【摘要】：混凝土配合比設計是混凝土生產的基礎，同時又是混凝土的關鍵技術。混凝土的生產是依據混凝土配合比設計而進行的，混凝土的質量能否滿足工程要求和使用要求，主要取決于混凝土配合比的設計。本文通過闡述混凝土路面配合比設計重要性，進而提出了混凝土配合比設計的任務，基本要求以及優化設計，最后指出了混凝土配合比設計中的經濟性。

　　【關鍵詞】：混凝土,配合比,核心期刊發表,經濟性

　　一、混凝土配合比對路面質量的重要性

　　混凝土配合比除了要滿足強度要求外,還要考慮預防早期裂縫的發生。常見的有塑性裂縫、膨脹裂縫等。這些裂縫對路面的危害極大,輕者降低路面強度及耐久性,重者導致板體破壞。

　　塑性收縮裂縫與季節、氣溫、濕度、運距等有關。新鋪筑的混凝土路面,當單位用水量過大時,將發生集料與水分離的現象。集料下沉,水上浮。造成表面泌水,在不采用真空吸水或復振工藝時,最終在路面表面形成裂縫,嚴重時路面脫皮。預防措施是選用泌水適當的配合比,一般在測坍落度時,坍落度桶周圍基本不泌水為宜。塑性收縮裂縫主要由于泌水量過少而引起的,當然也可能由于急劇干燥而引起,因此路面混凝土并不是泌水越小越好。適當增加泌水量,使路面表面有足夠的供水泥水化的水,同時要重視混凝土的初期養生。混凝土表面必須有遮蓋物以防水分過快蒸發。

　　膨脹裂縫是由于水化過程中釋放出大量的熱能,使混凝土內部溫度升高,而板面溫度散熱較快,這樣形成較大的內外溫差,當溫度應力大于混凝土抗拉應力時,便產生裂縫。預防辦法是優先選用水熱化低的水泥,降低入模溫度,采取蓄水法和覆蓋法進行降溫。

　　二、混凝土配合比設計的任務

　　混凝土配合比設計，實質上就是確定水泥、水、砂子和石子這四項基本組成材料用量之間的三個比例關系。即：水與水泥之間的比例關系，常用水灰比表示;砂與石子之間的比例關系，常用砂率表示;水泥漿與骨料之間的比例關系，常用單位用水量來反映。水灰比、砂率、單位用水量是混凝土配合比的三個重要參數，因為這三個參數與混凝土的各項性能之間有密切關系，在配合比設計中正確地確定這三個參數，就能使混凝土滿足上述設計要求。

　　三、混凝土配合比設計的基本要求

　　配合比設計的基本要求即使所配制的混凝土在比較經濟的原則下具有所期望的性能：拌合物的和易性、混凝土的強度和耐久性。經濟性的表現有兩個方面：一方面節約水泥用量，降低混凝土的成本(包括材料、勞動力、能源的節約);另一方面長遠的經濟效益和整體的經濟效益好(如耐久性好，維護費用少，導熱性小，使用中能耗低等)。

　　對特殊工程中使用的混凝土配合比，除有以上要求外，還應滿足特殊要求(如耐火性、防輻射等。)

　　四、混凝土配合比設計中的優化

　　優化的核心思想是動態的調整混凝土配合比來進行混凝土的強度控制，現行國家標準及國內各行業標準，對混凝土配合比設計強度計算和混凝土生產質量控制，均采用以混凝土強度標準差(σ)為主要參數的計算方法。在行業標準《水工混凝土施工規范》DL/T5144-2001中，混凝土配制強度計算公式為：fcu,o=fcu,k+t·σ，標準差σ值在混凝土施工開工初始階段，缺少混凝土施工的實測抗壓強度統計資料，標準差σ值可按標準表中的數值參考選用。混凝土進入正常施工階段，應根據前一個月(如一個月內還達不到統計所需試件組數n值要求時，可延遲至3個月內)相同強度等級，相同混凝土配合比的混凝土強度資料，進行混凝土強度標準差σ值的計算，標準差σ值是28天齡期的實測強度值計算的。90天齡期的σ值一般要略大一些，但28天的σ值已基本反映了混凝土的質量波動，這也是結合了混凝土質量控制的需要，90天的統計結果滯后了一些。28天的統計成果可有效的掌握施工質量的波動，并根據需要及時修正和調整配制混凝土抗壓強度時所采用的σ值。實際上是要求以28天的混凝土強度標準差(σ)進行動態控制，以保證混凝土質量。

　　五、混凝土配合比設計中的經濟性

　　在建筑工程中，混凝土是一種常用的建筑材料，但在施工中，由于種種原因的影響，混凝土的質量總是在波動著。在現代化的施工環境下，如何既保證質量，又提高經濟性，是每一個施工單位所追求的目標。本文試圖通過對配合比設計中的各個環節進行分析，探討在保證質量的前提下，在配合比設計中如何充分利用水泥的強度富裕量，合理控制水灰比，從而提高經濟性。

　　5.1 配合比設計的一般作法。一般施工單位在配合比設計時純粹是為了達到設計強度，按規范要求或以往經驗進行一組配合比設計，試配后強度達到要求就算完成了;若達不到要求，唯一的方法就是增加水泥用量，很少有人從混凝土外加劑、材料調配、經濟效益、混凝土工作質量等方面綜合考慮。水泥用量過多，往往導致混凝土收縮裂縫的產生和徐變增大，而且也相應增加了施工成本。

　　5.2 配合比設計中如何考慮水泥強度富裕。在進行混凝土配合比設計計算時，我們采用的水泥強度等級是標準的P.O.32.5或P.O.42.5，考慮各種不確定因素，設計時留一定的強度富裕量，在傳統上稱之為混凝土的強度保證系數，其數值為1.1～1.2。在行業標準《水工混凝土施工規范》DL/T5144-2001中，則采用(t)—概率度系數和(σ)—混凝土強度標準差Mpa來控制，標準混凝土配制強度計算公式為：fcu,o=fcu,k+t·σ

　　式中：fcu,o—混凝土配制強度MPa;

　　fcu,k—混凝土設計齡期的強度標準值MPa;

　　t—概率度系數;

　　σ—混凝土強度標準差MPa。

　　采用公式所設計的配制強度和采用強度保證系數所設計的配制強度沒有實質上的差別。水泥廠生產的水泥出廠時都有一定的強度富裕量，可以在設計時充分考慮這個富裕量，可以在配合比設計計算時，充分利用水泥的強度富裕系數，將混凝土的強度保證系數適當降低

　　5.3 水灰比控制的理論依據及具體方法。水泥水化需要的水灰比約為0.25，超出這個范圍的水的作用是在提高拌和物流動性的同時，降低了混凝土的強度。因此在規范上對水灰比都有嚴格的規定，然而在配制較低標號的混凝土時，由公式R28=ARC(C/W-B)計算得出的水灰比一般大于規范要求，所以不可避免地造成水泥的浪費。怎樣才能解決這個矛盾呢?根據一般施工水平，選定強度保證系數K=1.15，計算出在一定的水泥標號和水灰比的情況下，混凝土可以達到的強度，列表如下：表中同時列出考慮水泥強度富裕系數為1.1時的混凝土強度，以供參考。

　　由表中可以明顯看出，P.O.32.5水泥適于配制C15～C25的混凝土，P.O.42.5水泥適于配制C20～C30的混凝土。在施工初期，應選用表中設計可配制強度一欄作為設計強度進行計算。經過一段時間的統計之后，得出適用于本工地的水泥強度富裕系數，再次進行配合比的計算調整，可以充分利用水泥的強度富裕量，提高混凝土的經濟性。

　　如果混凝土設計標號及水灰比允許值與表中相符，說明具有良好的經濟性。對于水灰比允許值小于表中所列水灰比時，要使混凝土具有良好的經濟性，必須使用外加劑。首先根據設計強度查得表中的相應設計可配制強度及水灰比,計算出配合比，然后根據計算得出的水泥量，采用設計或規范允許的水灰比調整用水量，其它材料量不變，此時的配合比在強度上滿足要求，也具有良好的經濟性，只是流動性小于施工要求，這時就需要使用外加劑來改善混凝土的流動性以達到施工要求;推薦采用引氣型減水劑，因為此類外加劑在提高和易性的同時能夠提高混凝土的耐久性。

　　在對混凝土配合比進行設計之前，要對混凝土配合比設計深入系統的研究，才能使混凝土配合比設計體系更加科學合理、方便快捷，從而推動混凝土科學的發展。