混凝土配合比設計和性能試驗研究淺析

摘要：對混凝土工程而言，配合比設計的得當與否，直接影響著工程的造價與工程質量，本文以引漢濟渭工程三河口水利樞紐工程碾壓混凝土配合比設計為例，從設計思路、摻配試驗、配合比設計等幾方面對配合比進行論述。

關鍵詞：混凝土；配合比設計、性能試驗；研究及控制措施

一、前言

三河口水利樞紐為引漢濟渭工程的兩個水源之一，是整個調水工程的調蓄中樞。工程地處陜西省漢中市佛坪縣與安康市寧陜縣交界的子午河中游峽谷段，樞紐壩址位于佛坪縣大河壩鄉上游約3.8km處，樞紐主要由大壩、壩身泄洪放空系統、壩后泵站、電站和連接洞等組成；通過配合比設計和試驗研究工作，確定出滿足規范要求的混凝土原材料，滿足設計技術要求、優化的混凝土配合比，為設計混凝土原材料的選擇和料場的選擇提供依據，為大壩設計提供技術資料的充分依據。

二、設計思路

依據“陜西省引漢濟渭工程三河口水利樞紐碾壓混凝土拱壩混凝土配合比試驗任務書”及相關規程、規范、技術標準要求，混凝土配合比設計時，從以下幾方面考慮：

1、在滿足混凝土設計技術指標要求的前提下，盡量選擇較大的粉煤灰摻量，從而降低混凝土的水化熱、內部溫度，減少混凝土裂縫；

2、通過試驗，確定出和易性、抗分離性、均勻性好、施工性能優良的混凝土配合比，減少混凝土產生不均勻的收縮而引起的裂縫；

3、根據以往混凝土配合比試驗研究和現場施工經驗，試驗時混凝土VC值選為（2～4）s；

4、采用系列水膠比設計法進行試驗，選取擬采用的水膠比進行混凝土其他性能指標試驗。

三、摻配試驗

1、試驗用原材料均由委托方提供或指定，運至中國水電十五局測試中心，經檢測，試驗用水泥、粉煤灰、外加劑、砂石骨料等均符合相關規范、規程要求，可用于本次混凝土配合比設計。

2、用水量和砂率選擇試驗

（1）、用水量選擇試驗

混凝土用水量是在滿足混凝土施工和易性要求的前提下，確定單方混凝土最小用水量。用水量大小主要受水泥品種、摻合料品種、外加劑的性能和摻量、骨料的形狀、級配和砂率等諸多因素影響，用水量選擇試驗結果見表1。

（2）、砂率選擇試驗

砂率的大小直接影響混凝土的施工性能、強度及耐久性。砂率過大，拌和物干澀，混凝土難于碾壓密實，強度低，耐久性差；砂率過小，砂漿不足以填充粗骨料空隙、包裹粗骨料顆粒表面，最佳砂率選擇試驗結果見表2

根據表2、表3試驗確定：碾壓二級配混凝土W/C=0.45時，單位用水量105kg，砂率選擇為35%；三級配W/C=0.45時，單位用水量95kg，砂率選擇為31%。

四、混凝土配合比設計

1、配合比設計與性能研究

1.1、采用系列水膠比的設計方法，成型抗壓試件以14d、28d、90d三個齡期為主。

2、混凝土拌合物及性能見表3

經分析回歸計算得知，粉煤灰摻量50%時，碾壓二級配C25W8F150混凝土水膠比0.46時，可滿足混凝土配制強度；碾壓三級配C25W6F100混凝土水膠比0.45時，可滿足混凝土配制強度。

3、混凝土的其他性能指標試驗均滿足相關技術指標要求，在此不再累述。

五、結語

影響混凝土工程質量的因素很多，涉及面較廣，是一個系統工程，實際工作中需要從以下幾方面抓起：

1、不僅要有合適的配合比，還要及時對計量系統進行檢定，確保稱量準確，從混凝土拌合、運輸、澆筑、養護等方面優化施工方案。

2、嚴把進貨質量關，通過招標，擇優選取合格供應商，堅持對進場原材、成品、半成品材料見證取樣、復檢工作，堅決禁止不合格的材料使用到實體中。

3、人的因素，往往在實施過程中起舉足輕重的作用，施工人員來自四面八方，素質參差不齊，通過培訓工作，增強全員的質量意識和服務意識。

4、建立健全管理制度，使做到有章可循，俗話說：“無以規矩不成方圓”就是這個道理。

參考文獻

[1]《陜西省引漢濟渭工程三河口水利樞紐碾壓混凝土拱壩混凝土配合比試驗任務書》；

[2]《水工混凝土試驗規程》中華人民共和國水利部發布，SL352-2006；

[3]《水工碾壓混凝土試驗規程》中華人民共和國能源局發布，DL/T5433—2009；

[4]《水工混凝土配合比設計規程》中華人民共和國國家發展和改革委員會發布DL/T5330—2005；