混凝土配合比设计方法的比较与分析

2020-11-27段俊伟

建材发展导向 2020年11期

段俊伟

（盂县顺捷商品混凝土有限公司，山西阳泉 045100）

混凝土配合比设计中的各种注意事项，不仅要按照国家标准来施行规范各种指标和掺量限制，而且必须思考其他因素例如环境带来的影响。我们在平时工程作业时就应该积极收集研究配合比数据规律。以便给未来行业工作提供实践经验，也为了给同行提供实际数据参照，更为了复兴我国工程事业。

1 混凝土配合比设计原则

一般情况下，施工单位在设计混凝土配合比时，都会根据混凝土中的水泥性质来确定。水泥是混凝土组合原料中占比最大的材料，并且在混凝土配制过程中可以有效融合各种外加剂、砂石以及若干矿物粉体材料，进而形成一种胶状的浆体，形成较高强度的完整混凝土结构。所以在设计混凝土配合比时，前提条件就是要保证水泥用量均匀性，并且控制好混凝土的搅拌速度，使砂石能够充分与浆体融合。

因此，必须合理设计混凝土配合比，具体可以按照以下几点设计原则来进行：⑴由于混凝土材料是由多种物质复合所制，所以在进行配合比设计时，相关施工人员就要对胶结材料体积、外部空气体积、砂体积、石块体积等进行科学精准的计算，进而根据计算结果来确定各组成原料的用量，这样才能提升混凝土设计的合理性，为日后顺利开展工程施工打下良好的基础。⑵在混凝土材料中，水泥的占比最大，对整体施工质量以及整体混凝土结构的应用性能的影响也是十分大。

2 对混凝土配合比过程中的一些技术要求进行阐述

2.1 水泥的选择

混凝土质量效果的优劣主要来自产生胶结作用的水泥的影响。选取水泥的过程中，需按重要性以当地、信誉高、产量大的先后顺序选择厂家，再由施工单位对设计工作中相关因素进行匹配，选出条件合适的水泥。如果没有选取恰当的水泥，混凝土的质量效果会大打折扣。若误使得强度较低的水泥代替强度较高的混凝土，由于水泥会加大用量，这就造成更大的混凝土伸缩量，最后导致较差的混凝土耐久性；反之，则会降低密实性以及和易性。

2.2 粗集料的选择

在满足粗集料有优良的级配的同时，还要对其的密度和强度严格要求，保证两者处于较高水平，且应该具有较少的含泥量和针片状。影响水泥混凝土的强度与和易性的因素有很多，其中级配是集料使用中地位极高的一项技术指标。

2.3 细集料的相关处理

由于砂对水泥混凝土的质量效果影响十分明显，就需要首要选择级配更优的河砂。至于中砂的级配，应集中在2.5至2.8的范围内才算合理。此外，在细沙表面积相对大且强度一致的情况下，若加入更多的水泥，裂缝出现的概率也会加大，由此带来混凝土路面施工成本上升，后期保养修护难度加大的后果。

2.4 拌和用水注意事项

用于拌和的水通常为地下水或者饮用水，除了要对其PH值、不溶物及可溶物进行检测，还需要分析其中氧化物、硫酸盐、硫化物等成分。

2.5 外加剂作用及选用

要使得水泥混凝土的性能水平得到更高的提高，一般需要在混凝土的拌合过程中加入适量的外加剂。通常，外加剂的加入占比应低于水泥总质量的百分之五。外加剂的合适选用，将有效改善施工条件。

3 混凝土配合比的设计方法与步骤

混凝土的配合比应根据原材料、设计强度等级、耐久性以及施工的工作性能要求，通过计算、试配和调整等步骤综合确定。

1）根据结构物设计要求和施工工艺要求，计算其混凝土的配制强度和水胶比，并对照相关规范能否符合要求，并确定各参数；2）计算用水量、胶凝材料，掺合料和水泥用量；3）根据粗骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求确定砂率。粗集料空隙率和砂的粗细程度对砂率的影响较大；4）粗、细集料的用量确定。粗集料一般是多种单粒级配或连续级配通过一定的掺配比例组成需要的连续级配，并能使粗集料的空隙率最小；5）配合比的试配调整确定。混凝土配合比应在计算的配合比的基础上进行试拌，通过调整配合比的一些参数使混凝土的工作性能符合设计要求，确定外加剂的掺量和适用性，在试配的基础上进行强度试验，绘制强度和胶水比的线性关系图或插值确定大于配制强度对象的水胶比，并进行相关耐久性试验验证，最终确定配合比；6）特殊混凝土设计抗渗混凝土在抗渗混凝土中应该选用连续级配的粗集料，水泥应选用普通硅酸盐水泥，细集料应该使用中砂。混凝土中砂率应控制在三十五到四十五的百分比之间，胶凝材料的用量应大于三百二十千克；7）用量控制大体积混凝土较为常用的两种矿渣硅酸盐水泥，分为低热型和中低热型，且应该根据规定中的数值来检测3d及7d时水泥的水化热，其中细集料须使用中砂，粗集料为连续级配的。