混凝土配合比的設(shè)計與優(yōu)化選擇

摘? ? 要：混凝土對于現(xiàn)代建筑業(yè)的重要意義不言而喻，作為建筑行業(yè)必不可少的一類重要材料，混凝土的質(zhì)量和性能直接決定了整個建設(shè)項目的安全和質(zhì)量。由于混凝土材料涉及到的建筑結(jié)構(gòu)多，混凝土投入比例大，應(yīng)用場景豐富，所以針對混凝土自身性能和與不同使用場景使用對象之間的搭檔，組合的性能影響也是從業(yè)人員一直以來關(guān)注的內(nèi)容?；炷敛牧献鳛榛旌喜牧希渚C合性能與其配合比密不可分。因此本文就針對混凝土配合比的設(shè)計以及優(yōu)化應(yīng)用進(jìn)行介紹和分析，希望能夠幫助更多的從業(yè)人員對混凝土配合比有更深的認(rèn)識。

關(guān)鍵詞：混凝土;配合比;設(shè)計;應(yīng)用

1? 引言

混凝土配合比對于最終制成的混凝土性能有著非常重要的影響，混凝土作為當(dāng)代重要的建筑材料，在各類型建筑施工項目中都有所應(yīng)用，并且不同結(jié)構(gòu)不同承載力不同使用要求的混凝土構(gòu)建其性能差距也非常大而決定混凝土使用性能的關(guān)鍵之一就是混凝土的配合能夠根據(jù)實際情況選擇合適正確的混凝土配合比或?qū)ζ溥M(jìn)行優(yōu)化設(shè)計讓其能夠更好的完成設(shè)計需求并節(jié)約材料采購成本，使混凝土配合比設(shè)計和優(yōu)化的根本目的。

2? 混凝土配合比設(shè)計概述及原材料選擇

混凝土是由水泥，沙子水等材料組成個比例關(guān)系，這個比例關(guān)系就稱之為混凝土的配合，比不同比例關(guān)系所表現(xiàn)出的混凝土材料使用性能具有較大的差異，適用于不同的使用場景或環(huán)境，確定這種配合比數(shù)量關(guān)系，能夠幫助工作人員更好的了解到不同配合比情況下混凝土的使用性能和使用狀態(tài)。提前對不同比例的配合比的表現(xiàn)效果有所掌握，能夠讓使用者在混凝土投入生產(chǎn)之前，就對其產(chǎn)生的效用有直觀的了解，能夠正確的判斷混凝土的使用性能。由于混凝土原材料供應(yīng)商的不同，所以即使是同樣的混凝土配合比在原材料區(qū)別的影響下也會出現(xiàn)不同的表現(xiàn)，因此為確?；炷僚浜媳冗m合當(dāng)前使用需求，需要對其進(jìn)行實驗。混凝土施工配合比是以實驗配合比為基礎(chǔ)確定的，實驗配合比是在確定的混凝土試配強度之后按照相關(guān)規(guī)范指導(dǎo)落實完成的。

3? 混凝土配合比設(shè)計依據(jù)

混凝土配合比按照普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo)操作，并通過具體的設(shè)計工作和適配工作來確定，最終成型的配合比參數(shù)，在適配時使用工程中會采用的原材料進(jìn)行試驗，以確保試驗結(jié)果具有代表性，試驗過程的材料反映的性能主要體現(xiàn)為拌合物和易性的和凝結(jié)時間以及形成的強度。

4? ?混凝土配合比設(shè)計要求

混凝土配合比的設(shè)計應(yīng)滿足4項基本要求，首先滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度等級和適配強度其次，要滿足施工所需的探測度和和易性性，其三要滿足施工所在環(huán)境的耐久性要求，其次還要考慮經(jīng)濟性原則以節(jié)約原材料，降低材料成本。

5? ?混凝土原材料的選擇

5.1? 水泥

水泥石混凝土的主要組成成分直接影響到混凝土成型后的強度等級具有粘結(jié)和填充出骨料空隙的作用。同時水泥還是混凝土原材料中采購成本最高的內(nèi)容之一，所以為了降低混凝土的成本，在其滿足使用強度要求的前提下，要盡可能減少水泥用量。

5.2? 骨料

無論是哪種類型的混凝土結(jié)構(gòu)，其對于骨料的要求都為堅硬、耐久、無縫隙、致密?；炷恋募?xì)骨料濾鏡一般在0.16mm～5mm之間，按照形成條件可分為人工砂和天然砂，按照細(xì)度模數(shù)可分為初砂，中砂，細(xì)砂和特細(xì)砂。混凝土的粗骨料。一般是指粒徑大于5毫米的骨料，普通混凝土常用碎石或卵石做粗骨料。

5.3? 摻和料

摻和料的主要組成部分為礦粉或粉煤灰在混凝土中加入摻合料，能夠有效降低混凝土，凝固過程中產(chǎn)生的水化熱，以防止出現(xiàn)大面積裂縫，同時還能夠減少膠凝材料中水泥的用量，達(dá)到了節(jié)約材料成本的目的。

5.4? 外加劑

在不同的使用場景下，對于混凝土的凝結(jié)時間強度有著特殊要求情況下，可以通過增加外加劑來提高混凝土的某項特定施工性能，一般適用于加快施工進(jìn)度或者是改善混凝土拌和料和易性。

6? 混凝土配合比設(shè)計原則

混凝土配合比的設(shè)計，事實上就是確定混凝土主要材料之間的比例關(guān)系，水膠比單位用水量和沙率都是混凝土配合比設(shè)計過程中需要考慮的基本參數(shù)，關(guān)于這部分基本參數(shù)的原則是在滿足混凝土使用性能和設(shè)計要求的前提下，確定混凝土的實際水膠比在滿足施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)不同骨料的種類和規(guī)格確定單位用水量。砂率是以砂在骨料中的數(shù)量能夠填充空隙且有富余的原則來進(jìn)行確定的。

7? 試配調(diào)整和配合比確定

混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計應(yīng)采用三種不同水膠比配合比，另外兩種易較基準(zhǔn)配合比的水餃比分別增加或減少0.05，為保證能夠準(zhǔn)確掌握不同影響因素，對于最終效果的影響，其他參數(shù)如用水量或砂率應(yīng)該和基準(zhǔn)配合比相同。試配過程事實上就是對三個水餃比的配合比在和易性能上進(jìn)行比較，不同水膠比比在成型拌合物的和易性上會產(chǎn)生明顯的區(qū)別。 在進(jìn)行比較的過程中，試驗人員不僅要確定不同配合比的成品在具體性能上的區(qū)別，并將其量化表述還要注意不能片面追求參數(shù)的，多少還要考慮到具體這一配合比效果成型，是在投入了多少高價值原材料的基礎(chǔ)上才得到的，我們不僅要滿足混凝土結(jié)構(gòu)的使用要求，還要考慮到經(jīng)濟性因素，因為混凝土作為土建工程大量使用的原材料，如果對其材料投入缺乏管控，那么會造成工程成本居高不下的情況出現(xiàn)。

混凝土配合比是決定最終強度的一個重要指標(biāo)，合理的配合比應(yīng)在設(shè)計規(guī)范中與對應(yīng)的強度，耐久度合一性經(jīng)濟性保持類似，確定各種材料的具體用量，并根據(jù)實際使用需求設(shè)計要求材料成本等多方面因素，選擇最適合的混凝土配合比?；炷恋呐浜媳却_定，并不只是一個理論推導(dǎo)的結(jié)果，也不是某一個人單憑自身經(jīng)驗就可以決定的，她是受限于多種影響因素，在符合基本使用性能需求和經(jīng)濟適用性前提下，考慮施工成本，施工工期，施工環(huán)境，施工對象結(jié)構(gòu)特點，等多方面因素共同推導(dǎo)出的一個合適的比例結(jié)構(gòu)。在確定和設(shè)計混凝土配合比時，我們不能將所有的數(shù)據(jù)都對標(biāo)規(guī)范中的數(shù)據(jù)，因為不同地區(qū)受外部溫度、濕度、溫差等多方面因素的影響，以及施工進(jìn)度要求和工藝特點對于混凝土的性能會有不同的要求。歸根到底混凝土配合比試驗結(jié)果的得出是服務(wù)于現(xiàn)場實際生產(chǎn)需求的，如果配合比的結(jié)果，不適用于現(xiàn)場，實際情況與現(xiàn)場生產(chǎn)相違背，那么必然在實際操作過程中，會被具體操作人員所忽略，這樣就失去了對混凝土配合比進(jìn)行提前設(shè)計和確定的意義。

8? 結(jié)束語

混凝土配合比的試驗設(shè)計和優(yōu)化選擇，對于提高混凝土使用性能來說，節(jié)約施工成本，確定混凝土材料性能有重要的意義，同時也能夠作用于施工進(jìn)度的保障和施工的安全，施工過程中由于混凝土用量大，且各結(jié)構(gòu)之間會出現(xiàn)不同的混凝土使用需求，在進(jìn)行配合比確定是要根據(jù)相關(guān)規(guī)范內(nèi)容指導(dǎo)進(jìn)行，同時也要考慮到現(xiàn)場的實際情況，不能閉門造車，要實事求是，根據(jù)現(xiàn)場反饋的具體數(shù)據(jù)，及時優(yōu)化混凝土配合比的具體內(nèi)容，使其能夠滿足多方要求。

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作者簡介：

陳士寶，工程師，研究方向為預(yù)拌混凝土質(zhì)量或配合比調(diào)整。