高標號混凝土配合比設計注意事項研究

(平魯區住房保障和城鄉建設管理局， 山西 朔州 036800)

如今，隨著我國工程建設的發展，高標號混凝土得到了廣泛的應用，并取得了比較理想的應用效果。高標號混凝土的應用，不僅可以降低由于徐變而引發的應力損失，而且還可以有效提高抗裂能力與局部承壓能力，提高混凝土的耐用性。但是，高標號混凝土配合比設計過程中，由于涉及到的內容比較多，需要對其注意事項進行全面、系統的分析，以期更好的提高高標號混凝土配比的有效性，為工程施工的順利進行提供保障。

1 高標號混凝土配合比設計前期準備工作

（1）了解和掌握工程設計圖紙對高標號混凝土的要求，如結構件截面的大小、強度和耐久性要求、鋼筋布置的疏密，并對石子粒徑的大小及水泥品種等參數給予綜合考慮；（2）了解高標號混凝土施工工藝，明確輸送、澆筑的具體流程，根據工作性質和凝結時間來確定高標號混凝土配合比，并選擇針對性的外加劑及摻量；（3）了解是否存在特殊要求，以此來確定粗骨料粒徑的大小和所用水泥的品種；（4）了解施工材料的品種、供應能力和質量，并在此基礎上來科學、合理選擇設計參數，以實現對高標號混凝土配合比的有效設計。

2 原材料

2.1 集料

2.1.1 細集料

在C50以上高標號混凝土中，細集料砂的質量起到了決定性的作用，對于張掖地區其細集料的選擇要滿足如下要求：（1）優選黑河中的河砂，其中所含有的有害成分比較少，而且砂當量大、潔凈，但是可能由于篩孔較大，從而出現比較嚴重的超粒徑現象，從而影響高標號混凝土配合比質量。（2）可以選擇山丹皇后河砂，其級配均勻、砂潔凈，不存在超粒徑現象，但是需要長距離運輸，投入成本比較大。因此，在對高標號混凝土進行配制時，最好將細集料砂的細度模數維持在2.5以下。但是，并非細度模數越小越好，如果太小會增加混凝土的粘度，不利于后續施工的順利進行，而且極易誘發蜂窩、漏振、麻面等不良問題。在上部結構預制施工階段，當遇到波紋管間距較小的情況，如果混凝土拌合物太粘稠，會使預制好的混凝土無法達到波紋管之間，這樣就有可能誘發空洞現象，影響混凝土的施工質量。要想更好的確保高標號混凝土的易性和性，則需要增大水泥用量，但是其不僅會導致混凝土的成本提高，而且還會對混凝土的耐久性產生不利影響。因此，在進行高標號混凝土配制過程中，要求將細集料砂的細度模數調整至2.5-2.8范圍內即可。

2.1.2 粗集料

通常情況下，粗集料的表面特征、顆粒形狀、粒徑大小、雜質含量往往會對高標號混凝土的性能和強度產生或多或少的影響，同時表面特征、顆粒形狀會對高標號混凝土的粘結性能產生影響。此時，在高標號混凝土配制階段，最好借助大型石料生產設備來對粗集料進行破碎，以期得到具有破碎面多、針片狀少的粗集料，從而獲得相對比較穩定的骨架結構。然而該過程中，還需要重視母材的選擇，最好不要選擇腐蝕、風化的石料，并按照要求對母材進行軸心抗壓強度試驗，滿足施工標準后才可以投入使用。對于張掖地區而言，主要是選擇卵石進行破碎處理，以確保其強度和性能要求，但是石料間的內摩擦角比較小，因此在進行高標號混凝土配制過程中，需要選擇大瓷窯或馬蓮溝等地的片石進行碎石加工處理，這樣一來就能夠使高標號混凝土的強度得到有效提升，更好的滿足工程施工要求。

2.2 水泥

在水泥選擇過程中，最好優先選擇祁連山P.I52.5水泥，其水泥質量比較穩定，而且強度波動范圍比越小，可以更好的提高高標號混凝土質量。同時，還可以選擇鐵騎牌 P.O42.5 水泥，企業可以確保高標號混凝土的質量和穩定性。

2.3 外加劑

在進行高標號混凝土配制過程中，所選擇的外加劑主要是以高效減水劑為主，而山西黃騰牌是應用比較多的一類高性能減水劑，其具有非常穩定的性能指標，能夠對其早期水化現象給予有效的控制，并能夠對混凝土拌和物坍落度進行控制，有效提高混凝土性能。

3 高標號混凝土配合比設計

3.1 試配強度的確定

實際上，在高標號混凝土配制階段，一般要求混凝土試配強度超過 60MPa，推算公式如下：

fcu,0= fcu,k+1.645σ

式中: fcu,0表示施工配制強度，單位是MPa；fcu,k表示設計配制強度，單位是MPa；σ表示混凝土強度標準差，一般取6MPa。

3.2 水灰比的確定

對于高標號混凝土而言，在對其配合比進行設計時，需要類不同等級的水灰比進行試拌試驗，然后根據試驗結果來確保最佳水灰比，而0.37被認定為是高標號混凝土的最佳水灰比。

3.3 用水量的確定

通過對高效減水劑的減水率、石料摻量進行分析后，就可以得到用水量，通常情況下，當混凝土的坍落度需要控制在 75-90mm時，此時用水量為145-160kg/m3，如果坍落度為170-200mm時，需要將用水量控制為160-170kg/m3。

3.4 水膠比（W/C）的確定

根據設計強度標準和標準差，來對高標號混凝土配制強度進行計算，再根據水灰比公式就可以求得水灰比。同時，根據耐久性及施工環境，來選擇水膠比（W/C），一般為0.33。

4 高標號混凝土配合比設計時的注意事項

4.1 適當調整含水率及用量

通常情況下，高標號混凝土在上部結構工程施工過程中得到了廣泛的應用，由于波紋管間距比較小，因此在進行配合比設計過程中要確保混凝土和易性滿足工程特點，從而確保工程施工的順利進行。此時，還需要根據工程特點來對混凝土含水率及用量進行相應的調整，以期維持其水灰比保持不變。但是在具體操作過程中，大多數施工單位為了確保施工的順利進行，擅自增加用水量，從而降低混凝土強度。因此，在現場施工過程中，需要做好含水率及用量的調整工作。

4.2 準確計量砂、石材料

施工現場配料機一般具有自動稱重功能，以確保其精準度滿足施工要求。在進行高標號混凝土配合比設計時，需要準確計量砂、石材料用量，最好有計算機控制，嚴禁人為調整。

4.3 水泥用量適當

實際上，對高標號混凝土而言，需要對水泥用量給予科學、合理的控制，這樣可以有效節約水泥用量，從而達到控制施工成本的目的。實際上，水泥用量越多，不利于混凝土凝結硬化，甚至引發混凝土開裂，在一定程度上減弱了混凝土結構的穩定性和耐久性。當然也并非水泥用量越少越好，因此需要結合實際情況來對水泥用量進行控制，以確保其整體性能。

4.4 要保證質量和經濟效益

在設計高標號混凝土配合比過程中，要想確保其強度要求，則需要按照相關規范和標準來對其進行設計，在試配滿足要求后才可以開展后續施工。如果未達到標準要求，則需要適當的增加水泥量，但是同樣要考慮到調配、材料及工程的經濟效益問題。通常情況下，如果水泥用量過多，將會誘發混凝土收縮裂縫的產生，從而提高其施工成本。為了使上述問題得到改善，則需要施工單位配制出不同的配合比，同時，還要根據施工現場、施工要求、評定方式等來調整和優化高標號混凝土配合比，以期得到最優的配合比參數。此外，高標號混凝土配合比設計人員還需要具備一定的業務水平和責任心，從而有效提高高標號混凝土性能和質量。

5 結束語

綜上所述，高標號混凝土在工程施工中得到了廣泛的應用，其不僅可以有效的節約成本，而且還能夠提高工程的整體進度和質量。但是，高標號混凝土配合比設計涉及多方面的知識，需要對集料、水泥、外加劑等給予綜合考慮，以確保高標號混凝土配合比更好的滿足工程施工要求。

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