浅议混凝土配合比设计过程及控制点

浅议混凝土配合比设计过程及控制点摘要：对混凝土配合比设计过程的几个要点进行分析，主要介绍一下配合比设计过程及控制点。关键词：混凝土、配合比设计一、前言混凝土随着材料科学的不断发展，其用途越来越广泛。我公司预制场主要的产品就是混凝土预制构件。因此混凝土质量的控制在预制场起着举足轻重的作用，是整个施工过程质量控制的一个关键所在。经过这几年对混凝土配合比的试验及生产中的应用，获及了一些试验检测数据，积累了一些经验，提出一些看法供商讨。二、原材料在混凝土中的作用及控制普通混凝土是由水泥、石子、砂加水按适当比例配合，经均匀拌制、密实成型、养护硬化而成的一种人造石材。为了保证混凝土产品的质量，组成混凝土的各种材料必须符合国家有关规范、标准的规定。水泥是组成混凝土的不可缺少的材料。水泥是一种无机粉状水硬性胶凝材料，加水搅拌后成塑性浆体，能在空气和水中硬化，能把砂石等材料牢固地胶结在一起，且具有一定强度。水泥的品质在很大程度上决定了混凝土的质量。因此对水泥必须严格控制。我公司预制场要求在每批水泥进场时必须有出厂合格证或进场试验报告，并抽样送中心试验室进行检测，符合要求的才能使用。粗集料石子在混凝土中堆聚成紧密的架构，砂与水泥、水混合成砂浆，填充架构的空隙，砂石在混凝土中起骨架作用，水泥起胶凝作用。施工现场对石子的质量控制一般从一下几点进行：1、表观密度。根据GB/T14685-2001标准应大于2500Kg/m3。2、颗粒级配。石子的颗粒级配就是石子颗粒的分级和有良好的搭配。良好的骨料级配可用较小的加水量拌制出流动性好、离析泌水少的混合料，并能在相应的成型条件下，得到均匀密实的混凝土，同时达到节约水泥的效果。因此，在混凝土中一般采用连续级配的石子，单粒级配宜用于组合成具有要求级配的连续粒级，但如必须单独使用，则应作技术经济分析，并应通过试验证明不会发生离析或影响混凝土的质量。3、针片状颗粒含量。石子中的针片状颗粒过多，会影响混凝土混合料的和易性，并倾向于一个方向排列，对混凝土的耐久性不利，这些颗粒还易于折，不易振捣密实，从而影响混凝土的质量。4、含泥量及泥块含量。含泥量及泥块含量的大小影响石子与砂、水泥的粘结，因此必须予以控制。如含泥量偏高，必须在使用前三天对石子进行水洗，使其达到规范要求。不可边冲洗边使用。5、强度。石子在混凝土中起骨架作用，因此石子的强度直接影响混凝土的强度。石子的强度以压碎值表示，在使用前必须对石子进行压碎值试验。根据GB/T14685-2001标准一般应小于20%。细集料砂中河砂比较清洁，颗粒较圆，拌制的混凝土和易性较好。我公司预制场采用产自福建的中粗河砂。对每批进场的砂经过以下几个检测：1、表观密度。2、颗粒级配。砂的粗细程度及颗粒级配的好坏，对混凝土的技术性能有很大影响。当砂的用量相同时，如果过粗，则拌出的混凝土粘聚性较差，容易产生离析、泌水现象；如果过细，则它的总表面积较大，需要包围在砂表面的水泥浆较多，拌制的混凝土粘度较大，水泥的耗用量相应增大。因此，拌制混凝土所用的砂既不要过粗，也不要过细。我公司预制场一般采用细度模数为2.6左右的中砂。3、含泥量及泥块含量。含泥量对混凝土质量有很大影响。含泥量过多，混凝土容易产生塑性干缩裂缝，降低混凝土强度，增加浮浆量，降低混凝土的耐磨性。常用的混凝土拌和用水按水源可分为饮用水、地表水、地下水。符合国家标准的生活饮用水，可用于拌制各种混凝土。我公司采用自来水，可免检。所有混凝土用的材料都必须经检验合格后才能应用。三、配合比设计过程有了合格的原材料，才能进行配合比设计。在配合比设计前要先掌握设计图纸对混凝土结构的全部要求，重点是各种强度和耐久性要求及结构件截面的大小、钢筋布置的疏密，还要了解是否有特殊性能要求及施工工艺，根据要求考虑采用水泥品种、石子粒径、混凝土坍落度及外加剂的掺量。首先确定混凝土配制强度；然后根据要求选用合适的水泥品种，计算出水灰比；接着根据选用的石子粒径及坍落度确定用水量；根据石子及水灰比确定混凝土的砂率；用体积法或重量法计算石子及砂的用量。这样一个完整的配合比就出来了，但是在确定各材料用量时还要考虑JTJ268-96《水运工程混凝土施工规范》中的一些规定。四、配合比设计实例我公司中心试验室在码头工程施工中，设计配制了大量的水工混凝土配合比。下面以********公司万吨级码头工程预制桩配合比为例进行分析：查看图纸，设计高水位为1.69米，设计低水位为-1.19米，预制桩桩顶标高1.20米，属浪溅区。预制桩最小横截面边长为150mm，钢筋最小净距为50mm，根据该结构，按照JTJ268-96规范规定，石子最大粒径的选择按构件最小截面边长为13.5*1/4=33.75mm，钢筋净距为50*3/4=37.5mm，为满足最低要求，选择石子的最大粒径为31.5mm。预制桩配筋率不超过1.5%且采用HZS拌和楼搅拌施工工艺，坍落度选30-50mm，预制桩混凝土设计强度C50，选用P.O42.5水泥。由于预制桩为预应力混凝土，需要在五天放松张拉钢筋，因此对混凝土的早期强度要求较高，要求在五天达到设计强度的80%以上，为获得更好的混凝土和易性，决定掺减水剂等外加剂。水泥：选用三狮P.O42.5，经抽检28天抗折强度为9.15Mpa，抗压强度为54.3Mpa，水泥细度为2.4%，其初终凝时间及安定性均符合要求。粗集料：选用镇海汶溪碎石，经检验其级配符合5-31.5mm连续颗粒级配，表观密度为2628Kg/m3，压碎值为6.8%，含泥量0.3%符合规范要求。征细集料：采用申福建河砂，经童检验细度模朴数冬Mx=2.6哭9饭，级配葬属收Ⅱ阶区，含泥量胶为宇0.5陵%酒符合规范要求躁。水：自来水。裤外加桌剂庄:邮江山老虎山靠牌辱TOR803示,泥掺量信为匙1.0符%琴，减水率耀为生15%.炊试配强度紧：默fcu,o=失fcu,k+槽1.64住5刊σ扶=50+1.絮645*5.烛5=59.0悟475田哥W索册a河fce圾库目0.46*压1.13*4稻2.5颈嫁尊汤宵群找朽霸水灰始比街:=替酸岗=瞒倾旗晕丰受=0.365克视卧C机fcu,炒o+a*b炉*剑fce沟59.捡0475+0纽.46*0.似07*1.1开3*42.5察尖境用水歉量距:沃选用床185Kg首/m采3走,渔掺外加剂与后罗,预水用毅量铺W=185*斜(1-15%季)=挨157Kg崭/m病3申水泥用稍量焰C=157/稀0.365=加430Kg引/m厌3洒,株采用重量仁法声,艘假设混凝土容恩重为币2400K市g域/m羊3拉根据碎石最大交粒径为毙31.5mm伟，水灰比蹄为摔0.36私5疫，砂的细度模耽数写为虾2.6阶9折及构件的配筋皆情况，副查孝JGJ55-亿200公0裹设计规程橡及状JTJ268蹲-9打6尖施工规范，砂跑率皮选炮32%跌砂用河量圾:S=(24邮00-157为-430)*耗32%=辜580Kg杂/m畜3槐石用喂量棵:G=240锣0-157-华430-58棋0=成1233K牵g跌/m奇3值基准配合比招为亲:C:S:G料:W=430鹊:580:1扫233:15强7=1:1.筹35:2.8找7:0.36钞5绩通过对基准配辽合比的试菠配痕,国试拌情况安为互:用含砂情况偏着多挠,站棍度描上鼓,询保水性予中损,融粘聚性一踢般峡,岂坍落度为葱40mm恋实测容重谈2420K催g诵/m竞3至。莲根吹据匙JGJ55-涌200暂0践《普通混凝土脖配合比设计规沿程》，再调整啄水灰比及砂率浪，另外作了两披个配合比。君调整配合比一音：水灰比选求用遮0.3条2誓，每方水不肤变帮W=15宜7啄，水纪泥素C=157/慧0.32=4欢9矩0坛，砂率选板用补31稿%朝，谢砂独S触=忌（圈2400-1破57-49融0书）线*31%=5岂4绸3狂，石惹子呀G=2400说-157-4葡90-543段=121茶0暗。试拌情况柔为寻:筝含砂情况汽中樱,格棍度材中椅,驰保水性攻好挑,覆粘聚性良耐好肉,蔽坍落度为腹30mm粥实测容重即2436K猛g乳/m吃3点。既调整配合比二货：水灰比选醋用失0.候4蹈，迹水搁W=15揉7泰，水著泥走C=157/清0.4=39歇3负（因构件在浪贵溅区，根乡据讨JTJ268益-9答6僚《水运工程混矿凝土施工规范题》中在海水环极境耐久性要求槽，每方水泥最集低用量必须在梅400Kg环以上）水泥薪选砍40资0烘。砂率选蜘用介31窑%慰，板砂阵S便=烈（旦2400-1部57-40阴0扰）委*31%=5扔7落1拔，石以子绣G=2400颤-157-4庸00-571计=127正2坛。试拌情况张为奇:沟含砂情况灶中孕,莲棍度监中怪,融保水性惹中孔,忘粘聚性一音般许,杨坍落度为先60mm之实测容重窝2416K堂g锣/m列3瓶。体按死JTJ55-幼200躺0徒《普通混凝土深配合比设计规距程》，计算混洪凝土配合比校令正系泡数当δ后：晶δ蒙=冲混凝土表观密鱼度实测撞值役/符混凝土表观密搞度计算值。晋其中基准配合白比誓δ克=2420/升2400=1岗.008户3磁，调整配合比妨一孩δ句=2436/朝2400=1呜.01姑5插，调整配合比拜二夕δ励=2416/恳2400=1骑.006最7耽。按规程规定冶，当混凝土表槐观密度实测值收与计算值之间累的绝对值不超喊过计算值防的萝2卡%靠时，对配合比累中每项材料用陆量可不作调整罩。荐经过标准水养春护，三个试验楼配合比强度如剥下表趋基准配合比剪调整配合比一彻调整配合比二航3旷天印43.酿5俘，进40.8蛋48.斯1扁，造45.3罩37.梢9湖，映35.7洪7丽天混52.闻2浓，落50.8冷57.授0盟，杆55.3冒46.推4劫，贡48.9凶2莲8盗天对57.堤9秃，鹰60.1岸63.何1毯，凉65.3堵52.肤6诱，牙55.6橡通过三个配合潜比的混凝土强谈度及试拌情况语的比较，考虑尘到混凝土是一裁种非均匀质材揪料，由于原材泊料质量和生产租中各种因素的养影响，使混凝脂土的实际强度物具有波动性，仙预制桩的早期掘强度要求高这征个特点，为保患证质量，认为致调整配合比一踢这个配合比比劝较适合预制桩域混凝土的施工塘。经过实际施秃工，证明这个堪配合比满足预蔑制桩混凝土的槽各项要求，并胞且经济实用窗。飞扩五、生产配合嚷比的调整及施讲工中的控制主施工生产中测勤定集料的含水途率非常重要，梯直接影响混凝窗土配合比的应之用。正确测定板集料的含水率虹，适当调整配低合比中原材料烛的用量，使试攀验室的混凝土雁配合比各数据更能正确在施工满现场体现。干在施工中应对声以下几方面予填以重点控若制涌:吐1铲、砂、石材料援应严格计量。勉不少单位在现穷场施工时，往腾往第一车砂、羡石用磅秤一下毛，随后就采用贫在小推车上画嗽线的办法来控咏制重量，从而尺导致砂、石材漫料用量偏差，推使配合比中各袜材料比例失调妙，影响混凝土跌质量，这是不围可取的。我公泄司预制场采钓用世HZ吵S仇混凝土拌和楼腔，利用电脑自丧动控制计量，仆能确保材料用拒量的准确性。赤2们、严格控制混丙凝土施工时的塑用水量。在实荷际施工中，操液作者为方便施淡工，往往追求泼较大的坍落度绒，擅自增加用田水量而不管强惠度是否能达到宅要求，因此，脖在施工中应多圣次抽检混凝土丧的坍落度、棍像度及和易性，仆确保水灰比不蔑变。搬3漠、混凝土的质趴量与拌和时间莲有着密切的关堆系。控制每拌嫁混凝土的搅拌疮时间能有效控垃制混凝土的质舌量。自全部材汁料装入搅拌机若起至开始卸料勾时止，其连续尊搅拌的最短时悼间应按搅拌机顶出厂说明书的旬规定，当缺乏污资料时，可背按注JTJ268识-9斤6弊《水运工程混凳凝土施工规范巨》表洋规定煌混凝土坍落度式（繁m护m钟）悉搅拌机机型园搅拌机出料量小（怖L乱）中＜嚼250翠250-50使0判＞膊500怖≤萍30达自落式剩90尽120崭160咱强制式热60管90斑120衔＞致30亲自落式色60选90阳120疏强制式访60阵60尺90颤当混凝土掺外羽加剂时，其搅捷拌时间应延两长灾30-60戏s惩；掺粉煤灰时腐，起搅拌时间柱应延效长争60蔬s俭。娃我公司预制场埋采孤用部HZ定S咐混凝土拌和楼猪，每次搅拌前茅都有专业技术砌人员检查电脑子，搅拌完毕后宣，再检查电脑烘打印纸，保证馒每拌各种材料破的用量及拌和