混凝土配合比设计步骤_浅谈混凝土配合比设计与质量控制
时间：2019-05-28 03:24:41 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：本文主要叙述了混凝土配合比设计的重要性, 提出了在配制商品混凝土配合比时应注意的事项。笔者从混凝土配合比设计要点出发，讨论了混凝土施工质量控制的关键环节以及水混凝土配合比的控制方法。
关键词:配合比设计；质量控制
Abstract: this paper mainly describes the importance of concrete proportion design, and put forward the concrete mixture in the configuration goods, the matters needing attention. From the concrete proportion design points was discussed on the concrete construction quality control the key link of concrete proportion and water of the control method.
Keywords: mix design; Quality control
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
前 言
现如今，在我国经济的快速发展的同时，建筑市场也在不断发展和完善,混凝土得到了广泛地应用。同时也出现了不少问题, 尤其是由于商品混凝土的配合比设计不当, 造成了商品混凝土的性能和质量达不到结构设计和施工要求。混凝土配合比设计是混凝土达到施工质量要求的基本保证, 即使有良好的原材料、一流的施工机具设备,如果没有切合实际的配合比就不可能有品质优良且经济效益良好的商品混凝土。
一、商品混凝土配合比设计的基本要求
（1）混凝土结构设计要求的强度等级;
（2）施工方面要求的混凝土拌合物和易性;
（3）与使用环境相适应的耐久性要求( 抗冻等级、抗渗等级和抗侵蚀性等) ;
在满足以上三项技术性质的前提下, 尽量做到节约水泥和降低混凝土成本, 使之符合经济原则。
二、混凝土配合比的设计要点
试验室在试配时配合比计算的要求是: 首先根据设计强度标准值和强度保证率的要求, 确定配制强度; 混凝土强度等级小于 C60 时, 根据已测定的水泥强度、粗骨料种类及所确定的混凝土强度, 按混凝土强度经验公式计算水灰比; 确定单位用水量; 计算混凝土的单位水泥用量及粉煤灰用量; 确定合理砂率; 计算 1m3混凝土的砂石用量, 列出供试配用混凝土的各种材料用量表。
2.1 确定试配强度
混凝土的配制强度按下式计算:
fcu,o≥fcu,k+1.645σ
式中: fcu,o———混凝土施工配制强度( MPa)
fcu,k———设计混凝土强度标准值( MPa)
σ———混凝土强度标准差
计算混凝土配制强度的关键问题是混凝土设计强度等级的龄期和确定强度标准差。
2.2 混凝土强度等级的龄期和确定强度标准差
混凝土是水泥和地方材料的一种混合物在现场搅拌制作，随着其日益广泛、大量的应用，商品混凝土厂应运而生，这是混凝土就成了一种独立的商品。混凝土这种商品与其他商品比较，是一种很特殊的商品。别的商品，生产后可以先入库，待检验合格后，才投放市场。就拿水泥来说，水泥强度质量是以3d强度为准，3d强度合格即可出厂（28d强度仅做复验）；如果库存的3d强度不合格，可以降级使用、也可以用另一批强度高些的水泥混合后成为合格品。更何况水泥规范规定的强度合格保证率比混凝土规范规定的混凝土强度合格保证率要高很多很多倍。所以说，一般商品都是先检验后出厂，不合格品在出厂前都可以做一些处理，甚至可以以等外品出厂，并不影响使用。而混凝土则不然，只能是生产了就要用，不用就只能是废品，不能存库等待检验。就验收标准来说，混凝土是先使用、后评定。而且是以以28d强度质量作为评定和验收依据的。如果检测信息来自28天，在此批不合格混凝土上又浇筑了合格的混凝土，处理就更困能。所以，除了肉眼可见的豆腐渣混凝土外，其他情况可能是不了了之。如何确保混凝土的质量，我认为应该首先加强混凝土配合的合理性、可行性和经济性。
目前，我市建筑工程中使用的混凝土施工用配合比，均由检测中心试验提供。而各个商品混凝土所使用的原材料、外加剂各异，各个生产厂家的生产水平不一，为了最大限度的满足各厂家混凝土的要求，快速准确的出具合理、可行又经济的配合比，本人做了部分总结如下：
首先，如何确定标准差σ值。标准差σ值表示【施工水平】对商品混凝土厂的混凝土来说就表示【生产水平】了。
对于商品混凝土生产的混凝土来说，其质量标准应该按标准差已知来验收。那么，您厂已知的标准差与配制强度用的标准差应该有下列关系：
已知标准差σ值≤配制强度用标准差σ值
到了工程验收时，又多采用标准差未知来验收，那么，工程验收的标准差与配制强度用的标准差应该有下列关系：
工程验收标准差σ值≤配制强度用标准差σ值
这样才能保证生产的混凝土强度批批合格，才能使工程验收的混凝土强度合格。
第二，目前大多混凝土厂家的产品均为掺高效减水剂的泵送大流动性混凝土。配合比中对各种材料用量影响较大的就是外加剂，而外加剂对于不同的水泥会有不同的效果。所以对于混凝土生产企业确定一个比较稳定的外加剂产品和水泥产品，通过一定的试验得到不同强度并满足不同施工工艺要求的经验数据（这个数据可以委托一定的资质的试验室检测，也可由混凝土厂家自己提供），这样在企业为适应市场需要而急需相应的配合比时只需要进行相应的验证即可。这种方法会在确保实验准确性的前提下大大降低试验成本，提高了实验效率，适应了市场的需要。
第三，进行混凝土生产时，应准确测量现场砂石的实际含水量。据了解部分操作人员只是采用目测法来估计砂石的实际含水量，这样会直接导致混凝土配比不准确。正确做法是，按规范取样并测出实际含水量，调整配合比：从用水量中扣除含水量，补回砂石量。
第四，混凝土配合比设计的最终目的是达到其设计强度，按规范要求和以往设计经验一组配合比设计，试配后强度达到要求就算完成了；若达不到要求就是就是增加水泥用量，而水泥用量过多往往会导致收缩裂缝的产生和徐变增大，同时也增加了成本。合理的做法应该是从材料调配、经济效益、混凝土工作性能等方面综合考虑。针对不同的施工部位和条件给予适当的调整，尽量避免同一强度均为使用一个配合比的做法。
2.2 确定水灰比值( W/C)
混凝土强度等级小于 C60 时, 根据已测定的水泥强度、粗骨料种类及所确定的混凝土强度, 按混凝土强度经验公式计算水灰比:
fcu,o=αafce( C/W- αb)
则: W/C=αafce /( fcu,o +αaαb×fce)
式中: fcu,o———混凝土龄期抗压强度( MPa)
fce———水泥抗压强度实测值( MPa)，水泥厂为保证水泥的出厂等级, 其实际强度往往高于水泥的强度等级值( fce,g) 。
αa、αb———回归系数。
水灰比计算还应满足混凝土耐久性的要求; 抗冻及抗渗混凝土若计算值大于规范规定值时, 取规范规定值。
2.3 确定单位用水量
流动性混凝土系指拌合物坍落度为 100mm~150mm 的混凝土; 大流动性混凝土则指拌合物坍落度等于或大于 160mm 的混凝土。流动性混凝土及大流动性混凝土用水量的计算方法如下。
掺外加剂时混凝土的用水量按下式计算。
mwa= mwo( 1- β)
式中: mwa———掺外加剂混凝土 1m3的用水量( kg)
mwo———未掺外加剂混凝土 1m3的用水量( kg)
β———外加剂的减水率, β值按试验确定
2.4 计算混凝土的单位水泥用量
根据已确定的单位混凝土用水量和已确定的水灰比值, 按下式计算。
mco=mwo÷( W/C) =mwo×C/W
水泥用量多少能看得出商品混凝土站的质量控制水平。但商品混凝土站为防止强度损失过多或不易泵送一般均加大了水泥用量, 因此要防止水泥水化热过高而产生温度裂缝。
2.5 确定粉煤灰及掺粉煤灰后的水泥用量
商品混凝土中掺用粉煤灰可采用等量取代法、超量取代法和外加法。
2.6 确定合理砂率(βs)
合理砂率值主要应根据混凝土拌合物的坍落度、粘聚性及保水性等特征通过试验来确定, 或者根据本单位对所用材料的使用经验找出合理砂率, 使商品混凝土具有可泵性。
砂率可根据经验试验确定, 试拌时可采用 3 种砂率, 其中间值为经验值, 上、下值各加减 2%, 试拌时测定在停放 30min混凝土拌合物的坍落度。需经几次测试达到既不离散且坍落度最大的砂率为合理砂率。然后增减用水量或泵送剂用量, 使坍落度与出厂坍落度相一致。
5 配合比的施工质量控制措施
为保证混凝土施工质量， 通过对混凝土原材料性能要求及配合比设计主要参数对质量的影响分析，采取如下措施实施控制:
( 1) 严格测定粗细骨料的含水率，准确测定因天气变化而引起粗细骨料含水量的变化，以便及时调整施工配合比。一般情况下每班抽测两次，雨天应随时抽测;
( 2) 按配合比对原材料准确计量，称量允许误差应满足: ①胶凝材料( 水泥、矿物掺合料等) 为 ± 1%; ②外加剂为 ±1%; ③粗、细骨料为 ±2%; ④拌合用水为 ±1%;
( 3) 混凝土搅拌时间最短时间应经试验确定;
( 4) 混凝土运送过程中应确保不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多现象;
( 5) 浇筑混凝土时，混凝土入模温度不宜超过 30 ℃，不低于 5 ℃。
4 结 论
综上所诉，做好原材料的试验检测工作，根据施工条件、环境条件和养护方法确定合理的混凝土配合比，才能确保工程质量更能满足规范和设计要求。以及优良的配合比是经过数次的理论分析计算和多次试配调整, 并在生产实践中不断总结完善而得出的结果。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
