普通混凝土配合比设计注意事项

刘洪中

摘 要：混凝土作为结构物的重要组成作用，其强度和耐久度尤为重要。保证混凝土材料质量的关键因素就是合理控制混凝土配合比。利用不同的配合比能够出现不同特性的混凝土，分析不同原材料使用特性，通过计算和试验分析得出最为合理的配合比，并根据相关经验得出配合比设计中注意事项，以供设计中参考使用。

关键词：混凝土配合比；原材料；强度

在建筑结构中，结构物的强度主要依靠混凝土的强度，不同的混凝土配比得到不同性能的材料。混凝土的原材料在配比中起到决定的作用，不同含量的原材料得出的混凝土材料也用于不同结构，在具体的普通混凝土配比中应当注意相关事项，保证配置的混凝土材料质量在可控范围内。

1 混凝土中骨料的使用

混凝土在我国使用时间不短，但是对于混凝土的研究一直没有停歇，不同的原材料配合方式导致混凝土的特性和强度都有所不同。其中，原材料的作用相当明显。在混凝土中，骨料占到整体体积的四分之三，比例之大可见其重要程度。通过以往的分析，骨料的最优使用是混凝土性能提高以及降低生产成本最为关键的因素。根据对骨料特性的分析，使用骨料时主要考虑强度、粒径、含水量、吸水率等参数，根据不同来料进行认真查验，严格控制来料质量才是保证骨料最为关键因素。在骨料中，包含粗骨料和细骨料，两者起到结构承力的作用。

细骨料主要是细沙，在混凝土中主要是起到拌合和加强和易性的作用。优先选用江河中优质沙料，严格对沙料的级配进行控制，其中最为关键是对沙料的含泥量控制。在大量结构物承载力不足后的破检检测情况来看，混凝土中某个区域内含有大量泥沙，究其原因就是沙料中含泥量较高，直接影响混凝土强度。此外，沙料中要控制软弱砂砾，经过风化后的砂砾在混凝土拌合浇筑中极易出现蜂窝麻面的情况，严重时会导致混凝土表面出现裂缝。根据经验，拌合料中选用模量在2.5左右的沙料，拌合过程中保证水的含量，能够明显提高混凝土强度。沙料中云母含量要控制在2%以下，避免较高含量的云母对钢筋造成腐蚀、混凝土的变形以及后期混凝土强度上升时产生收缩裂缝。

粗骨料的控制方式与细骨料基本相同，也是要考虑其粒径和级配情况。值得注意的是，在选用粗骨料时，还要考虑骨料的强度，高强度的粗骨料拌制出高强度的混凝土。在拌合之前，要对粗骨料进行清洗，将表面泥沙沖洗。粗骨料的控制不同于细骨料之处在于粒径的控制，由于粗骨料之间空隙较大，合理的级配是填充空隙的主要方式，利用三级配或是两级配是配置混凝土不同需求的前提，根据掺配比例得到相关强度的混凝土。

2 混凝土中外加剂的使用

普通水泥的配置中，有限选用42.5MPa的硅酸盐水泥材料，该水泥的稳定性可控且不易出现强度上的波动。在此对于水泥就不做过多探讨，只要保证拌合中使用质量满足验收标准的水泥，严格控制下料数量和时间，对配和设计不会有太多的干扰。但是对于外加剂的使用，直接影响配合强度。由于在配比中，水泥使用量大，存在整体的拌合物粘稠度高，这就给拌合工作带来了极大的难度，拌合速度快影响原材料之间粘结，拌合速度慢则会导致部分材料提前板结，利用增加外加剂的方式可以改善混凝土的和易性，增加混凝土强度。混凝土配合比设计中，对于外加剂的添加尤为重要，选择合适的添加剂主要考虑对混凝土凝结时间、降低水泥用量大小以及早期强度上升速率。坍落度的损失也可以通过外加剂的添加进行控制。常见的外加剂使用有减水剂、引气剂和早强剂。合理的配合比中要严格控制添加剂的含量。

以减水剂为例，由于减水剂的使用会使得坍落度损失速度加快，为保证正常的拌合，在后期加入一定量的减水剂，同时控制拌合水的温度再10度左右，能够有效的增加混凝土的和易性。减水剂的使用能够在早期对混凝土强度进行控制，但是如果掺入时间较早，会使得粘结时间变短，如掺入的量过大，会使得没有充分拌合后存在板结的情况。在使用减水剂时还应注意结构物中出现施工缝的事情发生。对于早强剂的使用要特别注意冬季施工，由于天气的原因，早强剂在受到水化热的影响发生温度不均匀的情况，极易出现部分区域强度上升而非整体强度提高，对于施工质量难以控制。另外，早强剂的使用会使得混凝土早期强度明显提高，后期强度出现下降的情况，因此，冬季施工要慎重使用早强剂。故使用添加要严格控制用量和添加时间。

3 混凝土配合比设计

（1）对于普通C30混凝土的设计中，要求其强度大于30MPa，在配比计算中：

fcu.o= fcu.k+ 1.5σ

式中 fcu.o——混凝土的施工配制强度，MPa；

fcu.k——混凝土的设计强度，MPa；

σ——施工过程混凝土强度标准差

（2）水灰比的确定中C30混凝土宜采用以下0.30、0.32、0.34、0.36、0.38五个水灰比进行试拌，来确定最佳水灰比。通常采用0.34作为基准水灰比。

（3）用水量的确定中，根据石料的粒径，减水剂的减水率及掺量来确定。一般坍落度为75mm～90mm时，用水量宜控制在140kg/m3～160kg/m3，坍落度在170mm～200mm时，用水量控制在160kg/m3～170kg/m3。

（4）骨料选择中，坍落度在75mm～90mm时宜取0.28～0.33，坍落度170mm～200mm时0.37～0.40。

使用试拌机前，应用与试配时混凝土配合比相同的水灰比及灰砂比进行涮膛，以免正式试拌时水泥砂浆粘附筒壁。试拌量应不小于试拌机额定量的1/4，混凝土的搅拌方式及加料，宜与生产时使用的方法相同，特别是外加剂的掺法，是同时掺还是后掺。

试拌得出的拌和物坍落度不能满足要求或粘聚性和保水性不好时，应保证水灰比不变的条件下，相应的调整水量和外加剂的掺量或砂率，用水量调整的幅度不能过大，因C30混凝土的水灰比低，增加用水量相应水泥用量的增大幅度较大。如通过以上调整，混凝土拌和物仍不能满足混凝土运输、泵送等施工工艺的要求或混凝土的性能要求，则要考虑重新选择水泥或外加剂，或联系减水剂生产厂家调整好减水剂与水泥的适应性。

混凝土拌和物坍落度的检验，应测定0min、30min、60min、90min的坍落度。因拌出的混凝土要经过运输才能入模，如果混凝土的坍落度损失过大，导致运至现场的混凝土无法入模浇筑。因此配合比设计时要认真考虑，混凝土在运输、泵送等施工工艺过程中的坍落度的损失，确保混凝土入模时的坍落度。

根据实验证明，在拌合物的密度较大时，可对密度计算差值进行调整，在对C30混凝土配合比比选之后，对配合比进行5-10次试验，将试验结果与计算结果相互比对，如试验结果的平均值比低于设计强度，则能够证明配合比合理，也能够保证混凝土的稳定性。

4 结束语

对于普通混凝土配合比的设计中，要严格遵循对原材料的把控，包括原材料的使用量和质量，文中通过对粗细骨料和外加剂的详细介绍，系统的阐述了混凝土拌合的注意事项，包括材料的使用量的控制和根据不同施工环境材料的选择等，并根据相关公式计算得到最为合理的配合比，并将此类经验提供参考。

参考文献

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