文章針對水泥生料組分混凝土概念展開分析，結合水泥生料組分混凝土設計理論的相關性內容，包括設計原理分析、總砂率的選擇、硅砂率的計算、鈣砂率的計算等，通過研究試驗原料的選擇、工作性試驗結果分析、抗壓強度分析、混凝土抗折與劈裂性能分析等內容，提高水泥生料組分混凝土設計內容的合理性及其應用價值。

　　關鍵詞：水泥生料組分混凝土；設計原理；總砂率；硅砂率；鈣砂率

　　1水泥生料組分混凝土概念

　　水泥生料組分混凝土是以水泥為膠凝材料，以石灰石為粗骨料，以天然砂和石灰石質人工砂為細骨料，按照水泥生料的氧化物比例進行配合比設計的混凝土，因其主要氧化物與水泥生料組分相同，因而稱其為水泥生料組分混凝土。其主要特征是混凝土中的主要氧化物氧化鈣和二氧化硅含量比例符合水泥生料要求，在混凝土廢棄后不需或只需添加少量校正原料即可作為水泥生料使用。

　　2水泥生料組分混凝土設計理論分析

　　2.1設計原理分析

　　目前所使用到水泥熟料基本上都是多種礦物的集合體，對其成分進行細致分析可以了解到：在水泥生產過程中，主要用到的材料為氧化物（如氧化鈣、二氧化硅等），現階段在評價水泥生產質量的重要參數指標，包括石灰飽和系數、硅率和鋁率。在對水泥生料組分混凝土進行設計時，需要在確保混凝土工作特性的基礎上，提升混凝土結構的耐久性，因此在實際應用中，也需要對水泥材料中的氧化鈣、二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵的比例進行調整，并且將廢棄材料投放到700℃下進行加熱，同時向其中添加一些其他材料，實現氧化鈣、二氧化硅產值比例的優化調整，使廢棄水泥材料可以重新投入到建筑市場當中，提高資源本身的利用效率。

　　2.2總砂率的選擇

　　在水泥生料組分混凝土的設計過程中，將砂子作為骨料，主要的作用便是改善混凝土材料的易性和黏聚性，因此，在對該環節展開設計時，含砂率屬于非常基礎的計算內容，在實際應用中，需要先對總砂率展開計算。一般情況下，在設計過程中會參考建筑規范中的相關性內容展開設計，從而確定最佳砂率。現階段常用的總砂率配比方法以試配法為主，利用各項可參考指標（如坍落度、強度、流動性）不斷優化總砂率的配比情況，直到達到了既定要求，以此為基礎卻定最佳總砂率，記作Sp。

　　2.3硅砂率的計算

　　確定完總砂率相應數值后，還需要對硅砂率進行確定，具體的評價指標主要以水灰比與粒徑兩種指標來判斷。考慮到水泥生料需要滿足氧化物的基本組成要求，因此在實際應用中，還需要對細骨料所占比例進行科學性調整。在實際計算的過程中，可以借助于金德率值中的相關內容展開計算，排除二氧化硫所帶來的負面影響，可以通過以下公式進行計算：KH=（m1-（1.65m2+0.35m3））/2.8m4（1）式中：KH——石灰飽和系數；m1——氧化鈣摩爾質量；m2——氧化鋁摩爾質量；m3——氧化鐵摩爾質量；m4——二氧化硅摩爾質量。根據公式（1）得出恰當的硅砂率。

　　2.4鈣砂率的計算

　　與硅砂率計算相對應的便是進行鈣砂率的計算，這也是后續進行水泥生料添加比例調整的重要依據。在對混凝土骨料進行調整時，可以根據兩組數值來調整粗細骨料的具體分配情況，而且在設計應用管理過程中，也可以將部分石灰石轉換成細骨料，從而提高混凝土材料的應用質量。具體的計算公式與式（1）相似，根據公式來確定最佳的鈣砂率。由此可見，水泥生料組分混凝土在具體的組成應用中，主要由水泥材料、硅砂、鈣砂、石灰石、水等材料構成，并且在具體的組成中，如何控制好各種材料之間的相互配比，也成為實際應用中需要重點關注的問題，從而有效地提升材料的應用質量，提升材料本身的實用價值[1]。

　　3水泥生料組分混凝土力學性質分析

　　3.1試驗原料的選擇

　　為了驗證水泥生料組分混凝土的基礎力學性質，在實際應用中，可以通過擬建參照組試驗來進行分析。所設置的試驗原料參數如下：水泥材料選擇普通硅酸鹽水泥，其強度為42.5R與52.5R，砂子材料選擇了河砂，石子則選擇石灰石碎石，而人工砂則使用石灰石場廢棄原料制作。拌和水選擇了常規的自來水。實驗組選擇水泥生料組分的方式進行拌和，對照組則使用常規的拌和方法，從而評價出兩種操作方式相互間的差異性[2]。

　　3.2工作性試驗結果分析

　　對其進行工作性試驗結果比對，主要的評價指標便是流動性能分析，結合試驗結果可以得知，在相同拌和比例情況下，利用水泥生料組分拌和出的混凝土坍落度，要低于常規拌和情況混凝土材料的坍落度，而整體的降低幅度存在著一些差異性，其相差幅度基本上不超過20mm[3]。分析此類情況出現的主要原因可以得知，人工砂是由廢棄料組成，其中還含有少量的石粉，而石粉本身具備良好的保水性，這也會造拌和后的水灰比有所下降，并且人工砂的棱角明確，相互間的摩擦力相對較高，這也造成了混凝土流動性的下降，但是根據建筑設計規范中規定的相關內容可以得出：該拌和材料依舊滿足于建筑工程的施工要求，可以在建筑工程中進行應用。

　　3.3抗壓強度分析

　　在建筑工程中，混凝土結構一直都是主要的承重結構，對此，在對其力學性能進行評價時，抗壓強度也屬于重要的判斷指標。結合試驗可以發現，水泥生料組分混凝土的抗壓強度會隨著養護時間的增加而不斷提升，這也和普通混凝土材料強度的發展規律相一致。從不同強度等級混凝土應用情況進行分析，C30強度的水泥生料組分混凝土，其抗壓強度要比普通混凝土強上許多，結合幾組試驗數據可以得出：其強度的改善幅度在20%~40%之間，表明在選擇C30混凝土材料時，水泥生料組分混凝土有著明顯的應用優勢；在分析C40和C50混凝土材料強度時，如果養護周期在3d以內，那么水泥生料組分混凝土具備較大的應用優勢，如果超出了7d，兩種類型混凝土抗壓強度相差不大，可以結合實際情況進行選擇。

　　3.4混凝土抗折與劈裂性能分析

　　混凝土的抗拉伸能力相對較差，在受到外界較大應力時也會更容易出現結構裂縫的問題，對此為確保混凝土材料使用的可靠性，也需要對材料的抗拉強度進行分析，與3.3中分析的方式相類似，將材料劃分為了三個評定等級。對其進行分析可以得出，相較于普通的混凝土材料，水泥生料組分混凝土在實際應用中，其抗折和劈裂性能要明顯高于其他的混凝土材料，而且這一程度的提升隨著混凝土強度的增加而增加。由此可見，水泥生料組分混凝土具備較高的實用價值。

　　4結語

　　在相同配合比條件下，水泥生料組分混凝土工作性要劣于普通的河砂混凝土，但強度發展趨勢與普通河砂混凝土相似，早期強度高于普通河砂混凝土。C30水泥生料組分混凝土后期強度明顯高于普通河砂混凝土，而C40和C50的水泥生料組分混凝土的后期強度分別與同等級的普通河砂混凝土相似。由此可見，水泥生料組分混凝土的應用，對于提高資源利用效率有著積極意義。

　　參考文獻

　　[1]龍鳳全，羅燦亮，褚云朋，等.基于波全元理論的混凝土配合比設計方法[J].四川建筑，2020，40（1）：279-282.

　　[2]王立久，鄭芳宇，遲耀輝.水泥生料組分混凝土設計理論及試驗研究[J].大連理工大學學報，2018（2）：222-227.

　　[3]鄭芳宇.水泥混凝土材料過程工程學研究[D].大連：大連理工大學，2018.

　　作者：任