混凝土配合比设计中需要注意的几个问题_混凝土配合比设计因素

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混凝土配合比设计中需要注意的几个问题 随着材料科学的不断发展, 混凝土用途也越来

越广泛, 已到了跨行业、跨学科、互相渗透的非常广

泛的领域。混凝土配合比设计牵涉到几个方面的内

容: 一要保证混凝土成型后的强度和所要求的其他

性能和耐久性;二要满足施工工艺易于操作的工作

性;三是在符合上述两项要求下选用合适的材料和

计算各种材料用量;四是对上述设计的结果进行试

配、调整, 使之达到工程的要求;五是达到上述要求的同时, 设法降低成本。普通混凝土是由水泥、水、砂、石4 种材料组成的, 混凝土配合比设计就是解决种材料的用量和3 个比例, 即水灰比、砂率、胶骨

比(胶凝体与骨料的比例)。

根据笔者的观察和较深入的了解, 认为混凝土

在配合比设计方面应注意以下几个问题: ①配合比

设计前的准备工作应充分;②区分数理统计及非数

理统计方法评定混凝土强度的不同;③施工配合比的调整及施工中的控制;④在保证质量的前提下, 应

注重经济效益。配合比设计前的准备工作应充分

在配合比设计前, 设计人员要做好下列工作:

a.掌握设计图纸对混凝土结构的全部要求, 重

点是各种强度和耐久性要求及结构件截面的大小、钢筋布置的疏密, 以考虑采用水泥品种及石子粒径的大小等参数;

b.了解是否有特殊性能要求, 便于决定所用水

泥的品种和粗骨料粒径的大小;

c.了解施工工艺, 如输送、浇筑的措施, 使用机

械化的程度, 主要是对工作性和凝结时间的要求, 便

于选用外加剂及其掺量;

d.了解所能采购到的材料品种、质量和供应能

力。

根据这些资料合理地选用适当的设计参数, 进

行配合比设计。区分数理统计及非数理统计方法评定混凝土强

度的不同

根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—

2000), 混凝土配制强度应按下式计算:

f cu, 0≥f cu, k+ 1.645R, ⋯⋯⋯⋯(1)

式中: f cu, 0——混凝土配制强度,M Pa;

f cu, k—— 混凝土立方体抗压强度标准值,M Pa;

R ——混凝土强度标准差,M Pa。

施工单位自己的历年统计资料确定, 无历史资

料时应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量 验收规范》(GB 5020440.1 =

5.9M Pa, 这就正好对应了《普通混凝土配合比设计 规程》(JGJ 55—2000)中“3.0.2 遇到下列情况时应 提高混凝土配制强度: 1.⋯⋯;2.C30 级及其以上强 度等级的混凝土, 采用非统计方法评定时”。在实际 工程中, 由于结构部位的不同, 往往要求不同的评定 方法, 但很多单位仅按数理统计的方法进行混凝土 配合比设计, 导致实际试配强度均达不到设计要求。对于一般单位而言, 在一个工程中通常只有混凝土 配合比, 加之管理不到位, 也往往用于要求非数理统 计的工程部位, 结果只能出现砼强度达不到设计要 求的后果。施工配合比的调整及施工中的控制

3.1 严格控制混凝土施工时的用水量

在实际生产中, 操作者为方便施工, 往往追求较 大的坍落度, 擅自增加用水量而不管强度是否能达 到要求;再加上现场质检人员的管理不到位, 对水灰 比缺少严格的控制等原因, 均使混凝土实际用水量 大于理论用水量, 从而导致砼强度的降低。

防治措施: 加大质检抽查力度, 控制操作者不得

随意增加用水量;若发现混凝土工作性能较差, 操作 者应及时向试验员反馈实际情况, 经试验员现场查 找原因、分析情况后采取相应对策, 并按试验员的指 令调整配合比;现场质检人员也应按规范要求经常 检查混凝土的质量动态信息, 及时进行调整, 确保混 凝土按要求进行施工。

3.2 调整施工配合比时应准确测量生产现场砂、石 的实际含水量

经到现场检查和了解, 有部分试验人员没有按

规定要求准确测量, 而是采用目测法来估计砂、石的 实际含水量, 这样做会导致施工配合比不准确。防治措施: 砂、石中若含泥量超标, 应在混凝土 浇筑前3 d冲洗完毕, 并应在施工前按规范要求取样 并准确测量砂、石的实际含水量, 调整施工配合比以 从用水量中扣除含水量, 补回砂、石量, 严禁边冲洗 边拌制混凝土。

3.3 砂、石材料应准确计量

不少施工单位在生产时, 第一车砂、石用磅称一 下, 随后就采用在小推车上画线的办法来控制重量, 从而导致了砂、石材料的用量偏差。

防治措施: 有条件的单位尽量采用混凝土拌和

楼, 利用电脑准确计量;若实在没有, 应不怕麻烦, 坚

持每车过磅, 以控制材料用量。在保证质量的前提下应注重经济效益

不少施工单位在配合比设计时纯粹是为了达到

设计强度, 按规范要求或以往经验进行一组配合比 设计, 试配后强度达到要求就算完成了;若达不到要 求, 唯一的方法就是增加水泥用量, 很少有人从材料 调配、经济效益、混凝土工作质量等方面综合考虑。水泥用量过多, 往往导致混凝土收缩裂缝的产生和 徐变增大, 而且也相应增加了施工成本。

防治措施: 在规范要求允许的条件下, 试验室应

配制不同的配合比, 从经济、工作性能、质量等方面 综合考虑择优选用, 并应针对不同施工部位、不同评 定方法给予适当调整, 尽量避免凡是同一强度均使 用一个配合比的做法。试验室还应收集每次配合比 及施工情况的详细数据, 并注意对这些数据进行统 计分析, 以便得出本试验室的水灰比、用水量、砂率、水泥用量范围及R 数值, 日积月累,(下转第30 页)·28·山西交通科技3 期

片石进行施工, 对于片石要求采用边长大于15 cm 的材料, 对超过30 cm 的大片石要进行破碎, 采用人 工码砌的方法, 把片石的小面和尖角向下, 大面向 上, 要求厚度必须达到30 cm 以上, 待摆平之后, 采 用50 t振动碾进行强振压5 遍以上, 等到片石碾压 平整和无下沉之后, 在片石上面用砂卵石进行嵌缝, 整平后, 再用振动压路机进行碾压平整, 然后分层碾 压砂砾, 砂砾的压实厚度不超过30 cm , 按每层 25 cm 厚度进行控制。

按试铺的松铺系数进行放线控制, 碾压过程中

严格控制含水量和平整度, 最后用灌砂法检查压实 度, 在整个施工过程中, 有些特别软的局部不良地 段, 干压片石后出现了翻浆、出水现象, 及时采用了 局部挖除和增加片石厚度的办法。软地基路段施工 逐段进行, 一段一段向前延伸, 每段长度不小于

200 m , 直到彻底处理完毕, 对于大新高速公路8、9、10标段的软基处理, 我们进行了彻底根治, 并取得了 较好的效果, 在路基的施工中, 10标段的路基工程被 评为全大新高速公路的样板工程。在2002 年的路面 基层施工之前, 我们对2001 年的路基标高的沉降进 行了观测, 发现下沉量基本为0 mm —2 mm 之内。对于桥头路堤和低路堤的袋装砂井和钻孔压浆 的施工, 由于是请专业队伍施工, 此处不再详述。通过软地基施工方案的确定和实施, 使我们体

会到, 在高等级公路的施工中, 首先要对原设计和实 2003 年第际施工现场进行认真调查, 并进行科学的验证, 提出 可靠的数据, 象大新高速公路K70+ 000—K97+ 000 之间的软地基处理, 经过省交通厅和设计院的有关 专家在我们申报的资料基础上, 下决心进行了合理 变更设计, 并进行了科学施工, 使工程达到了优良标 准。

(上接第28 页)就能成为一个很可观、很宝贵的参考 资料, 对以后的施工将会起到不可估量的作用。当 然, 这些事情的实际操作是比较枯燥无味的, 短期效 益是不明显的, 应选派工作责任心较强, 业务水平较 高的人员去组织或收集, 最重要的是单位领导及项 目经理应给予他们足够的理解和支持。结束语

在混凝土配合比的设计中, 不仅要满足混凝土的设计强度、耐久性等设计指标, 而且还要满足施工 过程中的和易性。在施工过程中要根据具体情况及 时调整配合比, 使既能满足质量要求, 也能注重经济 效益。