普通混凝土配合比设计中主要参数的确定及计算

文摘 2025-01-23 07:05 河南

混凝土是由胶凝材料、水、粗细集料以及必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按一定的比例配合，经搅拌、捣实成型、养护硬化而成的一种人造石材。混凝土配合比是生产、施工的关键环节之一，确定配合比中的主要参数，对保证混凝土工程质量和节约资源具有重要意义。

1 混凝土配合比中主要参数的确定

1.1 混凝土配制强度

混凝土配制强度对生产施工的混凝土强度应具有充分的保证率。混凝土配制强度的确定关键是确定混凝土强度标准差，当具有1个月一3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料，且试件组数不小于30时，混凝土强度标准差应《普通混凝土配合比设计规程》进行计算；无相关统计资料室，混凝土强度标准差的取值要按照混凝土强度设计等级范围进行。配制强度除应满足《普通混凝土配合比设计规程》要求外，还要满足耐久性、抗蚀性和特殊工程(如水下)、特殊气候条件下的要求。计算时先按规程中的公式计算，再查其它要求确定。

1.2 水胶比

混凝土水胶比的确定关键是确定胶凝材料28天胶砂抗压强度，然后按照规程中的公式进行代入计算。而确定胶凝材料28天胶砂抗压强度首先确定水泥28天胶砂抗压强度，可实测，试验方法按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》执行；当无实测值时，可按水泥强度等级值与对应富余系数的乘积计算确定。按计算出的水胶比值，不仅要能满足强度要求，还要满足耐久性、特殊工程、特殊气候条件的要求。计算时先按公式计算再查其它要求确定。

1.3 外加剂用量

一般情况外加剂成品不能直接应用于混凝土中，试验室应进行适应性试验，一定要评定合格后方能使用。好的外加剂，掺量低，减水效果好，含碱量低，拌制的混凝土和易性好，在一定时间内塌落度损失小，早期强度高。

如果试拌的混凝土流动性、粘聚性、保水性差，塌落度损失快，不要使用。可采用以下方法进行考察：混凝土拌和好后，堆成一个锥体，锥体周围不能见到泌浆，更不能见到泌水，石子应淹没在砂浆中，无露石。在坍落度试验提筒后，坍锥曲线应圆顺，似倒扣铁锅，不能成“草帽”状。试验选定时，常为小样，成批到货后，一定要验证其与小样品质量是否一致。混凝土中外加剂的用量以胶凝材料用量与外加剂掺量的乘积来确定。

1.4 砂率

砂率对混凝土拌合物性能影响较大，应根据砂石料种类、技术性能和混凝土拌合物性能结合施工工艺、工程特点综合确定。混凝土砂率的确定要根据坍落度值来确定。对于细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率；采用人工砂配制混凝土时，砂率可适当增大；当只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大。对于有特殊要求的混凝土，其砂率的选用还应符合相应的要求，以满足施工性能、其它力学性能、长期性能和耐久性能的要求。

2 混凝土配合比设计的基本步骤

2.1 确定计算配合比

按照现行标准《普通混凝土配合比设计规程》的规定，对混凝土配合比进行计算，依次确定混凝土配制强度、水胶比、用水量、胶凝材料、矿物掺合料和水泥、外加剂的用量、砂率、粗细骨料用量。

2.2 试拌配合比

在试拌调整过程中，在计算配合比的基础上，保持水胶比不变，尽量采用较少的胶凝材料用量，以节约胶凝材料为原则，通过调整外加剂用量和砂率，使混凝土拌合物坍落度及和易性等性能能满足施工要求，提出试拌配合比。

2.3 混凝土配合比的试配

混凝土强度试验的目的是通过三个不同水胶比的配合比的比较，得到满足配制强度要求、胶凝材料用量经济合理的配合比。因此强度试验在混凝土拌合物调整适宜后开始，采用三个不同水胶比的配合比，其中一个应为试拌配合比，另外两个配合比的水胶比宜较试拌配合比分别增加和减少0.05(高强混凝土要求分别增加和减少0.02)，用水量应与试拌配合比相同，砂率可分别增加和减少1％。也就是说采用三个不同水胶比的配合比的混凝土拌合物性能应维持不变，即维持用水量不变，增加和减少胶凝材料用量，并相应减少和增加砂率，外加剂掺量也进行微量的减少和增加。

2.4 进行抗压强度试验

一般情况下，混凝土强度试件对28d龄期进行抗压试验；当规定采用60d或90d等其他龄期的设计强度时，混凝土强度试件应在相应的龄期进行抗压试验。

2.5 回归分析

通过用三个试配的抗压强度(y值)和胶水比(x值)进行一元回归分析，建立回归方程。

2.6 重新计算水灰比

用配制强度代入回归方程，计算出相应的水灰比。

2.7 计算理论配合比，并经试验验证

以用回归方程计算出的水灰比、参照原相应的设计结果，综合确定新的配合比，并制作1组试件，验证28天的抗压强度，同时应验证坍落损失和拌合物密度。

2.8 确定施工理论配合比

根据验证结果，确定施工理论配合比。

3 结束语

普通混凝土配合比设计适用范围广泛，除一些专业工程以及特殊构筑物的混凝土外，一般混凝土工程都可以采用。进行普通混凝土配合比设计时要充分考虑混凝土配制强度、耐久性能、施工工艺、有无特殊要求、经济合理等诸多因素，设计出科学、合理经济、的施工理论配合比，从而保证混凝土工程质量和节约成本。

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