混凝土配合比設計規程模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇混凝土配合比設計規程，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

關鍵詞：混凝土 強度 水膠比

《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55-2011（以下簡稱“新規程”）從2011年12月1日開始實施，JGJ 55-2000（以下簡稱“舊規程”）同時廢止。比對新規程和舊規程，發現鮑羅米公式（新規程中的公式5.1.1，舊規程中的公式5.0.3-1）發生了以下變化：

①舊規程公式中的fce（水泥28d抗壓強度實測值）被新規程公式中的fb（膠凝材料28d膠砂抗壓強度，可實測）代替。②回歸系數αa、αb的取值作了重要調整。

鮑羅米公式的上述變化意義何在？本文就該問題發表一些看法。

1 關于用膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb代替水泥28d抗壓強度fce的意義

舊規程在7.1抗滲混凝土、7.3高強混凝土、7.4泵送混凝土、7.5大體積混凝土等章節均提到混凝土中摻加礦物摻合料問題，但舊規程鮑羅米公式采用水泥28d抗壓強度實測值fce參與計算，未提及混凝土中摻加礦物摻合料時如何計算問題，使得依據舊規程進行混凝土配合比設計時若摻加礦物摻合料便無法計算，不得不引用其他標準（規程）進行計算。混凝土拌合物中摻加礦物摻合料可顯著改變混凝土拌合物的性能，降低混凝土的成本，是目前的普遍做法，舊規程存在的上述缺陷使得舊規程無法滿足目前的實際需要。

新規程中鮑羅米公式采用膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb參與計算，并在新規程“術語與符號”中明確了膠凝材料是“混凝土中水泥和活性礦物摻合料的總稱”，膠凝材料用量是“每立方米混凝土中水泥和活性礦物摻合料用量之和”，膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb=γfγsfce(公式5.1.3)，fce=γc*fce.g(公式5.1.4)，這樣，使得水泥的強度等級fce.g、水泥的強度富余系數γc、粉煤灰對水泥強度的影響系數γf、粒化高爐礦渣粉對水泥強度的影響系數γs等參數均可直接帶入鮑羅米公式參與計算，解決了舊規程無法解決的問題，使得按新規程進行混凝土配合比設計思路清晰，計算準確。

新規程5.1.1條明確了膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb的實測方法，使得膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb不僅可以根據經驗數據進行計算，而且還可通過檢測手段實測，進一步提高了混凝土配合比設計的準確性。

2 調整回歸系數取值的意義

新規程調整鮑羅米公式回歸系數的取值后，與舊規程相比會產生什么差異？對混凝土配合比設計會產生什么影響？要搞清楚該問題，需借助函數圖象：

2.1 對鮑羅米公式進行運算，可得到下列公式：

fcu，0=■（1-ab） 公式1（將fb改為fce后適用于舊規程）

2.2 根據公式1利用Excel計算出各種骨料（碎石、卵石）、各強度等級水泥各水膠比對應的混凝土抗壓強度fcu.0備用。計算用表格式見附表1。

①計算水膠比范圍為0.30～0.68。②按新規程、舊規程分別計算。按新規程計算時為各水膠比對應的混凝土抗壓強度fcu.0；按舊規程計算時為各水灰比對應的混凝土抗壓強度fcu.0。③為了便于比對，假定水泥的強度富余系數γc=1，水泥中不摻加礦物摻合料（即令新規程鮑羅米公式中的fb=舊規程鮑羅米公式中的fce=水泥強度等級fce.g，這樣計算的數據才有可比性）。

2.3 利用word2007“圖表/帶平滑線和數據標記的散點圖”功能，使用用表1計算出的數據繪制函數圖象（右鍵點擊生成的散點圖/編輯數據，將用表1計算的數據粘貼到自動彈出的Excel表格中，然后設置坐標軸格式，函數圖象自動生成）。該函數圖象是各種骨料（碎石、卵石）、各強度等級膠凝材料（或水泥）各水膠比（各水灰比）對應的混凝土強度的關系曲線（簡稱“W/B-fcu.0關系圖”），附圖1是按舊規程及回歸系數繪制的函數圖象，附圖2是按新規程及回歸系數繪制的函數圖象；圖中縱軸為fcu.0，單位為MPa；橫軸為W/B值。

比對附圖1、附圖2，區別一目了然：①fcu，0隨W/B值的增大而降低，附圖1、附圖2一致。②fcu，0隨fb（舊規程中的fce）的增大而增大，附圖1、附圖2一致。③骨料種類對fcu，0的影響附圖1、附圖2明顯不一致。按新規程，骨料種類對fcu，0的影響不大于0.5Mpa，用卵石時fcu，0較高；按舊規程，骨料種類對fcu，0的影響很大，用碎石時fcu，0高5MPa以上。

新、舊規程使用碎石時計算的fcu，0基本一致（誤差不大于1MPa），即：舊規程使用卵石時計算的強度明顯偏低。

亦即：新規程調整鮑羅米公式回歸系數的取值后，與舊規程相比，用卵石配制混凝土時，配制同強度混凝土，新規程計算的水灰比大了一點（水泥用量減少了）；配制同水灰比混凝土，按新規程計算所得的混凝土抗壓強度fcu.0明顯提高。新規程調整鮑羅米公式回歸系數的取值后，與舊規程相比，用碎石配制混凝土，各參數無明顯變化。

3 結語

3.1 新規程解決了用舊規程無法解決的問題。新規程思路清晰，計算準確，易于操作。

3.2 骨料的種類（碎石或卵石）對混凝土28d抗壓強度的影響綜合在回歸系數αa、αb中。按照新規程，膠凝材料相同，水膠比相同時，用碎石拌制的混凝土的強度與用卵石拌制的混凝土的強度差異不大（不大于0.5Mpa）。

3.3 鮑羅米公式中的回歸系數αa、αb是在大量試驗驗證數據基礎上進行回歸分析取得的（新規程條文說明5.1.1-5.1.4，舊規程條文說明5.0.4）。骨料種類對混凝土28d抗壓強度的影響在新規程與舊規程中存在很大差異。骨料種類到底是如何影響混凝土28d抗壓強度的，影響有多大，該問題還有待進一步研究、確認。

參考文獻：

[1]《普通混凝土配合比設計規程》JGJ 55-2011.

篇2

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

粉煤灰是燃煤電廠中磨細煤粉在鍋爐中燃燒后煙道排出、被收塵器收集的物質。粉煤灰作為一種重要而已被普遍利用的混凝土輔料，一般具備改變基準混凝土的新拌、硬化和使用諸性能的能力。隨著對粉煤灰認識的逐漸深入，人們充分認識到利用粉煤灰已不僅僅是取化水泥、節約能源以及減少環境污染的問題，粉煤灰已經成為對混凝性的一種重要組分。

粉煤灰混凝土是指摻加粉煤灰的混凝土，通常是指配制混凝土混合料時將粉煤灰作為一種組分加入攪拌機配制而成的混凝土。因此本文將粉煤灰混凝土應用于一種新型給水工程材料PCCP。

PCCP介紹

PCCP即預應力鋼筒混凝土管，是一種新型給水工程材料，接口方式為雙膠圈承插密封接口。它不僅造價低，耐壓高，防腐性能好，而且安裝方便，能保證良好的水質，最突出的一點是比其他承插接口更為嚴密。是目前世界上廣泛采用的大口徑、高工壓的優質管材，作為水利工程配套產品，近年來PCCP不斷被市場認可，已進入了高速發展期。

PCCP是由鋼筒和預應力鋼絲、混凝土構成的復合管材，這種管材是在帶鋼筒的混凝土管芯外，運用預應力技術環向纏繞預應力鋼絲，最后在管外部施噴水泥砂漿保護層而制成的管材。其主要結構組成部分為包裹鋼筒的混凝土管芯，通常采用普通混凝土澆注而成。隨著西部大開發戰略的實施，PCCP也在西部得到快速發展。需求量的增加，控制成本就成為迫在眉睫的工作，為此，選擇成熟技術“粉煤灰混凝土”代替普通混凝土作為降低PCCP本的方法之一。

粉煤灰混凝土在PCCP上的應用試驗

試驗用PCCP為DN3200*5000mm 管，管芯用混凝土設計強度為C55，混凝土用量為15立方米，采用聚羧酸系高效減水劑。

混凝土技術要求

3．1、混凝土配合比設計

混凝土配合比設計是將水泥、粗細骨料和水等組成材料合理地配合，使所得混凝土滿足工程所要求的各項技術指標，并符合經濟原則。本混凝土試驗研究采用重量法計算單位體積混凝土各項材料用量，粗、細骨料均以飽和面干狀態為準，在進行混凝土配合比設計時充分體現安全可靠、經濟合理的原則，即在滿足設計指標的要求下，同時考慮混凝土的工作性，以方便施工。依照JGJ55-2000標準，本配合比所使用材料均為干材料，使用單位應根據材料含水情況隨時調整。

3．2、設計計算參數說明

3.2.1.依據《混凝土配合比設計規程》JGJ55-2011-4.0.2，混凝土強度標準差σ取6.0Mpa；

3.2.2.水泥28天強度實測值fce依據《混凝土配合比設計規程》JGJ55-2011-5.1.4公式計算；

3.2.3.依據《混凝土配合比設計規程》JGJ55-2011-5.2.1，混凝土單方用水量mw0，取205Kg；

3.2.4.因本工程要求控制混凝土總堿量，依據《混凝土配合比設計規程》JGJ55-2011表3.0.5-2，粉煤灰摻量βf分別取10%、15%、20%，依據《混凝土配合比設計規程》JGJ55-2011表5.1.3粉煤灰影響系數分別取0.95、0.9、0.85。

3.2.5.外加劑摻量βa經試驗確定為膠凝材料的1.6%。

3.2.6.因管芯混凝土采用立式澆筑，混凝土最大澆筑落差將達5m，根據經驗，宜采用較高砂率以防止混凝土在重力作用下產生離析，本次設計砂率βs取40%；

3.2.7.為了提高模具周轉效率，管芯成型采用蒸汽加速養護，考慮到加速養護對混凝土28天抗壓強度會產生負面影響，本次試驗根據以往經驗取蒸養影響系數8%。

3.3.混凝土原材料

3.3.1.水泥

3.3.1.1.品質要求：符合《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007中各項指標要求的52.5普通低堿水泥。

3.3.1.2.本次試驗分別選用遼陽天瑞水泥有限公司生產的P.O52.5低堿水泥，檢驗結果見《原材料檢驗情況一覽表》。

3.3.2.粗骨料

3.3.2.1.品質要求：碎石質量要求應符合GB/T14685-2011的規定，比重不得小于2.6，含泥量不得大于1%，不得采用堿活性骨料。粗骨料碎石采用連續級配，最大粒徑不超過30mm，且不得大于混凝土層厚度的2/5。其質量應符合GB/T14685-2011中II類的技術要求。

3.3.2.2.本次試驗選用沈陽市金國碎石加工中心生產的5~25mm連續級配碎石，檢驗結果見《原材料檢驗情況一覽表》。

3.3.3.細骨料

3.3.3.1.品質要求：符合《建筑用砂》GB/T14684-2011中各項指標要求的2區中砂，細度模數2.6~3.0，含泥量不大于1%，泥塊含量不大于0.5%，依據《水工混凝土試驗規程》SL352-2006檢測14d齡期試件的膨脹率不超過0.2%.

3.3.3.2.本次試驗選用開原清河天然河砂進行混凝土配合比試驗，檢驗結果見《原材料檢驗情況一覽表》。

3.3.4.粉煤灰

3.3.4.1.品質要求：符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005中各項指標要求的F類Ⅰ級粉煤灰。

3.3.4.2.本次試驗選用鐵嶺新元粉煤灰有限公司生產的F類Ⅰ級粉煤灰，檢驗結果見《原材料檢驗情況一覽表》.

3.3.5.外加劑

3.3.5.1.品質要求：符合《混凝土外加劑》GB8076-2008中各項指標要求的聚羧酸系高效減水劑，減水效率大于30%，含氣量小于3%。

3.3.5.2.本次試驗選用安徽潤安建材科技有限公司生產的標準型聚羧酸高效減水劑，檢驗結果見《原材料檢驗情況一覽表》

3.3.6.水：符合《混凝土用水標準》JGJ63-2006中各項指標要求，本次試驗選用管廠區域內開采的地下水，檢驗結果見《原材料檢驗情況一覽表》.

原材料檢驗情況一覽表

3. 4.混凝土配合比設計成果匯總：

混凝土配合比編號 混凝土設計標號 粉煤灰摻量（占膠凝材料）% 混凝土單方材料用量（kg/m3） 混凝土蒸養12h抗壓強度實測值（Mpa） 混凝土（蒸養12h+標準養護2.5天）抗壓強度實測值（Mpa） 混凝土28天（標準養護）抗壓強度實測值（Mpa）

3．5、試驗結果

混凝土各齡期抗壓強度對比可知：隨著粉煤灰摻量的增加，前期強度（脫模、3d）呈現降低趨勢，但后期強度（7d、28d）呈現增長趨勢，經過實際生產觀測，3#、4#配合比使用過程中管材外觀成型較好，4#和易性要較之3#好，易操作，30min時3#塌落度為60～90，4#能達到80～100，環境溫度19℃。結果表明摻加粉煤灰可有效減少塌落度損失。根據單方混凝土生產成本計算結果，粉煤灰摻量達15%以上時，成本節約效應較明顯。

4、結論

盡管隨粉煤灰的摻量增加，管芯強度有所降低，但其強度增長比例卻逐漸提高，根據粉煤灰對砼后期強度的增長作用較大的特性，在一定程度上還能提高管芯的后期強度。

PCCP屬薄壁結構（混凝土壁厚40～400mm），實際生產過程中極易出現干縮裂縫，這是因為薄壁結構的混凝土蒸養后（PCCP制造工藝為了提高模具周轉效率，普遍采用蒸汽加速養護），由于水泥的早期水化急劇放熱，且薄壁結構比表面積較大，水分快速散失，導致混凝土發生體積收縮，從而形成干縮裂縫，在混凝土中摻入粉煤灰由于減少了水泥的用量可以有效抑制水泥的水化熱，減少結構物由于溫度和干燥收縮而造成的裂縫。

PCCP安裝運行后，由于混凝土長期處于潮濕環境，水泥混凝土中如果使用了高堿水泥，會與某些活性集料發生堿集料反應，會引起混凝土產生膨脹、開裂，導致混凝土結構破壞，而且這種破壞會繼續發展下去，難以補救。近年來，我國水泥含堿量的增加、混凝土中水泥用量的提高及含堿外加劑的普遍應用，更增加了堿集料反應破壞的潛在危險。在PCCP管芯混凝土中摻加粉煤灰，可以有效地防止堿集料反應，提高混凝土的耐久性。

根據粉煤灰混凝土的特性，不僅可以改善PCCP管芯的各項性能，延長PCCP的使用壽命，同時可以大幅度減小耗費能源多、污染環境嚴重的硅酸鹽水泥用量，因此也是一種綠色混凝土產品。從這個角度出發，推廣粉煤灰混凝土在PCCP中的應用，是一件于國于民有顯著效益的事業，必定有強大的生命力，有廣闊的發展前景。

篇3

1 概述

客運專線所使用的高性能混凝土是以傳統的工藝為基礎，通過降低水膠比，采用雙摻技術從而獲得的一種高技術混凝土，耐久性是它的主要設計指標。文章以鄭焦客運專線灌注樁所用的高性能混凝土為研究對象，通過采用高效減水劑和礦物細摻料，分析各配合比參數與混凝土性能的相關性，配制出高強度、高耐久性且體積穩定性好的高性能混凝土，并提出了配合比優化設計方案。

2 高性能混凝土原材料選取

按照《鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準》（鐵建設[2005]160號）的要求，進行原材料各項性能指標試驗，所選用的原材料均符合技術要求，具體檢測結果見表1。

3 高性能混凝土配合比設計

3.1 配合比參數確定

灌注樁混凝土設計強度等級為C30，設計使用年限為100年，采用導管法施工。結構物所處環境類別為H1。根據《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55-2011）、《客運專線高性能混凝土暫行技術條件》及相關規范的規定，灌注樁配合比相關參數要求列于表2。

綜合考慮上述要求并結合前期科研課題研究成果，得出H1環境條件下的配合比膠材用量為360kg/m3、370kg/m3、380kg/m3，水膠比控制在為0.42-0.43，外加劑摻量和砂率大小根據拌合物性能確定。

3.2 灌注樁高性能混凝土配合比

根據JGJ55-2000《普通混凝土配合比設計規程》，結合所確定的配合比參數，初步確定灌注樁混凝土配合比。通過調整外加劑摻量和砂率大小并保證混凝土拌合物性能滿足要求，試驗共選用了6個配合比，具體配合比見表3。

根據《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T50081-2002）測定試件3d、7d、28d、56d的抗壓強度及28d、56d的電通量，測試結果見表4。

根據表中結果可以得出，混凝土56d抗壓強度值在46.1MPa-56.1MPa之間，電通量值在702c-950c之間，外加劑用量在0.7%-1.2%之間，混凝土含氣量在3.5%-4.3%之間，均符合相關技術要求。

4 高性能混凝土配合比優化

最佳的高性能混凝土配合比應該不僅能滿足拌合物性能、強度和耐久性的要求，而且能夠使其經濟性最優。單方混凝土的價格主要取決于所用原材料的用量及單價。本試驗中所用水泥為300元/噸，礦渣粉為200元/噸，粉煤灰為180元/噸，砂為45元/噸，石為50元/噸，外加劑為7800元/噸。根據材料單價即可計算出6種配合比下混凝土的單方價格，具體分析過程見表5。

5 結束語

文章結合鄭焦客運專線項目，以試驗為基礎，對灌注樁混凝土的配合比進行了優化設計，最終確定配合比方案c為指導性配合比。結合試驗數據及各因素對混凝土強度影響的分析，得出最優配比參數為：水膠比為0.43，膠凝材料用量370kg/m3。

參考文獻

[1]汪瀾.水泥混凝土[M].北京：建材工業出版社，2004，8.

[2]洪雷.混凝土性能及新型混凝土技術[M].大連：大連理工大學出版社，2005，4.

[3]H.索默.高性能混凝土的耐久性[M].北京：科學出版社，1998，3.

[4]楊荔.普通強度等級的高性能混凝土[A].高性能混凝土和礦物摻和料的研究與工程應用技術交流會[C].

篇4

中圖分類號：TU528.1文獻標識碼：A文章編號：

Abstract: in the concrete mixture design, should according to specific projects in the structure design of the strength and durability, workability and so on the different construction requirements, the reasonable selection of raw materials, and various materials dosage the proportion between the relations, so as to optimize the design and meet technical and economic and other requirements of the appropriate concrete. This article through to the concrete mix proportion design of research, to master the concrete proportion design of each link, and then for the concrete construction to provide the related more precise data and better design.

Keywords: ordinary concrete; Mix; Water cement ratio

水泥混凝土，一般是指以水泥為主要的膠凝材料，同水、石子、砂，必要時加入化學添加劑以及礦物摻合料，并且按照適當的比例進行配合，通過均勻的攪拌而密實成型，最后經過養護硬化而形成的人造石材。其中，混凝土可以劃分為兩個階段與狀態：一是凝結硬化前的塑性狀態，也就是新拌混凝土或混凝土拌合物；二是硬化之后的堅硬狀態，也就是硬化混凝土或混凝土。

普通的混凝土配合比指的是混凝土中各個組成材料的用量之間的比例關系。其常用表示方法有兩種：一種是用1m3混凝土中各項材料的質量來表示，例如：水泥（mc）350kg、石子（mg）1260kg、水（mw）180kg、砂子（ms）670kg、；另一種是通過各個組成材料的用量之間的質量比例來表示（例如，令水泥質量為1），將上述例子換算成質量的比例則為水泥：砂子：石子=1:1.91:3.60，W/C=0.51。水泥混凝土配合比設計一般需要由四個步驟組成，即初步計算配合比；試拌調整，提出基準配合比；檢驗強度，確定試驗室的配合比；換算施工的配合比。

一、計算初步配合比

1.確定試配強度（fcu，o）

fcu，o≥fcu，k+1.645σ

上式中：fcu，o為混凝土的試配強度（MPa）；

fcu，k為混凝土立方體抗壓強度標準值（MPa）；

σ為混凝土的強度標準差（MPa）。

其中σ的值可根據該施工單位近期同一品種的混凝土的強度試件實測的數據統計來確定；若無統計資料，可采用：C10～C20，σ=4.0MPa；C25～C30，σ=5.0MPa；C35～C60，σ=6.0 MPa。

2.確定水灰比例（W/C）

W/C=a?fce/（fcu，o+a?b?fce）

上式中：a、b為回歸系數。他們的值可以根據試驗來確定；如果不具備試驗統計資料，那么碎石采用，a＝0.46，b＝0.07 ；卵石采用，a＝0.48，b＝0.33；

Fce為水泥28d抗壓強度實測值（MPa）

而無水泥28d抗壓強度實測值的時候，可按下式計算：

fce＝γc?fce，g

上式中：γc為水泥強度等級富余系數，可以按照實際統計的資料來確定，在沒有統計資料時，可取1.13來試算；

fce，g為水泥強度的等級值（MPa）

為了保證混凝土的耐久性，上式計算出的水灰比不可大于現行國家標準《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55-2000）所規定的最大水灰的比值。

3.選取1m3混凝土的用水量（mwo）

4.計算1m3混凝土的水泥用量（mco）

mco=mwo/（W/C）

其中上式所計算出的水泥用量也應符合現行的國家標準《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55-2000）規定的最小的水泥用量要求，以便既保證混凝土的強度又保證耐久性要求。

5.選擇合理的砂率（βs）

砂率一般可以根據本施工單位對所用材料的試驗選用合理的數值。如果沒有歷史資料可以參考，混凝土砂率的確定應該符合以下的規定：

（1）坍落度為10～60mm的混凝土砂率。

（2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可以經試驗確定，也可以按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度加以調整。

（3）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應該經過試驗來確定。

6.計算粗骨料和細骨料的用量（mgo、mso）

mco+mso+mgo+mwo=mcp

βs=mso/（mso+mgo）×100%

上式中：mco、mso、mgo、mwo為1m3混凝土中水泥、粗骨料、細骨料以及水的用量（kg）；

Βs為砂率（%）；

Mcp為1m3混凝土的拌合物的假定質量，它的值可取在2350到2450（kg）之間。

二、試拌調整并提出基準配合比

1.按照初步的配合比來稱取實際工程中所要使用的原材料展開試拌，并且每盤混凝土最小的攪拌量應該符合《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55-2000）的規定。

2.如果試拌出的混合物的易性不能滿足要求，則應在保證水灰比不變的前提下，相應的調整水泥漿的用量或砂率，直到符合施工要求為止。此時應該測定混凝土拌合物的實際表觀密度ρc，p，然后提出基準的配合比，即：

mca=mc拌/（mc拌+ms拌+mg拌+mw拌）×ρcp

msa=ms拌/（mc拌+ms拌+mg拌+mw拌）×ρcp

mga=mg拌/（mc拌+ms拌+mg拌+mw拌）×ρcp

mwa=mw拌/（mc拌+ms拌+mg拌+mw拌）×ρcp

上式中：mc拌、ms拌、mg拌、mw拌為調整后的拌合物當中各種材料的實際用量（kg）。三、檢驗強度，確定試驗室配合比

1.檢驗強度

進行強度檢驗時至少應該采用三種不同的配合比，一個是基準配合比，另外兩個配合比的水灰比，應該比基準配合比分別增加0.05和減少0.05，而它的用水量應與基準配合比相同，砂率可分別增加1%和減少1%。每一種配合比至少要做一組（3塊）試件，并且標準養護直到28d的時候進行試壓。制作混凝土試拌時，必須檢驗混凝土的和易性并且測定表觀的密度，因為他們的結果體現著相應配合比的混凝土拌合物的性能。

2.確定試驗室的配合比

（1）根據試驗得出的混凝土強度與其相對應的灰水比（C/W）的關系，用作圖或者計算的方法求出與混凝土的配制強度（fcu，o）相對應的灰水比。并按下列來原則確定1m3混凝土的材料的用量：

a.用水量（mwb）：選取基準配合比中的相應用水量，并且根據制作強度試件時所測得的坍落度或者維勃稠度進行相應的調整；

b.水泥的用量（mcb）為水量乘以選定的灰水比；

c.粗骨料、細骨料的用量（mgb和msb）：選取基準配合比中的粗骨料、細骨料的用量，并按照選定的灰水比展開適當調整。

（2） 混凝土的表觀密度校正。經過試配確定了配合比后，還應該按照下列步驟進行校正：

a.計算混凝土的表觀密度計算值（ρc，c）

ρc，c=mcb+msb+mgb+mwb

b.計算出混凝土配合比的校正系數（δ）

δ=ρc，t/ρc，c

上式中：ρc，t、ρc，c分別為混凝土的表觀密度實測值、計算值（kg/m3）。

（3）當ρc，t與ρc，c的差的絕對值小于等于計算值的2%時，由上式得出的配合比就是確定的試驗室的配合比；而當二者的差的絕對值大于計算值的2%時，應該將配合比中各項材料的用量均乘以校正系數δ，就是確定的混凝土試驗室配合比。

四、換算施工的配合比

由于試驗室配合比是以干燥或飽和面干燥的狀態的骨料為基準的。因此，應該根據現場的砂、石實際的含水率變化，把試驗室配合比換算成施工的配合比。

=mcb

ms=msb×（1+a%）

mg=mgb×（1+b%）

mw=mwb-msb×a%-mgb×b%

上式中：mc、ms、mg、mw分別為施工現場的水泥、砂、石、水的每立方米混凝土材料的用量（kg）；

b為現場實測砂、石的含水率（%）

通過以上四個步驟，就可以有效的實現水泥混凝土配合比的設計。

參考文獻

篇5

1 前言

1.1 概況

順溪水利樞紐工程位于平陽鰲江北港支流順溪上，距平陽縣城54.5km。該工程為浙江省重點建設工項目。工程的主體為攔河壩，為拋物線型常態砼雙曲變厚拱壩，壩頂高程195.00m，最大壩高101米，為2級建筑物。

拱壩混凝土承載力大，抗裂性能、耐久性能要求高；壩體混凝土配合比必須滿足這些要求并具有良好的經濟合理性。

1.2 設計依據和技術要求

設計文件要求壩體混凝土為常態混凝土，強度等級R90#200，抗滲等級為W8，抗凍等級為F50；坍落度為30-50mm，水泥品種為P?O42.5，石子級配為二級配、三級配、三級配（富漿）、四級配，

2 原材料試驗

2.1 水泥

水泥是混凝土的主要膠凝材料，決定混凝土強度及其它各項性能，因此水泥品種和質量的選擇須根據混凝土的使用部位、各項技術要求、施工要求來綜合考慮。根據設計文件要求，水泥選用安徽海螺水泥股份有限公司生產的P?O42.5海螺水泥。經檢測主要性能指標為：標準稠度26.2%，密度3.05g/cm3 ，比表面積m2/kg，初凝、終凝時間分別為2：33、3：37，3d、28d抗壓強度分別為26.8和53.7MPa，3d、28d抗折強度分別為6.1和8.9MPa，安定性合格，各項指標符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）標準要求。

2.2 粉煤灰

粉煤灰能有效降低混凝土水化熱，大體積混凝土摻粉煤灰已成為防止溫度裂縫的主要措施。根據就地采購的原則，粉煤灰選用磐石火電廠生產的F類II級粉煤灰，檢測結果為：細度（0.45?m篩）23.6%，需水量，94%，燒失量5.45%，含水量0.6%，三氧化硫2.27%，密度2.20g/cm3 ，符合F類Ⅱ級粉煤灰的技術要求。

2.3 外加劑

委托方選用的外加劑為杭州誠啟建材有限公司生產的復配緩凝高效減水劑和松香樹脂類混凝土引氣劑，經檢測高效減水劑和引氣劑的減水率、泌水率、含氣量、凝結時間之差、抗壓強度比等指標均符合《水工混凝土外加劑技術規程》的質量標準，引氣劑的28d收縮率比為117%，也符合規程的質量標準。

2.4 骨料

骨料的品質對混凝土性能影響很大，穩定性不好的骨料容易發生體積變形而導致混凝土局部開裂、剝落、甚至內部結構破壞。本工程骨料為壩基開挖料加工成的人工砂和碎石，良好的級配應當是：容重大，孔隙小，總表面積小，施工操作方便，具有良好的抗分離能力。通過緊密密度試驗從中選出密度較大，空隙率較小的骨料配比。二級配為小石：中石40：60；三級配為小石：中石：大石20：30：50；四級配為小石：中石：大石：特大石25：25：20：30。

3 混凝土配合比設計試驗

3.1 混凝土配制強度的確定

根據《水工混凝土配合比設計規程》（DL/T5330-2005），混凝土配制強度按下式計算：

fcu.o=fcu.k+tσ （3-1）

式中：fcu.o―混凝土配制強度

fcu.k―混凝土設計齡期立方體抗壓強度標準值 MPa；

t---概率度系數為0.84，由給定的保證率P選定

σ---混凝土立方體抗壓強度標準差為4MPa

經計算混凝土配制強度為21.4MPa。

3.2 混凝土配合比設計基本參數的選擇

3.2.1 水膠比

根據《水工混凝土施工規范》（DL/T5144-2001）水膠比的相關要求，結合工程所處的氣候條件以及混凝土的使用部位，初選供試配的水膠比為：0.60、0.55、0.50。

3.2.2 粉煤灰摻量

對于拱壩常態混凝土，永久建筑物水工混凝土F類粉煤灰的最大摻量不宜超過30%。該工地選用的粉煤灰經檢測滿足II級灰標準要求，鑒于同類工程的混凝土強度及耐久性情況，在壩體混凝土設計中粉煤灰摻量確定為25%。

3.2.3 砂率

砂率的選擇：根據選定的骨料，在水膠比和膠凝材料用量保持不變條件下，通過調整砂率，使混凝土拌和物和易性最好，這時對應的砂率為最優砂率。

3.2.4 用水量

混凝土用水量，根據骨料最大粒徑、坍落度、外加劑、粉煤灰摻量以及最優砂率通過試拌確定。

3.2.5 減水劑摻量的選擇

外加劑選擇根據混凝土性能要求、施工需要、并結合工程選定的混凝土原材料進行適應性試驗，經可靠性論證和技術經濟比較后，選擇合適的外加劑種類和摻量。本次配合比試驗使用的復配緩凝高效減水劑摻量按廠家推薦摻量選擇0.6%，經過試拌與海螺P?O42.5水泥及磐石電廠Ⅱ級粉煤灰適應性較好。

配合比試驗使用的松香樹脂類混凝土引氣劑摻量，根據廠家推薦摻量及混凝土含氣量試驗測定的情況確定。

3.3 混凝土試配與結果分析

混凝土配合比計算采用體積法，骨料以飽和面干狀態為基準。試拌方案和試驗結果見表1。

3.4 推薦配合比

根據混凝土各項性能試驗結果，對照《水工混凝土施工規范》（DL/T 5144-2001）、《水工建筑物抗凍設計規范》（DL/T 5082-1998）的規定，水膠比確定為0.55，推薦的混凝土配合比見表2；推薦配合比各項性能試驗結果見表3。

4 結束語

目前，該配合比從2011年7月起已應用于順溪水利樞紐工程混凝土拱壩施工中。根據現場試驗室的檢測結果反饋，采用該配合比的混凝土各項檢測結果均符合設計的技術要求，和易性也滿足施工要求；此外，每方混凝土的水泥用量比投標文件中的預算降低了15kg，降低了施工成本，提高了經濟效益；達到了良好的效果。

參考文獻：

[1]溫州平陽順溪水利樞紐工程設計說明書.浙江省水利勘察設計院，2009（10）.

[2]劉數華.《混凝土配合比設計》.中國建材工業出版社，2009（6）.

[3]徐定華，馮文遠.《混凝土材料實用指南》.中國建材工業出版社，2005（1）.

[4]李崇智.《建筑材料》.清華大學出版社，2012（1）.

[5]周孝正.《水工混凝土》 中國建材出版社，2005（6）.

篇6

高性能混凝土是20世紀八九十年代基于混凝土結構耐久性設計提出的一種新概念的混凝土，它以耐久性為首要設計指標，可能為基礎設施工程提供100年以上的使用壽命[1-2]。本文針對項目需求，結合混凝土力學性能、抗滲性、干縮性能進行混凝土配合比優化設計，配制出了具有良好抗裂防滲的高性能混凝土。

1 實驗

1.1 原材料

實驗選取P?O42.5水泥，其各項技術指標如表1所示；細集料選取河砂，顆粒級配滿足II區要求，細度模數為2.64；粗集料選取碎石，粒級符合5～26.5mm的連續級配，最大粒徑為26.5mm，其它主要物理化學性能滿足規范要求；礦物摻合料選用I級粉煤灰和超細礦粉，其技術指標如表2、表3所示；減水劑選取聚羧酸型高效減水劑，其主要物理性能滿足規范要求。

1.2 實驗方法

1） 力學性能。混凝土強度依據《水工混凝土試驗規程》進行測定， 抗壓強度試件尺寸為150 mm ×150 mm ×150 mm立方體。

2） 滲透性能。混凝土抗滲透性能采用 ASTMC1202標準規定的氯離子滲透性試驗方法進行測試。

3） 干縮性能。根據《水工混凝土試驗規程》，針對抗滲透性較好的實驗配合比進行混凝土干縮性試驗。

2 混凝土配合比設計步驟

2.1 混凝土配合比設計目標

1） 工作性：要求混凝土的凝結時間和工作性滿足連續澆筑的泵送施工要求，坍落度220±20mm，泌水性小、不分層離析、可泵性好、易于澆筑密實；

2） 力學性能：要求混凝土28d配制強度大于50MPa，混凝土7d強度達到設計強度等級的80%；

3） 耐久性：要求混凝土的電通量（ASTM C1202法）指標小于1000庫侖，且體積穩定性良好。

2.2 混凝土配合比優化設計

結合混凝土配合比設計目標，通過理論計算和實驗室試配，擬設定高性能混凝土基準配合比為：mc：ms：mg：mw =480：678：1138：144。混凝土配合比設計參數是相互依賴的，不同的砂率和礦物摻合料的摻量對混凝土的各種性能均有不同的影響[3]。在膠凝材料用量為480kg/m3，水膠比為0.30不變的情況下，通過對初步擬定的基準混凝土配比進行優化設計，具體實驗配合比如表4所示。

3結論

a. 混凝土砂率和礦物摻合料的摻量對混凝土力學性能和耐久性均有影響，隨著礦物摻合料摻量的增大，混凝土28d強度先增大后減小。

b. 當采用0.35的砂率，分別摻入8%、17%的粉煤灰、礦粉時，混凝土28d強度最高達62.0MPa；當采用0.37的砂率，分別摻入15%、15%的粉煤灰、礦粉時，混凝土6h電通量低于650C，且干縮性在6組配合比中最小。

參考文獻

篇7

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

混凝土是現代土木建筑工程中用量最大，用途最廣的一種建筑材料，發揮著其它材料無法替代的功能和作用，其中碎石是混凝土中的重要組成部分。隨著西部開發政策大力開展，新疆地區經濟快速發展，交通量也迅速增長，公路橋梁需求量隨之日益增長，同時對于橋梁等大型混凝土結構承載能力的要求也相應提高。但是由于新疆地區卵石資源豐富，混凝土施工中大都采用卵石混凝土，缺乏橋梁施工所需要的人工碎石。卵石壓碎值高，配置混凝土拌合物抗壓強度可以達到要求。但是由于卵石與膠凝材料的裹覆性差，卵石內膜阻力低，對于橋梁墩柱、箱梁等受剪切力較大的結構物來說，卵石混凝土達不到設計要求，繼而在耐久性和抗剪切強度方面就會較差，對橋梁等結構物的安全使用造成很大的影響。同時對于混凝土量較大的橋梁工程來說，人工碎石生產成本較高，這就促成了破碎卵石混凝土的誕生。

破碎卵石混凝土的應用，不僅可以充分利用當地卵石資源，清理了河道中的大量堆積物，讓河道變得通暢無阻，減少了大量人力和物力防洪投資，為防洪工作作出了不可忽視的貢獻，而且對節約資源、保護環境有重大意義。

本文以我公司承建的新疆喀普斯浪河大橋為依托，開展樁基破碎卵石混凝土配合比設計及其工作性能的探索研究。

一、破碎卵石混凝土配合比設計

1、試驗材料選擇

（1）水泥：采用庫車青松水泥有限責任公司生產的P.O42.5水泥，28d抗壓強度為45.7Mpa，抗折強度為7.8Mpa。

（2）粗骨料：采用拜城縣新航砂石料場反擊破生產破碎卵石10-20mm，5-10mm 根據集料級配組成，摻配比例為10-20mm：5-10mm=70:30

（3）細骨料：采用拜城縣新航砂石料場水洗砂，Ⅱ區中砂

（4）減水劑：采用新疆中材精細化工有限公司FDA-1高效減水劑，減水率17%，參量0.8%~1.0%。

2、工程設計要求

喀普斯浪河大橋樁基設計為水下混凝土，采用挖孔灌注。混凝土設計強度為C30，設計坍落度為18-220mm。環境類型為Ⅱ類。

3、設計依據

JGJ 55-2011《普通混凝土配合比設計規程》

JTG/T F50-2011《公路橋涵施工技術規范》

4、配合比計算

1）混凝土配置強度的確定

fcu,o =fcu,k + 1.645σ=30+1.645*5=38.225 Mpa

2) 水膠比計算

回歸系數由JGJ 55-2011《普通混凝土配合比設計規程》表5.1.2查得，αa=0.53，αb=0.20

W/B=αafb/(fcu,o+αaαbfb)=0.53*1.16*42.5/(38.225+0.53*0.20*1.16*42.5)

=0.60

根據施工經驗，按照JTG/T F50-2011《公路橋涵施工技術規范》中混凝土耐久性要求以及對水下混凝土的單獨要求，選定水膠比W/B=0.53

3）用水量和膠凝材料的用量

根據設計坍落度180~220mm，JGJ 55-2011《普通混凝土配合比設計規程》表5.2.1-2規定，計算得到每立方米混凝土用水量：

mw0=215+（200-90）/20*5*（1-17%）=201 kg/m3

每立方米混凝土用外加劑用量

mb0 = mw0/W/B=201/0.53=379 kg/m3

每立方米混凝土外加劑用量

ma0 =380*1.0%=3.79 kg/m3

4)砂率的確定

根據JGJ 55-2011《普通混凝土配合比設計規程》表5.4.2的要求，以及JTG/T F50-2011《公路橋涵施工技術規范》中對水下混凝土砂率的要求，同時考慮到破碎卵石的特點：破碎面相對人工碎石少，針片狀顆粒含量較高。選定砂率為

βs =43%

5）粗、細骨料用量確定

根據JGJ 55-2011《普通混凝土配合比設計規程》公式5.5.1-1和公式5.5.1-2求得每立方米混凝土粗、細骨料用量。選定混凝土密度為2450kg/m3

mb0 + mg0 + ms0+ mw0 =2450

βs = ms0/( mg0 + ms0)*100%

計算得出每立方米混凝土粗、細骨料用量為

mg0 =1066 ms0 =804

因此，得出樁基每立方米破碎卵石混凝土初步配合比為：mw0 ：mb0 ：mg0 ：ms0：ma0 =201：379：1066：804：3.79，粗骨料摻配比例為10-20mm：5-10mm=70:30，外加劑摻量1.0%

按以上比例試配混凝土，并檢測混凝土拌合物的工作性能：坍落度190mm、保水性良好、粘聚性良好，工作性能滿足施工要求。如下圖

坍落度190mm

混凝土拌合物粘聚性良好

骨料被水泥砂漿包裹充分

在用水量保持不變的前提下，以如上所述的水膠比為基準，較試拌水膠比的相加減0.05%，三個水膠比，砂率相應較試拌砂率增加和減少1%，試拌三組混凝土拌合物，并分別制作兩組150*150*150的標準試塊，試驗得到3組試塊28d強度為

以上表的數據，繪制水膠比和強度的關系曲線圖，確定出略大于配置強度的水膠比為W/B=0.54，砂率為43%，最終確定每立方米混凝土各材料用量（kg）為：

mw0 ：mb0 ：mg0 ：ms0：ma0 =201：372：1070：807：3.792，粗骨料摻配比例為10-20mm：5-10mm=70:30，外加劑摻量1.0%

以上配合比試拌，拌合物的實測密度為2445kg/m3 ，則

（2450-2445）/2450=0.2%

二、混凝土拌合物工作性能研究改善

卵石破碎石采用反擊破碎生產，所以卵石破碎石的比表面積較卵石的大，而且破碎石卵石破碎面多，內膜阻力大，但針片狀較卵石多，且水灰比相同、拌合工藝相同的情況下，破碎卵石混凝土較卵石混凝土的強度高35%左右。

影響混凝土工作性能的因素有很多。混凝土的工作性能包括保水性、粘聚性和流動性，這三者息息相關又相互矛盾。例如：當水灰比一定時，砂率過小，不能保證骨料之間的砂漿層，會降低混凝土的流動性，嚴重影響混凝土的粘聚性和保水性，容易造成離析、流漿現象；相反，砂率過大，比表面積增大，裹覆在骨料及砂周圍的起作用的水泥漿就會減少，使混凝土的流動性就會減小。所以，混凝土拌合物的和易性的調試，就是是三者達到最佳。

篇8

0.前言

在大體積混凝土施工準備過程中，混凝土原材料的選擇和配合比的確定十分重要，合理的選擇可有效地降低混凝土澆筑塊體因水泥水化熱引起的升溫，達到降低溫度應力和防止混凝土開裂的作用。同時在施工過程中對混凝土澆注體內的溫度進行嚴格控制，從而保證混凝土工程施工完畢后不出現質量問題。

1.配制大體積混凝土的原材料選擇

1.1水泥

配制混凝土所用的水泥，應符合現行的國家標準：《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(GB175-1999)、《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥》(GB1344-1999)。

當采用其他品種水泥時，其性能指標必須符合有關標準的要求。同時應優先采用水化熱低的礦渣水泥配制大體積混凝土，當混凝土的強度等級為C20及以上時，宜采用32.5MPa的礦渣硅酸鹽水泥;也可用42.5MPa水泥，但在用量上要加強控制。

對大體積混凝土所用的水泥，應進行水化熱測定，水泥水化熱的測定按現行國家標準《水泥水化熱實驗方法(直接法)》(GB/T2022-1980)配制，混凝土所用的水泥7d的水化熱宜不大于250kJ/kg。

1.2骨料

粗骨料種類應按基礎設計的要求確定，其質量應符合現行標準《普通混凝土用砂、石及檢驗方法標準》(JCJ52-2006)的規定外，其含泥量應不大于1.5%。

采用高爐重礦渣碎石作為粗骨料時，其質量應符合現行標準《混凝土用高爐重礦碴碎石技術條件》(YBJ20584)的規定，且含粉塵(粒徑小于0.08mm)量不應大于1.5%。

細骨料宜采用天然砂，其質量應符合現行標準《普通混凝土用砂、石及檢驗方法標準》(JGJ52-2006)的規定。也可以采用巖石破碎篩分后的產品，其質量與有害物質含量應符合現行標準《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》(JGJ52-2006)的有關規定。

1.3外加劑及混合料

混凝土中摻用的外加劑及混合料的品種和摻量，應通過實驗確定。

所用外加劑的質量應符合現行《混凝土外加劑質量標準》(GB8076-1997)的要求，混凝土外加劑的應用，應符合現行國家標準《混凝土外加劑應用技術規范》(GB50119-2003)的規定。

當混凝土摻入粉煤灰時，其質量應符合現行國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)的規定;其應用應符合部標《粉煤灰在混凝土和砂漿中應用技術規程》(JGJ28-86)的規定。

當使用其他材料作為混合料時，其質量和使用方法應符合有關標準的要求。

特別注意外加劑對收縮的影響。新型外加劑，不經工程試點取得成熟資料，建議不應大面積推廣。

2.混凝土配合比的確定

2.1大體積混凝土配合比的確定，在保證基礎工程設計所規定的強度、耐久性要求和滿足施工工藝要求的工藝特性的前提下，應遵循合理使用材料，減少水泥用量和降低混凝土的絕熱升溫的原則。

2.2大體積混凝土配合比的確定

混凝土配合比應通過計算和適配確定，對泵送混凝土尚應進行試泵送;混凝土配合比設計方法應按現行的《普通混凝土配合比設計技術規程》(JGJ55-2000)執行;混凝土的強度應符合國家現行的《混凝土強度檢驗評定標準》(GBJ107-87)的有關規定;在確定混凝土配合比時，尚應根據混凝土的絕熱溫升值，溫度及裂縫控制的要求提出必要的砂、石料和板或用水的降溫，入模溫度控制的技術措施。

3.大體積混凝土工程的溫度控制環節

大體積混凝土工程的溫控施工核心，是從大體積混凝土施工的各個環節控制混凝土澆筑塊體內部溫度及其變化，以達到控制混凝土澆筑塊體澆筑裂縫的目的。大體積混凝土配合比選擇時應考慮的是施工用混凝土配合比在滿足設計要求及施工工藝要求的前提下，應盡量減少水泥用量，以降低混凝土的絕熱溫升，這樣就可以使混凝土澆筑后的里外溫差和降溫速度控制的難度降低，也可以降低養護的費用。用降低水泥量的方法來降低混凝土的絕熱溫升值，這是大體積混凝土配合比選擇時所具有的特殊性。

4.結束語

大體積混凝土工程施工過程中，既要做好混凝土配合比的確定，又要選擇好原材料，同時也要做好大體積混凝土工程施工過程中的溫度控制，這樣才能有效保證大體積混凝土施工的工程質量要求。■

【參考文獻】

篇9

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

對于如何提高大體積混凝土的性能，在我國已經已經有不少學者和單位進行了相關研究，并且已經取得了一定的成效，比如機制砂對混凝土性能的影響，水灰比、混凝土級配等參數對混凝土的影響等等。本文通過混凝土配合比試驗，探究提高混凝土性能的方法。

1原材料的選用

本試驗采用華潤“平南”P·Ⅱ42.5級水泥；礦物摻合料采用江蘇諫壁電廠Ⅰ級F類粉煤灰和首鋼盾石磨細高爐礦渣粉；細骨料選用西江上游中砂；粗骨料選用新會自水帶5~20mm碎石(兩級配由5~10mm占25%，10~20mm占75%比例混合而成)；外加劑選用江蘇博特聚羧酸高性能減水劑；水選用日常飲用水。

2配合比計算與調整

2.1計算初步配合比

本工程混凝土設計強度等級為C45，屬于大體積混凝土；現場施工要求泵送，混凝土的坍落度控制在200±20 mm；28天氯離子擴散系數要求不大于6.5×10-12m2/s,抗滲等級要求不小于P10。

為了使混凝土的各項性能達到設計的要求，在設計混凝土配合比時，綜合考慮混凝土的和易性、強度、耐久性、經濟性等方面，按質量法設計混凝土配合比。

本試驗依據《普通混凝土配合比設計規程》(JGJ55-2011)、《公路橋涵施工技術規范》（JTG/TF50-2011 )等進行計算。

（1）混凝土配制強度（fcu，0)，δ值可以通過查表的方式獲得，考慮到本試驗的設計強度，δ取5.5MPa。

fcu，0＝fcu，k+1.645δ＝45+1.645×5.5＝54.0MPa

式中fcu，0為混凝土的配制強度（MPa），fcu，k為混凝土的設計齡期的標準強度值，δ為混凝土強度標準差。

（2）水膠比取值0.34，用水量mw0=150(kg/m3)

（3）膠凝材料用量mb0=150/0.34≈440(kg/m3)，其中

水泥占45%mc0=440×0.45=198(kg/m3)

粉煤灰摻量占25%=440×0.25=110(kg/m3)

礦粉摻量占30%msl0=4400.30=132(kg/m3)

（4）外加劑摻量為膠凝材料總量的1.0%

ma0=440×0.1=4.4(kg/m3)

（5）選定砂率 βs＝41%

（6）計算粗、細骨料用量

采用體積法計算混凝土配合比，含氣量a＝2.0%，砂率βs＝41%，粗、細骨料用量按公式（1）計算：

（1）

分別得出：細骨料用量ms0=736(kg/m3)

粗骨料用量mg0=1059(kg/m3)

其中10~20mm碎石占75%，mg0（大）＝794(kg/m3)

5~10mm 碎石占25%，mg0（小）＝265(kg/m3)

（6）混凝土初步配合比結果

mc0:mf0:msl0:ms0:mg0（大）:mg0（小）:mw0:ma0＝198:110:132:736:794:165:150:4.4

＝1:0.56:0.67:3.72:4.01:1.34:0.83:0.02

2.2混凝土配合比試配

按混凝土初步配合比進行試拌，試拌20L拌合物，測定坍落度為210mm，容重為2390kg/m3，混凝土拌合物性能符合設計和施工要求。

2.3混凝土配合比的調整

在試拌配合比的基礎上進行混凝土立方抗壓強度、氯離子擴散系數(快速氯離子遷移系數法)和抗水壓滲透等級試驗。采用三個不同的配合比，其中一個為試拌配合比，另外兩個配合比的水膠比較試拌配合比分別增加和減少0.02，用水量與試拌配合比保持相同，按三組配合比

分別拌制成型試件，按規定方法測定其立方體抗壓強度、氯離子擴散系數(快速氯離子遷移系數法)和抗水壓滲透等級，測試結果表1所示。

表1 混凝土性能測試結果

2.4混凝土配合比的確定

根據上面試驗得出的數據，選取抗壓強度、氯離子擴散系數(快速氯離子遷移系數法)和抗水壓滲透等級均滿足設計要求，且經濟性最好的混凝土配合比，如表2所示。

表2 選定的混凝土配合比單方用量（kg/m3）

2.5混凝土耐久性指標復核(計算值)

（1）水膠比為0.34，小于規定值0.40，符合設計要求;

（2）膠凝材料用量為440kg/m3，大于360kg/m3，小于450kg/m3，符合要求;

（3）混凝土堿含量計算如表3所示，為l.17kg/m3，小于3.0kg/m3，符合要求;

（4）混凝土氯離子含量計算如表4所示，為0.08kg/m3，占膠材用量的0.02%，小于規定值0.08%，符合要求;

（5）混凝土三氧化硫含量計算如表5所示，為11.50kg/m3，占膠材用量的2.61%，小于規定值4%，符合要求。

表3 混凝土堿含量計算

表4 混凝土氯離子含量計算

表5 混凝土三氧化硫含量計算

3試驗結論

在本次試驗中，我們對混凝土抗壓強度、氯離子擴散系數和抗水壓滲透等級分別作了測試，根據試驗數據我們選出了抗壓強度、氯離子擴散系數和抗水壓滲透等級均滿足設計要求的配比方案，并且也是最經濟的一種方案，試驗中各項目性能指標均符合設計要求，包括坍落度、密度及抗壓強度等指標均滿足了試驗目的，可以在工程應用中進行推廣。

附錄

配合比設計依據標準

[1]《普通混凝土配合比設計規程》(JGJ55-2011)

[2]《公路橋涵施工技術規范》(JTG/T F50-2011 )

[3]《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》(JTG E30-2005 )

[4]《普通混凝土力學性能試驗方法標準》(GB/T50081-2002)

篇10

一、前言

沉管法隧道施工質量控制的重點之一為管節預制施工，管節預制體積龐大，屬于大體積混凝土澆筑施工范疇。洲頭咀隧道工程沉管預制結構混凝土等級為C40，抗滲等級為S10，素混凝土重度為2.3t/m3±1.5%，混凝土結構不允許出現貫穿性裂縫，并要盡量避免表面裂縫，如果表面有裂縫，其寬度也需≤0.2mm，混凝土澆筑應在室外氣溫較低時進行，混凝土入倉溫度不應超過28℃，混凝土內外溫差不應超過20℃，對于側墻不宜超過15℃。

為了保證沉管混凝土的澆筑質量，主要采取以下三方面質量控制措施：

1、優化混凝土配合比；2澆筑與振搗措施；3養護措施。

三個措施中優化混凝土配合比這個措施的實踐效果比較好，通過對E1、E2管節混凝土的澆筑施工總結和結合港珠澳大橋沉管隧道管節預制的實踐經驗；洲頭咀隧道工程對原E1、E2管節預制的混凝土配合比提出了優化措施，在中交四航工程研究院有限公司的混凝土配合比優化研究報告和洲頭咀隧道沉管預制配合比調整專家評審會專家組的論證下，確定E3、E4管節預制采用新的混凝土配合比施工。

二、混凝土配合比的要求

本工程管節預制混凝土采用P.O42.5R水泥，水膠比不大于0.4；混凝土采用雙摻技術，摻粉煤灰和優質礦渣，粉煤灰為Ⅰ級灰，礦渣粉為S95級，混凝土采用泵送混凝土澆筑，E3管段共長79.5m，每個施工段14.74m，每個后澆筑帶長度為1.5m；E4-2管段共長85m，每個施工段15.9m，每個后澆筑帶長度為1.5m，E4-1管段共長3.5m，不分段一次性澆筑完成；在管節豎向方面分兩層進行澆筑，沉管總高度為9.68m，從下到上的分層高度分別為1.95m和7.73m。

三、采用優化混凝土配合比的管節施工質量分析

管節預制混凝土澆筑施工質量受多方面因素影響，包括原料、混凝土配合比、澆筑與振搗方法、養護和拆模時間。洲頭咀隧道工程沉管E1、E2與E3、E4預制在相同的澆筑、振搗與養護方法下和不同混凝土配合比的施工質量分析如下：

1、混凝土澆筑溫度

為真實地反映管節混凝土的溫控效果，在管節中隔墻、側墻和頂板布置溫度測點，每施工段布置四個斷面，分別設于中隔墻中心、上倒角中心、頂板中心、側墻中心位置處。測溫儀采用ST20型混凝土測溫儀，溫度傳感器采用熱敏電阻，所有測點均應編號，由專人負責測溫。測溫從混凝土澆筑后3小時開始，每4小時測定1次，顯示全部測點溫度，每天打印溫度參考數，著重觀察混凝土中心與表面及環境之間的溫差。混凝土澆筑后的5～8天，每8小時測一次，9～15天，每12小時測一次，待降溫結束后各部位溫差進入安全范圍（T≤15℃），可以解除各項溫控措施。以下為E1、E2管節和E3、E4管節混凝土澆筑測溫圖：

通過在相同外環境溫度和拌合物入模溫度的情況下，對混凝土澆筑過程的測溫數據分析，E1、E2管節的混凝土內部最高溫度產生在側墻與頂板的上倒角處，這里是混凝土澆筑厚度最厚的部位，溫度擴散較慢，水化熱作用升溫最高的時間在第3天和第4天，最高溫度達到60.2℃；E3、E4管節的混凝土內部最高溫度產生在側墻中心位置，最高溫度為45.5℃。從兩組不同配合比混凝土澆筑施工的溫度變化圖來看，采用原配合比施工的管節混凝土溫度變化曲線圖形狀較陡，峰值較大，與外界環境溫差較大，在降溫的過程中對混凝土產生較大的溫度拉應力，是混凝土產生裂縫的主要原因；采用優化配合比施工的管節混凝土溫度變化曲線圖形狀平緩，峰值較小，與外界環境溫差較小，溫度應力不超過混凝土的抗拉強度，固混凝土產生的裂縫大大減少。

2、外觀質量

主要通過對比管節E1、E2與E3、E4預制達到設計強度后經過一個半月時間左右的外觀檢測情況進行分析；管節混凝土的外觀檢測包括裂縫檢測、混凝土麻面和砂斑現象。E1管節預制共發現66條裂縫，裂縫寬度在0.04～0.15mm之間，裂縫長度在0.95～7m之間，局部位置出現麻面和砂斑現象；裂縫寬度未超過設計要求0.2mm，未發現有貫穿性裂縫。E2管節預制共發現35條裂縫，裂縫寬度在0.1～0.15mm之間，裂縫長度在0.5～7.6m之間，局部位置出現麻面和砂斑現象；裂縫寬度未超過設計要求0.2mm，未發現有貫穿性裂縫。E3管節預制共發現2條裂縫，裂縫寬度均為0.55mm，裂縫長度分別為2.1m和2.46m，局部位置出現麻面和砂斑現象；裂縫寬度未超過設計要求0.2mm，未發現有貫穿性裂縫。E4管節預制未發現有裂縫，局部位置出現麻面和砂斑現象。

在第三方檢測機構的外觀檢測數據分析下，采用優化配合比施工的E3、E4管節施工裂縫明顯減少，混凝土由溫差產生的裂縫有較大改觀。

3、混凝土強度

混凝土的強度是決定一個結構成敗的關鍵，混凝土配合比的優化設計最終目的也是要滿足結構設計強度要求。減少水泥用量對混凝土的強度影響很大，在減少水泥用量的情況下必須按照《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55-2011適量增加其他活性膠凝材料的用量，保持水膠比不變。

洲頭咀隧道沉管預制混凝土抗壓強度按照國家標準《混凝土強度檢驗評定標準》GB-T50107進行強度統計評定，評定情況如下表：

根據統計分析表的分析情況，采用優化配合比施工的混凝土達到設計強度要求，抗壓強度標準差和變異系數均小于采用原來配合比施工的混凝土，說明優化混凝土配合比設計對混凝土的強度穩定性不會發生較大波動影響。

結語

在總結原E1、E2沉管預制混凝土施工的質量情況下，通過混凝土配合比優化研究總結和參考港珠澳大橋沉管預制施工成功例子的前提下，對E3、E4沉管預制進行混凝土配合比優化是可行的，在E3、E4沉管預制施工后質量情況分析來看，混凝土配合比優化對控制大體積混凝土裂縫出現是有效的，方法是可的行、結論是可信的，可以作為以后沉管隧道預制施工混凝土配合比調整的參考。

參考文獻：

[1] JGJ55-2011. 普通混凝土配合比設計規程。