随着我国社会经济的发展，建筑工程和土木工程也快速发展。同时商品混凝土也逐渐得到广泛应用。但在商品混凝土的使用过程中，由于商品混凝土配合比设计不当，导致商品混凝土的强度与质量达不到设计要求，最终影响建筑工程质量。科学合理设计商品混凝土配比，既能够节约原料用量，也能够确保商品混凝土质量，达到建筑施工的要求。本文采用试验的方式，对商品混凝土配合比与混凝土质量的关系进行研究，从而为优化商品混凝土的配合比研究提供依据和参考。
（2）细骨料：河砂，细度模数：2.7，单价78元/t。（3）粗骨料：碎石规格5～10mm、10～20mm，按4:6比例混合成5～20mm连续级配，单价47元/t。
（6）外加剂：聚羧酸梁体专用减水剂（固含量15.0%，减水率26.1%，掺量：1.20%），单价5.10元/kg。 （1）混凝土配合比单方用量（kg/m3）和经济分析见表1中优化前配合比单方和各组成材料用量费用。（2）混凝土拌合物性能及力学性能和耐久性能：1）坍落度195mm，含气量3.2%；于7d强度52.6MPa，28d强度65.4MPa；2）56d电通量（C）537。胶凝材料总量520kg/m3，矿物掺合料（双掺）占21%；水胶比0.30，用水量155kg/m3，砂率39%；减水剂掺量1.25%。虽然该配合比的混凝土拌合物性能及力学性能和耐久性指标满足设计要求和施工要求，但其组成各材料的搭配比例不佳。1)胶材总量超过《铁路混凝土（TB/T3275-2011）》标准规定500kg/m3的最大限值；2)矿物掺合料参量偏小，不利于降低水化热；3)外加剂掺量不宜大于标准掺量，对于水胶比0.30的强度控制指标来说，对其增强效果并不显著。因此，有必要优化该配合比。
首先应降低单方胶材用量20kg，使其满足标准规定限值要求；由于粉煤灰和矿粉比水泥价格低廉，可增大矿物掺合料掺量（双掺）至35%，以降低水泥用量及水化热，节约成本；降低减水剂至标准掺量1.20%，对混凝土强度影响不大；砂、石总量向下调整20kg，保持水胶比和砂率不变。根据上述对配合比的技术、优化分析，形成了初步优化配合比见表1中优化后配合比单方和各组成材料用量费用（145为扣除外加剂含水量后的实际用水量）。试拌量25L，按照投料顺序依次加入粗骨料、胶凝材料、细骨料、水和外加剂，搅拌150s后出机、拌合、测试。实测坍落度210mm，拌合物不离析、不泌水，混凝土和易性良好。但混凝土坍落度偏大，超过设计目标值180±20mm范围，则需调整控制混凝土的坍落度。混凝土坍落度的调整有多种方法：1)在保持水胶比不变的前提下，减小单位浆体用量；2)适当减小砂率；3)适当降低外加剂的掺量。从技术分析这三种方法均能达到降低混凝土流动性的目的。但是，这三方法对混凝土成本影响是不同的，所以还应通过经济分析比较，最后由试配确定。（1）经济比较：采用第一种调整方法时，在水胶比不变的条件下，减少单位用水量至145kg，相应的单位胶材用量为483kg，即水泥用量=483×[1-（16%+19%）]=314kg，粉煤灰用量=483×16%=77kg，矿粉用量=483×19%=92kg，外加剂单位用量由原6kg减少至5.80kg，保持粗、细骨料总量不变。计算单方成本降低费用：1)水泥=（325-314）×0.455=5.00元；2)粉煤灰=（80-77）×0.421=1.26元；3)矿粉=（95-92）×0.338=1.01元；4)外加剂=（6.00-5.80）×5.10=1.02元；单方降低费用=5.00+1.26+1.01+1.02=8.29元。采用第二种调整方法时，在保持单位用水量、胶材总量和粗细骨料总量不变的条件下，降低砂率1%，使坍落度减小20mm，以达到降低混凝土流动性的目的。计算单方成本降低费用：细骨料=（684+1071）×（39%-38%）×0.078=0.98元，粗骨料=（684+1071）×（61%-62%）×0.047=-0.59元，单方成本降低费用=0.98-0.59=0.39元。采用第三方法调整时，若降低外加剂掺量至1.10%，使混凝土坍落度回到设计范围内，此时降低成本费用=483×（1.20%-1.10%）×5.10=2.46元。 （2）调整初步优化配合比：通过上述技术经济分析后，显然第一种调整方法既通用又经济。故配合比调整为：水泥:粉煤灰:矿粉:砂:石:外加剂:水=314:77:92:684:1071:5.80:145（140为扣除外加剂含水量后的实际用水量）。（3）试拌验证：按调整后的配合比计算称取25L的各材料试拌用量，投料搅拌至规定时间，出机后的混凝土拌合物不离析、不泌水。经人工翻拌后测定坍落度为195mm，含气量为2.8%，1h坍落度经时变化量15mm，混凝土的和易性满足施工要求；重新称料拌合成型试件，7d抗压强度为50.7MPa，28d抗压强度67.2MPa，56d电通量（C）为517，混凝土强度、耐久性指标符合设计要求。通过验证该调整后的配合比为最终优化的配合比。 与优化前配合比相比，优化后的配合比每立方水泥用量降低97kg，节约成本44.13元；粉煤灰用量增加41kg，增加成本17.26元；矿粉用量增加19kg，增加成本6.43元；砂子用量减少8kg，节约成本0.63元；石子用量降低12kg，节约成本0.57元；减水剂用量降低0.70kg，节约成本3.57元；水用量减少4kg，节约成本0.01元。因此，最终优化后的混凝土配合比每立方节约成本为25.22元，且单方成本费用365.38-25.22=340.16元。通过表2可以看出，按照优化后的配合比进行试验，各组混凝土和易性良好，试验中目测基本没有泌水、离析、骨料分离等不良现象出现，混凝土在坍落度和扩展度方面均达到理想设计，流动性能良好，适宜泵送，混凝土工作性能验证合格。各标号的混凝土抗压强度均满足设计要求，强度验证合格。试验结果基本可以验证上述配合比优化设计理论的成功。对商品混凝土配合比的关系研究可知，商品混凝土强度受水泥用量、掺和料用量、水胶比等多种因素的影响，根据混凝土强度的需求，需要以相关规范文件为基础，结合配合比试验，从而确定混凝土各原料的最终用量。通过优化配合比，期望能够降低水泥用量及水化热，节约成本，对于控制商品混凝土品质具积极的意义，有助于提升建筑工程质量。
