商品混凝土配合比用量的试验分析

商品混凝土配合比用量的试验分析

王静

枣庄中联水泥有限公司山亭混凝土分公司  山东枣庄277200

摘要：随着我国社会经济的发展，建筑工程和土木工程也快速发展。同时商品混凝土也逐渐得到广泛应用。但在商品混凝土的使用过程中，由于商品混凝土配合比设计不当，导致商品混凝土的强度与质量达不到设计要求，最终影响建筑工程质量。科学合理设计商品混凝土配比，既能够节约原料用量，也能够确保商品混凝土质量，达到建筑施工的要求。

关键词：商品混凝土；配合比；试验分析；

引言

在建筑工程项目建设期间，商品混凝土的需求量较大，且其利用率也较高，需要从本质上确保其符合施工标准。而商品混凝土配合比是否恰当，与项目质量有着直接联系，应当进行科学的配合比分析，使混凝土强度满足建筑要求，同时使其更具耐久性、紧密性，使经济收益最大化。

1原材料和配合比设计

1.1原材料的选择

（1）水泥。水泥在水化过程中将会放出大量的热能，而承台整体较厚，表面系数相对较小，热量聚集后非常不容易散失，甚至会越积越高，使得外界产生巨大的温差，单位时间混凝土释放的热能，同水泥用量和水泥品种有关，所以需要做好水泥的选择，应优先选用低热性水泥，该承台施工选用的P•O42.5水泥就属于放热量较低的一种水泥，其部分检测结果如下：比表面积342m2/kg，氯离子含量0.014%，三氧化硫含量1.13%，均符合国家标准。（2）粗集料。粗集料是保证混凝土强度的主要材料，承台施工宜选用粒径5～31.5mm连续级配的碎石，采用非泵送施工时粒径可适当增大，选用的粗集料部分检测结果如下：针片状8.7%，压碎值17.6%，含泥量0.4%，硫化物及硫酸盐含量0.02%，14d碱集料反应0.03%，均符合国家标准。（3）细集料。桥梁工程所用的细集料通常是以河沙、江砂为主的天然砂，当仅靠天然砂不能满足用量需求时，可以采用由天然砂和机制砂混合而成的混合砂，选用的细集料为级配良好的中砂，部分检测结果如下：细度模数2.8，含泥量2.5%，氯化物0.01%，硫化物及硫酸盐含量0.01%，14d碱集料反应0.03%，均符合国家标准。（4）煤灰粉。在保证混凝土强度等级和稠度要求的前提下，粉煤灰作为胶凝材料取代部分水泥，不仅可以节约水泥、降低造价、改善和易性、可泵性、消除混凝土泌水、提高后期强度，而且可以显著提高抵抗氯离子扩散的能力和不透水性、抗碱集料反应能力、抗硫酸盐腐蚀及降低混凝土的温升速度等。选用的粉煤灰部分检测结果如下：烧失量2.14%，需水比94%，SO3含量0.71%，28d活性指数75%，氯离子含量0.05%，0.045mm筛余8.7%，均符合国家标准。

1.2配合比优化分析

1.2.1试拌

试拌量25L，按照投料顺序依次加入粗骨料、胶凝材料、细骨料、水和外加剂，搅拌150s后出机、拌合、测试。实测坍落度210mm，拌合物不离析、不泌水，混凝土和易性良好。但混凝土坍落度偏大，超过设计目标值180±20mm范围，则需调整控制混凝土的坍落度。

1.2.2设计路线

①在保证混凝土性能的前提下，宜减少胶凝材料中的水泥用量，提高矿物掺和料掺量，可以采用粉料多掺技术，有效地减少混凝土对于水泥的需求，从而进一步减少了水化热的产生，粉煤灰掺量低于胶凝材料用量的40%，矿渣粉掺量低于胶凝材料用量的50%，粉煤灰、矿渣粉掺和料的总量低于胶凝材料用量的50%。在保证胶凝材料不变的前提下，对胶凝材料的掺和比例进行调整，并对不同掺和配比的胶凝材料进行水化热的分析，同时检测放热速率，得到最低水化热的掺和配比，矿物掺合料在33%时可达到最低水化热。②选择合适的减水剂。减水剂对于混凝土性能影响巨大，合适的减水剂可以有效减缓水化反应的发生，从而在一定程度上降低水化热，尽可能延迟水化峰值，可以避免承台内部温度在短时间内急剧升高，有效防止高温对于承台的破坏。

2影响水泥混凝土强度的各项因素

经过长期实践可以发现，影响水泥混凝土强度的主要因素有水泥、水胶比、粗集料以及细集料。因水泥具有一定的备活性，其强度越大，相应的混凝土强度就会越高，反之亦然，而混凝土抗压强度的强弱，也与混凝土中水泥的强度成正比。如果在固定配合比情况下，水泥强度高，则混凝土最后的强度就会越高；混凝土的强度与水胶比的关系也很大，当后者越小时，前者的强度就会越大，在进行配比时，应当合理设置水胶比例数值，确保混凝土的强度更大；在建筑工程项目建筑期间，会用到一定数量的粗集料和细集料，不同的集料质量，会影响到混凝土的强度，如若使用强度大、硬度高的集料，会在温湿度等因素的干扰下，使得混凝土的体积发生变化，在应力作用下，水泥混凝土将出现开裂现象，进而会对工程质量安全造成极大威胁；细集料作为基本填料，此种材料对于混凝土强度的影响相对较小，需要对其进行科学掌控，以此来加大强度，确保质量及安全性。

3混凝土施工质量控制

3.1控制入模温度

入模温度对于温控的结果具有非常重要的影响，通过大量试验得知，如果入模温度较高，混凝土在入模后，会更快地释放热能，在单位时间内，温度升高也就更快，所以应尽可能地降低入模温度，并控制混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值低于50℃，混凝土浇筑块体的里表温差（不含混凝土收缩的当量温度）低于25℃。

3.2配合比设计原则

（1）结构设计强度。根据《水工混凝土试验规程（SL352-2006）》选择强度标准差。C30混凝土的配制强度ƒcu，0=ƒcu，k+tб=30.0+1.645×4.5=37.4MPa；C40混凝土的配制强度ƒcu，0=ƒcu，k+tб=40.0+1.645×5.0=48.2MPa。（2）混凝土耐久性。根据《水工混凝土结构设计规范》（DL/T5057-2009），环境条件类别应属于强腐蚀环境（五类），对应的最大水灰（胶）比为0.40，最小水泥（胶材）用量为360kg/m3。（3）坍落度。镇墩混凝土配合比拌合物的坍落度控制在60~80mm范围内，其余混凝土配合比拌合物的坍落度控制在140~160mm范围内，引气混凝土的含气量控制在3.5%~5.5%，碎石比例为（5~10mm）∶（10~20mm）∶（20~40mm）=3∶2∶5。

3.3养护方法

浇筑完成后，养护时间不得少于14d，并在承台表面覆盖一层薄膜或刷涂养护剂，应经常检查塑料薄膜及养护剂涂层的完整性，并保持混凝土的表面湿润，可以有效避免发生开裂。有条件时应当延迟拆模时间，拆模后，应采取预防寒流袭击及突然降温和剧烈干燥等措施。在大体积混凝土拆模后，应及时回填土，不宜长期暴露在自然环境中。达到养护期后，保温覆盖层应分层逐步拆除，当混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃时，可全部拆除。

结束语

对商品混凝土配合比的关系研究可知，商品混凝土强度受水泥用量、掺和料用量、水胶比等多种因素的影响，根据混凝土强度的需求，需要以相关规范文件为基础，结合配合比试验，从而确定混凝土各原料的最终用量。通过优化配合比，期望能够降低水泥用量及水化热，节约成本，对于控制商品混凝土品质具积极的意义，有助于提升建筑工程质量。

参考文献

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