混凝土配合比质量控制讲解

混凝土配合比的的的质量控控制一、混凝土配合合合比的主主要规规律1混凝土强强强度强度是混凝土的的的主要技技术要要求。因因为强强度一般般与耐耐久性指指标(如抗渗渗、抗抗冻、抗抗侵蚀蚀)等性能都都成成正相关关关系系；而且且在结结构设计计中，结结构物的的承载载力是由由混凝凝土抗压压强度度参与计计算的的，可由由结构构物的承承载力力准确地地求出出所需要要的混混凝土抗抗压强强度值。而而混混凝土结结构设设计中却却无法法采用耐耐久性性某一指指标((如抗渗、抗抗抗冻、抗抗侵蚀蚀等)进行设计计。2水胶比水胶比是决定强强强度、耐耐久性性等性能能的主主要因素素。只只要水胶胶比确确定了，混混凝凝土的强强度、耐耐久性等等性能能就确定定了。这这不仅在在确定定混凝土土配合合比时应应考虑虑强度、耐耐久久性的要要求，在在混凝土土生产产质量控控制中中也要考考虑水水胶比的的要求求。大量的试验结果果果证明，混混凝凝土抗压压强度度都随胶胶水比比的增大大而增增大，成成直性性关系，随随水水胶比的的增大大而减小小，成成指数曲曲线关关系。水胶比与混凝土土土抗压强强度可可以回归归成鲍鲍罗米型型经验验公式，在在组组成材料料一致致的条件件下，有有很好的的相关关性。从水胶比计算公公公式中可可以看看出，水水胶比比随混凝凝土配配制强度度的提提高而减减小；；水胶比比随胶胶凝材料料胶砂砂28d抗压压强强度的提提高而而增大。3用水量用水量随坍落度度度的增大大而增增大，成成直线线关系；；在坍坍落度不不大于于180mmmm的范围内内，每每增减5kkgg/m3水，坍落落度度增减200mmm；用水量随粗骨料料料最大粒粒径的的增大而而减小小，成对对数曲曲线关系系；用水量随砂的细细细度模数数的增增大而减减小，成成直线关关系；；卵石需水量比碎碎碎石小。在未凝固的混凝凝凝土中，用用水水量决定定拌合合物的流流变性性。足够够的用用水量，才才能能便于泵泵送及及施工操操作，以以确保混混凝土土密实，应应在在保证混混凝土土施工性性能的的条件下下尽量量降低用用水量量。减水剂的掺量应应应经试验验确定定，应选选择在在掺量与与减水水成线性性关系系的范围围内，并并应在直直线的的拐点之之下，给给施工现现场用用减水剂剂调整整坍落度度留有有一定的的空间间。减水水剂的的掺量不不宜过过量，否否则会会增大拌拌合物物的粘性性甚至至离析，造造成成施工困困难，影影响混凝凝土的的质量。4砂率砂率随水胶比的的的增大而而增大大，成直直线关关系；砂率随粗骨料最最最大粒径径的增增大而减减小，成成对数曲曲线关关系；砂率随砂的细度度度模数的的增大大而增大大，成成直线关关系。卵石的砂率比碎碎碎石小。人工砂的砂率比比比天然砂砂大。当当使用人人工砂砂时，其其砂率率应经试试验确确定。用单粒级粗骨料料料时，砂砂率可可适当增增大，宜宜经试验验确定定。用针片状含量较较较大或棱棱角较较多的粗粗骨料料时，砂砂率可可适当增增大，应应经试验验确定定。当试试验不不能满足足拌合合物性能能要求求时，应应更换换粗骨料料。5最优砂率率率在水泥用量和水水水灰比一一定的的条件下下，由由于水泥泥砂浆浆在粗骨骨料间间起到润润滑和和辊珠作作用，可可以减小小粗骨骨料间的的摩擦擦力，所所以在在一定范范围内内，砂率率增大大，混凝凝土流流动性增增大。另另一方面面，由由于砂子子的比比表面积积比粗粗骨料大大，随随着砂率率增加加，骨料料的总总表积增增大，在在水泥浆浆用量量一定的的条件件下，骨骨料表表面包裹裹的浆浆量减薄薄，润润滑作用用下降降，使混混凝土土流动性性降低低。所以以砂率率超过一一定范范围，流流动性性随砂率率增加加而下降降。当砂率最恰当时时时，混凝凝土拌拌合物的的坍落落度最大大，也也可以说说需水水量最小小或者者说胶凝凝材料料用量最最小。如如果保持持胶凝凝材料用用量及及坍落度度不变变，则混混凝土土的强度度最高高；如果果保持持水胶比比及坍坍落度不不变，则则成本最最低。此此时的砂砂率称称为最佳佳砂率率。6粗骨料的最优优优级配由试验和经验得得得出空隙隙率小小、表面面积也也小的粗粗骨料料较优级级配主主要是二二分之之一最大大粒径径以上的的颗粒粒含量，应应达达到50％～60％。当当最最大粒径径大时时，二分分之一一最大粒粒径以以上的颗颗粒含含量取低低值；；当最大大粒径径小时，二二分分之一最最大粒粒径以上上的颗颗粒含量量取高高值。7混凝土耐耐耐久性的的要求求混凝土耐久性有有有两方面面的要要求，一一是混混凝土配配合比比中的相相关技技术参数数应符符合相关关标准准的规定定；二二是对设设计有有相应耐耐久性性指标要要求的的混凝土土，应应按相应应标准准的规定定进行行取样检检验，其其性能应应合格格。8吴中伟院院院士对混混凝土土耐久性性的论论述吴中伟院士在《论论水泥混凝土土耐久性研究究的思路与方方法》中指出出：水泥混凝土本是是是很耐久久的，远远优于钢钢铁、合合金、木木材、塑塑料等常常用建建材，历历史已已有证明明。近近年混凝凝土构构筑物不不耐久久以至崩崩坍的的事例，所所占占比例是是十分分小的，本本来来是不应应该发发生的，其其根根源在于于人，是是人的“无知”、“无能”甚至“明知故犯”。长期以以来来对混凝凝土只只重视强强度，而而忽视耐耐久性性，此为为不良良传统，必必须须改正。为为了了早强、高高强强采用的的措施施，如使使水泥泥细度更更细、水水泥用量量增大大、用早早强水水泥与早早强外外加剂、提提高高养护温温度，以以至过低低的水水灰比等等，都都对后期期强度度和耐久久性不不利。在解决了“无知知知”、“无能”，杜绝了“明知故犯”以后，根根据据当前技技术水水平，混混凝土土构筑物物安全全使用期期建议议可定为为：重重要建筑筑物在在不利环环境的的工作条条件下下达1000年；在在正常条条件下下达2000年；特特殊用途途按特特殊设计计可达达300年。可见混凝土建筑筑筑物是能能够也也是应该该耐久久的，安安全使使用期应应比现现在认识识的长长得多。建建议议建筑规规划、设设计、使使用、管管理等有有关部部门采取取相应应措施，认认真真对待这这一改改变，使使国家家资源、能能源源、财富富得到到充分有有效的的利用，使使社社会和环环境得得到最大大效益益。二、配合比的设设设计1必须达到到到以下四四项基基本要求求，即即：(1)满足结结结构设计的的混混凝土强强度等等级要求求；(2)满足足足混凝土施施工工所要求求的和和易性；；(3)满足足足工程所处处环环境对混混凝土土耐久性性的要要求；(4)符合合合经济原则则，在在满足质质量要要求的基基础上上，尽量量降低低成本。2混凝土配配配合比设设计的的三个基基本参参数为：：(1)))水胶胶比比；(2)用水水量；(3)砂率率。3预拌混凝凝凝土生产产企业业，应根根据本本单位所所选定定的原材材料，通通过试验验建立立本单位位的专专用水胶胶比与与混凝土土强度度关系式式，确确定本单单位的的回归系系数αa和αb。4预拌混凝土配配配合比的设设计计应按《普普通通混凝土土配合合比设计计规程程》JGJJ55的规规定定进行。应应根根据本单单位选选定的原原材料料，按混混凝土土不同强强度等等级、不不同品品种设计计出常常用混凝凝土配配合比备备用。当水泥、矿物掺掺掺合料或或外加加剂品种种、质质量有显显著变变化时，应应重重新进行行配合合比设计计。5混凝土配合比比比的设计步步骤骤如下：：(1)应根据据据设计要求求的的混凝土土强度度等级及及耐久久性要求求确定定配制强强度，按按实际所所用材材料的技技术参参数和拌拌合物物的性能能要求求进行计计算，得得出“计算配合合比”。(2)在计算配配配合比的基基础础上进行行试拌拌，并检检验拌拌合物的的性能能。如拌拌合物物的性能能不符符合要求求，应应保持水水胶比比不变，通通过过调整配配合比比其他参参数，用用调整后后的配配合比进进行试试拌，至至拌合合物性能能符合合设计要要求，得得出满足足设计计要求的的“试拌配合合比”。(3)以试拌配配配合比为基基础础，采用用一个个比试拌拌配合合比的配配制强强度高5MMPPa和一个个比比试拌配配合比比的配制制强度度低5MPPaa的共三个个配配合比制制备混混凝土，分分别别进行试试配，并并检测拌拌合物物的表观观密度度、拌合合物性性能、强强度及及相关性性能。根根据混凝凝土强强度试验验结果果，用最最小二二乘法计计算配配制强度度对应应的胶水水比，将将胶水比比换算算成水胶胶比，按按该水胶胶比及及试配中中确定定的参数数，计计算出满满足设设计要求求的“设计配合合比”。三、配合比的调调调整1生产配合合合比的调调整应以选定同品种种种、同强强度等等级的设设计配配合比为为依据据，按照照当天天生产所所用原原材料的的技术术参数及及混凝凝土出厂厂检验验的结果果对设设计配合合比进进行调整整计算算，且满满足耐耐久性要要求的的配合比比为生生产配合合比。(1)调整整整实例：设设计计配合比比：CC40(适用于一一类类及二a类环境)设计时混凝土的的的基本要要求及及所用原原材料料的技术术参数数如下：：①强度等级：CCC40。②耐久性要求：：：按二a类环境设设计计。③要求出机坍落落落度：20000mm。④水泥：经检验验验质量合格格，P.OO42..5级；密密度⍴c＝31000kg//m3；28d胶砂砂抗压强度度实测值ƒce＝50.00MPa。⑤粉煤灰：经检检检验质量合合格格，F类，细度度筛筛余16％，Ⅱ级，表观观密密度⍴f＝22000kg//m33。确定掺掺量量为20％，查查表表得影响响系数数为0.8855。⑥矿渣粉：经检检检验质量合合格格，S955级，表表观密度⍴f＝29000kg//m33，28d活性性指指数1011％。确确定掺量量为225％，查查表表得影响响系数数为1.00。⑦河砂：经检验验验质量合格格，细细度模数数为22.800，颗颗粒级配配为Ⅱ区，表观观密密度⍴s＝26500kg//m33，为非碱碱活活性骨料料。⑧碎石：经检验验验质量合格格，粒粒级为5～31.55连续续级配，表表观观密度⍴s＝27000kg//m33，为非碱碱活活性骨料料。⑨外加剂：萘系系系高效减水水剂剂，固含含量为为33％，经经试试验掺量量为22.2％时时，推推定混凝凝土拌拌合物减减水率率为25％。经进行配合比设设设计试验验，得得出C400设计配配合比如如下表表。单位：kg///m3水水泥矿渣粉粉煤灰外加剂砂石砂率(％)167225102819.0740105641.2注：1.水水水胶比为为0..4233；22.胶凝材料料用用量为40088kg//m33；3.胶凝材料料料掺量为为444.9％；；4..出出机坍落落度为为200mmmm；(2)生产配合合合比的调整整计计算①当天生产所用用用的胶凝材材料料的品种种、质质量与配配合比比设计时时一致致；粗骨骨料品品种与设设计时时相同，经经检检验各项项质量量指标合合格，颗颗粒级配配为由由设计时时的55～31.55mmm的连续续级级配改为为5～20mmm的连连续级配配；细细骨料的的品种种与设计计时相相同，经经检验验各项质质量指指标合格格，其其细度模模数由由设计时时的22.800改为为2.200；粉粉煤灰的的质检检验合格格，细细度筛余余为220％，Ⅱ级；近期期进进厂水泥泥、矿矿粉检验验的胶胶砂28dd抗压强强度、活活性指指数及混混凝土土出厂检检验的的抗压强强度正正常，要要求出出机坍落落度由由设计时时的2200mmm改改为1800mmm。以设设计计配合比比为基基础，按按生产产时所用用原材材料的技技术参参数、混混凝土土质量检检验的的结果及及拌合合物的性性能调调整确定定的生生产配合合比如如下表。单位：kg///m3水水泥矿渣粉粉煤灰外加剂砂石砂率(％)175234106859.4655108737.6注：1.水水水胶比为为0..4233；2.胶凝材料料料用量为为4225kgg/mm3；3.胶凝材料料料掺量为为444.9％；；4.出机坍落落落度为18800mm；5.生产时，应应应分别测测定所所使用的的砂、石石含水率率，并并将其含含水率率分别输输入生生产设备备计算算机系统统中的的砂、石石含水水率窗口口内方方可生产产，并并应用砂砂石含含水率的的调整整控制出出机坍坍落度，不不应应直接调调整配配合比的的用水水量。②如果生产时出出出厂检验的的混混凝土抗抗压强强度下降降2MMPa，同同时时水泥288dd胶砂抗压压强强度检验验结果果为48MMPPa，其他他条条件与生生产配配合比①相同。由由于于胶凝材材料228d胶砂砂抗抗压强度度变为为48.00×0.855＝40.88MMPa，与与设设计时的的500×0.855＝42.55MMPa降低低了了1.7MMPPa。经计计算算，则生生产配配合比的的水胶胶比应为为0..4122，与与设计配配合比比的水胶胶比00.4223减减小了0..0011。水水胶胶比用0..4412计算算的的生产配配合比比如下表表。单位：kg///m3水水泥矿渣粉粉煤灰外加剂砂石砂率(％)175242110889.7642108537.2注：1.水水水胶比为为0..4122；2.胶凝材料料料用量为为4440kgg/mm3；3.胶凝材料料料掺量为为455.0％；；4.出机坍落落落度为18800mm；5.生产时，应应应分别测测定所所使用的的砂、石石含水率率，并并将其含含水率率分别输输入生生产设备备计算算机系统统中的的砂、石石含水水率窗口口内方方可生产产，并并应用砂砂石含含水率的的调整整控制出出机坍坍落度，不不应应直接调调整配配合比的的用水水量。从以上的调整结结结果可以以看出出，由于于生产产时使用用原材材料的技技术参参数与设设计时时的变化化，会会使生产产配合合比与设设计配配合比产产生差差异，但但质量量保持一一致。生生产配合合比与与设计配配合比比的水胶胶比不不一定相相同，由由于水泥泥288d胶砂抗抗压压强度的的波动动会导致致混凝凝土出厂厂检的的抗压强强度的的波动，为为了了保证强强度，应应采取与与水泥泥28d胶砂砂抗抗压强度度相应应的水胶胶比。但但在生产产过程程中对混混凝土土拌合物物的调调整，则则应保保持水胶胶比不不变的原原则进进行。(3)生产过程程程中的混凝凝土土配合比比调整整①生产时，必须须须根据砂、石石含水率对配配合比中的水水、砂、石用用量进行换算算(电脑设置有有砂、石含水水的换算工能能)，质检人员员应协同操机机员进行，应应分别将砂、石石含水率的实实测值输入计计算机中的砂砂、石含水率率窗口中。生生产时，应通通过砂、石含含水率的调整整，使混凝土土拌合物的性性能符合要求求。不应直接接调整配合比比中的用水量量，以避免混混凝土方量的的变化。②正常生产过程程程中，操机机员员应对混混凝土土拌合物物的坍坍落度负负责。如如有异常常，操操机员应应即时时通知当当班质质检员在在职权权范围内内共同同进行处处理。③在生产过程中中中，混凝土土配配合比必必须进进行动态态管理理，应按按本单单位混凝凝土配配合比调调整权权限的规规定，根根据气温温、湿湿度的变变化、原原材料性性能的的波动及及现场场反馈的的信息息等随时时进行行调整，并并记记录调整整原因因及取样样检验验结果。④在生产过程中中中，不宜直直接接用调整整外加加剂掺量量的方方法来频频繁调调整拌合合物坍坍落度。如如怀怀疑是原原材料料的质量量变化化引起的的需水水量的变变化，应应即时取取样进进行混凝凝土试试拌试验验，确确定外加加剂的的准确掺掺量，按按试拌确确定的的外加剂剂的掺掺量进行行生产产，同时时应注注意原材材料质质量匀质质性的的变化。(4)调整实例例例①开始生产时，原原原材料情情况正正常，计计量也也正常，石石子子是干的的，砂砂的用量量为7750kkg//m3。出机坍坍落落度值比比要求求值大了了300mm。这种情况，说明明明砂的实实际含含水率大大于输输入的含含水率率，应减减少77.5kkg//m3水，将输输入入含水率率增加加7.5÷750＝1.0％。并并应取样样检验验调整后后的坍坍落度至至满足足要求。②开始生产时，石石石子是干干的，砂砂的用量量为7750kkg//m3。出机坍坍落落度值比比要求求值小了了300mm。这时应校核计量量量、外加加剂与与胶凝材材料的的适应性性及骨骨料含水水率。如计量校核正常常常，应取取样进进行混凝凝土试试拌试验验，确确定外加加剂的的掺量，如如外外加剂的的掺量量与生产产配合合比一致致，则则应增加加7..5kgg/mm3水，应将将输输入含水水率减减小7.55÷750＝1.0％，并并应检验验调整整后的坍坍落度度至满足足要求求。如果果试拌拌时外加加剂的的掺量与与生产产配合比比不一一致，则则应按按试拌确确定的的外加剂剂掺量量进行生生产，并并调整出出机坍坍落度至至符合合要求，并并应应加强监监控原原材料的的质量量波动对对拌合合物性能能的影影响。③出厂检验时，有有有一车混混凝土土目测拌拌合物物的坍落落度偏偏小，经经取样样实测，与与要要求的坍坍落度度小了300mmm。这时首先应对计计计量进行行确认认，如计计量正正常可靠靠，应应从生产产过程程中判断断外加加剂与胶胶凝材材料的适适应性性是否有有变化化，如仅仅这一一车出现现异常常，即可可确定定外加剂剂与胶胶凝材料料的适适应性正正常，这这时就可可确定定是由骨骨料的的质量异异常引引起的。如如果果是含水水率输输入值不不准，就就可直接接向车车罐内加加水，按按7.5kkgg/m3的水量加加入入车罐内内，快快速搅拌拌3mmin后，取取样检验验拌合合物性能能，合合格后放放行。如如果是骨骨料含含泥量引引起的的，则应应用外外加剂调调整至至拌合物物性能能合格后后放行行。④出厂检验时，目目目测混凝凝土拌拌合物的的坍落落度偏大大，经经取样实实测，与与要求的的坍落落度大了了300mm。这时应采用加粉粉粉料的方方法来来降低坍坍落度度至符合合要求求。混凝凝土的的用水量量多了了7.5kkgg/m3，假设该该混混凝土的的用水水量为17700kg//m33，胶凝材材