混凝土配合比设计范文
时间：2023-03-16 17:19:18
导语：如何才能写好一篇混凝土配合比设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
Abstract: Pump concrete mix design of II section of6# highway is introduced in this paper.
Key words: highway tunnel; pump concrete; mix design
中图分类号：TJ414.+3文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
l概述
两河口水电站交通工程【6#公路】Ⅱ标段，是电站枢纽工程区右岸中、高程开挖及填筑的主通道、大坝枢纽右岸上下游连接通道及后期过坝主要交通干道，同时也是电站库区复建公路的一部分。
6#公路II标公路等级为矿山三级公路，衬砌采用泵送混凝土，混凝土的等级根据围岩类别不同分别采用C20、C25两个等级的混凝土，混凝土的浇筑方式为泵送混凝土，运输方式为混凝土罐车，混凝土最大运距为2KM考虑。
一、设计内容：
C20泵送混凝土配合比设计，现场施工要求坍落度为140~160mm,采用罐车运输，机械振捣。
二、设计依据：
JGJ55-2000(普通混凝土配合比设计规程)
GB 175-2007（通用硅酸盐水泥）
GB/T 14685-2001（建设用卵石、碎石）
GB/T 14684-2001（建设用砂）
GB/T 1346-2001（水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法）
GB/T50080-2002（普通混凝土拌合物性能试验方法标准）
JTG E42-2005（公路工程集料试验规程）
JTG E30-2005（公路工程水泥及水泥 混凝土试验规程）
三、原材料检测：
1、水泥：水泥为四川省皓宇水泥有限公司生产的峨塔P.O42.5R水泥 ，其物理力学性能见表1
水泥物理力学性能试验表1
以上检测指标均符合《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）P.O42.5R标准要求。
2、砂石骨料
混凝土配合比骨料采用中水十二局6#公路II标无名沟砂石料场生产的人工砂、碎石，骨料物理性能见表2，砂子与粗骨料颗粒级配见表3、4
砂、石骨料物理性能检测结果表2
砂子颗粒级配表3
由表3检测结果：该机制砂符合GB/14684-2001规范的粗砂要求。
粗骨料颗粒级配表4
由表4检测结果：该碎石符合GB/14685-2001规范的要求。
3、拌合用水
四、C20混凝土配合比设计过程：
1、确定试配强度：
按保证率为P=95%，取系数为1.645，查表C20取σ=5.0MPa，故配制强度为：
fcu,o≥ fcu,k+1.645σ=20+1.645×5=28.2MPa
2、水灰比的确定：
W/C=（aa×fce）÷(fcu,o+ aa×ab×fce）
=(0.46×42.5) ÷(28.2+0.46×0.07×42.5)=0.66
根据试验确定水灰比取0.57。
3、用水量、水泥用量的确定：
该配合比所用碎石最大粒径为31.5mm，根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000查表得用水量为220kg/m3,经试验得出高效减水剂的减水率为15%，由此混凝土的用水量为：
mwa=mw0(1-β)=220*0.85=187kg/m3
根据试验确定实际用水量为182
根据用水量确定水泥用量为:
mco=mwo/（W/C）=182/0.57=319kg/m3
4、混凝土外加剂掺量选用1%
减水剂掺量：319×1%=3.19kg/m3
5、选定砂率：
根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000选定砂率为43%。
6、骨料用量的确定：
假定容重为2400kg/m3
骨料重量为：2400- mco- mwo=2400-319-182=1899kg/m3
细骨料为1899×0.43=817kg/m3
粗骨料为1899-817=1082kg/m3
7、基准配合比为：
水泥：细骨料：粗骨料：水=319:817:1082:182
=1.00:2.56:3.39:0.57
8、配合比的调整与试配：
⑴、经实际试拌确定基准配合比为：
水泥：细骨料：粗骨料：水 =319:817:1082:182
=1.00:2.56:3.39:0.57
⑵、根据基准配合比为基础上下浮动0.05的水灰比，砂率分别增加和减少1%得到另两个参考配合比，以此三个配合比经试拌并成型7d及28d试件，其容重以及抗压强度等试验结果详见下表：
五、结论
通过以上试验，根据工作性能与经济性比较，确定配合比2为最终选定配合比，附表一：
附表一：
混凝土配合比选定报告：
说明：1、该配合比骨料为中水十二局无名沟砂石料场生产的人工骨料，粗骨料为4.75~16mm和16~31.5mm粒径的碎石。配合比中骨料用量为饱和面干状态的重量，实际施工中应测定骨料含水后调整其用量。
2、为保证泵送混凝土在施工中的质量，严格按照JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》执行。
篇2
关键词：水泥混凝土；配合比设计；原材料
1、前言
水泥混凝土简称为“砼”：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。我们通过科学的进行配合比设计通常需要达到的要求主要有对设计强度的要求、对工程的耐久性的要求、施工难易程度的和易性要求、对于隧道衬砌等部位的渗透性要求等等，我们在设计中主要把各种材料的用量进行严格找我，便于达到设计要求的各种指标。本文就多水泥混凝土的配合比设计简单的探讨一下，与广大的试验同仁进行切磋。
2、对水泥混凝土配合比造成影响的因素
2.1 水泥混凝土的强度及和耐久性是所有土木工程行业单位最为重视的两个指标，各施工单位在材料选择上就对混凝土的强度给予了足够的重视，但对于其它象裂缝、变形腐蚀等相关指标则忽略了重要性。当处于一些特殊环境下时，混凝土的性能则会受到时间推移的影响，出现了裂纹、变形、腐蚀等诸多问题，这些现象主要是设计者在混凝土配合比设计环节里没有对耐久性给予足够的重视，因而导致混凝土结构受到破坏。对混凝土材料的配合比进行设计时，不管混凝土自身的指标情况，都必须要重点分析其耐久性需要，以科学设计水灰比和水泥用量值。
2.2 水灰比；水灰比是配合比设计中的重要参数，主要是水和水泥两者的比例大小。水和水泥在拌和之后则是水泥浆，运用于混凝土里具备胶结性能。水泥、水发生作用后则出现硬度大的水泥石，将碎石、砂子胶结之后则强度大增。从实践结果看，不管是28天抗折强度还是抗压强度，水灰比都能给混凝土强度造成很大的作用，水灰比对水泥浆的稠度有决定作用。水灰比小，水泥浆较稠，而混凝土拌和物的流动性小。若水灰比小到一定程度时，当施工方式不合理时则无法确保密实成型，导致构件形成蜂窝、麻面等问题，对混凝土质量很不利；而水灰比大，水泥浆稀，混凝土拌和物的流动性更大，而粘聚性和保水性则更差。若水灰比大到一定程度时，则会出现离析、泌水等问题，构件在水分蒸发结束后则会出现连通的空隙，大大降低了混凝土内部强度。设计过程中还需要注意混凝土的和易性，对水灰比进行严格控制。
2.3 砂率；砂率主要是在混凝土中，所含砂的重量与砂、石总质量之间的百分比。砂率的大小情况常常会造成集料的空隙率、总表面状态的改变，混凝土拌和物的使用性能也会相应的改变。砂率对于混凝土设计过程，是必须要考虑的重点参数。若砂率较大，则集料的空隙率和总表面积也会相应变大，要求填充和胶结的水泥浆则变得更多，混凝土拌和物会变得干燥，流动性减弱，导致水泥过多的浪费。而砂率较小时，尽管集料的表面积变小，却因为砂浆量达不到标准，而难以在粗集料的附近建立起需要的砂浆层来进行，由此降低了混凝土拌和物的流动性。但最大的影响在于，会削弱了混凝土拌和物的粘聚性和保水性，造成粗涩、水泥浆流失等问题，增加了施工作业的难度。
2.4 集灰比；集灰比是影响混凝土强度性能的另外一个重要因素，当混凝土强度大时其影响力更加显著。在水灰比相同情况下，混凝土随集灰比的变大而变大，其和集料数量、集料吸收的水分量等变大有关，与混凝土内部孔隙总体积、实际水灰比等变小有关。当集灰比变大到一定程度时，水泥胶结、集料造成的影响则尤为显著。此外，砂子、碎石的选用给混凝土配合比的影响也要重视，在设计过程中要对碎石的粒径和砂子的含泥量严格把握。结合原材料性能、混凝土技术等进行科学设计，并且通过试验室的试配之后，确保达到工程标准需要再投入使用，以确保混凝土性能达标。
3、设计水泥混凝土配合比的措施
级配骨料的级配主要是指混凝土集料中不同粒径颗粒的布置，结合筛分法获得的不同粒径骨料分布的曲线则称之为“级配曲线”。要想确保粗骨料级配达到工程标准，且避免级配变化过大，在工程上或碎石场通常要将骨料划分为4.75～19mm、19～37.5mm的骨料组结构。而因为掺配比例存在差异，其给混凝土和易性和浆骨比会带来不同的作用。因而，需要对两种骨料集合适当的掺配比例实施掺配，且通过相关试验来保证性能达标。
4、原材料控制指标
4.1 水泥；（1） 凝结时间（2）强度（3）体积安定性（4）细度 （5）水化热（6）烧矢量（7）不溶物
4.2 粗骨料：（1）颗粒级配（2）针、片状颗粒含量（3）含泥量 （4）泥块含量（5）粗骨料强度 （6）坚固性 （7）有害物质含量 （8）粗骨料碱活性
4.3 细骨料质量指标：（1）砂的细度模数与颗粒级配（2）含泥量与泥块含量（3）坚固性（4）有害物质（5）碱活性（6）氯离子含量
4.4 水质量指标；凡是符合国家标准的生活饮用水都可作为混凝土拌合用水。对于地表水与地下水、再生水、海水、饮用水认为性质可疑的水，都必须经过检验后方可使用。 拌合水应不影响混凝土的和易性与凝结；不影响混凝土强度的发展；不降低混凝土的耐久性；不加快钢筋的锈蚀及导致预应力钢筋的脆断；不污染混凝土表面。
4.5 外加剂质量要求；外加剂进场时应有质量证明文件。对进场外加剂应按批进行复验，复验项目应符合GB50119《混凝土外加剂应用技术规范》等国家现行标准的规定，复验合格后方可使用
5、结束语
经过本次对混凝土配合比设计的研究，密实型水泥混凝土的性能好、强度大，能够不断提升混凝土构件质量，延长混凝土材料的使用寿命，在工程施工中需积极采用。
参考文献：
[1]《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F30-2003），人民交通出版社，2006年.
[2]《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004），人民交通出版社?，2008年.
篇3
关键词：混凝土，配合比设计，影响因素
Abstract: In this paper, based on work experience and road performance, described the problems faced by modern cement concrete and cement concrete mix design precautions.
Keywords: concrete, with more than design, influencing factors
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
水泥混凝土由于具有强度高、原材料储量大、可塑性能优异、成本低廉，在公路工程中起着极其重要的作用，是现代应用最广泛的建筑材料。它是由水泥、砂、石、添加剂、外加剂和适量水混合逐渐硬化形成的人工石材，因此原材料的种类、性质和用量等因素直接关系到混凝土的质量、成本和性能，进而关系到水泥混凝土结构物的品质、造价和寿命，但是现有水泥混凝土配合比设计存在经验成分较多，应用中不宜量化控制的问题，这就限制了此类结构的推广及应用。因此如何准确确定组成材料及其用量，使其满足工作性、强度和耐久性要求是关键所在。
1 水泥混凝土面临的问题
(1）混凝土品种增多，出现了高性能混凝土、轻骨料混凝土、纤维混凝土、防水混凝土、加气混凝土、低温混凝土、泵送混凝土和喷射混凝土等。近年来，不同性能混凝土的研究和应用日益受到人们重视。坍落度满足要求，且粘聚性和保水性良好。
(2）混凝土的成分更加丰富，粉煤灰及其他掺合料和外加剂等被广泛使用到混凝土的配制中，使混凝土的应用更加广泛。
(3）混凝土需要满足的性能指标提高，从单一的强度指标扩展到若干龄期的强度、工作性能和耐久性能等多项指标。
(4）对结构物寿命的要求延长。工程实践证明，在正常使用条件下普通混凝土的使用期限可达50年～100年；而在恶劣环境条件下经十几年或更短时间就遭到严重破坏，需要修补，甚至更新重建。高性能混凝土的耐久性应从目前50年～100年的使用期限，提高到500年～l000年，且具有广泛的环境适应性。
(5）施工工艺多样化。水泥混凝土面层可以采用多种施工方法进行铺筑：小型机具摊铺和振实；轨道式摊铺机摊铺和振实，配以其他工序的配套机械；滑模式摊铺机摊铺和振实，配以其他工序的配套机械；平地机摊铺和振动压路机碾压，配以其他小型机具；沥青混合料摊铺机摊铺和初步压实，压路机碾压配以其他机具和机械。
2 水泥混凝土配合比设计注意事项
随着现代建筑工程技术要求的提高，水泥混凝土配合比设计的指导思想应从强度设计向多种性能设计转化，从可行性设计向优化设计转化。合理的材料配合比设计应该在符合相关规范给出的包括强度、耐久性、均匀性、和易性、渗透性和经济性等要求的前提下，确定各种成分的用量，获得最经济和适用的混凝土。配合比设计中主要考虑的因素有：
(1）水灰比有关水灰比、水泥品种、外加剂、粗集料级配等因素对路面混凝土性能影响的试验表明，无论28d抗折强度还是抗压强度，上述因素的主次为：水灰比一水泥品种一外加剂一粗集料级配。由此可见，水灰比对路面强度的影响是很大的。水灰比过大，多余水在硬化后的混凝土中形成气孔，减小了混凝土抵抗荷载作用的有效断面，在孔隙周围产生应力集中。水灰比愈小，水泥混凝土的强度也愈高，因此在满足和易性要求的前提下，应尽可能采用小的水灰比。此外，路面混凝土水灰比大小还应考虑道路等级、气候因素等。
(2）砂率其大小主要影响混凝土的稠度，在水灰比低时这种影响表现得比较迟钝，但砂率的改变会使混凝土的空隙率和集料的总表面积有显著改变，直接影响硬化混凝土的品质。砂率过大，在水泥浆用量不变的情况下，会使混凝土的水泥浆显得过少，成型的路面表现砂浆层过厚，对耐磨耗、减少收缩不利。另外，从混凝土抗断裂的角度考虑，砂浆也不宜过大。试验表明，混凝土的抗裂能力随粗集料的增加而增加，因此在正常砂率的基础上，适当减少砂率，增加粗集料用量，对提高路面混凝土的抗折性能是必要的。
(3）集灰比对混凝土强度的影响在混凝土强度较高时表现得较明显，当水灰比相同时，混凝土随集灰比的增长呈增长趋势，这与集料数量增大、集料吸收的水分量增大、实际水灰比变小有关，与混凝土内部孔隙总体积减少有关，还与较高标号混凝土水泥用量较大有关。在适当增大集灰比后，水泥胶结作用和集料的连锁作用得到了充分的发挥。
提高路面混凝土性能的核心在于提高集料与砂浆界面的粘结强度，这可以通过合理选择原材料和正确的配合比设计来实现。选用道路水泥或C3S和C4AF含量高的其他水泥品种；选用细度模数大，耐磨性好的细集料；岩石品种是选择粗集料的关键，应综合考虑岩石的物理力学性能，通过比较试验确定；配合比设计采用合适的水灰比、砂率及集灰比至关重要，也应尽量通过比较试验确定。
结论:
合理的配合比设计应该在符合相关规范给出的包括强度、耐久性、均匀性、和易性、渗透性和经济性等要求的前提下，确定各种成分的用量，获得最经济和适用的混凝土。要对水泥混凝土路面配合比设计深入系统的研究，使混凝土配合比设计体系更加科学合理、方便快捷，从而推动水泥混凝土科学的发展。
参考文献：
[1] 敖卓炳，黎骏昭，水泥混凝土配合比设计方法研究[J]. 中华民居 2011.12.
篇4
【关键词】沥青混凝土；配合比；设计方法；过程控制
【引言】沥青混凝土路面是我国目前使用形式最多的一种路面，基于其自身多方面的优点，其造价也比较高，占据了整个路面造价的40%左右。也正是由于其技术要求复杂、造价高、高强度使用的特点，要想其长期有效使用，就必须从设计、施工等多方面来进行控制。本文重点从沥青混凝土的配合比设计方面来进行分析，找出合理的设计方法，并分析其控制要点，希望能对沥青混凝土的质量控制和有效使用起到一定的借鉴作用。
一、沥青混凝土配合比的要求
1、高温稳定性
由于沥青在高温状态下，程流体状，与其他骨料的粘结强度和程度都变低了。为防止在车辆行驶过程中，造成路面的起拱、移动和车辆痕迹等问题，就要求沥青混凝土路面具有较强的高温稳定性。
2、低温抗裂性
沥青在低温状态的时候可以与其他骨料很好的粘结，但是膨胀能力明显变低，变得非常的脆，在承受外部荷载的时候，这部分应力不能及时的抵消，如果外部剪切力大于沥青内部的粘结应力的时候，就会发生拉伸破坏，造成路面开裂。因此要求沥青混凝土路面具有低温抗裂性。
3、耐疲劳性能
沥青混凝土路面是长时间的高负荷运行，且运行的期限有几十年。在车辆长期行驶过程中，路面应力处于长期变化的状态，路基和路面结构强度不变低。如果在某个时间段，外部荷载大于结构内部拉结应力，就会造成路面的破坏。因此要求沥青混凝土路面具有较高的耐疲劳性能。
二、沥青混凝土配合比设计方法
根据道路等级和设计荷载，首先确定沥青混凝土的强度。然后查阅相关设计规范，来配置沥青含量、粗细骨料的选型、掺和料的类型等。并结合实际操作经验和当地地质、气候情况等，综合确定各种配合比例，进行试验，达到最优配合比。
三、沥青混凝土路面的原材料控制原则
沥青混凝土主要的组成原材料为沥青、粗集料、细集料、填充料等。作为沥青路面的建设单位，在进行配比设计的时候，应该在满足设计荷载和各方面技术性能指标的前提下，尽量做到经济合理和环保，具体各方面要求如下：
1、沥青的选择
沥青是沥青混凝土中的主要材料，其具备着粘结粗细集料和增加耐磨的双重性能。因此在选择沥青的时候，应该根据设计路段的等级、地基基础的承载能力、使用强度等因素来选择，同时还要结合当地的环境气候和温度变化情况实际选择沥青的品质。保证沥青混凝土的抗渗、耐磨、耐高低温性能可以满足当地的情况。
2、粗集料的选择
2.1沥青里面的强度很大一部分来源于粗集料之间的拉结应力和相互摩擦力。当沥青混凝土路面被上部强大的压路机荷载作用挤压下，集料之间会被牢固的加压在一起，形成强大的内部连接应力，来提高整体的稳定性。因此骨料必须具有较高的抗压强度，否则被压碎了就达不到效果。设计的时候应该根据公路等级和使用频率等参数具体计算，并且设计图中明确粗骨料的粒径。
2. 2沥青自身带有弱酸性，因此它可以与碱性石材较好的粘结。但是我们知道碱性石材容易变形和腐蚀，酸性石材的化学性能则比碱性石材好得多。因此通常应该选择酸性石材作为沥青混凝土的配比骨料，并加入适量的外加剂，来提高沥青与石材的抗腐蚀性能。
3、细集料的选择
细集料通常指直径小于2.36mm的砂石或砂等，它起到调节沥青混凝土的柔度及和易性。但是不可掺入过多，否则会影响路面的强度。
4、填充料的选择
填充料是在沥青混凝土中改善整体的和易性和抗渗性能的材料。它可以起到一定的沥青的粘结性能，同时减少部分细骨料的使用，结合实际需要来改善其相关性能的作用。常见的如细磨石灰粉、消石灰、粉煤灰水泥等。
四、目标配合比的设计
在进行大批量的生产之前，应该由专业设计单位，对沥青混凝土的各材料配比进行验算。验算的依据是国家和当地的一些标准和规范，如《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006。
设计之前，应该充分了解本道路设计等级和使用强度，以确定其需要承载的荷载力来进行基本的受力分析，确定积配的标准。参照相关规范后，进行样品的配比。配置完成后，应该对样品进行其密度、强度、抗渗性能、沥青流度等基本测试，保证各项指标可以满足设计沥青混凝土的技术指标要求。并结合测试情况，不断进行调整，达到最优最经济的配合比，再进行批量的生产。
五、生产配合比的设计
生产配合比与目标配合比有一定的区别。其是在生产基地进行大批量的生产，其投料的时间和比例不可能完全按照实验的数据来进行。因此需要在实际生产之前，根据目标设计比值来进行检验，结合实际情况来进行调整。
如在投料过程中，对于粗骨料的筛选，其粒径不可能完全保证在设计的大小范围内；再如粗细骨料的混合程度，也无法达到设计实验时候的要求。所以结合现场实际情况，应该在目标设计值的基础上再进行适当的调整，做到设计与生产实际相结合，形成更进一步的优化设计目标。
六、配合比是否合理的验证
生产完成之后，需要对沥青混凝土的各项性能进行验证。主要验证其抗渗性能、强度、密度、耐高低温变化性能。在实际摊铺到路面上后，应该对其抗压能力、弯程值、耐摩擦性能等指标进行试验，确保生产配合比满足各项指标的要求。一旦发现有异常情况，应该及时分析原因，并对生产的配合比进行适当调整。
七、在进行配合比设计的时候应注意的问题
1、一定要先进行目标设计配合比的试验，再进行实际的生产配合比选定。如果少了任何一道，都有可能造成其性能指标达不到设计要求，造成大量的返工和经济浪费。
2、在搅拌的过程中，要按照配合实验提供的数据，控制好其他骨料的比例和加入时间、搅拌时间及温度控制等，整个过程必须有专业技术人员监督和管理。。
【结语】道路是我们生活的必需品，也是国家经济建设的重要工具。因此，各参建方应该从设计、施工、管理等多方面加强控制，做好沥青混凝土配合比的设计，既是质量保障的前提，也是节约成本、保护环境的重要举措。
【参考文献】
篇5
昌都澜沧江大桥是昌都市首座钢管混凝土拱桥，此桥建成后将极大缓解昌都市目前繁重的交通量，对河两岸居民出行提供很大方便。鉴于此桥承担繁重的交通量，对钢管拱内混凝土强度与密实度要求非常高，在顶升过程中容易出现问题，在国内一般都是单动力注浆地泵，容易注浆失败。为解决此问题，我们采用两台220双动力注浆地泵两边分级加压注浆，并增加多个排气孔以便混凝土顺利注浆完成。
1、工程概况
昌都澜沧江大桥是跨扎曲河连接昌都市区与317国道的工程。该桥为净跨125m、矢净31.5m中承式钢管混凝土拱桥，主拱是哑铃型拱肋，上下弦各是壁厚20mm、直径950mm的钢管，为大跨度、薄壁钢管拱桥。钢管拱肋内灌C50微膨胀混凝土，全桥钢管拱混凝土总用量约600m3。该桥钢管拱肋设有内法兰盘，所以对混凝土的弹性模量值和流动性要求很高。混凝土采用地泵送顶升施工法施工，具有泵送高度高，距离长，阻力大，施工时间长等特点。
2、对混凝土的技术性能要求
钢管混凝土拱桥的主要承重结构就是钢管混凝土拱肋，所以在设计钢管混凝土的配合比时应综合考虑很多因素，比如初凝时间、微膨胀、可泵性、早强及较低的混凝土含气体量和高弹性模量等。对混凝土的技术性能具体要求如下：①合适的膨胀性能和自密实以及初凝时间；②较高的弹性模量，28d抗压弹性模量大于4.0×104MPa；③混凝土的早期强度高，混凝土3d抗压强度大于等于40MPa；④良好的可泵性：即坍落度大、不离析、不泌水、和易性好、自密实，确保各项参数都符合相关要求。
3、C50微膨胀钢管混凝土配合比设计及性能
①在制备钢管混凝土的过程中，需注意外加剂的引气体积分数，因为该因素和钢管壁与混凝土的粘结有着直接的关系。其影响主要体现在若掺入较大的外加剂引气体积分数，那么引入混凝土中的气体体积分数也会随之增大，如此一来，在施工的过程中，很容易造成钢管壁与混凝土脱粘，导致施工事故。通常钢管拱桥钢管混凝土泵送顶升施工泵送压力是6～20MPa，有资料显示，当钢管混凝土的含气体积分数为2.3%～3.0%时，在上述泵送压力和混凝土的自重作用下，约有占混凝土体积0.05%的气体富集在钢管内壁处，会造成混凝土与钢管内壁间形成宽0.11mm的圆环形间隙，面对这种形势，要想混凝土不出现脱粘现象，必须保证核心混凝土的膨胀率＞2.5×104。而在钢管拱的拱顶附近，必须十分注重混凝土重力沉降和泵送压力等，因为在这些地方很容易出现吸附富集现象，造成混凝土的脱粘，不仅影响了混凝土的力学性能，也破坏了钢管混凝土结构的整体性。另外，还有资料显示，当核心混凝土含气体积分数在1.8%时，在钢管泵送顶升施工时产生的气膜较小，混凝土的膨胀率2×104以上即可补偿形成的气膜间隙。因此，要想保证混凝土质量符合相关要求，需将外加剂的引气体积分数控制在适当范围内。②粉煤灰选择Ⅰ级粉煤灰，需水体积分数小于95%。③水泥选择P.O52.5普通硅酸盐水泥。④膨胀剂选择高能延迟膨胀剂。⑤细集料选择中砂，要求其含泥量＜1.2%，细度模数2.6～3.0。⑥粗集料碎石，5～25mm连续级配，压碎值＜10%，含针片状质量分数＜10%，含泥质量分数＜1.0%。
4、C50钢管混凝土的现场施工
①原材料准备：为确保混凝土质量，所有原材料包括级配添加剂等，必须满足设计要求及配合比要求，且一次性准备到位，中途不得停料或换料，保证能一次性浇筑。②机械检查：混凝土泵送前搅拌站输送泵等设备全面检修，确保混凝土连续浇筑。③计算泵送压力大小：用两台高压混凝土泵在两端拱脚同时浇筑，混凝土泵功率≥75kW，泵送压力≥16Mpb（双主动力90泵）为确保混凝土一次性浇筑，各种设备均备用一套，泵送导管须固定牢固，可靠。④天气选择：夏季施工考虑到昌都日夜温差对钢管拱线形影响，高温不利于混凝土顶升，施工时间应在上午十点前完成，并且应无雨，无风。⑤做好避免由于受力不均有可能会出现的横向位移的应对措施，即在钢管拱拱桥方向上下游各设两道风缆绳，调整到拱轴线位置，锁死凤缆。⑥在拱肋两个拱脚，拱顶，小里程拱脚至拱顶约2分之一处，大里程拱脚至拱顶2分之一处各设测量点，观察混凝土顶升过程中的纵向及侧向变化。⑦检查导管及泵车各个部位接头密封圈是否漏浆，漏气。⑧清除所有与施工无关的异物，不仅可保证施工现场清洁，还可确保混凝土质量密实。⑨图纸设计只有拱脚一个注浆口，顶部一个排气口，为保连续顶升，为防止导管堵塞，外加1个备用注浆孔，一个排渣口，15m一道的小排气孔。⑩泵送顺序：第一次泵送顶升中两边顶升的混凝土高度不能高于一米。泵送钢管拱上弦混凝土后需等到混凝土强度达到80%后方可泵送下弦，确保拱的受力均匀。輯訛輥拱肋吊装完成后，钢管拱自密实混凝土的工作顺序：搭建工作平台安装泵压设备安装手动截止阀门压清水断开手动截止阀门—排污打开排气孔压砂浆泵混凝土超过浇筑口1m以后打开排渣口排出正常混凝土后关闭排渣口泵送混凝土且到3分之一时测量钢管拱的变化量—泵混凝土泵满后加压出均匀的混凝土3分钟后补压两次关闭手动截止阀门泵机减压拆除导管清洗钢管拱钢管拱的降温保护割除注浆孔用铁板补上。注意：混凝土过法兰盘和吊杆的时候安排人敲击。
5、结束语
篇6
关键词： 耐久性； 氯离子渗透； 干缩； 抗裂
高性能混凝土是20世纪八九十年代基于混凝土结构耐久性设计提出的一种新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标，可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命[1-2]。本文针对项目需求，结合混凝土力学性能、抗渗性、干缩性能进行混凝土配合比优化设计，配制出了具有良好抗裂防渗的高性能混凝土。
1 实验
1.1 原材料
实验选取P・O42.5水泥，其各项技术指标如表1所示；细集料选取河砂，颗粒级配满足II区要求，细度模数为2.64；粗集料选取碎石，粒级符合5～26.5mm的连续级配，最大粒径为26.5mm，其它主要物理化学性能满足规范要求；矿物掺合料选用I级粉煤灰和超细矿粉，其技术指标如表2、表3所示；减水剂选取聚羧酸型高效减水剂，其主要物理性能满足规范要求。
1.2 实验方法
1） 力学性能。混凝土强度依据《水工混凝土试验规程》进行测定， 抗压强度试件尺寸为150 mm ×150 mm ×150 mm立方体。
2） 渗透性能。混凝土抗渗透性能采用 ASTMC1202标准规定的氯离子渗透性试验方法进行测试。
3） 干缩性能。根据《水工混凝土试验规程》，针对抗渗透性较好的实验配合比进行混凝土干缩性试验。
2 混凝土配合比设计步骤
2.1 混凝土配合比设计目标
1） 工作性：要求混凝土的凝结时间和工作性满足连续浇筑的泵送施工要求，坍落度220±20mm，泌水性小、不分层离析、可泵性好、易于浇筑密实；
2） 力学性能：要求混凝土28d配制强度大于50MPa，混凝土7d强度达到设计强度等级的80%；
3） 耐久性：要求混凝土的电通量（ASTM C1202法）指标小于1000库仑，且体积稳定性良好。
2.2 混凝土配合比优化设计
结合混凝土配合比设计目标，通过理论计算和实验室试配，拟设定高性能混凝土基准配合比为：mc：ms：mg：mw =480：678：1138：144。混凝土配合比设计参数是相互依赖的，不同的砂率和矿物掺合料的掺量对混凝土的各种性能均有不同的影响[3]。在胶凝材料用量为480kg/m3，水胶比为0.30不变的情况下，通过对初步拟定的基准混凝土配比进行优化设计，具体实验配合比如表4所示。
3结论
a. 混凝土砂率和矿物掺合料的掺量对混凝土力学性能和耐久性均有影响，随着矿物掺合料掺量的增大，混凝土28d强度先增大后减小。
b. 当采用0.35的砂率，分别掺入8%、17%的粉煤灰、矿粉时，混凝土28d强度最高达62.0MPa；当采用0.37的砂率，分别掺入15%、15%的粉煤灰、矿粉时，混凝土6h电通量低于650C，且干缩性在6组配合比中最小。
参考文献
[1] 杨钱荣. 混凝土渗透性及引气作用对耐久性的影响[J].同济大学学报，2009，37（6）：744-748.
篇7
关键词：港口航道工程；混凝土；配合比设计
港口是十分重要的交通运输枢纽，将水运与陆运有效结合，保证船舶停运以及进出的安全。航道是港湾等水域中保证船舶安全航行的重要通道。现如今我国的港口和航道建设不断扩大，港口码头的专业化水平逐步提升，呈现出大型化的特点。港口航道建设的推进，使其质量要求也不断提高，需要从设计环节开始提高重视，科学的设计混凝土配合比，提高混凝土的强度、耐久性，保证港口航道施工的质量以及经济效益的顺利实现。
1 港口航道工程施工的混凝土材料
混凝土的配合比其实就是在试配过程中使用实际的材料，配制出的混凝土拌合物需要满足一定的施工条件，有较强的和易性，凝结速度也比较好。使得制作出的混凝土能够满足质量需要。配比设计需要合理，使用满足要求的水泥、石、砂等，保证材料达到要求，混凝土配合比更加科学合理，达到设计验收的标准。如果使用的材料不够合理，存在质量问题，配合比就会出现误差，使得混凝土的结构承载力受到影响，导致混凝土结构出现裂缝，影响工程建设的质量和安全性。
1.1 选择水泥
在对混凝土配合时，可以使用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥等，[1]也可以使用其他水泥，但是需要保证水泥石满足国家质量标准和要求的。普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥在配置时需要满足抗冻的需要，对于不受冻地区海水环境的浪溅区，需要使用矿渣硅酸盐水泥。在港口航道工程施工中，不可以使用火山灰质硅酸盐水泥。
1.2 选择粗骨料
混凝土的强度会在一定程度上受到粗骨料的形状、大小、强度等方面的影响，需要使用比较坚硬的花岗岩、石灰石等碎石，需要保证最大的粒径不能多于2cm。骨料的粒径越大，混凝土强度会减小。主要是因为骨料的强度随着尺寸的增大而降低，这是不均质材料共同的特点，小骨料的表面系数大，其与水泥将的粘结面积就会增大。
1.3 选择细骨料
在挑选细骨料时，需要使用质地比较坚硬的，级配好的中砂，需要将细度模数控制在4.2-2.8之间，总而使混凝土流动性满足需要。要避免混凝土的离析，迎适当的增加0.3mm以下的细骨料。[2]一般而言，要优先挑选中砂，若使用细砂，细度模数要大于2。细度模数大，水泥、水的用量都能蚣跎伲并且能够使得水化热减小，实现混凝土的收缩。
1.4 使用外加剂
使用外加剂时应满足工程建设的实际需要，使用引气剂、泵送剂等改善混凝土拌合物的物流变性能。使用带有硬化性能的外加剂，使得混凝土的凝结时间得到调节，硬化性能的外加剂可以是缓凝剂、速凝剂等。使用膨胀剂、防水剂等使得混凝土的性能得以改善。
1.5 掺合料的选择
在选择掺合料时，应使用细掺料，并在其中加入一定数量的粉煤灰、硅粉等，使得混凝土的性能满足需要。硅粉中的颗粒比较细，能够很好地填充物质，保证混凝土孔结构的致密性，提高混凝土的强度，保持好的耐久性。
2 混凝土配合比设计
设计配合比时需要从混凝土的强度、耐久性等方面进行考虑，混凝土的配合比需要满足设计强度等级，耐久性达到质量标准，使其更加经济合理。
2.1 配置混凝土的强度
混凝土施工配制强度=混凝土的设计强度±1.645σ。如果混凝土强度的等级是C20或C25，强度标准差小于2.5MPa，[3]计算配置强度使用的混凝土立方体抗压强度标准差是2.5MPa。若混凝土强度等级超过C30，其计算强度标准差不能多于3.0MPa，计算配制强度使用的混凝土立方体抗压强度标准差是3.0MPa。
2.2 水灰比
选择水灰比时需要注意混凝土强度和耐久性等需要。混凝土的适配强度=水泥强度×（灰水比-0.52）。从该公式可知，混凝土的强度与水泥强度之间是呈正比关系的，与水灰比是呈反比的。因此在明确水灰比时，注意到水灰比与混凝土的强度和水泥的强度之间是有关系的，与坍落度之间并没有关系。求水灰比时，需要在水灰比与强度之间建立关系，依据坍落度使用施工材料，拌制混凝土拌合物，并绘制强度与水灰比之间的曲线。
2.3 混凝土砂率
粗集料和水泥用量相混合的材料，需要有自己最为合适的含砂率，在满足和易性的同时，加入最少的水，选择混凝土砂率时也需要依据单位实际需要确定。条件一致的情况下，要拌制混凝土拌合物明确坍落度，最佳砂率是坍落度最大时的拌和使用砂率。
2.4 明确水泥使用的数量
依据水灰比和最佳砂率，将不同水泥使用量的混凝土进行拌和，对其坍落度进行测量，绘制出坍落度和水泥使用量之间的曲线，依据曲线明确水泥使用的数量。如果混凝土有耐久性需要，在不加入减水剂的情况下，[4]明确水泥使用的数量，对于耐久性的大体积混凝土，要结合混凝土的耐久性以及减少水泥水化热明确水泥用量。
2.5 砂石的使用数量
在计算混凝土中砂石的使用数量，需要使用体积法进行计算。
2.6 配合比的确定
结合使用材料的情况，坍落度等初步确定配合比，并对配合比进行复核。混凝土配合比的确定一般有三个环节，也就是最初的计算确定，调整试拌，然后最终确定配合比。通过这些环节，使得混凝土各组分的配合比达到最佳的效果。
混凝土配合比的确定对于混凝土质量的控制起到极为重要的作用，港口航道工程建设中，配合比的设计与确定是极为重要的，需要依据工程建设的实际情况、施工工艺、要求以及环境等明确混凝土的施工技术性能，依据不同的材料，使用比例等明确混凝土施工的技术性能。
3 结束语
我国的经济发展离不开港口航道工程的建设，这是水运事业发展的重要枢纽与工具，因此需要提高对港口航道施工的质量。港口航道施工中，混凝土是极为重要的材料，港口航道施工的环境比较特殊，很多结构是位于地下的，混凝土结构会受到侵蚀以及各种应力的作用，使得使用性能受到影响。因此必须要提高混凝土的质量，做好混凝土配合比的设计，保证混凝土材料的整体质量，为港口航道施工奠定坚实的基础，使得港口航道施工顺利、安全推进，更好的为水运事业的推进提供保证。
参考文献
[1]郭金泉.对港口与航道工程混凝土配合比设计和施工的探析[J].中国水运（下半月），2013，04：242-243.
[2]梁军，李银.关于港口、航道工程混凝土配合比设计的研究[J].中国水运（下半月），2014，04：317-318.
篇8
【关键词】高性能 混凝土 配合比 设计
Abstract： The high performance concrete is a good dimensional stability, high durability, high strength and high work performance concrete, which greatly improve the performance of conventional concrete on the basis of modern concrete technology, high quality raw materials, including cementwater, the thickness of the aggregate and mineral admixture and efficient admixture from the preparation of new concrete, high quality and durability. In this paper, talk about high-performance concrete with than the design principles, influencing factors, methods.
Key words ：high-performance concrete mix design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
一、高性能混凝土配合比设计原则
1、最优砂率原则
混凝土的砂石比通常用砂率来表示，砂率主要影响混凝土的工作性能。高性能混凝土由于采用低用水量，因此砂浆量需由增加砂率来补充。
2、最优浆集比原则
混凝土浆集比为水泥浆与集料的比例。HPC的特点是具有较好的工作性能，即要求具有较高的流动性，因此高性能混凝土要求有较大的胶凝材料总质量。但研究表明，混凝土会随着胶凝材料用量的增加，弹性模量降低，收缩增加。因此，在高性能混凝土配合比设计中必须寻找最优的浆集比。试验研究表明，当采用适宜的集料时，固体浆集体积比取34：60可以很好地解决混凝土强度、工作性和尺寸稳定性之间的矛盾，配制出理想的高性能混凝土。
3、高性能混凝土低水胶比原则
为达到HPC高耐久性的要求，必须要使所配置的高性能混凝土具有较低的渗透性，因此在高性能混凝土配置过程中水胶比一般在0．2―0．4之间，以保证混凝土具有足够的密实度。在此基础上通过混凝土强度调整水胶比，水胶比确定后，通过细掺量的掺加来保证混凝土的强度。
二、配制目标及其主要影响因素
1、耐久性
高性能混凝土配合比设计首先要保证其满足耐久性要求，这与普通混凝土不同。耐久性要求包括抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀性、抗碳化性和体积稳定性以及碱一集料反应等。由于大多数造成混凝土劣化的原因都是有害介质通过水的侵入而发生的，所以混凝土抗渗性直接影响到混凝土的耐久性。
2、强度
混凝土的强度是其最基本的性能特征。高层建筑、大跨度桥梁等都对混凝土强度提出了更高的要求。一般认为，只要水胶比低于0．4，各种强度等级的混凝土都可做成高性能混凝土。影响强度的主要因素是水胶比和细矿物掺和料的用量。
3、工作性
高性能混凝土拌合物的工作性比强度还重要，是保证混凝土浇筑质量的关键。高性能混凝土拌合物具有高流动性(坍落度应不小于200mm)、可泵性，同时还应具有体积稳定、不离析、不泌水等特性。影响高性能混凝土拌合物的因素主要有水泥砂浆用量、集料级配、外加剂品种及用量等。
三、高性能混凝土配合比设计
1、原材料的选择
高性能混凝土对原材料的要求较高，原材料较小的变化也会对高性能混凝土的质量造成比较大的波动，高性能混凝土对原材料的敏感性决定了在生产高性能混凝土时必需要对其原材料加以重点控制。当前，高性能混凝土一般由水泥、砂、石、水、外加剂再加上粉煤灰、矿粉、硅灰中的一种或几种所组成，对高性能混凝土的原材料进行控制，主要是对这几种原材料进行合理的选用和控制，使其能够满足工程的设计要求且能最大程度的降低工程的造价。
1）水泥。高性能混凝土采用的水泥一般选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。其要求各项指标均能满足GB175-2007通用硅酸盐水泥标准要求。同时应注意以下几点：a、流动性好，需求量低。b、低的碱含量，恰当的颗粒级配。C、与外加剂的相容性。
2）矿物掺和料。矿物掺和料应选用品质稳定的产品。矿物掺和料的品种宜为粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰,均应符合相应的质量标准要求。
3）骨料。①、细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的天然洁净中粗河砂，不得使用海砂；②、粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石。高性能混凝土所用粗骨料应采用二级或多级配碎石混配而成，其要求各项指标均能满足《混凝土工程施工质量验收标准》。
4）外加剂。应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定的产品，外加剂与水泥之间应具有良好的相容性。
2、高性能混凝土配合比设计技术措施
1）大量掺用粉煤灰改善混凝土性能
粉煤灰中的玻璃微珠能使水泥砂浆粘度和颗粒之间的摩擦力降低，使水泥颗粒充分分散，在相同稠度下使混凝土用水量减少，提高其和易性。另一方面，由于粉煤灰颗粒较细，可以起到改善胶凝材料的颗粒级配的作用，使填充胶凝材料的空隙水量减少，因而也有效的降低了混凝土用水量。粉煤灰掺入高性能混凝土中，在早期基本不参与水化，而只起到填充作用，使混凝土获得较好的工作性能，而后期大部分粉煤灰颗粒开始和水泥水化产物作用，形成大量的填充颗粒，使混凝土强度得以发展，内部结构不断密实，从而有效的提高了混凝土的抗渗性。
2）采用复掺技术
“复掺”是指在混凝土中掺入两种或两种以上的细掺料。“复掺”利用的化学机理是：粉煤灰的化学活性相对较低，它对混凝土早期强度影响较大，尤其是在掺量较高的情况下，影响更大。为了弥补这一缺陷，加人粉煤灰后再复合活性较高的超细矿渣粉，可提高火山灰效应，增加体系中微粒间的化学交互、诱导激发，从而提高粉体的化学活性。粉煤灰和矿渣粉复掺后，在混凝土强度上有一定互补，产生单一混合材所不具有的优良效果，发挥其更大的优势。“复掺”料后混凝土具有良好的工作性能和耐久性能，而且有较好的经济效益。
3）限制碱含量防止混凝土碱骨料反应
为防止工程建成后发生碱骨料反应破坏而影响工程的耐久性，从长期耐久性考虑，除必须满足混凝土设计规范中对水泥、粗骨料、细骨料、外加剂、拌和用水和混凝土中的碱总含量提出的限制要求外，还必须要求在混凝土配合比设计时进行总碱含量验算，以控制混凝土中碱骨料反应，确保结构的耐久性。
3、高性能混凝土配合比设计的计算机化
高性能混凝土配合比不仅包括混凝土配合比设计，即各材料之间的相对比例，还包括混凝土配合比设计的计算机化。高性能混凝土配合比设计的计算机化是一个发展方向。高性能混凝土配合比设计的计算机化，可大大提高配合比设计的准确性、经济性，而且，高性能混凝土中的组分多，生产过程中其质量的影响因素也多，有必要引入使用计算机的方法。正如美国著名混凝土专家SandorPopovics所说：“计算机以及掺有化学外加剂和矿物细掺料的现代混凝土的广泛应用才是混凝土的未来” 。
目前，很多混凝土工作者围绕计算机化试图建立有关数学模型以及开发高性能混凝土配合比设计的软件。在现阶段急需做的工作是尽快建立原材料的数据库，并逐渐扩展和扩大，建立可靠而易于操作的系统。
结语
总之，近年来，高性能混凝土的研究和应用日益受到人们的重视。作为一种现代混凝土，高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比，选用优质原材料，并除水泥、水和集料外，必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。
参考文献
【1】张天一．高性能绿色混凝土的耐久性试验研究【J】．水泥与混凝土.2009(4)：48-53．
【2】危加阳．以耐久性为目标设计高性能混凝土【J】．人民长江，2007(8)：178•180．
【3】崔东霞，秦鸿根，张云升，等．不同品种外加剂对混凝土耐久性的影响【J】．商品混凝土，2010(3)：51．55．
篇9
关键词：大体积混凝土；配合比；热工分析；温差控制
一、工程概况
湖州翰林世家1#地下室工程总建筑面积约为134989m2。地下两层约29574m2，地上5栋高层约为105415m2，分为1#、2#、3#（33层）；7#、8#（29层）。1#2#3#楼地下室底板厚度为1600mm，7#8#楼底板厚为1400mm，电梯井四周2～3.6m范围内底板厚度达3100mm，地下室底板面标高为-14.09m。底板混凝土设计等级为C35，抗渗等级为P8，补偿收缩混凝土性能指标，水中14d限制膨胀率≥1.5×10-4。其中1#楼底板长71m，宽17.8m。
二、混凝土原材料的选择
（一）水泥
采用湖州南方水泥有限公司生产的P.O 42.5级水泥，其主要性能指标见表1。
（二）粉煤灰
采用浙江省长兴华兴电力综合利用有限公司的Ⅱ级粉煤灰，其主要性能指标见表2。
（三）砂
采用湖州安吉县河砂，其主要性能指标见表3。
（四）碎石
采用湖州妙西碎石，其主要性能指标表见4。
（五）膨胀剂
采用武汉三源，其主要性能指标见表5。
（六）高效缓凝减水剂
采用湖州市建工加剂有限公司JG-J1B型减水剂，该减水剂具有高效减水，增强和改善混凝土和易性及可泵性。
三、 混凝土配合比设计及确定
根据《普通混凝土配合比设计规程》计算、试拌及调整确定基准配合比为：水泥：砂：石：水：膨胀剂=380：753：1040：175：30.4
（一）掺粉煤灰混凝土的配合比设计及配合比确定
随着混凝土技术的发展与进步，尤其是泵送施工和高性能混凝土的开发应用，粉煤灰已成为泵送混凝土与高性能混凝土所必需的一种独立组分和功能性材料。粉煤灰对提高混凝土强度、工作性、耐久性以及其他物理力学性能起到至关重要的作用；另一方面，相对于水泥而言，粉煤灰的早期水化活性较低，掺入粉煤灰可降低混凝土的绝热温升值，并推迟水化放热峰的到来时间。因此结合本工程结构截面尺寸大、一次性浇捣混凝土方量大的特点，决定在混凝土中掺入粉煤灰等矿物掺合料来替代部分水泥。
1.掺粉煤灰混凝土的配合比计算
（1）在计算中采用超代法，超量系数K取1.2～1.7，即用粉煤灰取代部分水泥，超量部分取代等体积的砂，计算步骤如下：
根据基准混凝土计算出各种材料用量(Co、Wo、So、Go)、粉煤灰取代水泥率(f％)和超量系数(K)，对各种材料进行计算调整。
（2）粉煤灰取代水泥量(F)、总掺量(Ft)及超量部分重量(Fe)应按下式计算；
F=Co×f(%)
Ft=K×F
Fe=(K-1)×F
（3）水泥的重量：C= Co-F
（4）粉煤灰超量部分的体积应按下式计算，即在砂中扣除同体积的砂重，求出调整后的砂重(Se)：
Se= So-Fe/γf×γs
（5）超量取代粉煤灰的各种材料用量为：C、Ft 、Se、Wo、G。
2.水泥取代率相同，采用不同超量系数的对比试验
在相同粉煤灰取代百分数下，随着水灰比的降低，粉煤灰降低混凝土绝热温升值的能力减小。但是如果增加超量系数K，可增加单方混凝土粉煤灰用量，降低混凝土的绝热温升值，起到了大体积混凝土浇筑时，凝结硬化前期的水化热释放速度。试验结果见表6。
从表6结果看出，编号2、3、4组配合比与基准配合比的强度对比，除7d强度略低于基准配合比外，28d强度基本接近，60d掺有粉煤灰的混凝土明显比基准混凝土高。经分析，以编号2为例，28d强度比基准提高5%，60d强度比基准提高8.4%，另外可节约水泥20%。
3.掺粉煤灰混凝土配合比确定
试验证明，粉煤灰混凝土在等稠度、等强度的情况下，混凝土的流动性、粘聚性、保水性都比基准混凝土有很大的改善。综合设计要求和经济合理考虑，确定地下室底板配合比为：水泥=302kg，粉煤灰=95kg，砂=735kg，碎石=1037kg，JG型外加剂=9.26kg，膨胀剂=24.16kg，水=175kg。
四、混凝土凝结硬化过程中温度控制指标及强度评定结果
（一）温度控制指标
浇筑完毕以后，根据预先埋设的测温点，进行每天的温度监测，监测结果如图1。
（二）混凝土现场检测结果
为了确保混凝土质量，在整个生产过程中，技术人员进行了跟踪检测，具体检测结果如表7。
（三）强度评定结果
用该配合比成型20组，具体数据及评定结果如图2、表8。
五、大积混凝土施工质量控制
（一）原材料品质
1.避免使用刚出厂的高温水泥。
2.采用级配良好、含碱量低的砂石骨料；使用前进行冲洗，一方面使之降温，另一方面降低其含泥量，以改善和易性和提高强度。
3.通过行之有效的试验方法确定与水泥相适应的化学外加剂品种、类型、掺量。
（二）拌和物质量
拌和混凝土前应对计量设备进行计量检定，误差应严格控制在规定的范围内。适当延长搅拌时间，使混凝土搅拌均匀，试验室工作人员随时检查混凝土拌和料的和易性和坍落度，保证混凝土强度。
（三）施工浇筑质量
本工程有些结构部位的截面尺寸很大，不能在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土时，将工作区域合理分段或分块跳仓施工，减小外部和内部约束，增加散热面，可有效减小温度和收缩应力，但对结构有一定影响的，必须经设计单位同意，连接面应符合后浇带、施工缝或其他有关规定。
（四）其他控制措施
根据测得的混凝土温度变化曲线，水化热引起的温度峰值，约在浇筑后的3天出现，故确定混凝土层施工周期以大于5天为宜。同时为了保证承台的整体性，增强其抗剪能力，各层之间的接缝除严格按工艺要求冲洗外，还采取了如下两项措施：
1.沿承台的纵横向每隔3.0m设置一条宽0.2m、深0.15m的剪力槽。
2.纵横向每隔0.5m预埋一条￠20mm的剪力筋。
通过以上一系列行之有效的措施，保证了混凝土的坍落度和良好的和易性，混凝土强度全部符合要求。混凝土测温和仔细的裂缝观测结果表明，混凝土温度均处于安全合理的范围，温度梯度较小，而且未出现危害性裂缝。
六、结束语
应用“双掺”技术及大量的对比试验，解决了大体积混凝土在凝结硬化过程中，早期水化速度快、水化热高，容易产生温度裂缝的矛盾，延长了混凝土初凝及终凝的时间，即节约了水泥，降低了工程造价，又确保了工程质量，取得了满意的效果。
参考文献：
1.DB33/T1024-2005,大体积混凝土工程施工技术规程[S].
2.DB/T1013-2004,混凝土矿物外加剂应用技术规程[S].
3.陈荣．预拌混凝土质量控制要点[J].混凝土．2009(9)．
篇10
【关键词】铁路混凝土;配合比;探讨
引 言
铁路混凝土配合比设计主要依据为建筑物的设计使用年限、环境类别及其作用等级和混凝土耐久性指标。其指标为护筋性、抗裂性、耐磨性、抗碱一骨料反应、抗冻性、耐蚀性、抗渗性等性能。混凝土配合比设计涉及到几个方面的内容：一要保证混凝土硬化后的强度和所要求的其他性能及耐久性;二要满足施工工艺，易于操作而又不遗留隐患的工作性;三要在符合上述两项要求下选用合适的材料和计算各种材料的用量;四要对上述设计的结果进行试配、调整，使之达到工程的要求;五要在达到上述要求的同时，设法降低成本。
一、配合比设计前的准备工作
在配合比设计前，设计人员要做好下列工作：
1、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;
2、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;
3、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;？
4、了解所能采购到的材料品种、质量和供应能力。
二、混凝土原材料的选择与材料质量要求
1、选择合适的水泥
耐久性混凝土中的水泥最好选用硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥，在水泥中需要搀和粉煤灰或矿渣等复合材料，当混凝土要求抗硫酸盐侵蚀时则可以选用抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥，但最好避免使用高强度或早强水泥。
2、选择合适的细骨料
在选择细骨料时是符合以下要求：合理的级配、较低的吸水率、质地均匀坚固、空隙率小的比较干净的天然河砂，有时也可选用人工砂，但必须是由专门机组生产的，最好不要选用山砂。还要将细骨料的粗细程度分为粗、中、细等三级，配制耐久性混凝土时宜优先选用中级的细骨料。如果采用的是粗级细骨料时，应将其砂率适当的提高，搀和的水泥或胶凝材料要充足，目的是保障耐久性混凝土具有很好的和易性;如果采用的是细级细骨料时，这时砂率宜适当降低。
3、选择合适的粗骨料
在选择粗骨料时应符合以下要求：合理的级配、良好的粒形、质地均匀坚固、具有较小的线胀系数的干净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。配制耐久性混凝土选用的粗骨料宜采用级别为二级或三级的。粗骨料的松散堆积密度不宜小于1500kg/m3，紧密空隙率不应大于40%，不能超过2%的吸水率。一般情况下，粗骨料的最大公称粒径宜低于2/3的钢筋混凝土保护层厚度，还应小于最小钢筋间距的3/4。
4、选择干净的拌合水
耐久性混凝土的拌和用水可采用饮用水。在做水泥净浆试验所采用的蒸馏水与用拌和用水所得的水泥初凝及终凝时间除符合有关水泥的国家标准的规定外，其差必须控制在30分钟以内。
三、高密实配合比方法
高密实配合比方法是一种科学的配合比设计方法。通过控制骨料的比例，以混凝土中固体材料的最大单位重，有效地获得混凝土的最小空隙率，从而获得最佳级配。所配制的混凝土具有较好的工作性、较高的强度及优异的耐久性。
1、高密实混凝土配合比设计方法
混凝土配合比设计的任务是确定获得预期性能而又经济且性能优良的各组成材料用量。骨料因占混凝土体积约2/3以上，所以直接控制骨料的比例会有效获得混凝土的最小空隙率。混凝土中颗粒的堆积方式对于宏观力学行为有很大影响，就像土壤颗粒材料一样，颗粒结构堆积越致密，空隙越小，接触点越多，则密度越大，理论上应能获得较高的强度。另外，以相同的水灰比而言，骨料在最佳堆积下总浆体用量也会随之减少，相对的拌和水用量也会降低，因而可减少混凝土中弱界面的形成几率及降低浆体本身产生收缩裂缝的可能，从而提高混凝土的耐久性。
四、骨料拨开系数法
1、骨料拨开系数的理论基础
混凝土要求具有一定的流动性和良好的粘聚性，要求混凝土能够在自身重力或外力的作用下克服剪切力和粘滞阻力，即砂浆层拨开了石子之间的咬合，极大程度地减少了粗骨料内部的机械咬合作用力，使混凝土拌和物达到了一定的流动性;同时，对于砂浆层来说，一定的浆体填满并拨开分散了砂粒之间的作用，降低了颗粒之间的摩擦力。因此混凝土拌和物是否具有良好的工作性能，取决于粗骨料拨开系数Kg（砂浆拨开粗骨料程度）、细骨料拨开系数Ks（浆体拨开细骨料程度）。
2、骨料拨开系数法的计算过程Kg取值与粗骨料最大粒径直接相关，最大粒径越小，则取值Kg越大。根据经验（以碎石规格为5.0mm～31.5mm为例）选择Kg= 2.3～2.5，在此围内，Kg值与混凝土强度等级、粗骨料的粒形与级配、细骨料的细度模数有关。混凝土强度等级越高，则Kg则往下限取值;细骨料的细度模数越小，则Kg往下限取值;粗骨料的粒形越圆，则Kg越往下限取值;粗骨料的级配越好，则Kg越往下限取值。
2.1、对应粗骨料体积计算公式：Vg= 1000/[〔Kg+1〕・Pg +1]mg= Vg・γg（1），式中：Pg―粗骨料堆积空隙率，无量纲;γg为粗骨料表观密度，单位为kg/m3
2.2、对应细骨料体积的计算公式：
V〔1000-Vg/[〔Ks+1〕・ Ps+1]ms= Vs・rs（2），式中：Ps―细骨料堆积空隙率，rs为细骨料表观密度浆体体积按以下公式计算：Ve= 1000-Vg-Vs（3）。
2.3、根据试验所确定的水胶比、掺和料比例、密度就可以计算出用水量、各种胶凝材料的用量、外加剂的用量。计算公式如下：
a、根据式（3）转化为：mW/rW+mB/rB+ε=Ve（4），式中：rB=rc・rf・rk/[（1-a-b）・rf・rk+a・rc・rk+b・rc・rf] （5），mW为用水量，rW为水密度;mB为胶凝材料总量，rB为胶凝材料密度，rc为水泥密度，rf为粉煤灰密度，rk为粒化高炉矿渣粉密度，a为粉煤灰比例，b为粒化高炉矿渣粉比例，ε为空气体积，取15L。
b. mc=（1-a-b）mBmf=amBmk=bmB（6），式中：mc为水泥用量，mf为粉煤灰用量，mk为粒化高炉矿渣粉用量。
c. 先求减水率μ：按照式（4）计算出实际的mw值，并根据JGJ 55-2000中的方法计基准用水量mw0，减水率的公式：μ=[〔mw0-mw〕/ mw0] ・100%
2.4、再根据外加剂减水率与掺量关系曲线的试验结果确定外加剂掺量δ，从而确定外加剂用量ma。ma=δ・mB
2.5、配合比计算完成后，必须在实验室中进行试配，并根据混凝土拌和物工作性能要求对外加剂和用水量进行调整，在调整中应保持水胶比不变。当工作性能不能满足要求时，在外加剂与水泥适应性正常的前提下，改变骨料拨开系数进行调整。