淺談水泥混凝土配合比的設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整

朱曉巍

摘要：新疆精河地區(qū)土質(zhì)大多是硫酸鹽為主的鹽土，水泥混凝土工程需要用到抗硫酸鹽水泥，其他原材料和上海不同，如粗集料大部份用的是卵石等。對(duì)于這項(xiàng)全新課題，在原材料方面我們進(jìn)行了不同樣品的試驗(yàn)、對(duì)比。配合比的多次試拌、調(diào)整，經(jīng)過(guò)探討，最后確認(rèn)。為G3018線精河至阿拉山口公路工程出具了有效的、優(yōu)化的、真實(shí)的混凝土配合比設(shè)計(jì)報(bào)告。

關(guān)鍵詞：新疆精河;抗硫酸鹽水泥;混凝土配合比設(shè)計(jì);卵石

西部的大開(kāi)發(fā)，近幾年中國(guó)的新疆、西藏等地新建或大修了好幾條公路。相應(yīng)的，交通部的道路工程工地實(shí)驗(yàn)室（前期準(zhǔn)備、籌建、工程了解、現(xiàn)場(chǎng)勘查、日常試驗(yàn)等）要求非常高，以保障公路工程的質(zhì)量。

?2017年7月至12月，本人在新疆G3018線精河至阿拉山口公路工地實(shí)驗(yàn)室任職?，F(xiàn)在對(duì)此工程所委托的水泥混凝土配合比進(jìn)行分析以及總結(jié)。

1.工程概況

?G3018線精河至阿拉山口公路工程屬新疆3P項(xiàng)目，全線設(shè)互通式立交4座，路面采用雙向四車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里;全線設(shè)置3條連接線，該工程全長(zhǎng)78.82公里，其中主線長(zhǎng)68.66公里。檢測(cè)委托單位：新疆交通建設(shè)集團(tuán)股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)：新交建）。

2.各級(jí)配設(shè)計(jì)要求

配合比設(shè)計(jì)由新交建委托，如下：設(shè)計(jì)強(qiáng)度（C25、C30、C40、C50、C30高抗、C40高抗、C50高抗），工程部位（橋涵工程），坍落度（180±30）mm。

3. 各原材料檢測(cè)情況

配合比設(shè)計(jì)前，應(yīng)當(dāng)對(duì)各原材料進(jìn)行檢測(cè)（水泥、集料等）。原材料是配制混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵，新交建抽檢了一些生產(chǎn)廠家的樣品。通過(guò)對(duì)合格的檢測(cè)結(jié)果比較，確定了配合比的原材料使用廠家，特此具體列出：普通硅酸鹽水泥P·O 42.5（精河縣昆侖水泥有限公司），普通硅酸鹽水泥P·O 52.5（伊利天山水泥有限責(zé)任公司），高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥P？HSR 42.5（烏蘇市青松建材有限責(zé)任公司）。粗細(xì)集料（龍坤砂石料廠）。外加劑（新疆帥明升新型建材有限公司）。粉煤灰（新疆越隆達(dá)建材有限公司）。檢測(cè)數(shù)據(jù)：P·O 42.5水泥（安定性合格、28d抗壓強(qiáng)度43.0MPa），P·O 52.5水泥（安定性合格、28d抗壓強(qiáng)度60.5MPa），P？HSR 42.5水泥（安定性合格、28d抗壓強(qiáng)度49.2MPa）。細(xì)集料（顆粒級(jí)配、含泥量、泥塊含量符合F50技術(shù)要求，表觀密度2630kg/m3）。粗集料（顆粒級(jí)配、含泥量、泥塊含量、針片狀含量、壓碎值符合F50技術(shù)要求，表觀密度2670kg/m3）。WS-A標(biāo)準(zhǔn)型聚羧酸高性能減水劑（混凝土減水率30%）。配合比計(jì)算用不到的數(shù)據(jù)不再一一舉出。

4. 配合比計(jì)算

配合比按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ 55-2011進(jìn)行。

4.1確定水膠比。水膠比的確定是混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵。在此次的配合比計(jì)算中，水泥膠砂抗壓強(qiáng)度取28天的實(shí)測(cè)值，粉煤灰影響系數(shù)取0.85，粗集料品種為卵石，所取系數(shù)為（aa：0.49，ab：0.13），根據(jù)公式計(jì)算出水膠比。

4.2確定用水量?；炷了z比在0.40～0.80范圍時(shí)，可按表選取，以坍落度90mm的用水量為基礎(chǔ)，坍落度增加20mm，用水量相應(yīng)的增加5kg/m3計(jì)算。工程用的是卵石，與上海一般都用碎石不同，最大公稱(chēng)粒徑相同的卵石較碎石用水量要小，根據(jù)外加劑的混凝土減水率，算出用水量。

4.3確定膠凝材料、摻合料、水泥用量。根據(jù)水膠比和用水量，計(jì)算出膠凝材料用量，再按摻合料的摻量計(jì)算出摻合料用量（精河地區(qū)粉煤灰和礦粉屬于稀有物品成本較高，摻合料摻量小，這里取15%）。

4.4確定砂率。坍落度大于60mm的混凝土砂率在表的基礎(chǔ)上，坍落度每增大20mm，砂率則相應(yīng)的增大1%進(jìn)行調(diào)整，同樣最大公稱(chēng)粒徑的卵石較碎石砂率要小，根據(jù)水膠比和砂率取值表，計(jì)算出當(dāng)前配合比的砂率。

4.5確定粗、細(xì)集料用量。此次配比的集料用量計(jì)算采用體積法，根據(jù)公式、砂率、各原材料的表觀密度，計(jì)算出粗、細(xì)集料的用量。

5. 混凝土配合比進(jìn)行試驗(yàn)室試拌、調(diào)整以及確定

5.1試驗(yàn)室試配（試拌）。根據(jù)計(jì)算配合比，進(jìn)行試驗(yàn)室的試拌。為了方便計(jì)算材料用量和用量的準(zhǔn)確性，我們對(duì)原材料進(jìn)行了烘干處理，稱(chēng)料時(shí)，砂石料含水率取值為0。每次的試拌數(shù)量為25L。試拌的拌合物進(jìn)行試驗(yàn)，坍落度要滿足設(shè)計(jì)要求，和易性、棍度、含砂情況需良好，根據(jù)具體試拌情況修正計(jì)算配合比（同水膠比增加水泥漿、增加或減少砂率等）。

5.2 調(diào)整。以修正的計(jì)算配合比為基準(zhǔn)，水膠比分別增加和減少0.05，試拌另兩個(gè)配合比試樣，并記錄拌合物性能。試拌后，同時(shí)成型28天抗壓強(qiáng)度的試塊。根據(jù)混凝土28天抗壓強(qiáng)度，繪制強(qiáng)度與膠水比的關(guān)系圖，選取最適合、成本最低的膠水比為調(diào)整配合比。依據(jù)此配合比的膠水比，計(jì)算出用水量、膠凝材料用量、粗細(xì)集料用量以及拌合物的表觀密度。

5.3 確定試驗(yàn)室配合比。計(jì)算得出的表觀密度與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較（校正系數(shù)），如校正系數(shù)不超過(guò)2%，配合比維持不變。如超過(guò)2%，應(yīng)將配合比中每項(xiàng)材料用量均乘以校正系數(shù)。調(diào)整后的配合比即試驗(yàn)室配合比。

6. 施工現(xiàn)場(chǎng)配合比調(diào)整

現(xiàn)場(chǎng)澆筑地點(diǎn)離二工區(qū)自建拌合站的距離為5分鐘車(chē)程，（故忽略坍落度損失）。先進(jìn)行粗細(xì)集料的含水率試驗(yàn)（現(xiàn)場(chǎng)酒精燃燒測(cè)得），在實(shí)際用水量里扣除相應(yīng)的集料含水量。以試驗(yàn)室配合比為基準(zhǔn)，自建拌合站先預(yù)拌1m3，對(duì)拌合物進(jìn)行了檢測(cè)，所檢測(cè)用的設(shè)備、工具等都由工地試驗(yàn)室自帶。根據(jù)拌合物情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整（直到符合要求）。再由現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整后的配合比，拌合站正式進(jìn)行拌制，進(jìn)攪拌車(chē)，運(yùn)至澆筑地點(diǎn)。澆筑點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)做了坍落度試驗(yàn)，并制作了相應(yīng)的試件，作為混凝土的現(xiàn)場(chǎng)資料。

7.試驗(yàn)室配合比

各級(jí)配合比如下：C25（PO42.5水泥：細(xì)集料：粗集料（0～40）mm：水：外加劑：粉煤灰=293：919：1078：143：2.50：64kg/m3，實(shí)測(cè)坍落度180mm，28d抗壓強(qiáng)度46.0MPa）。C30（338：882：1078：139：2.77：59kg/m3，實(shí)測(cè)坍落度200mm，28d抗壓強(qiáng)度49.5MPa）。C40（397：847：1035：149：3.25：68kg/m3，實(shí)測(cè)坍落度200mm，28d抗壓強(qiáng)度54.4MPa）。C50（PO52.5水泥381：831：1059：147：3.21：78kg/m3，實(shí)測(cè)坍落度200mm，28d抗壓強(qiáng)度64.9MPa）。C30高抗（332：883：1080：144：2.72：57kg/m3，實(shí)測(cè)坍落度210mm，28d抗壓強(qiáng)度49.7MPa）。C40高抗（395：850：1038：144：3.24：69kg/m3，實(shí)測(cè)坍落度210mm，28d抗壓強(qiáng)度55.7MPa）。C50高抗（438：765：1101：139：3.60：77kg/m3，實(shí)測(cè)坍落度210mm，28d抗壓強(qiáng)度60.2MPa）。

8.結(jié)束語(yǔ)

水泥混凝土在橋涵工程涉及面廣，而混凝土配合比設(shè)計(jì)又是混凝土質(zhì)量的重中之重。在新疆精河這片地大人稀、物稀的土地上新建公路實(shí)屬不易，但這并不是懈怠工作，輕視質(zhì)量的理由。反而這是我們工作的動(dòng)力，合格的工程是我們的目標(biāo)。工程材料檢測(cè)是為工程服務(wù)，而我們是為檢測(cè)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ 55-2011.

[2]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T F50-2011.

（作者單位：上海永固檢測(cè)技術(shù)有限公司）