浅谈混凝土配合比设计

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1、浅谈水泥混凝土配合比设计2010-01-0720:40:20

2、分类：检测知识学习

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4、字号大中小订阅摘要：分析了水泥混凝土面临的问题，指出传统配合比设讣方法中的不足，并结合丁作经验及路用性能，提出了现代水泥混凝土配合比设计的注意事项。关键词：混凝土，配合比设计，影响因素屮图分类号：TU528.028文献标识码：A文章编号：1009-6825（2005）22-0147-02引言水泥混凝士由于具有强度高、原材料储量大、可塑性能优异、成本低廉，在土木工程中起着极其重耍的作用，是现代应用最广泛的建筑材料。

5、它是由水泥、砂、石、添加剂、外加剂和适量水混合逐渐硬化形成的人工石材，因此原材料的种类、性质和用量等因索直接关系到混凝土的质量、成本和性能，进而关系到土木结构物的品质、造价和寿命，但是现冇水泥混凝土配合比设计存在经验成分多，应用中不宜量化控制的问题，这就限制了此类结构的推广及应用。而为解决三农问题，国家加大了农村公路以及低造价公路建设的投资力度，修筑此类结构，水泥路面是首选，因此如何准确确定组成材料及其用量，使其满足工作性、强度和耐久性要求是关键所在。1现代土木工程对水泥混凝土提出新的要求1）混凝士品

6、种增多，出现了高性能混凝土、轻骨料混凝土、纤维混凝土、防水混凝十.、加气混凝十.、低温混凝土、泵送混凝土和喷射混凝土等。其中高性能混凝土（HPC）是近期混凝土技术发展的主要方向，国外学者曾称之为21世纪混凝土。近年来，不同性能混凝土的研究和应用H益受到人们重视。.坍落度应不小于120mm,且粘聚性和保水性良好。2）混凝土的成分更加丰富，粉煤灰及其他掺合料和外加剂等被广泛使用到混凝土的配制中，使混凝土的应用更加广泛。3）混凝土需要满足的性能指标提高，从单一的强度指标扩展到若干龄期的强度、工作性能和耐久性

7、能等多项指标。4）对结构物寿命的要求延长。工程实践证明，在正常使用条件下普通混凝土的使用期限可达50年〜100年而在恶劣环境条件下经十儿年或更短时间就遭到严重破坏，需要修补，茯至更新重建。高性能混凝土的耐久性应从目前50年〜100年的使用期限，提高到500年〜I000年，且具有广泛的环境适应性。5）施工工艺多样化。水泥混凝土面层可以釆用多种施工方法进行铺筑：小型机具摊舗和振实；轨道式摊铺机摊舗和振实，配以其他工序的配套机械；滑模式摊铺机摊铺和振实，配以其他工序的配套机械；平地机摊铺和振动压路机碾压，配

8、以其他小型机具；沥青混合料摊铺机摊铺和初步压实，压路机碾压配以其他机具和机械。2传统配合比设计方法的缺陷传统配合比设计方法是一种基于经验的方法，混凝土结构对材料性能提出的要求比较简单，配制混凝土的原材料种类也比较少，因此传统的配合比设计方法还存在许多不足Z处。混凝土配合比设计理应是一个完善的体系，包括原材料选择、配合比计算、性能设计和性能检测。事实上，人们在进行配合比设计时已经有意或无意地采用了这一体系，但所采用的体系的完善程度各不相同，而且大都不完善。1）从原材料选择來看，多数是依据个人经验知识进行

9、的，带有很大的主观性。各人的经验知识不同，知识量也不等。这就为混凝土配合比设计带來了一定的随机性。2）从配合比设计计算來看，各种没计方法的计算方法互不相同。配合比计算的实质就是四元（单位混凝土中水、水泥和粗细集料用量）一次方程组求解。从数学角度来讲，四元一次方程纽•求解需耍四个独立方程式的联立才能解出。而配合比设计中一般都采用需水性定则、水灰比定则和绝对体积法或假定容重法，这就提供了三个方程式；各配合比设计方法的不同在于第四个方程式的确定。为了完成配合比设计，各种方法都引进了不同的关系式。我国引入了砂

10、率；前苏联引入了砂浆拨开系数；英国引入了骨灰比；美国引入了粗集料最佳用量。另外因对高性能混凝土的认识不足，对它的配合比设计主耍依赖丁•经验和大量的试配，计算过程在各种设计方法屮似乎都不其重要。3）从性能设计来看，理想的配合比设计应能实现对混凝土的主要性能（即：工作性能、强度和耐久性）的设计，虽然目前的各种设计方法基本都考虑到了这三方面的性能，但是似乎还没有一种方法真正做到了对这三方面性能的设计。虽然最终都可能配出满足三方面性能要求的混凝土，但这似乎不能归功丁•该配合比设计体系的先进性，而应归功于设计人

11、员的人量试配工作。4）从性能检测来看，每一种配合比设计体系也都是不甚完善的。对混凝土力学性能和耐久性的检测相对來说述比较完善，而对新拌混凝土性能（主要是工作性）的检测应该说是不合理、不完善的。各个设计体系大都采用Abrams的坍落度试验（塑性混凝土）和维勃稠度试验（干硬性混凝土）來检测新拌混凝土的工作性。但这两种试验都不能全面有效地反映新拌混凝上的T作性。当然，研究者在试验室内可能会使用其他方法来检测新拌混凝土的工作性，但它们毕竟没有很好地应用到混凝土施