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時間：2022-04-14 22:17:09
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中圖分類號： TU271 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
混凝土配合比試驗，就是利用工程實際所用的符合技術(shù)要求的原材料，在滿足施工和易性和設(shè)計指標(biāo)的情況下，通過試驗確定原材料之間的比例關(guān)系，更重要的是選用適合工程需要的混凝土外加劑品種、摻量，來改善混凝土性能，降低混凝土的造價，以達(dá)到經(jīng)濟合理的目的。從而選出滿足設(shè)計要求，施工性能良好，能夠保證工程質(zhì)量的最佳混凝土配合比。
我單位受中國水利水電第八工程局有限公司喀群項目部，對喀群三級電站混凝土配合比進(jìn)行了試驗。
混凝土配合比設(shè)計
配合比所用原材料為喀什多浪水泥廠生產(chǎn)P.O42.5，天然砂細(xì)度模數(shù)1.7，天然卵石，II級粉煤灰，高效減水劑FDN及引氣劑AER。
混凝土配合比設(shè)計是采用絕對密度法計算混凝土各項材料用量，粗、細(xì)骨料均以飽和面干料為準(zhǔn)。在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計時應(yīng)充分體現(xiàn)安全可靠、經(jīng)濟合理的原則，即在滿足設(shè)計指標(biāo)的情況下，還要考慮混凝土的工作性，以方便施工。
依照SL352-2006《水工混凝土試驗規(guī)程》（以下簡稱“規(guī)程”）進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計。
1、配制強度見下式：
fcu,0=fcu,k+tσ
式中：fcu,0--------------混凝土的試驗配制強度（MPa）
fcu,k -------------混凝土設(shè)計齡期設(shè)計抗壓強度（MPa）
t-----------------保證率系數(shù)，其值見“規(guī)程”表A.2.2
σ---------------混凝土抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)差,參照“規(guī)程”表A.2.4選用
根據(jù)SL352-2006《水工混凝土試驗規(guī)程》要求，混凝土強度保證率為95%，由表A.2.2查得保證率系數(shù)t= 1.645。根據(jù)A.2.4關(guān)于不同等級的混凝土取不同標(biāo)準(zhǔn)差，由上式可計算出配制強度。
表一配制強度表
2、水灰比見下式
卵石配合比回歸系數(shù)αa=0.48，αb=0.33
將其數(shù)據(jù)代入公式：W/C=αaƒce÷（ƒcu,o+αaαbƒce）
式中：ƒce——水泥抗壓強度，MPa
αa，αb——回歸系數(shù)
所以C20水灰比：W/C=0.48×42.5÷（26.6+0.48×0.33×44.3）
=0.61
C25水灰比：W/C=0.48×42.5÷（31.6+0.48×0.33×44.3）
=0.53
根據(jù)SL211-2006《水工建筑物抗冰凍設(shè)計規(guī)范》寒冷地區(qū)要求水灰比不得高于0.50。
由于C20ⅡF200W6和C25ⅡF200W6，強度相近，其他規(guī)格相同，所以采取聯(lián)合一體進(jìn)行試驗，根據(jù)以上計算結(jié)果及試驗經(jīng)驗，本次4個試配水灰比分別為0.50、0.47、0.45、0.41。
混凝土配合比試驗結(jié)果
混凝土拌和物及抗壓強度試驗結(jié)果：見表一
表一喀群三級電站混凝土配合比試驗結(jié)果
（二）混凝土抗凍試驗結(jié)果
本次試驗所進(jìn)行的混凝土抗凍試驗，是采用DL/T5150-2001中快速凍融試驗方法進(jìn)行。由初選混凝土配合比抗凍試驗結(jié)果可看出，其結(jié)果均符合設(shè)計要求，且有較大的富余量，即可認(rèn)為所推薦的混凝土配合比均符合F200抗凍設(shè)計要求。
（三）混凝土抗?jié)B試驗
混凝土抗?jié)B等級分別為W6，試驗方法按《水工混凝土試驗規(guī)程》DL/T5150-2001中逐級加壓法進(jìn)行。試驗結(jié)果表明，當(dāng)壓力分別加0.7MPa時，六個試件均未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。經(jīng)對試件劈裂后檢驗，其滲水高度為40mm~95mm，說明混凝土抗?jié)B性能較好。即可認(rèn)為混凝土抗?jié)B等級大于W6，符合W6抗?jié)B等級設(shè)計要求。
3推薦配合比
根據(jù)各混凝土配合比的抗壓強度試驗結(jié)果及配合比的抗凍及抗?jié)B結(jié)果，經(jīng)分析選擇配合比供施工參考選用。見表二
表二 喀群三級電站混凝土推薦配合比
4配合比設(shè)計應(yīng)注意的問題
4.1按照統(tǒng)計學(xué)原則，由于材料、拌和方法、運輸、灌注以及混凝土試樣的制作、養(yǎng)護(hù)和測試等各方面發(fā)生的波動，為保證達(dá)到工程設(shè)計強度滿足規(guī)范規(guī)定，混凝土設(shè)計強度必須有一定的富余。富余值應(yīng)與混凝土的生產(chǎn)控制水平相聯(lián)系，即由一定階段同規(guī)格混凝土的強度標(biāo)準(zhǔn)差決定。技術(shù)上要求的工作性與現(xiàn)場結(jié)構(gòu)類型、密實及運輸方式有關(guān)，要想優(yōu)化混凝土配合比就必須與現(xiàn)場施工工藝控制水平相聯(lián)系。在配比設(shè)計計算中，配制強度應(yīng)是試拌或施工的平均強度，因此，控制材料穩(wěn)定、計量精密、拌和規(guī)范是優(yōu)化混凝土配合比的前提和基礎(chǔ)。
4.2工作性是混凝土的重要性質(zhì)，混凝土拌和物的工作性通常用新拌混凝土的黏聚性、保水性和坍落度、擴展度以及它們的經(jīng)時變化來衡量。當(dāng)集料棱角、表面粗糙顆粒減少時，混凝土的工作性會有所提高。
4.3本配合比中粗、細(xì)骨料均以飽和面干狀態(tài)為準(zhǔn)，石子為經(jīng)篩分后的無超、遜徑及經(jīng)沖洗后含泥量達(dá)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)料，在施工中應(yīng)視砂、石骨料含水率及超、遜徑的大小調(diào)整為施工配合比。
4.4本配合比使用的FDN高效減水劑 (粉狀，可按水泥重量的百分率計算、稱取，并與其它材料攪拌均勻)。引氣劑(膏狀)，按膠材重量的百分率計算、稱取后，根據(jù)施工需要應(yīng)配制成一定濃度的溶液，同時，混凝土配合比用水量應(yīng)減去相應(yīng)的溶液中水量，并與其它材料攪拌均勻。對于有抗凍要求的混凝土，要嚴(yán)格控制含氣量。二級配混凝土施工時含氣量宜控制在4.5%~6.0%。
5體會
配合比抗凍性能驗證可通過對水灰比較高的初選混凝土配合比進(jìn)行抗凍試驗，如結(jié)果均符合設(shè)計要求，且有較大的富余量，即可認(rèn)為所推薦的混凝土配合比均符合設(shè)計抗凍設(shè)計要求。這樣可在保證試驗質(zhì)量的情況下節(jié)約1個月的試驗時間，大大提高試驗效率。
同時做強度相近、其他規(guī)格要求相同的配合比時，可統(tǒng)一到一起進(jìn)行配合比設(shè)計和試配試驗可有效的減少工作量，在不影響設(shè)計試驗質(zhì)量的情況下提高工作效率。
參考文獻(xiàn)
[1]賀東青，任志剛.混凝土配合比設(shè)計方法研究綜述[J].國外建材科技，2006，27(4):32-34.
[2]馮浩，朱清江.混凝土外加劑工程應(yīng)用手冊[K].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005.
Abstract: Pump concrete mix design of II section of6# highway is introduced in this paper.
Key words: highway tunnel; pump concrete; mix design
中圖分類號：TJ414.+3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
l概述
兩河口水電站交通工程【6#公路】Ⅱ標(biāo)段，是電站樞紐工程區(qū)右岸中、高程開挖及填筑的主通道、大壩樞紐右岸上下游連接通道及后期過壩主要交通干道，同時也是電站庫區(qū)復(fù)建公路的一部分。
6#公路II標(biāo)公路等級為礦山三級公路，襯砌采用泵送混凝土，混凝土的等級根據(jù)圍巖類別不同分別采用C20、C25兩個等級的混凝土，混凝土的澆筑方式為泵送混凝土，運輸方式為混凝土罐車，混凝土最大運距為2KM考慮。
一、設(shè)計內(nèi)容：
C20泵送混凝土配合比設(shè)計，現(xiàn)場施工要求坍落度為140~160mm,采用罐車運輸，機械振搗。
二、設(shè)計依據(jù)：
JGJ55-2000(普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程)
GB 175-2007（通用硅酸鹽水泥）
GB/T 14685-2001（建設(shè)用卵石、碎石）
GB/T 14684-2001（建設(shè)用砂）
GB/T 1346-2001（水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法）
GB/T50080-2002（普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)）
JTG E42-2005（公路工程集料試驗規(guī)程）
JTG E30-2005（公路工程水泥及水泥 混凝土試驗規(guī)程）
三、原材料檢測：
1、水泥：水泥為四川省皓宇水泥有限公司生產(chǎn)的峨塔P.O42.5R水泥 ，其物理力學(xué)性能見表1
水泥物理力學(xué)性能試驗表1
以上檢測指標(biāo)均符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）P.O42.5R標(biāo)準(zhǔn)要求。
2、砂石骨料
混凝土配合比骨料采用中水十二局6#公路II標(biāo)無名溝砂石料場生產(chǎn)的人工砂、碎石，骨料物理性能見表2，砂子與粗骨料顆粒級配見表3、4
砂、石骨料物理性能檢測結(jié)果表2
砂子顆粒級配表3
由表3檢測結(jié)果：該機制砂符合GB/14684-2001規(guī)范的粗砂要求。
粗骨料顆粒級配表4
由表4檢測結(jié)果：該碎石符合GB/14685-2001規(guī)范的要求。
3、拌合用水
四、C20混凝土配合比設(shè)計過程：
1、確定試配強度：
按保證率為P=95%，取系數(shù)為1.645，查表C20取σ=5.0MPa，故配制強度為：
fcu,o≥ fcu,k+1.645σ=20+1.645×5=28.2MPa
2、水灰比的確定：
W/C=（aa×fce）÷(fcu,o+ aa×ab×fce）
=(0.46×42.5) ÷(28.2+0.46×0.07×42.5)=0.66
根據(jù)試驗確定水灰比取0.57。
3、用水量、水泥用量的確定：
該配合比所用碎石最大粒徑為31.5mm，根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55-2000查表得用水量為220kg/m3,經(jīng)試驗得出高效減水劑的減水率為15%，由此混凝土的用水量為：
mwa=mw0(1-β)=220*0.85=187kg/m3
根據(jù)試驗確定實際用水量為182
根據(jù)用水量確定水泥用量為:
mco=mwo/（W/C）=182/0.57=319kg/m3
4、混凝土外加劑摻量選用1%
減水劑摻量：319×1%=3.19kg/m3
5、選定砂率：
根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55-2000選定砂率為43%。
6、骨料用量的確定：
假定容重為2400kg/m3
骨料重量為：2400- mco- mwo=2400-319-182=1899kg/m3
細(xì)骨料為1899×0.43=817kg/m3
粗骨料為1899-817=1082kg/m3
7、基準(zhǔn)配合比為：
水泥：細(xì)骨料：粗骨料：水=319:817:1082:182
=1.00:2.56:3.39:0.57
8、配合比的調(diào)整與試配：
⑴、經(jīng)實際試拌確定基準(zhǔn)配合比為：
水泥：細(xì)骨料：粗骨料：水 =319:817:1082:182
=1.00:2.56:3.39:0.57
⑵、根據(jù)基準(zhǔn)配合比為基礎(chǔ)上下浮動0.05的水灰比，砂率分別增加和減少1%得到另兩個參考配合比，以此三個配合比經(jīng)試拌并成型7d及28d試件，其容重以及抗壓強度等試驗結(jié)果詳見下表：
五、結(jié)論
通過以上試驗，根據(jù)工作性能與經(jīng)濟性比較，確定配合比2為最終選定配合比，附表一：
附表一：
混凝土配合比選定報告：
說明：1、該配合比骨料為中水十二局無名溝砂石料場生產(chǎn)的人工骨料，粗骨料為4.75~16mm和16~31.5mm粒徑的碎石。配合比中骨料用量為飽和面干狀態(tài)的重量，實際施工中應(yīng)測定骨料含水后調(diào)整其用量。
工程概況
嘉興市秀園路跨申杭線橋鋼管砼拱橋，跨越京杭大運河，全長483米。其中主橋單跨82.5m的系桿拱橋一座，兩段為多跨簡支梁結(jié)構(gòu)的引橋，引橋總長約400.5m，全橋布置為2×18.5＋2×22＋17+4×22＋82.5＋2×18.5＋8×22。
技術(shù)要求：作為拱肋混凝土要求是C50低收縮混凝土，限制膨脹率水中14天大于2.5×10-4，混凝土限制干縮率滿足空氣中28天小于3.0×10-4。水泥用量不得大于500kg/m3,水灰比宜控制在0.4以內(nèi),坍落度控制在18～22cm范圍。
根據(jù)JGJ55-2000《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》及工程特點，為了控制用水量及減小膨脹，我們通過摻用一定量的高效減水劑和膨脹劑，來改善混凝土性能，降低干縮變形和水化熱，減少水泥用量，拱肋內(nèi)混凝土中還摻用一定量的粉煤灰。
一、原材料的選擇
1、水泥（C）
選用嘉興秀洲南方水泥廠生產(chǎn)P.042.5水泥,其技術(shù)生能指標(biāo)見表1。
2、粉煤灰
浙江長興電廠產(chǎn)的粉煤灰(Ⅱ級),其技術(shù)性能指標(biāo)見表2。
3、砂
采用贛江產(chǎn)的天然中砂,其技術(shù)性能指標(biāo)見表3。
4、碎石
浙江湖州新開元產(chǎn)的碎石,其技術(shù)性能指標(biāo)見表4。
減水劑通過市場調(diào)研與試驗后,選用浙江五龍生產(chǎn)聚羧酸系高效減水劑ZWL-V含固量為25%，減水率為22%。
膨脹劑采用武漢三源外加劑廠生產(chǎn)的UEA膨脹劑。
二、試驗方法
試驗參照《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ55-2000）、《普通混凝土拌和物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50080-2002）、《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50081-2002）進(jìn)行，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下28天定砼期抗壓強度滿足C50強度等級要求，配合比設(shè)計根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ55-2000）要求，a值取6.0，其混凝土配制強度應(yīng)不小于59.9MPa?；炷料拗婆蛎浶阅茉囼灨鶕?jù)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50119-2003）進(jìn)行，試塊尺寸100×100×300mm，試塊中間埋入縱向限制器具測量儀器用小分表，帶模在養(yǎng)護(hù)室（T=20±2℃，RH≥95%）養(yǎng)護(hù)至強度為3～5MPa時拆模,測試初始長度后浸入20±2℃水中，14d后移入恒溫室（T=200±2℃,RH=60±5%繼續(xù)進(jìn)行試驗,測試7d、14d、28d、42d試塊長度變化,得到混凝土的限制膨脹率。
三、混凝土配合比
根據(jù)CEC207:2006《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》配合比設(shè)計的一般規(guī)定要求：在滿足混凝土結(jié)構(gòu)的要求，確保其施工的工作性能以及混凝土的強度和耐久性要求，高性能混凝土的膠凝材料總量不超過600kg/m3，砂率宜采用37%-44%，高效減水劑根據(jù)其減水率和混凝土的工作性能確定摻量。試配配合比見表5。
四、試驗結(jié)果
1、 混凝土坍落度見表6
2、 混凝土抗壓強度見表7
3、 混凝土補償收縮性能試驗
混凝土成型25小時后，混凝土強度達(dá)3.2MPa時測量試塊初始長度，進(jìn)行混凝土膨脹率試驗。
混凝土補償收縮性能試驗結(jié)果見表8，試驗曲線見附圖1。
五、配合比調(diào)整結(jié)果
1、混凝土抗壓強度與灰水比曲線見圖2
2、 按曲線所得灰水比，得到C50低收縮鋼管混凝土配合比見表9
六、應(yīng)用
按上述配合比混凝土公司進(jìn)行組織生產(chǎn)，對拌制好的出廠混凝土進(jìn)行檢測，坍落度為220mm，混凝土和易性好；經(jīng)過30min運輸?shù)浆F(xiàn)場，測得混凝土坍落度為185mm，采用拖泵施工，泵送性好，施工順利，受到施工單位、監(jiān)理人員及業(yè)主的好評。28天后對現(xiàn)場混凝土的強度及鋼管內(nèi)混凝土的密實度進(jìn)行檢測，均滿足設(shè)計要求。
七、結(jié)論
根據(jù)以上試驗結(jié)果及應(yīng)用
1、 C50低收縮鋼管混凝土配合比為水泥：水：膨脹劑：粉煤灰：砂：石=1：0.41：0.11：0.16：1.71：2.57，外加劑ZWL-V型減水劑摻量為膠凝材料的1.2%。
哈大鐵路客運專線二公司承建的兩座特大橋工程都有連續(xù)梁施工，混凝土都是采用C50高性能耐久性混凝土施工，采用混凝土罐車運輸，輸送泵澆筑。為了滿足混凝土的施工要求和達(dá)到混凝土的耐久性指標(biāo)，我們對配合比進(jìn)行了大量的對比性試驗。
1 原材料的選擇
1. 水泥遼寧恒威水泥有限公司恒威牌P.O42.5普通硅酸鹽水泥，各項指標(biāo)見下表。
2. 粗骨料遼寧海城三山石場生產(chǎn)碎石，采用二級配摻配成5~25mm的連續(xù)級配碎石，其性能見下表。
2 混凝土配合比設(shè)計的一般步驟、試驗過程與結(jié)果
耐久性、強度及工作性是影響高性能混凝土拌和物性能的因素，因此高性能混凝土配合比的特點是：水膠比低、粉體量大、漿集比大、粗集料量小。
混凝土配合比設(shè)計的一般步驟及主要試驗方法。
2.1 混凝土配合比設(shè)計的一般步驟
根據(jù)設(shè)計要求，初步選定混凝土的水泥、礦物摻合料、骨料、外加劑、拌合水的品種以及水膠比、膠凝材料總用量、礦物摻合料和外加劑的摻量；
參照《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ55-2000）的規(guī)定計算單方混凝土中各原材料組分用量；
采用工程中實際使用的原材料和攪拌方法，通過適當(dāng)調(diào)整混凝土外加劑用量或砂率，調(diào)配出符合要求的混凝土配合比，該配合比作為基準(zhǔn)配合比；
改變基準(zhǔn)配合比的水膠比、膠凝材料用量、礦物摻合料摻量、外加劑摻量或砂率等參數(shù)，調(diào)配出拌合物性能與要求值基本接近的配合比3～5個；
按要求對上述不同配合比混凝土制作力學(xué)性能對比試件，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期時進(jìn)行試驗并驗證；
從上述配合比中優(yōu)選出拌合物性能和抗壓強度適宜的一個配合比成型一組耐久性試件，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期時進(jìn)行試驗；
根據(jù)上述配合比混凝土拌合物的性能、抗壓強度、抗裂性以及耐久性能試驗結(jié)果，按照工作性能優(yōu)良、強度和耐久性滿足要求、經(jīng)濟合理的原則，選定該配合比作為理論配合比；
當(dāng)混凝土的力學(xué)性能或耐久性能試驗結(jié)果不滿足設(shè)計或施工的要求時，則應(yīng)按照上述步驟重新試拌和調(diào)整混凝土配合比，直至滿足要求為止。
2.2 試驗過程
根據(jù)高性能混凝土配合比設(shè)計原則，基準(zhǔn)采用水膠比0.30,水膠比增加和減小0.02做試驗，各種材料用量見下表。
根據(jù)以上三個水膠比試驗結(jié)果，混凝土拌合物的工作性、物理力學(xué)性滿足要求，見下表。
混凝土拌合物性能
三個水膠比的彈性模量和耐久性指標(biāo)電通量、抗裂性、耐磨、抗凍均滿足設(shè)計要求。
結(jié)果:根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析，最終確定采用基準(zhǔn)配合比進(jìn)行驗證試驗。
3 注意事項
試驗中出現(xiàn)的問題由于高性能混凝土具有高強、高耐久性和高工作性等特點，一般只在一些重要的或是有特殊要求的工程中使用。由于我們?nèi)鄙俑咝阅芑炷练矫娴慕?jīng)驗，這給高性能混凝土的開發(fā)和研究帶來了一定的困難。在試驗過程中遇到了以下一些問題:
（1）在高性能混凝土配合比設(shè)計方面，我國目前尚無關(guān)于高性能混凝土配合比設(shè)計的試驗標(biāo)準(zhǔn)和驗收規(guī)范，即使是建議的方法也很少。所以，在設(shè)計初步配合比時，是在以往試驗的基礎(chǔ)上或經(jīng)試驗獲得的。
（2）在儀器設(shè)備方面，使用的是傳統(tǒng)的普通混凝土設(shè)備，因而在制作和測定混凝土試塊性能方面可能會存在一定的誤差。
（3）高性能混凝土對原材料的性能和試驗方法反應(yīng)比較敏感， JGJ 55―2000《混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》等對強度等級高于C50的混凝土，其粗骨料的針片狀顆粒含量宜≯5.0 %，含泥量應(yīng)≯0.5 %。細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)宜> 2.6，含泥量應(yīng)≯2.0 %。在本試驗中如果超過了規(guī)范的規(guī)定，在試塊強度測定時就會有一定的離散性。
（4）施工前應(yīng)檢查原材料的質(zhì)量，確定是否滿足規(guī)范要求。混凝土攪拌時應(yīng)嚴(yán)格控制用水量和攪拌時間。
4 結(jié)束語
獲得高強度混凝土的重要條件是低水膠比，因而在拌制過程中必須控制用水量，必須扣除各類原材料中的含水量，換算施工配合比。
Abstract: because our country self-leveling concrete technology research late, with self-leveling concrete booming form instead, at present in China, it has not unified self-leveling concrete mix proportion design procedures. Our raw materials according to the actual situation of relatively stable, in the mix proportion design, choose assumed apparent density design method is the best solution.
Keywords: avoid vibro self-leveling concrete; Preparation method
中圖分類號：TU377.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
1 前言
自流平混凝土（Self-Compacting Concrete,簡稱SCC）,指混凝土拌合物不需要振搗僅依靠它自身的重量的作用下，均勻密實的填充至模板空間，并能保持不離析，屬于高性能混凝土的一種。
免振搗自流平混凝土適用于各種房屋建筑和大型工程，尤其適合于澆筑量大、澆筑深度或澆筑高度大、鋼筋密集、有特殊形狀等混凝土工程。由于我國自流平混凝土技術(shù)的研究較晚，同自流平混凝土蓬勃發(fā)展的形式相反的是，目前國內(nèi)尚沒有統(tǒng)一的自流平混凝土配合比設(shè)計規(guī)程。根據(jù)我區(qū)原材料相對穩(wěn)定的實際情況，在配合比設(shè)計方面，選用假定表觀密度設(shè)計方法是最佳方案。
經(jīng)過長時間的試配，我們在自流平混凝土的配合比設(shè)計、材料的選擇與摻合料的最佳摻量方面取得了一些經(jīng)驗，應(yīng)用到工程中效果不錯。為同類結(jié)構(gòu)的混凝土配合比試驗提供了一套合理完整、切實可行的方法，也為進(jìn)一步完善此類試驗提供了寶貴的參考經(jīng)驗。2009年8月評審為企業(yè)級工法。
2 特 點
2.1配合比計算快捷、靈活。
2.2粉煤灰摻量大，節(jié)約水泥，滿足“節(jié)能降耗”原則，綠色建筑，適應(yīng)時展方向。
2.3試驗方法先進(jìn)，工作效率高。采用水泥凈漿流動度法對摻合料進(jìn)行凈漿流動度試驗，預(yù)測減水劑最佳摻量。簡單的六組份配方，在實際應(yīng)用中減少誤差，提高效率。
3適用范圍
本工法適用于銀川地區(qū)配制C30~C50強度的自流平混凝土。
4工 藝 原 理
自流平混凝土要求高砂率、低水灰比、高礦物摻合料摻量，根據(jù)我區(qū)特點，配制自流平混凝土宜采用假定表觀密度法。本工法依據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》及長期試驗總結(jié)出的經(jīng)驗參數(shù)計算出自流平混凝土的砂、石、水泥、水、粉煤灰用量?？茖W(xué)、合理地提出凈漿流動度試驗預(yù)測減水劑最佳摻量，按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髁鞒蹋J(rèn)真操作，使配制出的自流平混凝土流動性、抗離析性和填充性符合應(yīng)用技術(shù)規(guī)程。
5工 藝 流 程 及 操 作
5.1 操 作 要 點
5.1.1試配計算，假定表觀密度法。如配置C40自流平混凝土。按《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55-2000規(guī)定：
1.先計算混凝土的配制強度，F(xiàn)cu，o=fcu，k+1.645σ=40+1.645×6=49.87Mpa
因自流平混凝土要求較高，標(biāo)準(zhǔn)差選用宜高些。
2.W/C=0.46×49/（49.87+0.46×0.07×49）=22.54/51.45=0.438
近期水泥強度平均值，作為水泥實際強度取值fce=49MPa
3.選用水量 采用減水率法
查表 4.0.1.2中T=90mm mw=215 kg/m3
（260-90）/20=8.5 mw0 =215+8.5×5=257.5 kg
減水劑減水率25% 摻用外加劑用水量mwa=257.5×（1-0.25）=193 kg
4.水泥用量： mco=193/0.438=441 kg
5．粉煤灰選用外摻，粉煤灰441×24 %=106 kg（粉煤灰摻量在20%~30%之間較為合適外摻，若膠凝材料較高可考慮粉煤灰內(nèi)摻）
6.砂率和砂、石子的用量：選砂率查表4.0.2 βs=37%
坍落度超過60mm (260-60)/20=10
βs=37+10=47%
每立方米混凝土拌合物的假定重量2450 kg，砂率選47%。
砂率控制在40%~50%之間
mgo+mso=2450-193-441-106= 1710 kg
mso=1710×47%=804kg
mgo=1710-804=906 kg
7.外加劑及摻合料：用水泥凈漿流動度的試驗方法，來檢測定量摻合料摻加不同量減水劑的流動度，根據(jù)試驗效果暫定減水劑摻量。
減水劑用量采用摻合料流動度的試驗預(yù)測。
5.1. 2材料的選擇與檢驗：各種原材料必須檢測合格
5.1. 3試驗環(huán)境選擇：試驗室進(jìn)行試驗時必須在無外部擾動情況下進(jìn)行。相對濕度與溫度符合要求。
5.1.4材料稱?。夯炷僚浜媳仍嚺鋾r，每盤混凝土的最小攪拌量應(yīng)在20L,機械攪拌時，其攪拌量不應(yīng)小于攪拌機額定攪拌量的1/4. 計量誤差：水泥、水、外加劑為±1%，骨料為±2%。
5.1.5試拌、調(diào)整：通過試拌檢查拌合物的性能，在保證水灰比不變的條件下相應(yīng)調(diào)整用水量或砂率，符合要求后，提出供混凝土強度試驗用的基準(zhǔn)配合比。
1自密實混凝土特點及適用范圍
1.1高流動性
自密實混凝土具有高流動性，在自重作用下均勻的流向模板，減少了振搗工作對人力、物力及資源的使用。陳春珍通過加入不同增粘劑的試驗研究表明，增粘劑的摻入可以提高砂漿的自密實性，并與摻量的多少成正相關(guān)[1]。
1.2耐久性
混凝土耐久性研究是世界性的課題，自密實混凝土的耐久性影響的主要因素是各礦物摻和料[2-4]。普通混凝土界面上定向排列著大量Ca(OH)2及CaCO3，界面疏松降低結(jié)構(gòu)強度，若混凝土拌合過程中有泌水產(chǎn)生，在骨料界面上造成滲透道路。摻入一部分礦物質(zhì)的自密實混凝土替代了相應(yīng)水泥，相應(yīng)解決了泌水離析現(xiàn)象，加上火山灰反應(yīng)解決了Ca(OH)2在界面上的富集與結(jié)晶定向排列，抗?jié)B性能也相應(yīng)比普通混凝土的提高。若加入高爐礦渣，能改善硫酸鹽特性，摻入含磨細(xì)礦渣的混凝土不透水性和抗凍性良好。摻入不同的礦物超細(xì)粉，給混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)帶來影響不同，改善了水泥石與骨料間界面結(jié)構(gòu)，提高自密實混凝土的耐久性。
1.3高填充性
自密實混凝土具有高流動性能夠穿越鋼筋充滿模板，硬化后的混凝土表面質(zhì)量非常高，模板的紋理和表面造型都能逼真的反應(yīng)出來。能夠澆筑形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)簡化施工程序。自密實混凝土高流動性及高填充性使得其主要適用于形狀復(fù)雜或無需振搗的混凝土結(jié)構(gòu)中，由于自密實混凝土抗裂性能較普通混凝土差，在大面積易產(chǎn)生裂縫的結(jié)構(gòu)中使用時需進(jìn)行優(yōu)化試驗后方可使用。
2自密實混凝土配合比設(shè)計方法特點
普通混凝土配合比由混凝土強度、砂率和單位用水量確定，借鑒于此，許多學(xué)者提出自密實混凝土的不同配合比設(shè)計方法。自密實混凝土發(fā)明者崗村浦教授采用固定砂石體積法，在滿足強度的前提下，按工作性能要求設(shè)計自密實混凝土的配合比，并提出影響拌合物流動性的重要因素是粗骨料的體積含量和砂在砂漿中的體積含量。武漢工業(yè)大學(xué)陳建奎教授提出全計算法對自密實混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計，但該方法算出的砂率和漿集比都偏低，須進(jìn)行改進(jìn)后用于自密實混凝土配合比計算[5]。中南大學(xué)提出改進(jìn)全計算法，將固定砂石體積含量計算法運用其中，把水膠比與漿體體積聯(lián)系起來，計算簡單明確[6]。臺灣云林科技大學(xué)蘇南教授提出簡易配合比設(shè)計法，用較大的混凝土砂率和較少量的膠凝材料，提高澆筑中混凝土的流動性，但這種配合比下，骨料用量相對較少，直接影響混凝土耐久性[7]。浙江大學(xué)提出骨料比表面法，將富余漿量理論應(yīng)用于研究，并建立骨料用量、孔隙率及比表面積之間的富余漿量計算模型[8]。
3自密實混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程
2006年我國第一本自密實混凝土標(biāo)準(zhǔn)《自密實混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》制定，為自密實混凝土提供配合比設(shè)計方法，但僅給出自密實混凝土各組分重要參數(shù)的一些設(shè)計參考范圍，技術(shù)人員操作難度大，對操作技術(shù)及經(jīng)驗要求較高。新《自密實混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T283-2012）[9]的配合比設(shè)計步驟更加清晰明確，該規(guī)程基于我國基本國情及國內(nèi)外大量的試驗研究基礎(chǔ)上給出各參數(shù)選取參考，并給出不同等級混凝土的粗骨料用量的選取范圍。配合比基本設(shè)計要求：①粗骨料最大粒徑不宜大于20mm，粗骨料用量選取參考表1。過小或過大均會影響混凝土彈性模量、拌合物的流動性能等。②砂漿中砂的體積分?jǐn)?shù)控制在0.42~0.45之間，過小或過大均會影響混凝土體積穩(wěn)定性、拌合物的流動性能等，由試驗確定最佳砂率。③礦物摻合料的摻入能改善混凝土自密實性能、水化溫升特性、強度等，實踐證明礦物摻合料質(zhì)量大于等于總膠凝材料用量的20%。④水膠比計算時充分考慮礦物摻合料對體系的強度貢獻(xiàn)，見公式（1）。
4自密實混凝土施工控制
自密實混凝土在施工的每個階段都需采取不同的施工技術(shù)。準(zhǔn)備階段對原材料的選擇、配合比的設(shè)計要依據(jù)《自密實混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》及實際工程情況，并對鋼筋配置和模板情況綜合考慮。澆筑前清除模板殘存水并對模板根部縫隙采用砂漿封堵，為避免澆筑中斷建議采用分層、連續(xù)澆筑方式，并對水平流動距離和垂直下落高度進(jìn)行嚴(yán)格控制，一般為5～7m。為避免澆筑后的自密實混凝土表面水分的蒸發(fā)，特別是冬季溫度低，澆筑后即刻進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防止溫度應(yīng)力產(chǎn)生的不均勻收縮導(dǎo)致混凝土開裂[10]。自密實混凝土工作性能檢測的方法有坍落流動度試驗、倒坍落度筒試驗、L型儀流動度試驗U型槽試驗，驗收按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2015）執(zhí)行。施工中要從施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)管，對有可能出現(xiàn)的質(zhì)量安全問題、施工進(jìn)度等進(jìn)行預(yù)防控制，確保施工順利進(jìn)行。自密實混凝土無需振搗的優(yōu)點滿足節(jié)能減排的環(huán)保要求，減少振搗過程中產(chǎn)生的噪聲對周圍居民的干擾，在確保施工順利進(jìn)行的情況下創(chuàng)建文明施工環(huán)境，提高企業(yè)的競爭力。
5總結(jié)
綜上所述，自密實混凝土優(yōu)良的工作性能使其在建筑工程中應(yīng)用前景非常廣闊，但由于我國對自密實混凝土的開發(fā)應(yīng)用歷時較短，還需在早期收縮、配合比設(shè)計方法、抗震性能和耐久性能上做更深層次的研究。
參考文獻(xiàn)
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Water project concrete mix design review method
Wang Wan-lin
(Shandong-Hong Kong Project Management Consulting Co., LtdYantaiShandong264000)
【Abstract】Concrete mix design of concrete projects that affect water quality an important part of this water project for the concrete mix design review of research.
【Key words】Purpose;Concrete mix;Principles;Review procedures;Review will focus on
混凝土工程是水運工程的重要組成部位，其強度/耐久性會嚴(yán)重影響工程的實體質(zhì)量/使用年限。水運工程混凝土長期處于海水環(huán)境，周邊環(huán)境腐蝕性強，特別對于水位變動區(qū)/浪濺區(qū)的混凝土，其所承受的凍融狀態(tài)/海水腐蝕環(huán)境更為惡劣?；炷恋呐浜媳仍O(shè)計是影響水運工程混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，本文針對水運工程的混凝土配合比設(shè)計的審查進(jìn)行研究。
1. 本文研究的目的
指導(dǎo)項目監(jiān)理人員對承包商所報混凝土配合比設(shè)計進(jìn)行審查，提出審查的重點、關(guān)鍵點。
2. 本文的適用范圍
適用于海水環(huán)境的水運工程所用混凝土的配合比設(shè)計審查。
3. 混凝土配合比設(shè)計的原則
混凝土除強度和拌合物的和易性必須滿足設(shè)計和施工要求外，尚應(yīng)根據(jù)建筑物的具體使用外界條件，具備所需要的抗凍性、可抗?jié)B性、抗蝕性、防止鋼筋銹蝕和抵抗冰凌撞擊的性能。
4. 混凝土配合比設(shè)計審查的程序
監(jiān)理應(yīng)督促承包商提前進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計，為滿足工程進(jìn)度需要施工單位應(yīng)提前對擬采用的原材料、外加劑進(jìn)行調(diào)查并抽取樣品進(jìn)行相關(guān)實驗分析，在此基礎(chǔ)上安排配合比設(shè)計工作。監(jiān)理同時組織進(jìn)行混凝土配合比平行設(shè)計，并以此作為審查施工單位所報配合比設(shè)計的依據(jù)。
5. 配合比設(shè)計的監(jiān)理審查的重點
監(jiān)理在接到承包商的混凝土配合比報審材料后應(yīng)盡快組織審批工作，審查的重點包括強度及抗凍標(biāo)號、水泥品種及用量、水灰比、含氣量、砂率、塌落度、粉煤灰及礦渣的摻量、碎石（卵石）的粒徑、氯離子含量、外加劑的品種及摻量，同時應(yīng)審查石子、砂、水泥、外加劑、粉煤灰、?；郀t礦渣粉等混凝土原材料的檢測報告。
5.1摻加粉煤灰的審查。
監(jiān)理應(yīng)在審查產(chǎn)品的品質(zhì)檢驗證書的同時，重點審查其摻加量。
粉煤灰取代水泥的最大限量以重量百分比計，取代水泥分等量取代和超量取代法，規(guī)范規(guī)定了最大取代百分比和超量取代系數(shù)限制，監(jiān)理應(yīng)重點審查。需要注意的是其百分比的分母是指在取代水泥前的水泥用量（包括等量取代和超量取代法）。取代量應(yīng)符合《水運工混凝土施工規(guī)范》。
5.2?；郀t礦渣的審查。
《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定，?；郀t礦渣的粉磨細(xì)度不宜小于4000CM2/G，其摻量宜通過試驗確定，用硅酸鹽水泥拌制的混凝土，其摻量不宜小于膠凝材料質(zhì)量的50％；用普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土，其摻量不宜小于膠凝材料質(zhì)量的40％，對于高性能混凝土應(yīng)提高到50％～80％。
5.3水泥品種的選用和摻加量的審查。
（1）水泥品種的選用。
宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水。
（2）《水運工程混凝土施工規(guī)范》JTS202-2011中只規(guī)定在海水環(huán)境對于有耐久性要求的混凝土的最低水泥用量，但沒對無耐久性要求的混凝土作出規(guī)定；《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)程》JTJ275-2000中對海水環(huán)境混凝土的最低水泥用量作出規(guī)定。按照規(guī)范的時間推論，宜遵守《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)程》JTJ275-2000中的相關(guān)規(guī)定。最低水泥用量不得低于《水運工程混凝土施工規(guī)范》的規(guī)范要求，但不宜超過500KG/M3。
5.4骨料及砂率的選擇。
監(jiān)理應(yīng)對承包商的混凝土配合比設(shè)計中的石子、砂的試驗報告、所采用的混凝土用砂的級配、砂率選擇進(jìn)行審查。
（1）審查相關(guān)試驗報告，檢查其總含泥量、泥塊含量、云母含量、輕物質(zhì)含量、硫化物及硫酸鹽含量、有機物含量是否超標(biāo)。對于常用料料源，重點審查總含泥量、泥塊含量、輕物質(zhì)含量。
（2）海水環(huán)境嚴(yán)禁采用活性細(xì)骨料，宜對有懷疑的骨料安排活性檢驗；淡水環(huán)境采用活性骨料時，應(yīng)使用堿含量小于0.6%水泥。
（3）規(guī)范中除對浪濺區(qū)、水位變動區(qū)的鋼筋混凝土及部分預(yù)應(yīng)力混凝土用砂條件限制使用海砂外，未規(guī)定禁止使用海砂，但在施工中宜盡量采用河砂。
（4）砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石總量的質(zhì)量百分率。在確定混凝土配合比時，應(yīng)選擇最佳砂率。最佳砂率與砂的粗細(xì)、級配、含氣量等因素有關(guān)系。當(dāng)配置泵送混凝土?xí)r，砂率宜加大，一般超過40%，但不超過45%。砂、石子越細(xì)，配置混凝土的砂率越大。
（5）在拌制混凝土過程中，應(yīng)跟蹤檢查砂的含水量，并根據(jù)含水量來調(diào)整施工加水量和砂的用量。對于下雨后的砂，其含水量明顯加大，常常由于忽略該項工作，造成配合比計量不準(zhǔn)確，改變了混凝土成品的和易性指標(biāo)。
5.5塌落度的審查。
（1）塌落度是混凝土和易性的指標(biāo)之一，其選擇原則是：在滿足施工要求的前提下，盡可能采用較小的坍落度。
（2）選擇塌落度的應(yīng)考慮的因素包括混凝土的含筋量、混凝土的澆注方式等。
（3）影響混凝土塌落度的因素。
影響混凝土塌落度因素包括水灰比、含氣量、減水劑摻量、砂率、粗骨料的形狀等。調(diào)整混凝土塌落度，不可簡單的通過加水的方式，應(yīng)通過試配的方式綜合確定措施。
5.6含氣量的確定。
混凝土含氣量是抗凍混凝土的一個重要指標(biāo)，其抗凍性能主要通過含氣量來實現(xiàn)，但含氣量的增加會顯著降低混凝土的強度。監(jiān)理應(yīng)通過現(xiàn)場測試混凝土拌合物含氣量的方式來驗證配合比是否合理。
（1）檢查設(shè)計含氣量是否滿足規(guī)范規(guī)定。
（2）關(guān)注影響含氣量的因素及相關(guān)控制要點。
應(yīng)選擇質(zhì)量穩(wěn)定的引氣劑，好的的引氣劑可以增加引氣量，減少在振搗過程中含氣量損失；引氣劑的摻量應(yīng)通過試驗確定。
關(guān)注所用水泥的品種，硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥所配制的混凝土引氣效果較好；火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥所配制的混凝土拌合物的引氣效果較差，其引氣劑的摻量宜加大。
5.7氯離子含量的確定。
（1）混凝土拌合物中氯離子最高限值，系指由拌合水、水泥、細(xì)骨料的海砂、粗骨料的海礫以及外加劑等各種材料帶進(jìn)混凝土的氯離子。尤其在海水環(huán)境和預(yù)應(yīng)力混凝土，氯離子會造成鋼筋的腐蝕加劇，造成嚴(yán)重后果，對于氯離子含量控制應(yīng)高度重視。
（2）控制混凝土拌合物中的氯離子來源含量，混凝土的氯離子主要來源于拌合用水、外加劑、砂等，需嚴(yán)格分項控制。
5.8抗凍性能的審查。
影響抗凍性的因素包括水泥的品種、水灰比、含氣量、集料的質(zhì)量，其中主要的指標(biāo)是水泥的品種及含氣量的大小，宜重點審查。
5.9拌和用水水質(zhì)的要求。
（1）混凝土拌合用水，應(yīng)采用不含有影響水泥正常凝結(jié)、硬化或促使鋼筋銹蝕的飲用水。水中的氯離子含量不宜大于200mg/L。不得采用沼澤水、工業(yè)廢水或含有害雜質(zhì)的水。
（2）鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土，均不得采用海水拌合。
Abstract: In this paper, it introduces the concrete proportion design of No. 6 highway II pavement.
Keywords: highway tunnel; pavement concrete; proportion design
中圖分類號：U459.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號：2095-2104（2012）
l概述
兩河口水電站交通工程【6#公路】Ⅱ標(biāo)段，是電站樞紐工程區(qū)右岸中、高程開挖及填筑的主通道、大壩樞紐右岸上下游連接通道及后期過壩主要交通干道，同時也是電站庫區(qū)復(fù)建公路的一部分。
6#公路II標(biāo)公路等級為礦山三級公路，設(shè)計行車速度為20km/h，路面寬度：9.5m（K0+000-K1+900），設(shè)計考慮施工要求、路面水穩(wěn)性，隧道路面采用水泥混凝土路面，標(biāo)號要求28天齡期彎拉強度不小于5.0MPa，隧道路面橫坡直線段采用1.5%的人字坡，隧道內(nèi)路面板厚度為32cm，隧道洞內(nèi)橫縫設(shè)置傳力桿；全隧道路面縱縫設(shè)置拉桿；板邊設(shè)構(gòu)造鋼筋；為滿足防滑要求，路面表面混凝土進(jìn)行硬刻槽處理。
一、設(shè)計內(nèi)容：
fr5.0抗折路面混凝土配合比設(shè)計，現(xiàn)場施工要求坍落度為30~50mm,采用平板車運輸，機械振搗。
二、設(shè)計依據(jù)：
JGJ55-2000(普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程)
GB 175-2007（通用硅酸鹽水泥）
GB/T 14685-2001（建設(shè)用卵石、碎石）
GB/T 14684-2001（建設(shè)用砂）
GB/T 1346-2001（水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法）
GB/T50080-2002（普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)）
JTG E42-2005（公路工程集料試驗規(guī)程）
JTG E30-2005（公路工程水泥及水泥 混凝土試驗規(guī)程）
三、原材料檢測：
1、水泥：水泥為四川瀘定橋水泥有限公司生產(chǎn)的瀘定橋P.O42.5R水泥 ，其物理力學(xué)性能見表1
水泥物理力學(xué)性能試驗表1
以上檢測指標(biāo)均符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）P.O42.5R標(biāo)準(zhǔn)要求。
2、砂石骨料
混凝土配合比骨料采用中水十二局6#公路II標(biāo)無名溝砂石料場生產(chǎn)的人工砂、碎石，骨料物理性能見表2，砂子與粗骨料顆粒級配見表3、4
砂、石骨料物理性能檢測結(jié)果表2
砂子顆粒級配表3
由表3檢測結(jié)果：該機制砂符合GB/14684-2001規(guī)范的粗砂要求。
由表4檢測結(jié)果：該碎石符合GB/14685-2001規(guī)范的要求。
3、拌合用水
拌合用水采用潔凈水。
四、設(shè)計過程：
1、確定試配強度：
當(dāng)II級公路路面混凝土樣本數(shù)為9時，保證率系數(shù)t為0.37，彎拉強度樣本標(biāo)準(zhǔn)差s為0.4。II公路路面混凝土變異水平等級為“中”混凝土彎拉強度變異系數(shù)Cv=0.10~0.15,取中值0.125。根據(jù)設(shè)計要求,fr=5.0Mpa.
fc=fr/(1-1.04Cv)+t×s=5.0/(1-1.04×0.125)+0.37×0.4=5.9 Mpa（取等于）
2、確定水灰比：
水泥實測抗折強度fs=8.0Mpa,混凝土配制強度fc=5.9Mpa,粗集料為碎石：
W/C=1.5684/（fc+1.0097-0.3595×fs）=1.5684/（5.9+1.0097-0.359×6.5）=0.34
經(jīng)實際試驗選水灰比為0.39
3、確定砂率
由砂的細(xì)度模數(shù)3.3，碎石4.75-31.5mm,取混凝土砂率βs=39%。
4、確定單位用水量(mwo):
有坍落度要求30-50mm，取50mm，水灰比W/C=0.39，砂率39%，計算單位用水量：
mwo=104.97+0.309×50+11.27×0.39+0.61×39=148.6kg/m3。由外加劑試驗確定βad=20%，摻高效減水劑單位用水量mw,ad= mwo*(1-βad)=148.6×(1-0.20)=118.9kg/m3。
經(jīng)實際試拌后確定單位用水量為147kg/m3。
5.確定單位水泥用量(mco):
mco=mw,ad/W/C=147/0.39=377kg/m3, 高效減水劑
mbs= mco×0.01=3.77kg/m3 。
6、骨料的確定：
假定容重為2400（Kg/m3）
骨料重量為：2400- mco- mwo=2400-377-147-3.77=1872Kg
細(xì)骨料為1872×0.39=730 Kg
粗骨料1872-730=1142kg
7、配合比的調(diào)整與試配：
（1）、經(jīng)實際試拌和確定基準(zhǔn)配合比為：水泥：細(xì)骨料：粗骨料：水：減水劑=377:730:1142:147:3.77 =1:1.94:3.03:0.39:0.01
（2）、以基準(zhǔn)配合比為基礎(chǔ)上下浮動0.05的水灰比，砂率上下浮動1%得到以下兩個參考配合比，詳見下表：
五、結(jié)論
通過以上試驗，根據(jù)工作性能與經(jīng)濟性比較，確定配合比2為最終選定配合比，附表一：
附表一：
混凝土配合比選定報告：
說明：1、該配合比骨料為中水十二局無名溝砂石料場生產(chǎn)的人工骨料，粗骨料為4.75~16mm和16~31.5mm粒徑的碎石。配合比中骨料用量為飽和面干狀態(tài)的重量，實際施工中應(yīng)測定骨料含水后調(diào)整其用量。
1.項目概況
為了有效地確保某建筑工程混凝土施工質(zhì)量，對混凝土的原材料以及配合比采取檢測。本工程配合比設(shè)計要求滿足設(shè)計文件和相應(yīng)施工技術(shù)規(guī)范中對混凝土的強度、抗?jié)B、抗凍等要求，同時滿足混凝土施工強度保證率、均質(zhì)性指標(biāo)及和易性要求。試驗檢測主要是針對該工程混凝土原材料試驗、外加劑試驗、混凝土抗壓強度與水膠比關(guān)系試驗、混凝土拌和物性能試驗、力學(xué)性能試驗、變形性能試驗、耐久性性能試驗等。整個試驗過程監(jiān)理全程參與，認(rèn)證、批復(fù)同意使用。本工程砼試驗檢測主要有C25、C30等不同強度等級的配合比。
2.原材料試驗檢測
（1）水泥。試驗所用水泥為42.5級P？O水泥。其試驗依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為《水泥細(xì)度檢驗方法》（GB/T1345-2005）、《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》（GB/T1346-2001）、《水泥膠砂強度檢驗方法》（GB/T17671-1999）、《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175-2007）。水泥物理力學(xué)性能試驗見表1所示。從檢測結(jié)果表明，表中所列的42.5級普通硅酸鹽水泥的各項物理力學(xué)性能指標(biāo)均滿足《通用水泥》GB 175—2007規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
（2）細(xì)骨料。試驗所用砂料為本地河砂。依據(jù)《水工混凝土砂石骨料試驗規(guī)程》（DL/T5151-2001）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗，并按照《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T5144-2001）品質(zhì)指標(biāo)要求進(jìn)行評定。
（3）粗骨料。試驗所用粗骨料為本地的河卵石，規(guī)格5～20mm，20～40mm二級配，依據(jù)《水工混凝土砂石骨料試驗規(guī)程》（DL/T5151-2001）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗，并按照《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T5144-2001）品質(zhì)指標(biāo)要求進(jìn)行評定。經(jīng)檢測，砂石料所檢各項物理力學(xué)性能指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
（4）外加劑。為改善新拌混凝土的工作性能，保持混凝土拌和物的不泌水、不離析、不分層，提高混凝土勻質(zhì)性；調(diào)節(jié)凝結(jié)時間，減少或延緩水化放熱；補償收縮或膨脹；提高硬化混凝土強度、耐久性及體積穩(wěn)定性。依據(jù)《水工混凝土施工規(guī)范》規(guī)定、根據(jù)沐塵水庫面板的設(shè)計、施工要求，在優(yōu)化設(shè)計配合比時，在面板混凝土中摻用DH9引氣劑和由浙江省第一水電建設(shè)集團(tuán)有限公司檢測服務(wù)分公司監(jiān)制的ZP-Ⅱ型高效減水劑。
3.混凝土配合比檢測
4.質(zhì)量檢測分析
從上述對混凝土原材料以及混凝土配合比質(zhì)量檢測可知：試拌混凝土坍落度、含氣量均滿足混凝土設(shè)計要求。當(dāng)選用0.42水灰比的混凝土配合比時能滿足混凝土設(shè)計等級：C25W8F100抗?jié)B、防裂及強度等級要求。因此推薦如下配合比為混凝土配合比。配合比中骨料以飽和面干狀態(tài)設(shè)計?，F(xiàn)場使用的施工配合比根據(jù)骨料超遜徑率及表面含水率進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整?，F(xiàn)場施工時嚴(yán)格控制混凝土水灰比，在滿足施工要求的前提下，盡可能將混凝土坍落度控制在設(shè)計要求內(nèi)。當(dāng)混凝土生產(chǎn)現(xiàn)場所用的各種材料與配合比試驗來樣差異較大時，根據(jù)混凝土質(zhì)量檢驗的結(jié)果及時調(diào)整配合比或重新設(shè)計配合比。外加劑采用河北混凝土外加劑廠生產(chǎn)的DH9引氣劑和由浙江省第一水電建設(shè)集團(tuán)有限公司檢測服務(wù)分公司監(jiān)制的ZP-Ⅱ型高效減水劑。
5.結(jié)語
建筑材料直接影響建筑工程質(zhì)量，在建筑工程建設(shè)過程中必須嚴(yán)格對原材料的檢測工作，文章通過從建筑原材料的質(zhì)量檢測入手進(jìn)行了闡述，通過檢測結(jié)果提出可行性的方案來進(jìn)一步指導(dǎo)施工。
中圖分類號： TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
1 引言
混凝土是非均質(zhì)的固、液、氣三相體，就是在滿足相關(guān)要求的前提下，盡量減少三相體體積的變化，通過試樣將三相體得體積調(diào)整到最佳比例，也是水泥、集料、水以及根據(jù)需要摻入的外加劑、礦物摻合料等組分的最佳比例，同時,盡可能采用最小的膠凝材料用量，在滿足技術(shù)要求的前提下，盡量降低混凝土成本，達(dá)到經(jīng)濟合理的原則。
2 混凝土原材料
2.1混凝土中各組成材料的作用
在混凝土中，砂、石起骨架作用，稱為骨料；水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥漿起作用，賦予拌合物定的和易性，便于施工；水泥漿硬化后，則將骨料膠結(jié)成一個堅實的整體。
2.2混凝土配合比設(shè)計中各組成材料的選擇及技術(shù)要求
⑴水泥。配制混凝土一般采用普通硅酸鹽42.5水泥、礦渣硅酸鹽32.5水泥。水泥的性能指標(biāo)必須符合現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定并且與混凝土的設(shè)計強度等級相適應(yīng)。一般配制低強度等級的混凝土，可選用礦渣硅酸鹽32.5水泥。
⑵骨料。普通混凝土中的骨料的用量約占混凝土總重量的3/4，因此對混凝土來說相當(dāng)重要，它不僅影響混凝土的強度，也大大影響混凝土的耐久性和結(jié)構(gòu)性能。配合比設(shè)計中應(yīng)使用天然砂、人工砂和碎石、卵石，對長期處于潮濕環(huán)境的重要混凝土結(jié)構(gòu)所用的砂石應(yīng)進(jìn)行堿活性檢驗。一般采用干燥狀態(tài)骨料，細(xì)骨料含水率應(yīng)小于0.5%，粗骨料含水率應(yīng)小于0.2%，具有可操作性，應(yīng)用情況良好。細(xì)骨料宜優(yōu)先選用Ⅱ砂；當(dāng)選擇Ⅰ區(qū)砂時，應(yīng)提高砂率，并保持足夠的水泥用量，以滿足混凝土的和易性；當(dāng)采用Ⅲ區(qū)砂時，宜降低砂率。粗骨料宜選擇5-20mm或5-25mm連續(xù)粒級的碎石。
⑶摻合料。在混凝土拌合物制備時，為了節(jié)約水泥、改善混凝土性能、調(diào)節(jié)混凝土強度等級選用混凝土中的摻合料，其分為活性礦物摻合料和非活性礦物摻合料兩大類。一般主要使用粉煤灰與?；郀t礦渣粉。粉煤灰外觀類似水泥，膠凝性差，是目前用量最大的混凝土摻合料。配制泵送混凝土、大體積混凝土、抗?jié)B結(jié)構(gòu)混凝土、抗硫酸鹽、壓漿混凝土等，均可摻用粉煤灰。通常選用F類Ⅱ級粉煤灰。?；郀t礦渣粉是經(jīng)干燥、磨細(xì)達(dá)到相當(dāng)細(xì)度且符合相應(yīng)活性指數(shù)的粉狀材料，其活性比粉煤灰高。通常選用S95級?；郀t礦渣粉。同時摻加適量粉煤灰和?；郀t礦渣粉等礦物摻合料，對預(yù)防混凝土堿骨料反應(yīng)具有重要意義。
⑷水。為保證混凝土用水的質(zhì)量,使混凝土性能符合技術(shù)要求?；炷涟韬嫌盟粦?yīng)有漂浮明顯的油脂和泡沫，不應(yīng)有明顯的顏色和異味，同時應(yīng)符合混凝土拌合用水PH值、不溶物、可溶物、氯離子、堿含量等水質(zhì)要求的規(guī)定；地表水、地下水、再生水的放射性應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
⑸外加劑。普通減水劑、高效減水劑的檢驗項目應(yīng)包括PH值、密度（或細(xì)度）、混凝土減水率，符合要求方可使用。減水劑以溶液摻加時，溶液中的水量應(yīng)從拌合水中扣除。液體減水劑宜與拌合水同時加入攪拌機內(nèi)，粉劑減水劑宜與膠凝材料同時加入攪拌機內(nèi)，需二次添加外加劑時，應(yīng)通過試驗確定，混凝土攪拌均勻方可出料。
3 配合比的設(shè)計步驟
⑴確定混凝土配制強度與強度標(biāo)準(zhǔn)差。當(dāng)施工條件與試驗室條件有顯著差異時或C30等級及其以上強度等級的混凝土，采用非統(tǒng)計方法評定時，應(yīng)提高混凝土配制強度
⑵計算混凝土水膠比。根據(jù)所使用的原材料，通過試驗建立的水膠比與混凝土強度關(guān)系式來確定回歸系數(shù)aa和ab；當(dāng)不具備試驗統(tǒng)計資料時，碎石aa0.53ab0.20，卵石aa0.49ab0.13?；炷了z比在0.40～0.80范圍時，可按規(guī)程選??；混凝土水膠比小于0.40時，可通過試驗確定。
⑶計算用水量。每方混凝土的用水量可按規(guī)程計算，也可結(jié)合經(jīng)驗并經(jīng)試驗確定外加劑用量和用水量。
⑷計算膠凝材料用量。進(jìn)行試拌調(diào)整，在拌合物性能滿足的情況下，取經(jīng)濟合理的膠凝材料用量。計算礦物摻合料用量，繼而計算每立方米混凝土的水泥用量。復(fù)摻時，針對不同等級粉煤灰，選擇合適的復(fù)合比例，與Ⅱ級粉煤灰復(fù)合，粉煤灰控制在15%，礦粉控制在30%。與Ⅰ級粉煤灰復(fù)摻，最佳組合，粉煤灰控制在20%，礦粉控制在40%以內(nèi)。
⑸砂率應(yīng)根據(jù)骨料的技術(shù)指標(biāo)、混凝土拌合物性能和施工要求，參考既有經(jīng)驗資料確定，當(dāng)缺乏砂率的經(jīng)驗資料可參考時，可通過體積法或質(zhì)量法確定砂率。
⑹試驗室成型：每盤混凝土試配的最小攪拌量應(yīng)不小于攪拌機額定攪拌量的1/4，一般攪拌20L-25L做強度試驗，當(dāng)有其他如抗?jié)B等要求時根據(jù)試模的尺寸計算。保持計算水膠比不變，以節(jié)約膠凝材料為原則，調(diào)整膠凝材料用量、用水量、外加劑用量和砂率等，直到混凝土拌合物性能符合設(shè)計和施工要求，然后修正計算配合比，提出試拌配合比。
⑺在試拌配合比的基礎(chǔ)上，進(jìn)行混凝土強度試驗，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1．應(yīng)至少采用三個不同的配合比，其中一個應(yīng)為試拌配合比，另外兩個配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加和減少0.05，用水量應(yīng)與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1％。外加劑摻量也做減少和增加的微調(diào)。
⑻通過繪制強度和膠水比關(guān)系圖。配合比應(yīng)按以下規(guī)定進(jìn)行校正配合比調(diào)整后，應(yīng)對設(shè)計要求的混凝土耐久性能進(jìn)行試驗，符合設(shè)計規(guī)定的耐久性能要求的配合比方可確定為設(shè)計配合比。可根據(jù)常用材料設(shè)計出常用的混凝土配合比備用，并應(yīng)在啟用過程中予以驗證或調(diào)整。
4 配合比實施
首次使用、使用間隔時間超過三個月的混凝土配合比，在使用前需進(jìn)行配合比審查和核準(zhǔn)。生產(chǎn)使用的原材料應(yīng)與配合比設(shè)計一致是指原材料的品種、規(guī)格、強度等級等指標(biāo)應(yīng)相同。遇有下列情況之一時，應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計：1．對混凝土性能有特殊要求時；2．水泥、外加劑或礦物摻合料等原材料品種、質(zhì)量有顯著變化時。在生產(chǎn)施工過程中，根據(jù)現(xiàn)場情況，如因天氣或施工情況變化可能影響混凝土質(zhì)量，需要對配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
【結(jié)語】混凝土配合比設(shè)計的主要目的是選擇混凝土中各組分的最佳比例，從而滿足施工要求的和易性；設(shè)計的強度等級，并具有95%的保證率；工程所處環(huán)境對混凝土的耐久性要求；經(jīng)濟合理，最大限度節(jié)約水泥，降低砼成本。在實施中應(yīng)加強配合比控制，并按照不超過3個月周期進(jìn)行統(tǒng)計以積累數(shù)據(jù)。以上為個人根據(jù)從事預(yù)拌混凝土多年工作經(jīng)驗對混凝土配合比設(shè)計做一些心得與探討，若有不當(dāng)之處，還望各位專家同仁們指正。
【中圖分類號】h191 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】a 【文章編號】1673-8209(2010)06-0-02
我國高等教育目前正面臨著一場深刻的變革,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力是高等教育的首要任務(wù),土木工程材料教學(xué)是土木工程課程教學(xué)體系的重要組成部分,對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維及創(chuàng)新能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)有著不可替代的重要作用。傳統(tǒng)的建筑材料課程主要講述石灰、水泥、混凝土、鋼材、防水材料、墻體材料與屋面材料,涉及新材料、新技術(shù)的內(nèi)容較少,教學(xué)手段較為單一,實驗也2多為驗證性的實驗。近年來,為配合土木工程學(xué)科特色專業(yè)的教學(xué)改革發(fā)展的要求,我們在土木工程材料教學(xué)理論、教學(xué)方法、教學(xué)模式、實踐教學(xué)等幾方面進(jìn)行了改革的探索與實踐,改革的指導(dǎo)思想力求作到“六個面向”,即面向社會需求,面向建筑實踐、面向人才市場、面向教學(xué)改革、面向?qū)W生現(xiàn)狀、面向新興技術(shù),為培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的、素質(zhì)全面的新型工程建設(shè)人才作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
混凝土材料是土木工程最重要的材料,隨著近年來混凝土技術(shù)的發(fā)展,高性能混凝土得到各國學(xué)者和工程技術(shù)人員的積極響應(yīng),混凝土達(dá)到高性能最重要的技術(shù)手段是使用新型外加劑和超細(xì)礦物質(zhì)摻和料,降低水灰比、增大塌落度和控制塌落度損失,給予混凝土高的密實度和優(yōu)異的施工性能,提高混凝土的強度和耐久性。在混凝土配合比教學(xué)授課過程中,專設(shè)二學(xué)時的習(xí)題課,將常規(guī)的混凝土配合比設(shè)計實驗變成一個設(shè)計性、綜合性實驗,采用大作業(yè)的方式在課堂上進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計、計算,把每班同學(xué)根據(jù)實驗小組進(jìn)行分組,每組的設(shè)計題目均采用實際工程背景,并鼓勵有能力的同學(xué)進(jìn)行新技術(shù)、新材料的大膽嘗試,本例中混凝土配合比設(shè)計計算按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)jgj55—2000《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》所規(guī)定的步驟來進(jìn)行。
a 工程條件:某工程的預(yù)制鋼筋混凝梁(不受風(fēng)雪影響)?；炷猎O(shè)計強度等級為c35。施工要求塌落度為150mm-180mm(混凝土由機械攪拌,機械振搗)。該施工單位無歷史統(tǒng)計資料。
b材料:
普通硅酸鹽水泥:強度等級為42.5(實測28d強度為45.2mpa)表觀密度
中砂:表觀密度,堆積密度;
碎石:表觀密度,堆積密度,最大粒徑為40mm;
水:自來水;
泵送劑:fac泵送劑摻量2%。
c設(shè)計要求:
(1)設(shè)計該混凝土的配合比(按干燥材料計算)。
(2)施工現(xiàn)場砂含水率3%,碎石含水率1%,求出施工配合比。
1 計算初步配合比
(1)計算配置強度。()
依照工程要求:強度等級為c35,,則
(2)計算水灰比(w/c)
已知水泥實際強度
所用粗集料為碎石,回歸系數(shù)
按下式計算水灰比w/c:
此值小于規(guī)定水灰比0.65,故可取用此值。
(3)確定單位用水量
該混凝土所用碎石最大粒徑為40mm,塌落度150-180mm,查表取
為fac泵劑的減水率為20%,故可知
(4)計算水泥用量(mco)
大于規(guī)定的260kg最少用量,取用此值。
(5)確定砂率:
該混凝土所用碎石最大粒徑為40mm,水灰比為0.47,根據(jù)相關(guān)表格查得
(6)計算粗、細(xì)集料用量(mgo與mso)
重量法按下面方程組計算:
{
假定每立方米混凝土重量;2%為fac泵送劑的摻量,則
{
解得砂、石用量分別為
fac泵送劑
按重量法算得該混凝土初步配合比
計算結(jié)果與重量法相近。
2 配合比的試配,調(diào)整與確定
以重量法計算結(jié)果進(jìn)行試配
按初步配合比試樣10l,其材料用量:
水泥:0.01×347.5kg=3.75kg
水:0.01×176kg=1.76kg
砂:0.01×630.6kg=6.31kg
石:0.01×1171.2kg=11.71kg
fac泵送劑 0.01×48kg=0.48kg
攪拌均勻后,做塌落度試驗。若塌落度未到指定要求,則增加水泥漿用量5%,一次調(diào)整不行,則多次調(diào)整,直至完成要求。記下此時水泥與水的總用量mc01,mwa1,并與砂石重量ms01,mg01和fac泵送劑mf01求得總量
并測出實際表觀密度
找出配制強度43.2mpa對應(yīng)的灰水比c/w,由此得出相應(yīng)的水灰比w/c,并初步定出混凝土配合比為:
并由此得出混凝土表觀密度:
從新按確定的配合比測得表觀密度
校正系數(shù)
混凝土表觀密度的實測值與計算值之差
與2%相比較若小于則符合要求,即配合比為
=384:647:1200:180
3 施工配合比
將設(shè)計配合比換算為施工配合比,用水量應(yīng)扣除砂、石所含的水量,而砂、石則應(yīng)增加砂、石含水量,其計算如下:
