浅谈水利工程施工中混凝土配合比控制策略

杨培金

【摘要】社会的现代化建设进程不断加快，各种各样的建设项目兴建并且得到长足发展，水利工程的建设就是一个典型的例子。尽管国家已经出台了一系列技术标准、规程规范施工，但是鉴于水利工程自身的复杂性和难度，再加上施工阶段的违规操作，就很容易出现质量隐患。为了解决这些问题，就需要从多个方面着手处理。

【关键词】水利工程；混凝土；配合比

1、混凝土配合比概述

1.1配合比设计的基本要求

1）混凝土强度必须高于混凝土结构的强度要求；

2）符合施工工艺要求的混凝土耐久性；

3）满足施工方法对和易性的要求；

4）保证技术可行、经济性原则，降低水泥用量。

1.2配合比设计的步骤

配合比设计是一个相对比较复杂的过程，首先按照标准去计算、试配、调整出一个基准配合比，通过验证后，再根据工地特点调整出施工配合比。配合比的设计过程，可以按照4个不同阶段划分，具体分为：初步计算配合比、基准配合比设计、试验室配合比设计和施工配合比设计。第一，根据工程对混凝土强度的要求及施工工艺对和易性的要求，按照规定的计算过程，初步计算出一个配合比。再在初步计算配合比的基础上，通一系列过试配、检测、调整、验证、修正等过程，得出的配合比称之为基准配合比；试验室配合比是在基准配合比的基础上得出的，水灰比值增大或减小一定量和基准同时进行混凝土配制，选择出满足强度等级要求和其他要求的最优水灰比；再把试验室配合比应用到具体工程上时，根据工地条件的不同，特别是砂石的具体情况，对配合比进一步调整，得出施工配合比。

1.3配合比设计的参数

设计混凝土配合比，实际上就是设计出配合比的基本参数，主要是水泥、砂、碎石、水等4种材料的用量，即水灰比、单位用水量、砂率、水泥用量、用砂量、碎石用量等。实际过程中只用计算出其中任意三个参数既可，一般选择单位用水量、水灰比、砂率。在设计混凝土配合比的过程中，如何正确地设计出其中三个参数，是设计配合比的主要问题，只要有了其中3个参数就可以得出配合比的所有参数。

确定其中任意三个参数的基本原则是：在保证满足混凝土拌合物的坍落度和混凝土结构的强度等级时，计算出水灰比；根据水灰比，再在保证混凝土拌合物的设计坍落度值时，计算出单位用水量和砂率。

我们设计配合比的水灰比时，第一，考虑混凝土结构的设计强度等级，让水灰比值尽量小一些；第二，考虑结构环境影响对耐久性的要求，确保最大水灰比值和最低水泥用量可以满足要求，通常是先适当提高水泥用量，因为这样混凝土的表观密度就会相应提高，而密度高的耐久性也肯定会好；考虑到混凝土的强度和耐久性在一定程度取决于水灰比，水灰比就应该取小值；通常设计配合比时，在混凝土强度和耐久性满足工程需要的前提下，水灰比相应提高，这样可以降低水泥用量，具有较高的经济性。确定砂率的过程，主要考虑两个方面，第一是混凝土坍落度要求，第二是水泥用量。水灰比和水泥用量保持不变的情况下，首先取坍落度最大时的砂率，其次是取混凝土黏聚性和保水性较好时的砂率，取两者最优砂率，然后经过试验室试拌检测坍落度，确保满足施工和易性要求。通常只要混凝土工作性满足施工要求，最好取砂率较小值，这样可以达到降低水泥用量的目的。

2、水利工程混凝土配合比的控制

2.1对混凝土的配制强度进行确定

在配制混凝土的时候首先要确定混凝土的强度，在此基础上才能确定各种材料的比例。通常在水利工程施工过程中要求的普通混凝土配合比强度保证率不低于95%。在配制混凝土的时候必须要满足一定的基本原则，例如强度要满足工程要求，同时要确保混凝土的附着性、密实性等良好。

2.2对用水量及水胶比进行确定

水是混凝土配制过程中的一种重要原材料，水的比例直接影响混凝土凝结性，在混凝土配制过程中有的施工人员为了简便，并且获得较大的坍落度，一般在混凝土配制过程中加入的水较多，水分太多会导致混凝土凝结性不高，出现裂缝等问题，加上现场施工质量管理问题，经常导致水灰比失调。在混凝土配制过程中，水的多少会直接影响混凝土的质量和性能。在配制混凝土过程中由于用水量太大导致混凝土质量问题的要及时进行处理，找到问题成因，对问题进行控制。

2.3对混凝土砂率进行确定

配比只有在合适的砂率下，混凝土才能达到理想的性能。确定砂率的原则是：在保证混凝土拌合物具有的粘聚性和流动性的前提下，水泥浆最省时的最优砂率。在水泥浆数量一定时，砂率过大，骨料的总表面积及空隙率都会增大，需较多水泥浆填充和包裹骨料，使起润滑作用的水泥浆减少，混凝土的流动性减小。砂率过小，骨料的空隙率增加，不能保证在骨料之间有足够的砂浆层，也会降低混凝土的流动性，并会严重影响粘聚性和保水性，容易造成离析、流浆等现象。因此，在用水量、水泥用量一定时，混凝土具有较好粘聚性和保水性的条件下，混凝土具有最大流动行时的砂率为合理砂率。当采用合理砂率时，在用水量和水泥用量一定的情况下，能使混凝土拌和物获得最大的流动性且能保持良好的粘聚性和保水性。合理砂率随骨料种类、最大粒径和级配、砂子的粗细程度和级配、混凝土的水灰比和施工要求的流动性而变化，需要根据实际施工条件，通过试验来选择。

2.4对配制过程进行控制

配制过程也会影响混凝土配制质量。由于施工现场有积水，在生产现场堆放的各种砂石、水泥等，其实际的含水量是在不断变化的，有的施工人员根据目测方法对现场砂石的含水量进行判断，这种做法是十分不准确的，会影响混凝土的配合比。在实际施工过程中要加强对生产现场的管理，对于各种堆放在施工现场的原材料，例如砂、水泥、碎石等，超过了配比标准的时候要进行相应处理，在配制之前要对各种原材料进行冲洗，并且按照规定的要求对各种原材料的含水量进行检测，调整混凝土配制过程中的用水量，并相应地调整石、砂的用量，提高混凝土配制水平。

3、结语

相关工作人员需要做好施工前的准备工作，同时把握水利工程施工中混凝土配合比控制要点，包括工程理论配合比的确定、现场施工混凝土配合比的确定、调节计算施工配合比的措施等等；在此基础上，抓住施工配合比现场控制要点，按照规范进行检验、检测，严格按照配合比进行称量，保证配合比的准确性。

参考文献：

[1]姜炬旺.水利工程施工中混凝土配合比控制问题探析[J].建材与装饰，2015（50）：269.

[2]蔣昆明.水利工程施工中混凝土配合比控制策略探析[J].科技展望，2016，26（06）：317