淺析普通混凝土配合比設計方法

韶關市廣廈工程檢測有限公司 512000

摘要：混凝土設計、生產與運用的最關鍵程序之一就是混凝土配合比設計。隨著混凝土技術的發展，普通混凝土應用的材料區域從之前水泥、石子、砂子與水4種組分，漸漸發展變成由外加劑、摻和料等材料構成的幾種組分砼。包含了粉煤灰混凝土、高強高性能混凝土和抗凍、抗滲混凝土等。所以，混凝土配合比的設計經過也愈來愈復雜。

關鍵詞：混凝土；配合比；設計

引言：

隨著中國城鎮化建設的快速發展，混凝土在建設中應用愈來愈普遍。因此在建筑經過中對混凝土的研究，變得特別關鍵與必要。混凝土是由水泥、細骨料砂子、粗骨料石子及水等構成，混凝土中每一種材料之間的比例關系稱為混凝土的配合比。關鍵的參數為水膠比，砂率，用水量。混凝土隨著科學的持續發展，其用途也愈來愈普遍。

1.混凝土配合比設計

1.1混凝土配制強度

fcu，o= fcu，k+1.645σ（1）

式中：fcu.K―設計需求的混凝土強度等級，Mpa、1.645―強度保證率為95%的保證率系數、σ―混凝土強度規范差，σ值能依據施工企業歷史統計文件依照公式計算，如果沒有歷史統計文件，能依照表選取：

σ值顯示著一個單位的施工業務水平，愈低，說明其愈穩定的施工質量控制。對于一個施工企業而言，我們要把平時施工的σ值統計出來，從而可以依據本身的施工水平更加正確地決定施工時的適當水泥用量，提升企業經濟效益。

1.2確定水灰比

W/C W/C=A× fc /（fcu+A×B× fc）（2）

fc―水泥現實強度，Mpa；A、B―回歸系數，能經過試驗確定，如果不能經過試驗確定，能依照下選取：碎石：A=0.48、B=0.52；卵石：A=0.50、B=0.61。

因為施工工期限制，fc值常常是依據水泥的3d試驗值來推測，28d的現實值fc28=x fc3，x值依據水泥生產廠家的最近文件統計確定，到fc28值出來時再實施相關的調整；或者依照fc=rc×fcb計算，rc要依據水泥生產廠家的最近資料統計確定。

1.3確定用水量W

依照施工要求的混凝土拌合物坍落度指標，能憑之前的施工經驗選用，或依據所用骨料類型與規格查得，之后依照估計的用水量試拌混凝土拌合物，測其坍落度，坍落度如果跟要求不相符，要合理調整用水量（維持不變的水灰比），再作試驗，直到跟要求相符為止。用水量系使用中砂時的平均取值，使用細砂時，每立方米混凝土能增加5～10kg的用水量，使用粗砂時能減少5～10kg；摻用各類外加劑或摻合物時，要相應的調整用水量。

1.4砂率的確定

適當砂率受很多原因影響，一般是先憑現實經驗或參考經驗圖表實施初步估計，之后依照初步估計的砂率拌制混凝土，實施和易性試驗，經過調整確定。在條件允許或確有需要時，能選多個砂率，在用水量與水泥用量一樣的條件下拌制多組不一樣砂率的混凝土拌合物，測出每組的坍落度值，同時檢測其粘聚性和保水性，作出坍落度和砂率關系曲線，這樣來找出最合理的砂率值。

2、普通混凝土的配合比計算過程參數的選擇

2.1 水灰比依照《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55-2000）的需求，普通混凝土配合比的計算經過包含配制強度的確定、水灰比的計算、砂率和單位用水量的選取等經過。以上的計算是以鮑羅米公式為根據的，就是認為混凝土的強度和灰水比成線性關系，水灰比愈小，就愈高的。但我們發現混凝土超過C60強度之后，就不復存在這個線性關系。因此在規程中就對鮑羅米公式做了限制，混凝土超過C60的就不用鮑羅米公式計算水灰比。

2.2 粉煤灰摻量粉煤灰配合比設計關鍵用的是超量系數法。在工地上常常為粉煤灰的摻量問題出現一些爭論，很多人認為粉煤灰的摻量就是用粉煤灰量除以水泥用量，例如每方混凝土用了330kg水泥，用了80kg粉煤灰就認為粉煤灰為80/330=24%的摻量，現實上還要思考超量系數。如果為1.2的超量系數，那么粉煤灰就要為80/1.2=67的用量，為67/（67+330）=17%的摻量，這樣依次類推。

2.3外加劑的摻量要配合比設計中，外加劑的摻量怎樣選取也是一個非常復雜的經過。通過幾年的實踐，筆者認為外加劑的摻量要依照下面方法選取。減水類的外加劑，要依照所有粉體材料的總量來摻加。像泵送劑、減水劑等等；對水泥的凝結時間、發展強度、耐久性能有影響的外加劑，其要以水泥用量的百分比來摻和摻和量。所有與配合比設計經過也要包含外加劑組分的設計。例如某種緩凝型的減水劑，是以水泥用量來摻加的外加劑的緩凝成分，如果用于摻加有粉煤灰的混凝土，要讓混凝土達到必然的減水效果，就一定要依照照膠凝材料的總量來選取外加劑摻量。

3、混凝土配合比確定及試拌調整

不管是使用抗壓強度還是抗折強度為設計指標，我國的配合比設計程序很多如下：依據設計需求選定項目所用原材料；決定配制強度與耐久性指標；計算或選擇水膠比；單位用水量的確定；礦物摻合料與外加劑用量的計算；粗細骨料用量的計算；確定計算配合比。

計算配合比要經過試拌測試并讓拌合物性能要求得到滿足；不論假定用水量怎樣，一定要達到坍落度或擴展度需求；達到要求的含氣量；測試現實容重；試驗室要認真查看混凝土工作性、抗離析性能與抹面性能。

隨后，要依據下面程序實施配合比調整：（1）單位用水量依據調整后凈用水量重新計算；（2）假如沒有得到所要含氣量，針對要求的含氣量要重新估計外加劑用量；（3）依據假定容重與實測容重之比實施調整，以確保混凝土產量。

混凝土配制強度要依照下式計算：

fcu，0≥fcu，k+1.645σ

fcu，0——混凝土配制強度（MPa）；

fcu，k——混凝土立方體抗壓強度標準值（MPa）；

σ——混凝土強度規范差（MPa）。

4、在生產配合比的調整和施工控制中要注意的問題

4.1嚴格掌控混凝土施工時的用水量：在現實施工中，操作者為方便施工，用水量擅自增加而不管強度是不是可以達到要求；再加上不到位的現場管理，缺乏嚴格控制的水灰比，讓混凝土現實用水量大于理論用水量，從而造成降低混凝土強度。

4.2配合比調整生產時，要正確測量現場砂、石的現實含水量：試驗室決定的配合比要依據現場砂、石的含水量作進一步調整后才能應用。現實施工中廣泛存在未正確測量，而是只目測估計砂、石的現實含水量的情況，這樣做會造成生產配合比不正確，從而影響混凝土性能。

4.3要正確計量砂、石材料：很多施工企業在施工時貪圖方便，骨料重量沒有正確計量，而是用車粗略控制，從而造成了砂、石材料用量的偏差。這樣做的后果將直接影響混凝土的性能。

5、結語：

合理的配合比設計要在跟有關標準相符給出的包含強度、耐久性、均勻性、和易性、滲透性與經濟性等要求的前提下，確定各類成分的用量，得到最經濟與適用的混凝土。但設計者也要結合項目現實來加以思考，廣大混凝土技術工作者在設計配合比時要對項目構造充分熟悉，掌握透徹混凝土的原材料，只有充分思考了項目的經濟性和安全性，才可以設計出適合這項目的最好混凝土配合比。

參考文獻：

[1] 蘇德利.混凝土配合比設計手冊[J].中國建筑工業出版社.2012-11-01.

[2] 普通混凝土配合比設計規程JGJ55-2011[J].中國建筑工業出版社.2012-12-01.