，集中拌制的混凝土在公路施工中以及操作的的過程中都有著很多的有點，這其中集中拌制混凝土的配合比就起著十分重要的作用，它的配合比是否合理直接影響到公路的施工質量和它的承載能力。因此，國家對于道路施工用混凝土的配合比設計就提出了很高的要求，因為它不僅僅是保證公路工程施工順利完成的關鍵條件，也是保證施工質量與人們出行安全的一個重要條件。

1、混凝土配合比現存的問題

在現行的公路施工中，雖然各種技術已經趨于完善，但在某些細節中仍存在著一定的問題。尤其是在混凝土的配合比方面，稍有不注意，都會造成一些不可預知的嚴重后果。比如在進行混凝土攪拌時，水灰比控制不嚴格，或者養護過程中溫度與濕度掌握不標準，都會造成混凝土的配合比出現嚴重的質量問題；另外，在某些工程施工中，在進行混凝土配制前沒有對原材料材質進行嚴格的篩選，在原材中存有很多超粒徑的顆粒，這樣就會影響到混凝土的質量以及成型后的密實度；除此之外，在對混凝土進行攪拌的過程中，由于攪拌不均勻或未按規定攪拌，就會導致混凝土出現密實度不均勻的現象，這樣也會嚴重地影響到整個工程的質量，所以，在施工中要對這一問題有著充分的重視程度。

2、混凝土配合比設計方案

在公路工程施工中，只有保證混凝土的質量與密實度，才能保證施工的質量與安全。

2.1 混凝土配比要求

作為生產合格的混凝土，其配比必須要具備滿足工程施工對于混凝土攪拌混合物的施工性以及和易性的要求；還要滿足施工中結構設計和施工質量對混凝土的強度等級的要求；更要滿足工程施工所處環境對混凝土的抗滲性、抗凍性以及耐久性的綜合要求；在滿足上述所有條件的前提下，盡可能多的節省水泥的用量，以達到滿足經濟性的要求；對于混凝土的要求來講，還要考驗其抗壓強度、抗折強度以及耐候性等綜合因素；嚴格控制住混凝土攪拌配合比中粗骨料的粒徑和塌落度的范圍。還要選用最為適合工程施工的水泥進行多滲式的拌合，以此滿足對經濟上的資金控制要求。

2.2 集中拌制混凝土的配合比例

眾所周知，混凝土的主要成分是由水、水泥、砂和石子及外摻料混合而成的，要想配制出優質的混凝土，主要有三個方面的比例一定要將其熟練掌握好。

首先是水和水泥的比例，也稱之為水灰比。這一比例是直接影響混凝土和易性、強度和耐久性的主要原因之一，而水灰比的密度大小也是根據其強度和耐久性的要求來確定的。在充分滿足強度和耐久性要求的前提下，應當選用較大的水灰比例，因為這樣更有利于對水泥的節約。

其次，是對砂率的控制，所謂的砂率是指砂在砂石料總重中所占的百分比。由于砂率對混凝土易合性的影響很大，如果選擇不當的話，就會對混凝土的強度以及和易合性產生嚴重的影響，因此在選擇混凝土的配合比時應采用合理砂率，在保證混凝土和易性要求的前提下，取相對較小值，這樣會更有利于節約水泥的用量。

再次，是要控制好用水量的多少，用水量是指1m3混凝土攪拌物中水的用量（kg/m3），在水灰比確定以后，混凝土中單位體積的用水量同樣也表示了水泥漿與材料之間的相互關系，所以為了更有效的節約水泥的用量，單位用水量在滿足流動性的條件下，也應當取相對較小值。

最后，是對外摻料和外加劑的選用，好的外摻料和外加劑可以大大的改善混凝土的整體性能，在提高其專項性能或施工性方面不可小覷，還可以節約水泥用量，所以要有針對性的選擇好外摻料和外加劑。

2.3 集中拌制混凝土配合比設計方法

首先，利用絕對體積法進行混凝土的配合比計算。該法是假定混凝土的混合體積等于各組成材料絕對體積與混凝土攪拌物中所含空氣體積之和。其次，利用假定表觀密度法進行混凝土的配合比設計計算。在假定材料比較穩定的情況下，可以先假設混凝土的表觀密度為一定值，混凝土各攪拌物組成材料的單位之和即為材料的表觀密度。再次，利用查表法進行混凝土的配合比設計。以上這三種方法都可以很準確地設計并計算出混凝土攪拌中各材料的比例，從而保證混凝土的質量與穩定。

3、集中拌制混凝土的配合比設計

在混凝土的設計中，首先要確定出混凝土的強度，在國家中所規定的混凝土強度要求中，必須要保證其強度為P≥95%， 同時還要根據混凝土的強度來計算出水灰比，并且通過查表計算出滿足混凝土強度的最大水灰比。

其次，是最大用水量的選擇。干硬性和塑性混凝土，當水灰比在0.4-0.8范圍之間時，用水量要根據骨料的品種、粒徑以及符合施工要求的混凝土進行選擇，并根據查表進行計算。在此計算中，砂石均為干燥狀態，細骨料含水量小于0.5%，粗骨料含水量小于0.2%為準進行計算。另外，水灰比如果小于0.4或者是大于0.8時，或者是采用了其它特殊工藝而成的混凝土，其用水量也要通過實際的現場實驗來進行確定。

最后，對于流動性如（坍落度為100-150mm）或是大流動性如（坍落度為160mm以上）的混凝土來講，以坍落度為90mm的用水量為基礎，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg來計算，就可以很容易地計算出沒摻外加材料時的總用水量。如表：

除此之外，砂率的控制在整個混凝土的配合比中也是十分重要的環節。首先，計算坍落度為10-60mm的砂率時，可以根據選用的粗骨料的品種、粒徑以及水灰比進行查表計算，如表：

如果當坍落度大于或等于100mm的時候，應在表中固定數值的基礎上，按照坍落度每增大20mm，砂率相應增加1%來進行計算。另外，當坍落度大于60mm或者是小于10mm的混凝土或是摻雜外界混合物的混凝土時，其砂率的計算要通過實驗來進行確定。

另外，混凝土確定的初步配合比中，參數是根據經驗公式和圖表確定的，不一定符合和易性的要求，所以要通過試配來調整初步配合比，根據表中所規定的數量選取混凝土的各種材料，攪拌均勻后測定坍落度，并查看其粘稠性和保水性，當坍落度不能滿足要求時，或粘稠性、保水性達不到要求時，應在保證水灰比不變的條件下相應地調整用水量和砂率，直至符合標準要求為止。如表：

例如：某一工程施工項目，此工程項目