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第1篇

【關鍵詞】公路隧道泵送混凝土配合比設計

Abstract: Pump concrete mix design of II section of6# highway is introduced in this paper.

Key words: highway tunnel; pump concrete; mix design

中圖分類號：TJ414.+3文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

l概述

兩河口水電站交通工程【6#公路】Ⅱ標段，是電站樞紐工程區右岸中、高程開挖及填筑的主通道、大壩樞紐右岸上下游連接通道及后期過壩主要交通干道，同時也是電站庫區復建公路的一部分。

6#公路II標公路等級為礦山三級公路，襯砌采用泵送混凝土，混凝土的等級根據圍巖類別不同分別采用C20、C25兩個等級的混凝土，混凝土的澆筑方式為泵送混凝土，運輸方式為混凝土罐車，混凝土最大運距為2KM考慮。

一、設計內容：

C20泵送混凝土配合比設計，現場施工要求坍落度為140~160mm,采用罐車運輸，機械振搗。

二、設計依據：

JGJ55-2000(普通混凝土配合比設計規程)

GB 175-2007（通用硅酸鹽水泥）

GB/T 14685-2001（建設用卵石、碎石）

GB/T 14684-2001（建設用砂）

GB/T 1346-2001（水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法）

GB/T50080-2002（普通混凝土拌合物性能試驗方法標準）

JTG E42-2005（公路工程集料試驗規程）

JTG E30-2005（公路工程水泥及水泥 混凝土試驗規程）

三、原材料檢測：

1、水泥：水泥為四川省皓宇水泥有限公司生產的峨塔P.O42.5R水泥 ，其物理力學性能見表1

水泥物理力學性能試驗表1

以上檢測指標均符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）P.O42.5R標準要求。

2、砂石骨料

混凝土配合比骨料采用中水十二局6#公路II標無名溝砂石料場生產的人工砂、碎石，骨料物理性能見表2，砂子與粗骨料顆粒級配見表3、4

砂、石骨料物理性能檢測結果表2

砂子顆粒級配表3

由表3檢測結果：該機制砂符合GB/14684-2001規范的粗砂要求。

粗骨料顆粒級配表4

由表4檢測結果：該碎石符合GB/14685-2001規范的要求。

3、拌合用水

四、C20混凝土配合比設計過程：

1、確定試配強度：

按保證率為P=95%，取系數為1.645，查表C20取σ=5.0MPa，故配制強度為：

fcu,o≥ fcu,k+1.645σ=20+1.645×5=28.2MPa

2、水灰比的確定：

W/C=（aa×fce）÷(fcu,o+ aa×ab×fce）

=(0.46×42.5) ÷(28.2+0.46×0.07×42.5)=0.66

根據試驗確定水灰比取0.57。

3、用水量、水泥用量的確定：

該配合比所用碎石最大粒徑為31.5mm，根據《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55-2000查表得用水量為220kg/m3,經試驗得出高效減水劑的減水率為15%，由此混凝土的用水量為：

mwa=mw0(1-β)=220*0.85=187kg/m3

根據試驗確定實際用水量為182

根據用水量確定水泥用量為:

mco=mwo/（W/C）=182/0.57=319kg/m3

4、混凝土外加劑摻量選用1%

減水劑摻量：319×1%=3.19kg/m3

5、選定砂率：

根據《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55-2000選定砂率為43%。

6、骨料用量的確定：

假定容重為2400kg/m3

骨料重量為：2400- mco- mwo=2400-319-182=1899kg/m3

細骨料為1899×0.43=817kg/m3

粗骨料為1899-817=1082kg/m3

7、基準配合比為：

水泥：細骨料：粗骨料：水=319:817:1082:182

=1.00:2.56:3.39:0.57

8、配合比的調整與試配：

⑴、經實際試拌確定基準配合比為：

水泥：細骨料：粗骨料：水 =319:817:1082:182

=1.00:2.56:3.39:0.57

⑵、根據基準配合比為基礎上下浮動0.05的水灰比，砂率分別增加和減少1%得到另兩個參考配合比，以此三個配合比經試拌并成型7d及28d試件，其容重以及抗壓強度等試驗結果詳見下表：

五、結論

通過以上試驗，根據工作性能與經濟性比較，確定配合比2為最終選定配合比，附表一：

附表一：

混凝土配合比選定報告：

說明：1、該配合比骨料為中水十二局無名溝砂石料場生產的人工骨料，粗骨料為4.75~16mm和16~31.5mm粒徑的碎石。配合比中骨料用量為飽和面干狀態的重量，實際施工中應測定骨料含水后調整其用量。

2、為保證泵送混凝土在施工中的質量，嚴格按照JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》執行。

第2篇

關鍵詞:普通混凝土；配合比

Abstract: the ordinary concrete is composed of cement, water, sand, stone of four kinds of materials, concrete mix design is to solve the 3 proportion of 4 kinds of material, namely, water cement ratio, sand ratio, binder-aggregate ratio (gel and aggregate ratio). Along with the continuous development of the material science of concrete, its use has become increasingly widespread. This simple coordination on concrete ratio design are introduced, and some construction control measures, only for reference.

Keywords: reinforced concrete; mixture ratio

中圖分類號：TU528.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

一、混凝土的基本組成

普通混凝土混凝土的基本組成材料是水泥、水、天然砂和石子，砂石在混凝土中起骨架作用。水泥和水形成水泥漿，包裹在沙粒表面并填充沙粒間的空隙而形成水泥砂漿，水泥砂漿又包裹石子，并填充石子間的空隙而形成混凝土。必要時還需要新的化學添加劑以及礦物摻合料。摻合料的性質和數量，影響混凝土的強度、變形、水化熱、抗滲性和顏色等。

普通的混凝土配合比指的是混凝土中各個組成材料的用量之間的比例關系。其常用表示方法有兩種：一種是用1m3混凝土中各項材料的質量來表示，例如：水泥（mc）350kg、石子（mg）1260kg、水（mw）180kg、砂子（ms）670kg；另一種是通過各個組成材料的用量之間的質量比例來表示（例如，令水泥質量為1），將上述例子換算成質量的比例則為水泥：砂子：石子=1:1.91:3.60，W/C=0.51。水泥混凝土配合比設計一般需要由四個步驟組成，即初步計算配合比；試拌調整，提出基準配合比；檢驗強度，確定試驗室的配合比；換算施工的配合比。

二、配合比的設計原則

1、水膠比適當原則

水膠比是混凝土中用水量與膠凝材料用量的比值，是影響混凝土強度、粘度、坍落度及坍落度擴展度的主要因素，同時對混凝土的收縮也有較大影響。

2、最小單位用水量原則

在水膠比固定，原材料一定的條件下，使用滿足工作性能的最小單位用水量，可得到體積穩定的、經濟的混凝土。

3、最小水泥用量原則

假如水泥用量過大，拌合用水偏高，必定會增大混凝土的收縮值而發生裂縫。再有水泥用量過大，水泥水化產生的水化熱就多，使混凝土內外產生很大的溫差，而引起的內應力，可能使正在凝結硬化的混凝土產生裂縫，降低耐久性。所以降低水泥用量可提高混凝土體積穩定性及收縮，同時降低工程成本。

4、混凝土密實體積原則

混凝土的組成是以石料為骨架，砂子填充石料間的空隙，漿體又填充砂石之間的空隙，并包裹砂石表面，以減少砂石間的摩擦阻力，保證混凝土有足夠的流動性。可塑狀態下混凝土總體積是水泥、砂、石、水密實體積之和，這一原則是計算混凝土配合比的基礎。

三、配合比設計時的一般要求

1、原材料的選擇及技術要求

①水泥

水泥的礦物組成和顆粒組成直接影響到水泥水化反應的速度，水化熱和水化產物的組成和結構特點，也直接影響到混凝土的開裂，影響混凝土的強度和耐久性。

②礦物摻合料

在試配時應該選擇不同的摻量進行試拌，根據限制膨脹率的檢測值選擇適宜的膨脹劑摻量，通過各項技術指標的檢測值確定符合委托要求的經濟配合比。

2、膠凝材料總量的要求

對不同強度等級混凝土的膠凝材料總量應進行控制，C40以上不宜大于400kg/m3，C40～C50不宜大于450kg/m3，C60及以上的非泵送混凝土不宜大于500kg/m3，泵送混凝土不宜大于530kg/m3。配有鋼筋的混凝土結構，在不同的環境條件下，其最大水膠比和單方混凝土中膠凝材料的最小用量一般應符合下表規定。

3、混凝土中總堿含量的要求

按規范要求，每立方米混凝土的總堿含量，對一般橋梁不宜大于3.0kg/m3，對特大橋、大橋和重要橋梁不宜大于1.8kg/m3，當混凝土結構處于受嚴重侵蝕的環境時，不得使用有堿活性反應的集料。同時還要控制氯離子含量，鋼筋混凝土不應超過膠凝材料總質量的0.10%，預應力混凝土不應超過0.06%。

4、按照經驗水膠比宜控制在0.28～0.35之間。

四、生產配合比的調整及施工中的控制

在生產配合比的調整及施工控制中應注意出現以下問題：

1、嚴格控制混凝土施工時的用水量：在實際行產中，操作者為方便施工，往往追求較大的坍落度，擅自增加用水量而不管強度是否能達到要求；再加上現場質檢人員的管理不到位，對水灰比缺少嚴格的控制等原因，均使混凝土實際用水量大于理論用水量，從而導致砼強度的降低。

防治措施：加大質檢抽查力度，控制操作者不得隨意增加用水量；若發現混凝土工作性能較差，操作者應及時向試驗員反饋實際情況，經試驗員現場查找原因、分析情況后采取相應對策，并按試驗員的指令調整配合比；現場質檢人員也應按規范要求經常檢查混凝土的質量動態信息，及時進行調整，確保混凝土按要求進行施工。

2、調整生產配合比時，應準確測量生產現場砂、石的實際含水量：經到現場檢查和了解，有部分試驗人員沒有按規定要求準確測量，而是采用目測法來估計砂、石的實際含水量，這樣做會導致生產配合比不準確。

防治措施：砂、石中若含泥量超標，應在混凝土澆筑前三天沖洗完畢，并應在施工前按規范要求取樣并準確測量砂、石的實際含水量，調整施工配合比以從用水量中扣除含水量,補回砂、石量，嚴禁邊沖洗邊拌制混凝土。

3、砂、石材料應準確計量：不少施工單位在生產時，第一車砂、石用磅秤一下，隨后就采用在小推車上畫線的辦法來控制重量，從而導致了砂、石材料的用量偏差。

防治措施：有條件的單位盡量采用混凝土拌和樓，利用電腦準確計量；若實在沒有，應不怕麻煩，堅持每車過磅，以控制材料用量。

五、傳統配合比設計方法的缺陷

傳統配合比設計方法是一種基于經驗的方法，混凝土結構對材料性能提出的要求比較簡單，配制混凝土的原材料種類也比較少，因此傳統的配合比設計方法還存在許多不足之處。混凝土配合比設計理應是一個完善的體系，包括原材料選擇、配合比計算、性能設計和性能檢測。事實上，人們在進行配合比設計時已經有意或無意地采用了這一體系，但所采用的體系的完善程度各不相同，而且大都不完善。

1、從原材料選擇來看，多數是依據個人經驗知識進行的，帶有很大的主觀性。各人的經驗知識不同，知識量也不等。這就為混凝土配合比設計帶來了一定的隨機性。

2、從配合比設計計算來看，各種沒計方法的計算方法互不相同。配合比計算的實質就是四元（單位混凝土中水、水泥和粗細集料用量）一次方程組求解。從數學角度來講，四元一次方程組求解需要四個獨立方程式的聯立才能解出。而配合比設計中一般都采用需水性定則、水灰比定則和絕對體積法或假定容重法，這就提供了三個方程式；各配合比設計方法的不同在于第四個方程式的確定。為了完成配合比設計，各種方法都引進了不同的關系式。我國引入了砂率；前蘇聯引入了砂漿撥開系數；英國引入了骨灰比；美國引入了粗集料最佳用量。另外因對高性能混凝土的認識不足，對它的配合比設計主要依賴于經驗和大量的試配，計算過程在各種設計方法中似乎都不甚重要。

3、從性能設計來看，理想的配合比設計應能實現對混凝土的主要性能（即：工作性能、強度和耐久性）的設計，雖然目前的各種設計方法基本都考慮到了這三方面的性能，但是似乎還沒有一種方法真正做到了對這三方面性能的設計。

六、結語

合理的材料配合比設計應該在符合相關規范給出的包括強度、耐久性、均勻性、和易性、滲透性和經濟性等要求的前提下，確定各種成分的用量，獲得最經濟和適用的混凝土。要對水泥混凝土路面配合比設計深入系統的研究，使混凝土配合比設計體系更加科學合理、方便快捷，從而推動水泥混凝土科學的發展。

參考文獻

第3篇

生產工藝，并應用于實際工程。

關鍵詞：自密實混凝土； 兩級配石子

ABSTRACT：to solve contravention between fluidity and anti-segregation; to optimize raw materials and mix proportion and to improve techniques of production aiming to status in quo of raw materials of dalian.

Key words：Self-compacting concrete；coarse aggregate with two grading

高性能混凝土配合比設計的任務就是正確地選擇原材料和配合比參數，使其中的矛盾得到統一，得到經濟合理的混凝土拌合物。因為混凝土是一種多組分的不均勻多相體，影響配合比的因素很復雜，原材料的品質變化也很大，又涉及各種性能要求之間相互矛盾的平衡等，所以至今配合比的確定仍主要依靠經驗和試驗。

自密實高性能混凝土配制的關鍵是在保證所需強度的前提下，得到可以不振搗，必要時也可少振搗的高流動性混凝土拌合物。與傳統混凝土比較，高性能混凝土的配合比特點是：水膠比低、粉體量大、漿集比大、粗骨料量小。

一、原材料

水泥采用小野田52.5R級普通硅酸鹽水泥;粗集料采用瓦房店炮臺低堿活性5~20mm碎石和5-16mm連續級配的卵石;細集料采用低堿活性天然中砂，細度模數為2.6;礦物摻和料采用華能I級粉煤灰;外加劑采用北京宏偉科傲建材聚羧酸HL-1高效減水劑;拌和水使用普通自來水。

二、配合比參數

《高強混凝土結構設計與施工指南》規定了配制 C50 和 C60 高強混凝土所用的水泥量不宜大于 450kg/m3，水泥與摻和料的膠結材料總量不宜大于 550kg/m3。按照《粉煤灰在混凝土和砂漿中應用技術規程》JGJ28-86 規定,粉煤灰宜與外加劑復合使用以改善混凝土和砂漿拌和物和易性，提高混凝土（或砂漿）的耐久性。外加劑的合理摻量可通過試驗確定。

為了保證混凝土具有良好的耐久性，高性能混凝土的水膠比一般應低于 0.4。水膠比在很大程度上仍主要憑經驗經試配確定。根據C50混凝土強度的要求，初步選擇水膠比為0.34、0.32、進行試配。配合比示于表1。

表2

編號 3d 7d 28d

強度(MPa) 達設計強度(%) 強度(MPa) 達設計強度(%) 強度(MPa) 達設計強度(%)

1-1 34.2 68% 43.8 88% 61.0 122%

1-2 35.0 70% 44.8 90% 62.7 125%

1-3 33.5 67% 40.9 82% 59.3 119%

1-4 32.4 65% 41.4 83% 60.7 121%

2-1 36.2 72% 44.2 88% 63.2 126%

2-2 36.9 74% 45.9 92% 64.0 128%

2-3 35.8 72% 43.2 86% 62.1 124%

2-4 34.5 69% 40.6 81% 61.5 123%

表2所示為不同試配條件下混凝土的強度值。由表2的試配強度結果按拌和物性能與各齡期抗壓強度的比值，最終確定采用表1中水膠比為0.34的混凝土配合比。

在理論分析的基礎上，重點針對自密實混凝土的性能特點，綜合分析技術、經濟和使用等因素，對自密實混凝土的組成材料進行合理選擇，使配合比達到最終使用要求。

在以后的研究中可以考慮在自密實混凝土中添加聚丙烯纖維，從而進一步使混凝土高性能化，相關問題還有待于以后深入研究。

參考文獻：

【1】吳中偉，廉慧珍.高性能混凝土.中國鐵道出版社，1999

【2】雷元新，周紹纓等.正交試驗方法在自密實混凝土配合比設計中的應用研究.佛山科學技術學院學報（自然科學報），2002(9)

【3】范志宏等.自密實混凝土配合比設計方法研究.水運工程，2004(2)

【4】中國建筑工業出版社編.建筑材料應用技術規范（修訂版）.中國建筑工業出版社，中國計劃出版社，2003

第4篇

關鍵詞：水泥混凝土；配合比設計；原材料

1、前言

水泥混凝土簡稱為“砼”：是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料；與水（加或不加外加劑和摻合料）按一定比例配合，經攪拌、成型、養護而得的水泥混凝土，也稱普通混凝土，它廣泛應用于土木工程。我們通過科學的進行配合比設計通常需要達到的要求主要有對設計強度的要求、對工程的耐久性的要求、施工難易程度的和易性要求、對于隧道襯砌等部位的滲透性要求等等，我們在設計中主要把各種材料的用量進行嚴格找我，便于達到設計要求的各種指標。本文就多水泥混凝土的配合比設計簡單的探討一下，與廣大的試驗同仁進行切磋。

2、對水泥混凝土配合比造成影響的因素

2.1 水泥混凝土的強度及和耐久性是所有土木工程行業單位最為重視的兩個指標，各施工單位在材料選擇上就對混凝土的強度給予了足夠的重視，但對于其它象裂縫、變形腐蝕等相關指標則忽略了重要性。當處于一些特殊環境下時，混凝土的性能則會受到時間推移的影響，出現了裂紋、變形、腐蝕等諸多問題，這些現象主要是設計者在混凝土配合比設計環節里沒有對耐久性給予足夠的重視，因而導致混凝土結構受到破壞。對混凝土材料的配合比進行設計時，不管混凝土自身的指標情況，都必須要重點分析其耐久性需要，以科學設計水灰比和水泥用量值。

2.2 水灰比；水灰比是配合比設計中的重要參數，主要是水和水泥兩者的比例大小。水和水泥在拌和之后則是水泥漿，運用于混凝土里具備膠結性能。水泥、水發生作用后則出現硬度大的水泥石，將碎石、砂子膠結之后則強度大增。從實踐結果看，不管是28天抗折強度還是抗壓強度，水灰比都能給混凝土強度造成很大的作用，水灰比對水泥漿的稠度有決定作用。水灰比小，水泥漿較稠，而混凝土拌和物的流動性小。若水灰比小到一定程度時，當施工方式不合理時則無法確保密實成型，導致構件形成蜂窩、麻面等問題，對混凝土質量很不利；而水灰比大，水泥漿稀，混凝土拌和物的流動性更大，而粘聚性和保水性則更差。若水灰比大到一定程度時，則會出現離析、泌水等問題，構件在水分蒸發結束后則會出現連通的空隙，大大降低了混凝土內部強度。設計過程中還需要注意混凝土的和易性，對水灰比進行嚴格控制。

2.3 砂率；砂率主要是在混凝土中，所含砂的重量與砂、石總質量之間的百分比。砂率的大小情況常常會造成集料的空隙率、總表面狀態的改變，混凝土拌和物的使用性能也會相應的改變。砂率對于混凝土設計過程，是必須要考慮的重點參數。若砂率較大，則集料的空隙率和總表面積也會相應變大，要求填充和膠結的水泥漿則變得更多，混凝土拌和物會變得干燥，流動性減弱，導致水泥過多的浪費。而砂率較小時，盡管集料的表面積變小，卻因為砂漿量達不到標準，而難以在粗集料的附近建立起需要的砂漿層來進行，由此降低了混凝土拌和物的流動性。但最大的影響在于，會削弱了混凝土拌和物的粘聚性和保水性，造成粗澀、水泥漿流失等問題，增加了施工作業的難度。

2.4 集灰比；集灰比是影響混凝土強度性能的另外一個重要因素，當混凝土強度大時其影響力更加顯著。在水灰比相同情況下，混凝土隨集灰比的變大而變大，其和集料數量、集料吸收的水分量等變大有關，與混凝土內部孔隙總體積、實際水灰比等變小有關。當集灰比變大到一定程度時，水泥膠結、集料造成的影響則尤為顯著。此外，砂子、碎石的選用給混凝土配合比的影響也要重視，在設計過程中要對碎石的粒徑和砂子的含泥量嚴格把握。結合原材料性能、混凝土技術等進行科學設計，并且通過試驗室的試配之后，確保達到工程標準需要再投入使用，以確保混凝土性能達標。

3、設計水泥混凝土配合比的措施

級配骨料的級配主要是指混凝土集料中不同粒徑顆粒的布置，結合篩分法獲得的不同粒徑骨料分布的曲線則稱之為“級配曲線”。要想確保粗骨料級配達到工程標準，且避免級配變化過大，在工程上或碎石場通常要將骨料劃分為4.75～19mm、19～37.5mm的骨料組結構。而因為摻配比例存在差異，其給混凝土和易性和漿骨比會帶來不同的作用。因而，需要對兩種骨料集合適當的摻配比例實施摻配，且通過相關試驗來保證性能達標。

4、原材料控制指標

4.1 水泥；（1） 凝結時間（2）強度（3）體積安定性（4）細度 （5）水化熱（6）燒矢量（7）不溶物

4.2 粗骨料：（1）顆粒級配（2）針、片狀顆粒含量（3）含泥量 （4）泥塊含量（5）粗骨料強度 （6）堅固性 （7）有害物質含量 （8）粗骨料堿活性

4.3 細骨料質量指標：（1）砂的細度模數與顆粒級配（2）含泥量與泥塊含量（3）堅固性（4）有害物質（5）堿活性（6）氯離子含量

4.4 水質量指標；凡是符合國家標準的生活飲用水都可作為混凝土拌合用水。對于地表水與地下水、再生水、海水、飲用水認為性質可疑的水，都必須經過檢驗后方可使用。 拌合水應不影響混凝土的和易性與凝結；不影響混凝土強度的發展；不降低混凝土的耐久性；不加快鋼筋的銹蝕及導致預應力鋼筋的脆斷；不污染混凝土表面。

4.5 外加劑質量要求；外加劑進場時應有質量證明文件。對進場外加劑應按批進行復驗，復驗項目應符合GB50119《混凝土外加劑應用技術規范》等國家現行標準的規定，復驗合格后方可使用

5、結束語

經過本次對混凝土配合比設計的研究，密實型水泥混凝土的性能好、強度大，能夠不斷提升混凝土構件質量，延長混凝土材料的使用壽命，在工程施工中需積極采用。

參考文獻：

[1]《公路水泥混凝土路面施工技術規范》（JTG F30-2003），人民交通出版社，2006年.

[2]《公路工程質量檢驗評定標準》（JTG F80/1-2004），人民交通出版社?，2008年.

第5篇

關鍵詞：普通混凝土；配合比；水灰比

中圖分類號：TU528.1文獻標識碼：A文章編號：

Abstract: in the concrete mixture design, should according to specific projects in the structure design of the strength and durability, workability and so on the different construction requirements, the reasonable selection of raw materials, and various materials dosage the proportion between the relations, so as to optimize the design and meet technical and economic and other requirements of the appropriate concrete. This article through to the concrete mix proportion design of research, to master the concrete proportion design of each link, and then for the concrete construction to provide the related more precise data and better design.

Keywords: ordinary concrete; Mix; Water cement ratio

水泥混凝土，一般是指以水泥為主要的膠凝材料，同水、石子、砂，必要時加入化學添加劑以及礦物摻合料，并且按照適當的比例進行配合，通過均勻的攪拌而密實成型，最后經過養護硬化而形成的人造石材。其中，混凝土可以劃分為兩個階段與狀態：一是凝結硬化前的塑性狀態，也就是新拌混凝土或混凝土拌合物；二是硬化之后的堅硬狀態，也就是硬化混凝土或混凝土。

普通的混凝土配合比指的是混凝土中各個組成材料的用量之間的比例關系。其常用表示方法有兩種：一種是用1m3混凝土中各項材料的質量來表示，例如：水泥（mc）350kg、石子（mg）1260kg、水（mw）180kg、砂子（ms）670kg、；另一種是通過各個組成材料的用量之間的質量比例來表示（例如，令水泥質量為1），將上述例子換算成質量的比例則為水泥：砂子：石子=1:1.91:3.60，W/C=0.51。水泥混凝土配合比設計一般需要由四個步驟組成，即初步計算配合比；試拌調整，提出基準配合比；檢驗強度，確定試驗室的配合比；換算施工的配合比。

一、計算初步配合比

1.確定試配強度（fcu，o）

fcu，o≥fcu，k+1.645σ

上式中：fcu，o為混凝土的試配強度（MPa）；

fcu，k為混凝土立方體抗壓強度標準值（MPa）；

σ為混凝土的強度標準差（MPa）。

其中σ的值可根據該施工單位近期同一品種的混凝土的強度試件實測的數據統計來確定；若無統計資料，可采用：C10～C20，σ=4.0MPa；C25～C30，σ=5.0MPa；C35～C60，σ=6.0 MPa。

2.確定水灰比例（W/C）

W/C=a?fce/（fcu，o+a?b?fce）

上式中：a、b為回歸系數。他們的值可以根據試驗來確定；如果不具備試驗統計資料，那么碎石采用，a＝0.46，b＝0.07 ；卵石采用，a＝0.48，b＝0.33；

Fce為水泥28d抗壓強度實測值（MPa）

而無水泥28d抗壓強度實測值的時候，可按下式計算：

fce＝γc?fce，g

上式中：γc為水泥強度等級富余系數，可以按照實際統計的資料來確定，在沒有統計資料時，可取1.13來試算；

fce，g為水泥強度的等級值（MPa）

為了保證混凝土的耐久性，上式計算出的水灰比不可大于現行國家標準《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55-2000）所規定的最大水灰的比值。

3.選取1m3混凝土的用水量（mwo）

4.計算1m3混凝土的水泥用量（mco）

mco=mwo/（W/C）

其中上式所計算出的水泥用量也應符合現行的國家標準《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55-2000）規定的最小的水泥用量要求，以便既保證混凝土的強度又保證耐久性要求。

5.選擇合理的砂率（βs）

砂率一般可以根據本施工單位對所用材料的試驗選用合理的數值。如果沒有歷史資料可以參考，混凝土砂率的確定應該符合以下的規定：

（1）坍落度為10～60mm的混凝土砂率。

（2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可以經試驗確定，也可以按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度加以調整。

（3）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應該經過試驗來確定。

6.計算粗骨料和細骨料的用量（mgo、mso）

mco+mso+mgo+mwo=mcp

βs=mso/（mso+mgo）×100%

上式中：mco、mso、mgo、mwo為1m3混凝土中水泥、粗骨料、細骨料以及水的用量（kg）；

Βs為砂率（%）；

Mcp為1m3混凝土的拌合物的假定質量，它的值可取在2350到2450（kg）之間。

二、試拌調整并提出基準配合比

1.按照初步的配合比來稱取實際工程中所要使用的原材料展開試拌，并且每盤混凝土最小的攪拌量應該符合《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55-2000）的規定。

2.如果試拌出的混合物的易性不能滿足要求，則應在保證水灰比不變的前提下，相應的調整水泥漿的用量或砂率，直到符合施工要求為止。此時應該測定混凝土拌合物的實際表觀密度ρc，p，然后提出基準的配合比，即：

mca=mc拌/（mc拌+ms拌+mg拌+mw拌）×ρcp

msa=ms拌/（mc拌+ms拌+mg拌+mw拌）×ρcp

mga=mg拌/（mc拌+ms拌+mg拌+mw拌）×ρcp

mwa=mw拌/（mc拌+ms拌+mg拌+mw拌）×ρcp

上式中：mc拌、ms拌、mg拌、mw拌為調整后的拌合物當中各種材料的實際用量（kg）。三、檢驗強度，確定試驗室配合比

1.檢驗強度

進行強度檢驗時至少應該采用三種不同的配合比，一個是基準配合比，另外兩個配合比的水灰比，應該比基準配合比分別增加0.05和減少0.05，而它的用水量應與基準配合比相同，砂率可分別增加1%和減少1%。每一種配合比至少要做一組（3塊）試件，并且標準養護直到28d的時候進行試壓。制作混凝土試拌時，必須檢驗混凝土的和易性并且測定表觀的密度，因為他們的結果體現著相應配合比的混凝土拌合物的性能。

2.確定試驗室的配合比

（1）根據試驗得出的混凝土強度與其相對應的灰水比（C/W）的關系，用作圖或者計算的方法求出與混凝土的配制強度（fcu，o）相對應的灰水比。并按下列來原則確定1m3混凝土的材料的用量：

a.用水量（mwb）：選取基準配合比中的相應用水量，并且根據制作強度試件時所測得的坍落度或者維勃稠度進行相應的調整；

b.水泥的用量（mcb）為水量乘以選定的灰水比；

c.粗骨料、細骨料的用量（mgb和msb）：選取基準配合比中的粗骨料、細骨料的用量，并按照選定的灰水比展開適當調整。

（2） 混凝土的表觀密度校正。經過試配確定了配合比后，還應該按照下列步驟進行校正：

a.計算混凝土的表觀密度計算值（ρc，c）

ρc，c=mcb+msb+mgb+mwb

b.計算出混凝土配合比的校正系數（δ）

δ=ρc，t/ρc，c

上式中：ρc，t、ρc，c分別為混凝土的表觀密度實測值、計算值（kg/m3）。

（3）當ρc，t與ρc，c的差的絕對值小于等于計算值的2%時，由上式得出的配合比就是確定的試驗室的配合比；而當二者的差的絕對值大于計算值的2%時，應該將配合比中各項材料的用量均乘以校正系數δ，就是確定的混凝土試驗室配合比。

四、換算施工的配合比

由于試驗室配合比是以干燥或飽和面干燥的狀態的骨料為基準的。因此，應該根據現場的砂、石實際的含水率變化，把試驗室配合比換算成施工的配合比。

=mcb

ms=msb×（1+a%）

mg=mgb×（1+b%）

mw=mwb-msb×a%-mgb×b%

上式中：mc、ms、mg、mw分別為施工現場的水泥、砂、石、水的每立方米混凝土材料的用量（kg）；

b為現場實測砂、石的含水率（%）

通過以上四個步驟，就可以有效的實現水泥混凝土配合比的設計。

參考文獻

[1]伍必慶.道路材料試驗[M]第二版.北京：人民交通出版社，2007.

第6篇

混凝土是主要由砂、石、水泥和水等材料按一定比例配合，經攪拌、成型、養護而成的工程復合材料，具有原材料來源廣泛、便于施工、能適應各種使用環境、經久耐用等特點，因此，其用途越來越廣泛，在建筑工程中的地位不斷提高。根據所在部位及使用環境的不同，混凝土可分為：抗滲混凝土、抗凍混凝土、高強混凝土、泵送混凝土和大體積混凝土等。因不同種類混凝土的技術要求不同，故在進行配合比設計時需要考慮的因素也有所區別。本文中主要講述的是普通混凝土的配合比設計。所謂普通混凝土，是指干表觀密度為2000kg/m3～2800kg/m3的混凝土。混凝土配合比是生產、施工的關鍵環節之一，對于保證混凝土工程質量和節約資源具有重要意義。

現結合以往工作經驗，簡要分析一下混凝土配合比設計的步驟和需要注意的幾個方面。

一、首先要選用合適的原材料

1、砂

1）砂的粗細程度按細度模數分為粗、中、細、特細四級，配制泵送混凝土，宜選用中砂。

2）除特細砂外，砂的顆粒級配可按公稱直徑630μm篩孔的累計篩余量，分成三個級配區：Ⅰ區、Ⅱ區和Ⅲ區，且砂的顆粒級配應處其中的某一區內。配制混凝土時宜優先選用Ⅱ區砂。當采用Ⅰ區砂時，應提高砂率，并保持足夠的水泥用量，滿足混凝土的和易性；當采用Ⅲ區砂時，宜適當降低砂率。

3）不同強度等級的混凝土對含泥量、泥塊含量等指標的要求有所不同。

4）對于長期處于潮濕環境的重要結構用砂應進行骨料的堿活性檢驗。

2、石

1）碎石或卵石的顆粒級配應符合相關標準要求。混凝土用石應采用連續粒級，單粒級宜用于組合成滿足要求的連續粒級，也可與連續級混合使用，以改善其級配。

2）不同強度等級的混凝土對針片狀顆粒含量、含泥量、泥塊含量、壓碎指標值等指標的要求有所不同。

3、水泥

1）通用硅酸鹽水泥按混合材料的品種和摻量分為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥。因混合材料的不同，不同品種的水泥的性能指標也有所不同，從而影響混凝土的性能，在進行混凝土配合比設計時，應充分考慮到這一點。

2）水泥的性能指標一般包括：凝結時間、安定性、強度、細度、不溶物、燒失量、三氧化硫、氧化鎂、氯離子等。

4、水

凡是符合國家標準的生活飲用水都可作為混凝土拌合用水。對于地表水與地下水、再生水、海水、飲用水認為性質可疑的水，都必須經過檢驗后方可使用。 拌合水應不影響混凝土的和易性與凝結；不影響混凝土強度的發展；不降低混凝土的耐久性；不加快鋼筋的銹蝕及導致預應力鋼筋的脆斷；不污染混凝土表面。

5、外加劑

1）混凝土外加劑包括：高性能減水劑、高效減水劑、普通減水劑、引氣減水劑、泵送劑、早強劑、緩凝劑及引氣劑等八類。

2）根據不同混凝土的技術性能要求恰當地選擇外加劑品種，可以大大改善新拌和硬化混凝土的性能，促進混凝土新技術的發展，促進了工業副產品在膠凝材料系統中的應用，還有助于節約資源和環境保護。混凝土外加劑已逐步成為優質混凝土必不可少的材料。

二、混凝土配合比設計的計算

混凝土配合比設計中粗、細骨料用量的計算可采用質量法和體積法，但在實際工程中通常采用質量法。與質量法比較，體積法需要測定水泥和礦物摻合料的密度以及骨料的表觀密度等，對技術條件要求較高。現以質量法為例，簡要講述一下C60以下的普通混凝土配合比設計的計算。

1、當混凝土的設計強度等級小于C60時，配制強度應按下式確定： ≥ +1.645

式中： ——混凝土配制強度（MPa）； ——混凝土立方體抗壓強度標準值，這里取混凝土的設計強度等級值（MPa）； ——混凝土強度標準差（MPa）， 一般取值為：4.0（≤C20時）、5.0（C25～C45時）、6.0（C50～C55時）。

2、水膠比

當混凝土強度等級小于C60時，混凝土水膠比宜按下式計算：W/B=

式中：W/B——混凝土水膠比； 、 ——回歸系數，碎石時， =0.53、 =0.20，卵石時， =0.49、 =0.13； ——膠凝材料28d膠砂抗壓強度（MPa），可實測，當無實測值時，可按公式 = 計算，式中 、 分別為粉煤灰影響系數和粒化高爐礦渣粉影響系數， 為水泥28d膠砂抗壓強度（MPa）。

3、用水量和外加劑用量

1）每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量（ ）可查表選取；

2）摻外加劑時，每立方米流動性或大流動性混凝土的用水量（ ）可按下式計算： = （1- ）

式中： ——計算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3）； ——未摻加外加劑時推定的滿足實際坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3）。 ——外加劑的減水率（%），應經混凝土試驗確定。

3）每立方米混凝土中外加劑用量（ ）應按下式計算： =

式中： ——計算配合比每立方米混凝土中外加劑用量（kg/m3）； ——計算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量（kg/m3）； ——外加劑摻量（%），應經混凝土試驗確定。

4、膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量

1）每立方米混凝土的膠凝材料用量（ ）應按下式計算，并應進行試拌調整，在拌合物性能滿足的情況下，取經濟合理的膠凝材料用量。

=

式中： ——計算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量（kg/m3）； ——計算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3）； / ——混凝土水膠比。

2）每立方米混凝土的礦物摻合料用量（ ）應按下式計算： =

式中： ——計算配合比每立方米混凝土中礦物摻合料用量（kg/m3）； ——礦物摻合料摻量（%）。

3）每立方米混凝土的水泥用量（ ）應按下式計算： = -

式中： ——計算配合比每立方米混凝土中水泥用量（kg/m3）。

5、砂率

砂率（ ）應根據骨料的技術指標、混凝土拌合物性能和施工要求，參考既有歷史資料確定；當缺乏砂率的歷史資料時，混凝土砂率的確定可查表選取或作適當調整。

6、粗、細骨料用量

當采用質量法計算混凝土配合比時，粗、細骨料用量應按式（1）計算；砂率應按式（2）計算。

+ + + + = （1）

= ×100% （2）

式中： ——計算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量（kg/m3）； ——計算配合比每立方米混凝土的細骨料用量（kg/m3）； ——砂率（%）； ——每立方米混凝土拌合物的假定質量（kg），可取2350kg/m3～2450kg/m3。

三、混凝土配合比試配、調整與確定

混凝土試配應采用強制式攪拌機進行攪拌，攪拌方法宜與施工采用的方法相同。每盤混凝土試配的最小攪拌量應符合相關規定，并不應小于攪拌機公稱容量的1/4且不應大于攪拌機公稱容量。試驗室成型條件應符合相關標準的規定。

1、在計算配合比的基礎上進行試拌。計算水膠比宜保持不變，并應通過調整配合比其他參數使混凝土拌合物性能符合設計和施工要求，然后修正計算配合比，提出試拌配合比。

2、在試拌配合比的基礎上應進行混凝土強度試驗。應采用三個不同的配合比，其中一個為試拌配合比，另外兩個配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加和減少0.05，用水量應與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1%。拌合物性能應符合設計和施工要求。每個配合比應至少制作一組試件，并應標準養護到28d或設計規定齡期時試壓。

3、配合比的調整與確定。根據混凝土強度試驗結果，繪制強度和膠水比的線性關系圖或插值法確定略大于配制強度對應的膠水比；在試拌配合比的基礎上，各種原材料用量應根據確定的水膠比作相應調整。

四、在生產配合比的調整及施工控制中應注意的問題

1、嚴格控制混凝土施工時的用水量：在實際施工中，操作者為方便施工，擅自增加用水量而不管強度是否能達到要求；再加上現場管理不到位，對水灰比缺少嚴格的控制，使混凝土實際用水量大于理論用水量，從而導致混凝土強度的降低。

2、調整生產配合比時，應準確測量現場砂、石的實際含水量：試驗室確定的配合比需根據現場砂、石的含水量作進一步調整后方可使用。實際施工中普遍存在未準確測量，而是只目測估計砂、石的實際含水量的現象，這樣做會導致生產配合比不準確，從而影響混凝土性能。

3、砂、石材料應準確計量：不少施工單位在施工時貪圖方便，未準確計量骨料重量，而是用車粗略控制，從而導致了砂、石材料用量的偏差。這樣做的后果將直接影響混凝土的性能。

4、在保證質量的前提下，應注重經濟效益：有些單位在進行配合比設計時基本是只考慮設計強度，而忽略了經濟效益，從而有可能導致水泥用量偏高。水泥用量并不是越多越好，水泥用量過多，往往會導致混凝土收縮裂縫的產生，也相應增加了生產成本。

結束語：

一種好的混凝土配合比，一方面在于設計時考慮全面，運用恰當，另一方面在于施工中的嚴格控制，只有科學規范地施工才能從中獲得效益，所以科學的應用混凝土配合比，保證工程質量，降低生產成本，才是混凝土配合比設計的最終目的。

參考資料：

《普通混凝土配合比設計規程》 JGJ 55-2011

《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》 JGJ 52-2006

《通用硅酸鹽水泥》 GB 175-2007

第7篇

關鍵詞：混凝土，配合比設計，影響因素

Abstract: In this paper, based on work experience and road performance, described the problems faced by modern cement concrete and cement concrete mix design precautions.

Keywords: concrete, with more than design, influencing factors

中圖分類號：TU37文獻標識碼：A 文章編號：

水泥混凝土由于具有強度高、原材料儲量大、可塑性能優異、成本低廉，在公路工程中起著極其重要的作用，是現代應用最廣泛的建筑材料。它是由水泥、砂、石、添加劑、外加劑和適量水混合逐漸硬化形成的人工石材，因此原材料的種類、性質和用量等因素直接關系到混凝土的質量、成本和性能，進而關系到水泥混凝土結構物的品質、造價和壽命，但是現有水泥混凝土配合比設計存在經驗成分較多，應用中不宜量化控制的問題，這就限制了此類結構的推廣及應用。因此如何準確確定組成材料及其用量，使其滿足工作性、強度和耐久性要求是關鍵所在。

1 水泥混凝土面臨的問題

(1）混凝土品種增多，出現了高性能混凝土、輕骨料混凝土、纖維混凝土、防水混凝土、加氣混凝土、低溫混凝土、泵送混凝土和噴射混凝土等。近年來，不同性能混凝土的研究和應用日益受到人們重視。坍落度滿足要求，且粘聚性和保水性良好。

(2）混凝土的成分更加豐富，粉煤灰及其他摻合料和外加劑等被廣泛使用到混凝土的配制中，使混凝土的應用更加廣泛。

(3）混凝土需要滿足的性能指標提高，從單一的強度指標擴展到若干齡期的強度、工作性能和耐久性能等多項指標。

(4）對結構物壽命的要求延長。工程實踐證明，在正常使用條件下普通混凝土的使用期限可達50年～100年；而在惡劣環境條件下經十幾年或更短時間就遭到嚴重破壞，需要修補，甚至更新重建。高性能混凝土的耐久性應從目前50年～100年的使用期限，提高到500年～l000年，且具有廣泛的環境適應性。

(5）施工工藝多樣化。水泥混凝土面層可以采用多種施工方法進行鋪筑：小型機具攤鋪和振實；軌道式攤鋪機攤鋪和振實，配以其他工序的配套機械；滑模式攤鋪機攤鋪和振實，配以其他工序的配套機械；平地機攤鋪和振動壓路機碾壓，配以其他小型機具；瀝青混合料攤鋪機攤鋪和初步壓實，壓路機碾壓配以其他機具和機械。

2 水泥混凝土配合比設計注意事項

隨著現代建筑工程技術要求的提高，水泥混凝土配合比設計的指導思想應從強度設計向多種性能設計轉化，從可行性設計向優化設計轉化。合理的材料配合比設計應該在符合相關規范給出的包括強度、耐久性、均勻性、和易性、滲透性和經濟性等要求的前提下，確定各種成分的用量，獲得最經濟和適用的混凝土。配合比設計中主要考慮的因素有：

(1）水灰比有關水灰比、水泥品種、外加劑、粗集料級配等因素對路面混凝土性能影響的試驗表明，無論28d抗折強度還是抗壓強度，上述因素的主次為：水灰比一水泥品種一外加劑一粗集料級配。由此可見，水灰比對路面強度的影響是很大的。水灰比過大，多余水在硬化后的混凝土中形成氣孔，減小了混凝土抵抗荷載作用的有效斷面，在孔隙周圍產生應力集中。水灰比愈小，水泥混凝土的強度也愈高，因此在滿足和易性要求的前提下，應盡可能采用小的水灰比。此外，路面混凝土水灰比大小還應考慮道路等級、氣候因素等。

(2）砂率其大小主要影響混凝土的稠度，在水灰比低時這種影響表現得比較遲鈍，但砂率的改變會使混凝土的空隙率和集料的總表面積有顯著改變，直接影響硬化混凝土的品質。砂率過大，在水泥漿用量不變的情況下，會使混凝土的水泥漿顯得過少，成型的路面表現砂漿層過厚，對耐磨耗、減少收縮不利。另外，從混凝土抗斷裂的角度考慮，砂漿也不宜過大。試驗表明，混凝土的抗裂能力隨粗集料的增加而增加，因此在正常砂率的基礎上，適當減少砂率，增加粗集料用量，對提高路面混凝土的抗折性能是必要的。

(3）集灰比對混凝土強度的影響在混凝土強度較高時表現得較明顯，當水灰比相同時，混凝土隨集灰比的增長呈增長趨勢，這與集料數量增大、集料吸收的水分量增大、實際水灰比變小有關，與混凝土內部孔隙總體積減少有關，還與較高標號混凝土水泥用量較大有關。在適當增大集灰比后，水泥膠結作用和集料的連鎖作用得到了充分的發揮。

提高路面混凝土性能的核心在于提高集料與砂漿界面的粘結強度，這可以通過合理選擇原材料和正確的配合比設計來實現。選用道路水泥或C3S和C4AF含量高的其他水泥品種；選用細度模數大，耐磨性好的細集料；巖石品種是選擇粗集料的關鍵，應綜合考慮巖石的物理力學性能，通過比較試驗確定；配合比設計采用合適的水灰比、砂率及集灰比至關重要，也應盡量通過比較試驗確定。

結論:

合理的配合比設計應該在符合相關規范給出的包括強度、耐久性、均勻性、和易性、滲透性和經濟性等要求的前提下，確定各種成分的用量，獲得最經濟和適用的混凝土。要對水泥混凝土路面配合比設計深入系統的研究，使混凝土配合比設計體系更加科學合理、方便快捷，從而推動水泥混凝土科學的發展。

參考文獻：

[1] 敖卓炳，黎駿昭，水泥混凝土配合比設計方法研究[J]. 中華民居 2011.12.

第8篇

[論文摘要]近年來，隨著混凝土工程的日益增多，及其規模的日益擴大，泵送混凝土技術及施工方法在水利工程方面的應用得到了巨大的發展。詳細介紹泵送技術，并結合實例，闡明泵送混凝土配合比的設計。

目前，由于國家大興水利工程，如南水北調工程、三峽工程等，使得泵送混凝土技術及施工方法在水利工程方面的應用得到充分體現。我國混凝土泵送技術已有50多年的歷史，泵送水平和泵送技術日益提高和完善，泵送混凝土的應用正日趨擴大。一些發展泵送混凝土較早的城市，泵送混凝土在混凝土工程量中占的比例和泵送技術已接近世界先進水平，但全國整體水平與世界先進國家相比仍有較大差距。

一、配合比的設計原則

泵送混凝土配合比設計方法，是在普通方法施工的混凝土配合比設計方法的基礎上結合混凝土可泵性要求進行確定。泵送混凝土對其可泵性有特殊的要求，即:要求混凝土具有建筑工程所要求的強度需求，同時要滿足長距離泵送的需要。換句話說，就是混凝土在達到可泵性要求時應服從于阿布拉姆斯水灰比定則。而且，泵送混凝土的骨料分離系數要盡可能小。換句話說，混凝土要有足夠的粘聚性，使其在運輸、泵送、施工中不發生分離。混凝土配合比的設計一定要遵循以下原則:穩定骨料所需骨料用量原則；最大限度密度填充原則；混凝土可泵性原則；骨料離析系數最小原則。

二、配合比設計思路

泵送混凝土除了根據工程設計所需的強度外，還需要根據泵送工藝所需的流動性、不離析、少泌水的要求配制可泵性的混凝土混合料。泵送混凝土具體的配合比設計思路如下：以一定數量的粗骨料（5mm-50mm）形成密布的骨架空間網格，以相當數量的細骨料（小于5mm）最大限度地填充骨架空隙，以膠凝材料漿體最大限度地填滿粗骨料和細骨料的間隙，并包裹粗、細骨料的顆粒。形成均勻密實的混凝土，以滿足強度和耐久性的要求。泵送混凝土對粗骨料有特殊的要求。如125輸送管要求可用卵石最大粒徑為40mm，碎石為30mm，150輸送管要求混凝土所用卵石最大粒徑為50mm，碎石為40mm。同時，泵送混凝土對粗骨料的級配也十分敏感。根據以上思路，參考絕對體積設計法，有方程如下：

Ks=（S/rso）/[（1/rso）-（1/1000rg）]·G

a=（W+C/rc+F/rg）/（1000/rso-1/rs）·S

W=K·（C+F）

W+C/rc+S/rs+G/rg+F/rf=1000

F/（C+F）=Kf

聯立以上各式求解：

S=1000/[a（1000/rgo-1/rs）+1/rs+1000rg/（1000rg-rgo）·Ksrso]

G=1000S/[（100/rso-1/rg）·Ksrso

C=（1000-S/rs-G/rg）/[K+k·kf/（1-kf）+1/rc+kf/（1-kf）rf]

F=[kf/（1-kf）]·C

W=K·（C+F）

其中，Ks為砂料裕度系數；a為灰漿裕度系數；rso為砂料振實密度，kg/m3；rgo為石料振實密度，kg/m3；rg為石料表觀密度，kg/L；rs為砂料表觀密度，kg/L；G為石用量，kg/m3；S為砂用量，kg/m3；F為粉煤灰用量，kg/m3；C為水泥用量，kg/m3；Rc為水泥真實密度，kg/L；rf為粉煤灰真實密度，kg/L；W為水用量，kg/m3；K為水灰比；Kf為粉煤灰摻量系數。

三、配合比設計參數

（一）混凝土配制強度

區分數理統計及非數理統計方法評定混凝土強度的不同，根據JGJ552000普通混凝土配合比設計規程，混凝土配制強度應按下式計算：

式中：fcu.o混凝土配制強度，MPa；

fcu.k混凝土立方體抗壓強度標準值，MPa；

σ混凝土強度標準差，MPa。

由施工單位自己歷年的統計資料確定，無歷史資料時應按現行國家標準GB502042002混凝土結構工程施工質量驗收規范的規定取用（高于C35，σ=6．0MPa）。

根據此公式，以C40混凝土為例，C40混凝土的配制強度為：在正常情況下，上式可以采用等號，但當現場條件與試驗條件有顯著差異或重要工程對混凝土有特殊要求時，或C30及其以下強度混凝土在工程驗收采用非數理統計方法評定時，則應采用大于號。

GBJ107-87混凝土質量檢驗評定標準中對混凝土抗壓強度合格標準的評定方法分數理統計和非數理統計兩種。

在實際工程中，由于結構部位的不同，往往要求不同的評定方法，但很多單位僅按數理統計的方法進行混凝土配合比設計，導致實際試配強度均達不到49.9MPa。

對于一般單位而言，在一個工程中通常只有混凝土配合比，加之管理不到位，也往往用于要求非數理統計的工程部位，結果只能出現混凝土強度達不到設計要求的后果。

（二）水灰比

泵送混凝土的水灰比除對混凝土強度和耐久性有明顯影響外，對泵送粘性阻力也有影響。試驗表明：當水灰比小于0.45時，混凝土的流動阻力很大，泵送極為困難。隨著水灰比增大粘性阻力系數（η）逐漸降低，當水灰比達到0.52后，對混凝土η影響不大，當水灰比超過0.6時，會使混凝土保水性、粘聚性下降而產生離析易引起堵泵。因此，泵送混凝土水灰比選擇在0.45～0．6之間，混凝土流動阻力較小，可泵性較好。在Ⅲ＃滑坡體剩余工程施工中，泵送混凝土水灰比為0.48。

（三）泵送混凝土外加劑及其摻量

湖北某水閘改建工程過程中，用于泵送混凝土的外加劑，主要是SW1緩凝型高效減水劑。混凝土中加入外加劑，增大混凝土拌合物的流動性，減少水或水泥用量，提高混凝土強度及耐久性，降低大體積混凝土水化熱，同時有利于泵送和夏季施工。

SW1減水劑能使混凝土的凝結時間延緩1～3h，對泵送大體積混凝土夏季施工有利。其摻量越多，在一定范圍內減水效果越明顯；但若摻量過多，會使混凝土硬化進程變慢，甚至長時間不硬化，降低混凝土的強度，因此，須嚴格控制摻量。SW1減水劑摻量為水泥用量的0．6％～0．8％，夏季溫度較高，混凝土坍落度損失大，摻量取大值；冬季施工，摻量取小值。SW1減水劑對不同水泥有不同的適應性，當使用的水泥品種或水泥的礦物成分含堿量及細度不同時，減水劑的摻用效果不同，其最佳適宜摻量也不同。

四、小結

在工程實際中，應根據結構設計所規定的混凝土強度及特殊條件下混凝土耐久性、和易性等技術要求，合理選用原材料及其用量間的比例關系，并設計出經濟、質量好、泵送效率高的混凝土。水利工程多為野外施工，施工場地受地理條件的限制。

參考文獻：

[1]曹文達，新型混凝土及其應用[M].北京.金盾出版社，2001.

第9篇

關鍵詞：鐵尾礦；混凝土；配合比設計； 泌水性

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

1.尾礦砂石混凝土配合比設計的回歸系數

按不同水灰比配制混凝土，根據28天混凝土強度和水泥28天的實測強度(53.6MPa)，計算鮑羅米公式的回歸系數αa和αb。

根據鮑羅米公式，在用水泥配制混凝土時，混凝土的28天強度與灰水比(c/w)成線性關系，即：

fcu,o=αafce(c/w-αb) (1)

fcu,o——混凝土的28天抗壓強度，fce——所用水泥實測強度；

αa和αb——回歸系數。

由實驗數據可得，αa＝0.402，αb＝－0.134。

式(1)變換為：fcu,o=0.402·fce(c/w+0.134) (2)

與《普通混凝土配合比設計規程》(JGJ55-2000)提供的0.46/0.07相比，尾礦砂石混凝土的斜率略小，即尾礦砂石混凝土強度對c/w的敏感性不如天然砂石混凝土；截距符號與+0.07相反，即回歸直線向上平移了，這可能是尾礦砂顆粒的機械咬合力起的有限作用；斜率變緩應當是尾礦石級配不良引起的。

因此，對于本試驗的水灰比范圍內(w/c=0.60~0.33)，設計尾礦砂石混凝土強度時，可根據式(2)計算，或針對使用的集料自行統計回歸系數。換句話說，JGJ55-2000中的回歸系數不適用于尾礦砂石混凝土配合比設計，如果直接套用該《規程》中提供的回歸系數，則配制混凝土的實際強度會出現偏差。

2.水粉比的控制

由于尾礦砂顆粒棱角性問題，欲獲得混凝土較大的流動性，往往需要增加用水量或高效減水劑的摻量，但這樣又帶來泌水問題。漿體是由水、水泥和摻合料組成的，水與粉料的比例(簡稱水粉比)恰當與否，會直接混凝土的泌水情況。適當的水粉比能夠改善混凝土的粘聚性和保水性。

本試驗在水泥用量相同、用水量相同、粗集料(尾礦石)相同的情況下，分別用尾礦粉(P)、II級粉煤灰(FA)和粒化高爐礦渣(GBFS)部分取代細集料(尾礦砂，石粉含量2.7%)配制混凝土拌和物，采用高為186mm的金屬圓容量筒裝試樣，檢測試樣的泌水量，計算泌水率。

有實驗可知，粒化高爐礦渣(GBFS)部分取代細集料情況下，隨著水粉比的增加，混凝土拌和物泌水率上升不快，說明粒化高爐礦渣可以明顯改善混凝土的保水性；用粉煤灰部分取代細集料時，當水粉比大于0.43以后，泌水率上升加快；用尾礦粉部分取代細集料情況下，泌水率上升速度均勻，但對保水性的改善效果沒有粒化高爐礦渣效果好。

從經濟成本角度來講，粉煤灰和粒化高爐礦渣的價格遠高于尾礦粉，尾礦粉是從尾礦中選砂時廢棄的細顆粒，可以通過調整選砂工藝使尾礦砂含較多的尾礦粉。

混凝土的強度取決于水灰比，欲獲得混凝土良好的工作性，必需保證足夠的粉料量。僅為解決工作性問題時，若完全用水泥作粉料，無疑代價太大，且浪費資源。在這種情況下，宜用尾礦粉或摻合料以代砂的方式控制水粉比(如0.43)，確保混凝土的工作性良好。用適當水粉比改善混凝土的保水性，是減小離析泌水的有效措施，進而提高混凝土的抗滲性能和耐久性。

高強度混凝土的水泥用量比較多，工作性能也比較好。而對低強度混凝土來說，水泥用量較少，混凝土的工作性不易保證，故需要在保證混凝土強度的情況下加入一定的粉料來改善混凝土的工作性。用尾礦粉、粒化高爐礦渣或粉煤灰部分取代細集料，通過控制水粉比，既能保證混凝土的強度，又能改善工作性。

3合理砂率及高效減水劑摻量

對于普通混凝土(天然砂石混凝土)來說，進行混凝土配合比設計時，對參數的寬容度較大，只要保證強度，根據《普通混凝土配合比設計規程》選取用水量和砂率，可以很容易獲得預計的混凝土工作性。但是尾礦砂石混凝土的工作性對參數取值非常敏感，因此除了上述兩節述及的參數外，還需要進一步優化其它參數，如合理砂率、高效減水劑用量等。

1)合理砂率

由于尾礦砂的表觀密度和空隙率均高于天然砂，配制尾礦砂石混凝土時，不能完全靠查閱《普通混凝土配合比設計規程》選取砂率，宜通過最大裝填緊密原理法初選砂率，試配后再根據最佳工作性原則修正砂率，然后兼顧強度和工作性確定合理砂率。對于本研究所用集料而言，C30混凝土的合理砂率為40%，C60混凝土的合理砂率為36.5%。隨著膠凝材料的增加，需相應減小砂率。在水灰比和用水量相同的條件下，配制尾礦砂石混凝土時，其砂率相對于天然砂石混凝土總體上高出2個百分點。

2)高效減水劑摻量

砂漿流動度實驗可以看出，對于尾礦砂砂漿來說，高效減水劑能有效增加流動度的范圍是170~210mm，適宜高效減水劑摻量(固體含量)為1.1~1.5%，比天然砂砂漿所需摻量高很多。

在配制混凝土時，高效減水劑摻量的差別沒有這么明顯。從前述混凝土流動度實驗來看，配制尾礦砂石混凝土時，達到同樣的流動度時，高效減水劑所需摻量大致比同條件天然砂石混凝土高出0.2個百分點。

利用鐵尾礦作混凝土集料，既保護地球資源，減少環境污染、防止生態破壞，開發和利用工業廢棄物，解決了環境污染問題，又提高了資源利用率，形成綜合效益。

參考文獻：

【1】 中華人民共和國建設部.《 普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》（JGJ52-2006）.北京：中國建筑工業出版社，2006