水泥混凝土配合比優化與現場質量控制

鄭小健

摘要：在水泥混凝土配合比設計及實踐施工時，雖然混凝土配合比設計技術已有一整套完整的標準和規范指導操作,但由于現場施工環境條件制約及當地特定地材等原因,決定了配合比設計不全是科學地進行,它只能是在當地通用的材料中選擇合適的組成材料,并確定其特性能夠滿足配比設計性能要求的同時又是最經濟的組合。

為了實現改進混凝土施工工藝，提高精細化施工水平，使混凝土質量與成本控制兩相和諧，根據混凝土理論及現場實際經驗，以先張法C50空心板預制為例，對混凝土配合比在性能和經濟方面優化的一些措施，以及現場施工時的質量控制。

關鍵詞：水泥混凝土；原材料；配合比設計方法與調整；質量控制

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

一、原材料的選擇

1、水泥的選擇：宜根據水泥的強度，富裕系數、需水量、價格以及與減水劑的匹配性等綜合考慮，在配制C50混凝土時一般采用42.5R或52.5R水泥。

2、礦物細摻料的選擇

常用的礦物細摻料有粉煤灰、磨細礦渣、沸石粉、硅粉等。配制混凝土時對礦物細摻料的基本要求是：

①售價低、具有一定的水化活性，能替代部分水泥，在保證強度和其它性能的情況下，應多摻礦物細摻料，使混凝土的成本降低；

②需水量比小(<100%)，顆粒級配合理能提高拌合物的流動性；

③合理使用不同品種的細摻料，配制C60以下的流態混凝土時采用II級粉煤灰.

3、集料的選擇

粗細集料都應符合有關標準的要求。正確選擇集料能確?；炷凉ぷ餍?、強度和經濟性。

①細集料：砂子的顆粒級配合理、含泥量低有利于強度和工作性的提高。河砂是理想的細集料，使用時應正確選擇細度模數。配制C50混凝土時宜用中砂，砂的細度模數影響混凝土的砂率和用水量，砂率高用水量大，坍落度損 失快。砂率偏低容易產生泌水和離析。中砂的價格一般比粗砂、細砂的價格要高，因此粗砂和細砂按比例摻配可降低成本。

②粗集料：碎石的最大粒徑和級配影響混凝土的用水量，砂率和工作性。配制C50混凝土時應采用高強度的碎石，其最大粒徑應為19mm或?25mm，因為高強混凝土的強度幾近為石子強度的二分之一。目前市場連續且符合要求級配的碎石較少，多數為單一粒級、這時應采用二級配石子。若采用單一粒級的碎石應提高砂率。而混凝土的砂率與碎石的最大粒徑有關，粒徑大的碎石砂率小、粒徑小的碎石砂率大，因此應合理控制集料的級配。

4、外加劑的選擇

C50混凝土預制空心板所用的外加劑一般為高效緩凝減水劑、聚羧酸系高性能減水劑等。選擇外加劑的原則：

①根據所配制的混凝土類型選擇相應的外加劑品種；

②根據混凝土的原材料、配合比和標號確定對外加劑的減水率和摻量的要求；

③根據工程類型、氣候條件、運輸距離等因素，確定對坍落度損失程度、凝結時間和早期強度的要求；

④ 水泥與外加劑的的適應性：遇到水泥與外加劑不適應的的問題，必須通過試驗，對不適應因素逐個排除。

二、混凝土配合比設計方法

混凝土配合比優化應盡量使用較低的水膠比，限制膠凝材料總量，盡量減少水泥用量。使用高效減水劑，盡可能減少用水量。選用優質的原材料，控制原材料當中的有害物質含量?？刂苹炷林械膲A含量。在保證質量的前提下，應注重經濟效益。

混凝土配合比設計的基本方法是“計算—試驗”法。即采用經驗公式和經驗數據通過初步計算，再經過試驗的方法來調整和修正，最后應符合各種性能要求并且又是最經濟的配合比。

首先根據混凝土結構設計要求的混凝土強度等級、工作性、耐久性要求進行配合比設計，確定混凝土的配制強度。

其次根據工程的結構特點，如結構斷面尺寸，鋼筋的布置，設計強度等級、工程所處環境條件及耐久性要求，選擇原材料，確定骨料的粒徑和混凝土拌合物的稠度。

最后根據工程特點、施工方案與施工方法、運輸距離及時間、氣候等，確定混凝土的坍落度以及需要摻入的外加劑。

三、混凝土施工配合比的調整與質量控制：

1、原材料進場控制。對所用原材料進場時，供貨方應提供其需要提供的材料合格證或檢驗報告，并取樣檢測合格后方可使用。對大批量進場的原材應按規范要求的檢測頻率進行檢測。

2、在混凝土開拌前，準確測量現場砂、石的實際含水率，調整施工配合比以從用水量中扣除含水量,補回砂、石量。采用混凝土拌和樓或配料機計量時，應定期對稱進行校正，水泥、礦物細料、水、外加劑計量的誤差不應大于其總量的±1%，砂、碎石計量不大于±2%，在下雨后或原材料的含水率有明顯變化時應及時測定各原材料的含水率，確保各材料的準確稱計量。

3、嚴格控制混凝土施工時的用水量：在實際砼拌合中，操作者為方便施工，往往追求較大的坍落度，擅自增加用水量而不管強度是否能達到要求，從而導致砼強度的降低。

因此要加大質檢抽查力度，控制操作者不得隨意增加用水量；若發現混凝土工作性能較差，操作者應及時向現場負責人反饋實際情況，經試驗人員現場查找原因、分析情況后采取相應對策，并調整配合比，確?；炷涟匆筮M行施工。

4、嚴格按照澆筑混凝土施工的專項施工方案組織施工?；炷翝仓B續進行，當須有間歇時，其間歇時間宜縮短，并應在下層混凝土凝結之前，將上層混凝土澆筑完畢?；炷吝\輸、澆筑及間歇的全部時間不得超過混凝土初凝時間?；炷练謱訚仓暮穸燃罢駝影舻拈g距應按照施工規范的技術參數，并且防止混凝土離析。在澆筑混凝土時應按規范要求隨機抽取混凝土的同條件試塊和標養試塊。另外，在澆筑混凝土時還要加強技術管理，確?，F場測量準確，減少浪費。

5、混凝土的養護質量控制和管理。為了使水泥充分水化，加速混凝土硬化，防止混凝土因氣候自然條件而出現不正常的裂紋現象。在混凝土澆筑完畢后，應加以覆蓋并保濕養護，使混凝土保持足夠的濕潤狀態?；炷琉B護日期不得少于?7d?；使用緩凝劑、粉煤灰水泥的混凝土及補償收縮混凝土，養護日期不得少于?14d?；大體積混凝土的養護，還應采取降溫措施。??加強混凝土施工管理，必須控制混凝土內部的最高溫度。防止溫度裂縫的產生。?當溫度低于?5?℃?時，不得澆水養護混凝土，應采取加熱保溫養護及延長混凝土養護時間。

結束語：現場混凝土質量控制涉及混凝土配合比原材料、混凝土生產、混凝土運輸、混凝土振搗密實、混凝土養護等多重環節和多種作業類型，只有保證各個環節的精密協調，才能為配合比的優化調整提供一個實現的前提，一個好的配合比才能落實到工程實踐中去。