浅谈C50混凝土配合比设计与施工注意事项

白海霞

【摘 要】随着试验检测中心承担局属范围内的养护维修工程和外单位委托各类混凝土配合比试验检测任务的增加，各类混凝土配合比的设计工作量越来越多，本人作为负责混凝土配合比试验的一名试验员来说，根据总结的各类混凝土配合比设计经验，低标号混凝土配合比强度较容易达到设计要求，能够满足各项要求，各类高标号混凝土（尤其是C50混凝土）普遍运用于各级公路桥梁的上部构造中，由于混凝土配合比设计不合理，施工配合比控制不严格，引起混凝土的强度不合格、收缩裂缝、外观等质量缺陷的现象常有发生，同时造成施工成本增加。根据本人以往混凝土施工经验及今年在进行张掖循环经济示范园项目平易河桥C50混凝土配合比设计及试验过程中总结的一系列数据，主要论述了C50混凝土在原材料的选择及配合比确定时注意的要点、施工中应注意的控制、供C50混凝土使用时参考。

【关键词】C50；混凝土；质量；注意事项

1 原材料

1.1 集料

1.1.1 细集料

细集料砂的质量好坏对C50以上混凝土工作性起着相当重要的作用。在张掖地区建议优先选用黑河中的河砂，该砂比较洁净，砂当量大，而且砂中有害成分少，但需要注意的是个别生产商使用的筛孔较大，导致超粒径现象严重，必要时得进行复筛。其次建议选用山丹皇后河砂，该砂洁净、级配均用，无超粒径现象，但运距较远，成本较大。

在高标号混凝土的配制中，选用砂的细度模数宜控制在2.5以上，因为细度模数太小时，拌制的混凝土太粘稠，施工中难于振捣，容易造成漏振、蜂窝、麻面等现象，尤其是在上部结构预制中，波纹管之间间距较小，混凝土拌合物太粘稠，就无法下到波纹管之间，极易形成空洞。而且细度模数太小时，为了满足相同和易性的要求，必须增大水泥用量。这样无形中就增加了混凝土的成本，也影响混凝土的技术性能，如混凝土的耐久性、收缩裂缝等。但砂也不能太粗，因为砂太粗容易引起新拌混凝土的运输浇筑过程中离析及保水性能差，从而导致施工中出现各种内在质量及外观质量。根据试验数据，C50混凝土用砂的细度模数控制在2.5～2.8之间最佳。

1.1.2 粗集料

粗集料的强度、颗粒形状、表面特征、级配、杂质的含量、吸水率对C50混凝土的强度有着重要的影响。粗集料的颗粒形状、表面特征对C50以上混凝土的粘结性能有着较大的影响。在配制C50混凝土时，应优先选取大型石料生产设备（必须是反击破设备）生产的碎石，其破碎面多，针片状含量少，极易形成较稳定的骨架结构，但需要注意的是在母材的选取上也相当重要，严禁使用风化、腐蚀的石料做为母材，必须对母材经轴心抗压强度试验合格后方可进行破碎加工。张掖地区黑河石料厂生产的碎石都是卵石破碎，强度很高，但石料间的内摩擦角小，一般配置高强度混凝土建议采用马莲沟或者大瓷窑生产的片石进行加工碎石，确保混凝土强度。

1.2 水泥

在水泥的选取上全省优先选用永登水泥厂生产的祁连山P.I52.5水泥，由于该水泥厂生产的水泥质量比较稳定，强度波动越小，在全省的各大项目上都是用该水泥厂的水泥。其次选用张掖山丹水泥厂生产的铁骑牌P.O42.5水泥也比较稳定。

1.3 外加剂

配置C50混凝土所用的外加剂主要是高效减水剂，高效减水剂一般采用山西黄腾牌的高性能减水剂，因为通过对比试验发现该减水剂各项指标都比较稳定，而且有利于控制早期水化，混凝土拌和物坍落度损失小。

2 配合比的设计

2.1 配合比的计算

2.1.1 试配强度的确定

通常C50混凝土施工配制强度要求≥60MPa，其计算式如下：

fcu，0 =fcu，k+1.645σ

式中

fcu，0——混凝土的施工配制强度，MPa

fcu，k——混凝土的设计配制强度，MPa

σ——施工单位的混凝土强度标准差，如无近期同一品种混凝土的统计资料取6MPa

2.1.2 水灰比的确定

C50混凝土宜采用以下0.31、0.34、0.37、0.40、0.43五个水灰比进行试拌，来确定最佳水灰比。通常采用0.37作为基准水灰比。

2.1.3 用水量的确定

根据石料的粒径，高效减水剂的减水率及掺量来确定，一般坍落度为75-90mm时，用水量宜控制在145-160kg/m3，坍落度在170-200mm时，用水量宜控制在160-170kg/m3。

2.1.4 砂率

坍落度在75-90mm时，宜取0.28-0.33。坍落度在170-200mm时，宜取0.37-0.40。

2.1.5 砂、石用量

按绝对体积法计算。

2.1.6 准确测量容重，根据实测调整配比。

以上述配合比为基准，对掺量按照一定掺量由低到高进行掺配，经试拌成型，测定土28d立方体抗压强度及其工作性，主要材料用量及检验指标。

3 C50混凝土配合比使用过程中注意事项

通过大量的试验数据表明，试验成功的配合比设计，在施工过程中由于种种原因导致混凝土强度及外观质量不能满足设计要求的现象时有发生，所以我认为要更好的控制混凝土施工质量，需要做好以下几个方面：

3.1 含水率及用量适当调整

由于C50混凝土多用于上部结构，钢筋比较密集，而且波纹管之间间距较小，在施工中为保证混凝土和易性符合施工要求，需将混凝土含水率及用量做适当调整（保持水灰比不变）。但好多施工单位在操作过程中为了方便施工，擅自增加用水量，部分试验人员责任心不强，管理不到位最终导致混凝土强度降低。因此，在现场要严格控制用水量，没有试验人员的指示，严禁私自增加用水量。

3.2 砂、石材料应准确计量

在施工现场配备的配料机都具有自动称重功能，计量精度基本满足施工要求。在施工中，现场试验人员调整好配合比后因将电脑柜上锁，严禁其他人员进行调整。

3.3 水泥用量适当

在C50混凝土配合比设计时，并不是水泥用量越高就越好，而是要求在满足混凝土的流动性、强度要求的前提下节约水泥，降低成本是混凝土配合比设计的一项基本原则，因为混凝土中水泥用量过多不但不经济而且在混凝土凝结硬化过程中增大体积收缩会造成混凝土开裂，给混凝土结构带来危害，不利于混凝土结构物的使用耐久性。反之，并不是混凝土中水泥用量越少越好，因为每立方米混凝土的水泥用量都是通过公式计算并经过了试配而得来的。但为什么还有每立方米混凝土不少于一定数量的规定呢？这主要是为了保证混凝土的耐久性提出的。

3.4 注重经济效益

经济、节约是当前社会发展的共同要求。在混凝土配合比设计中，应综合考虑材料调配、混凝土的使用部位、工作质量等多方面的因素，应切合实际，根据当地原材料情况、运输距离及施工工艺的先进程度进行配合比设计，不能一味的为了提高混凝土的强度舍近求远，要结合工程实际情况，做好配合比的验证工作，在施工中发现问题随时调整，在保证混凝土强度的同时确保混凝土的耐久性。

4 结语

总之，通过今年在工作中一系列的试验和总结，本人认为要做好设计配合比需要充分考虑以下几点：一是，要注重混凝土配合比的严谨与质量，也就是必须满足设计要求；二是，混凝土配合比一定要具有良好的施工性能，即工作和易性；三是，混凝土配合比要保证一定的耐久性；四是，混凝土配合比在满足以上几点的同时要争取做到节约成本，降低水泥用量，一定要摆脱一个误区就是水泥越多越好，强度越高这样的观念。只有做好以上几点，才能做到严格控制C50混凝土从配合比设计并且在施工中应严格控制、及时调整才能保证混凝土的施工质量。

【参考文献】

[1]JGJ55-2011 普通混凝土配合比设计规程[S].

[2]JTG/T F50-2011 公路桥涵施工技术规范[S].

[3]GB 50119-2003 混凝土外加剂应用技术规范[S].

[责任编辑：汤静]