混凝土配合比設計范文

導語：如何才能寫好一篇混凝土配合比設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】公路隧道泵送混凝土配合比設計

Abstract: Pump concrete mix design of II section of6# highway is introduced in this paper.

Key words: highway tunnel; pump concrete; mix design

中圖分類號：TJ414.+3文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

l概述

兩河口水電站交通工程【6#公路】Ⅱ標段，是電站樞紐工程區右岸中、高程開挖及填筑的主通道、大壩樞紐右岸上下游連接通道及后期過壩主要交通干道，同時也是電站庫區復建公路的一部分。

6#公路II標公路等級為礦山三級公路，襯砌采用泵送混凝土，混凝土的等級根據圍巖類別不同分別采用C20、C25兩個等級的混凝土，混凝土的澆筑方式為泵送混凝土，運輸方式為混凝土罐車，混凝土最大運距為2KM考慮。

一、設計內容：

C20泵送混凝土配合比設計，現場施工要求坍落度為140~160mm,采用罐車運輸，機械振搗。

二、設計依據：

JGJ55-2000(普通混凝土配合比設計規程)

GB 175-2007（通用硅酸鹽水泥）

GB/T 14685-2001（建設用卵石、碎石）

GB/T 14684-2001（建設用砂）

GB/T 1346-2001（水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法）

GB/T50080-2002（普通混凝土拌合物性能試驗方法標準）

JTG E42-2005（公路工程集料試驗規程）

JTG E30-2005（公路工程水泥及水泥 混凝土試驗規程）

三、原材料檢測：

1、水泥：水泥為四川省皓宇水泥有限公司生產的峨塔P.O42.5R水泥 ，其物理力學性能見表1

水泥物理力學性能試驗表1

以上檢測指標均符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）P.O42.5R標準要求。

2、砂石骨料

混凝土配合比骨料采用中水十二局6#公路II標無名溝砂石料場生產的人工砂、碎石，骨料物理性能見表2，砂子與粗骨料顆粒級配見表3、4

砂、石骨料物理性能檢測結果表2

砂子顆粒級配表3

由表3檢測結果：該機制砂符合GB/14684-2001規范的粗砂要求。

粗骨料顆粒級配表4

由表4檢測結果：該碎石符合GB/14685-2001規范的要求。

3、拌合用水

四、C20混凝土配合比設計過程：

1、確定試配強度：

按保證率為P=95%，取系數為1.645，查表C20取σ=5.0MPa，故配制強度為：

fcu,o≥ fcu,k+1.645σ=20+1.645×5=28.2MPa

2、水灰比的確定：

W/C=（aa×fce）÷(fcu,o+ aa×ab×fce）

=(0.46×42.5) ÷(28.2+0.46×0.07×42.5)=0.66

根據試驗確定水灰比取0.57。

3、用水量、水泥用量的確定：

該配合比所用碎石最大粒徑為31.5mm，根據《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55-2000查表得用水量為220kg/m3,經試驗得出高效減水劑的減水率為15%，由此混凝土的用水量為：

mwa=mw0(1-β)=220*0.85=187kg/m3

根據試驗確定實際用水量為182

根據用水量確定水泥用量為:

mco=mwo/（W/C）=182/0.57=319kg/m3

4、混凝土外加劑摻量選用1%

減水劑摻量：319×1%=3.19kg/m3

5、選定砂率：

根據《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55-2000選定砂率為43%。

6、骨料用量的確定：

假定容重為2400kg/m3

骨料重量為：2400- mco- mwo=2400-319-182=1899kg/m3

細骨料為1899×0.43=817kg/m3

粗骨料為1899-817=1082kg/m3

7、基準配合比為：

水泥：細骨料：粗骨料：水=319:817:1082:182

=1.00:2.56:3.39:0.57

8、配合比的調整與試配：

⑴、經實際試拌確定基準配合比為：

水泥：細骨料：粗骨料：水 =319:817:1082:182

=1.00:2.56:3.39:0.57

⑵、根據基準配合比為基礎上下浮動0.05的水灰比，砂率分別增加和減少1%得到另兩個參考配合比，以此三個配合比經試拌并成型7d及28d試件，其容重以及抗壓強度等試驗結果詳見下表：

五、結論

通過以上試驗，根據工作性能與經濟性比較，確定配合比2為最終選定配合比，附表一：

附表一：

混凝土配合比選定報告：

說明：1、該配合比骨料為中水十二局無名溝砂石料場生產的人工骨料，粗骨料為4.75~16mm和16~31.5mm粒徑的碎石。配合比中骨料用量為飽和面干狀態的重量，實際施工中應測定骨料含水后調整其用量。

2、為保證泵送混凝土在施工中的質量，嚴格按照JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》執行。

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關鍵詞：水泥混凝土；配合比設計；原材料

1、前言

水泥混凝土簡稱為“砼”：是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料；與水（加或不加外加劑和摻合料）按一定比例配合，經攪拌、成型、養護而得的水泥混凝土，也稱普通混凝土，它廣泛應用于土木工程。我們通過科學的進行配合比設計通常需要達到的要求主要有對設計強度的要求、對工程的耐久性的要求、施工難易程度的和易性要求、對于隧道襯砌等部位的滲透性要求等等，我們在設計中主要把各種材料的用量進行嚴格找我，便于達到設計要求的各種指標。本文就多水泥混凝土的配合比設計簡單的探討一下，與廣大的試驗同仁進行切磋。

2、對水泥混凝土配合比造成影響的因素

2.1 水泥混凝土的強度及和耐久性是所有土木工程行業單位最為重視的兩個指標，各施工單位在材料選擇上就對混凝土的強度給予了足夠的重視，但對于其它象裂縫、變形腐蝕等相關指標則忽略了重要性。當處于一些特殊環境下時，混凝土的性能則會受到時間推移的影響，出現了裂紋、變形、腐蝕等諸多問題，這些現象主要是設計者在混凝土配合比設計環節里沒有對耐久性給予足夠的重視，因而導致混凝土結構受到破壞。對混凝土材料的配合比進行設計時，不管混凝土自身的指標情況，都必須要重點分析其耐久性需要，以科學設計水灰比和水泥用量值。

2.2 水灰比；水灰比是配合比設計中的重要參數，主要是水和水泥兩者的比例大小。水和水泥在拌和之后則是水泥漿，運用于混凝土里具備膠結性能。水泥、水發生作用后則出現硬度大的水泥石，將碎石、砂子膠結之后則強度大增。從實踐結果看，不管是28天抗折強度還是抗壓強度，水灰比都能給混凝土強度造成很大的作用，水灰比對水泥漿的稠度有決定作用。水灰比小，水泥漿較稠，而混凝土拌和物的流動性小。若水灰比小到一定程度時，當施工方式不合理時則無法確保密實成型，導致構件形成蜂窩、麻面等問題，對混凝土質量很不利；而水灰比大，水泥漿稀，混凝土拌和物的流動性更大，而粘聚性和保水性則更差。若水灰比大到一定程度時，則會出現離析、泌水等問題，構件在水分蒸發結束后則會出現連通的空隙，大大降低了混凝土內部強度。設計過程中還需要注意混凝土的和易性，對水灰比進行嚴格控制。

2.3 砂率；砂率主要是在混凝土中，所含砂的重量與砂、石總質量之間的百分比。砂率的大小情況常常會造成集料的空隙率、總表面狀態的改變，混凝土拌和物的使用性能也會相應的改變。砂率對于混凝土設計過程，是必須要考慮的重點參數。若砂率較大，則集料的空隙率和總表面積也會相應變大，要求填充和膠結的水泥漿則變得更多，混凝土拌和物會變得干燥，流動性減弱，導致水泥過多的浪費。而砂率較小時，盡管集料的表面積變小，卻因為砂漿量達不到標準，而難以在粗集料的附近建立起需要的砂漿層來進行，由此降低了混凝土拌和物的流動性。但最大的影響在于，會削弱了混凝土拌和物的粘聚性和保水性，造成粗澀、水泥漿流失等問題，增加了施工作業的難度。

2.4 集灰比；集灰比是影響混凝土強度性能的另外一個重要因素，當混凝土強度大時其影響力更加顯著。在水灰比相同情況下，混凝土隨集灰比的變大而變大，其和集料數量、集料吸收的水分量等變大有關，與混凝土內部孔隙總體積、實際水灰比等變小有關。當集灰比變大到一定程度時，水泥膠結、集料造成的影響則尤為顯著。此外，砂子、碎石的選用給混凝土配合比的影響也要重視，在設計過程中要對碎石的粒徑和砂子的含泥量嚴格把握。結合原材料性能、混凝土技術等進行科學設計，并且通過試驗室的試配之后，確保達到工程標準需要再投入使用，以確?；炷列阅苓_標。

3、設計水泥混凝土配合比的措施

級配骨料的級配主要是指混凝土集料中不同粒徑顆粒的布置，結合篩分法獲得的不同粒徑骨料分布的曲線則稱之為“級配曲線”。要想確保粗骨料級配達到工程標準，且避免級配變化過大，在工程上或碎石場通常要將骨料劃分為4.75～19mm、19～37.5mm的骨料組結構。而因為摻配比例存在差異，其給混凝土和易性和漿骨比會帶來不同的作用。因而，需要對兩種骨料集合適當的摻配比例實施摻配，且通過相關試驗來保證性能達標。

4、原材料控制指標

4.1 水泥；（1） 凝結時間（2）強度（3）體積安定性（4）細度 （5）水化熱（6）燒矢量（7）不溶物

4.2 粗骨料：（1）顆粒級配（2）針、片狀顆粒含量（3）含泥量 （4）泥塊含量（5）粗骨料強度 （6）堅固性 （7）有害物質含量 （8）粗骨料堿活性

4.3 細骨料質量指標：（1）砂的細度模數與顆粒級配（2）含泥量與泥塊含量（3）堅固性（4）有害物質（5）堿活性（6）氯離子含量

4.4 水質量指標；凡是符合國家標準的生活飲用水都可作為混凝土拌合用水。對于地表水與地下水、再生水、海水、飲用水認為性質可疑的水，都必須經過檢驗后方可使用。 拌合水應不影響混凝土的和易性與凝結；不影響混凝土強度的發展；不降低混凝土的耐久性；不加快鋼筋的銹蝕及導致預應力鋼筋的脆斷；不污染混凝土表面。

4.5 外加劑質量要求；外加劑進場時應有質量證明文件。對進場外加劑應按批進行復驗，復驗項目應符合GB50119《混凝土外加劑應用技術規范》等國家現行標準的規定，復驗合格后方可使用

5、結束語

經過本次對混凝土配合比設計的研究，密實型水泥混凝土的性能好、強度大，能夠不斷提升混凝土構件質量，延長混凝土材料的使用壽命，在工程施工中需積極采用。

參考文獻：

[1]《公路水泥混凝土路面施工技術規范》（JTG F30-2003），人民交通出版社，2006年.

[2]《公路工程質量檢驗評定標準》（JTG F80/1-2004），人民交通出版社?，2008年.

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關鍵詞：混凝土，配合比設計，影響因素

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

中圖分類號：TU37文獻標識碼：A 文章編號：

水泥混凝土由于具有強度高、原材料儲量大、可塑性能優異、成本低廉，在公路工程中起著極其重要的作用，是現代應用最廣泛的建筑材料。它是由水泥、砂、石、添加劑、外加劑和適量水混合逐漸硬化形成的人工石材，因此原材料的種類、性質和用量等因素直接關系到混凝土的質量、成本和性能，進而關系到水泥混凝土結構物的品質、造價和壽命，但是現有水泥混凝土配合比設計存在經驗成分較多，應用中不宜量化控制的問題，這就限制了此類結構的推廣及應用。因此如何準確確定組成材料及其用量，使其滿足工作性、強度和耐久性要求是關鍵所在。

1 水泥混凝土面臨的問題

(1）混凝土品種增多，出現了高性能混凝土、輕骨料混凝土、纖維混凝土、防水混凝土、加氣混凝土、低溫混凝土、泵送混凝土和噴射混凝土等。近年來，不同性能混凝土的研究和應用日益受到人們重視。坍落度滿足要求，且粘聚性和保水性良好。

(2）混凝土的成分更加豐富，粉煤灰及其他摻合料和外加劑等被廣泛使用到混凝土的配制中，使混凝土的應用更加廣泛。

(3）混凝土需要滿足的性能指標提高，從單一的強度指標擴展到若干齡期的強度、工作性能和耐久性能等多項指標。

(4）對結構物壽命的要求延長。工程實踐證明，在正常使用條件下普通混凝土的使用期限可達50年～100年；而在惡劣環境條件下經十幾年或更短時間就遭到嚴重破壞，需要修補，甚至更新重建。高性能混凝土的耐久性應從目前50年～100年的使用期限，提高到500年～l000年，且具有廣泛的環境適應性。

(5）施工工藝多樣化。水泥混凝土面層可以采用多種施工方法進行鋪筑：小型機具攤鋪和振實；軌道式攤鋪機攤鋪和振實，配以其他工序的配套機械；滑模式攤鋪機攤鋪和振實，配以其他工序的配套機械；平地機攤鋪和振動壓路機碾壓，配以其他小型機具；瀝青混合料攤鋪機攤鋪和初步壓實，壓路機碾壓配以其他機具和機械。

2 水泥混凝土配合比設計注意事項

隨著現代建筑工程技術要求的提高，水泥混凝土配合比設計的指導思想應從強度設計向多種性能設計轉化，從可行性設計向優化設計轉化。合理的材料配合比設計應該在符合相關規范給出的包括強度、耐久性、均勻性、和易性、滲透性和經濟性等要求的前提下，確定各種成分的用量，獲得最經濟和適用的混凝土。配合比設計中主要考慮的因素有：

(1）水灰比有關水灰比、水泥品種、外加劑、粗集料級配等因素對路面混凝土性能影響的試驗表明，無論28d抗折強度還是抗壓強度，上述因素的主次為：水灰比一水泥品種一外加劑一粗集料級配。由此可見，水灰比對路面強度的影響是很大的。水灰比過大，多余水在硬化后的混凝土中形成氣孔，減小了混凝土抵抗荷載作用的有效斷面，在孔隙周圍產生應力集中。水灰比愈小，水泥混凝土的強度也愈高，因此在滿足和易性要求的前提下，應盡可能采用小的水灰比。此外，路面混凝土水灰比大小還應考慮道路等級、氣候因素等。

(2）砂率其大小主要影響混凝土的稠度，在水灰比低時這種影響表現得比較遲鈍，但砂率的改變會使混凝土的空隙率和集料的總表面積有顯著改變，直接影響硬化混凝土的品質。砂率過大，在水泥漿用量不變的情況下，會使混凝土的水泥漿顯得過少，成型的路面表現砂漿層過厚，對耐磨耗、減少收縮不利。另外，從混凝土抗斷裂的角度考慮，砂漿也不宜過大。試驗表明，混凝土的抗裂能力隨粗集料的增加而增加，因此在正常砂率的基礎上，適當減少砂率，增加粗集料用量，對提高路面混凝土的抗折性能是必要的。

(3）集灰比對混凝土強度的影響在混凝土強度較高時表現得較明顯，當水灰比相同時，混凝土隨集灰比的增長呈增長趨勢，這與集料數量增大、集料吸收的水分量增大、實際水灰比變小有關，與混凝土內部孔隙總體積減少有關，還與較高標號混凝土水泥用量較大有關。在適當增大集灰比后，水泥膠結作用和集料的連鎖作用得到了充分的發揮。

提高路面混凝土性能的核心在于提高集料與砂漿界面的粘結強度，這可以通過合理選擇原材料和正確的配合比設計來實現。選用道路水泥或C3S和C4AF含量高的其他水泥品種；選用細度模數大，耐磨性好的細集料；巖石品種是選擇粗集料的關鍵，應綜合考慮巖石的物理力學性能，通過比較試驗確定；配合比設計采用合適的水灰比、砂率及集灰比至關重要，也應盡量通過比較試驗確定。

結論:

合理的配合比設計應該在符合相關規范給出的包括強度、耐久性、均勻性、和易性、滲透性和經濟性等要求的前提下，確定各種成分的用量，獲得最經濟和適用的混凝土。要對水泥混凝土路面配合比設計深入系統的研究，使混凝土配合比設計體系更加科學合理、方便快捷，從而推動水泥混凝土科學的發展。

參考文獻：

[1] 敖卓炳，黎駿昭，水泥混凝土配合比設計方法研究[J]. 中華民居 2011.12.

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【關鍵詞】瀝青混凝土；配合比；設計方法；過程控制

【引言】瀝青混凝土路面是我國目前使用形式最多的一種路面，基于其自身多方面的優點，其造價也比較高，占據了整個路面造價的40%左右。也正是由于其技術要求復雜、造價高、高強度使用的特點，要想其長期有效使用，就必須從設計、施工等多方面來進行控制。本文重點從瀝青混凝土的配合比設計方面來進行分析，找出合理的設計方法，并分析其控制要點，希望能對瀝青混凝土的質量控制和有效使用起到一定的借鑒作用。

一、瀝青混凝土配合比的要求

1、高溫穩定性

由于瀝青在高溫狀態下，程流體狀，與其他骨料的粘結強度和程度都變低了。為防止在車輛行駛過程中，造成路面的起拱、移動和車輛痕跡等問題，就要求瀝青混凝土路面具有較強的高溫穩定性。

2、低溫抗裂性

瀝青在低溫狀態的時候可以與其他骨料很好的粘結，但是膨脹能力明顯變低，變得非常的脆，在承受外部荷載的時候，這部分應力不能及時的抵消，如果外部剪切力大于瀝青內部的粘結應力的時候，就會發生拉伸破壞，造成路面開裂。因此要求瀝青混凝土路面具有低溫抗裂性。

3、耐疲勞性能

瀝青混凝土路面是長時間的高負荷運行，且運行的期限有幾十年。在車輛長期行駛過程中，路面應力處于長期變化的狀態，路基和路面結構強度不變低。如果在某個時間段，外部荷載大于結構內部拉結應力，就會造成路面的破壞。因此要求瀝青混凝土路面具有較高的耐疲勞性能。

二、瀝青混凝土配合比設計方法

根據道路等級和設計荷載，首先確定瀝青混凝土的強度。然后查閱相關設計規范，來配置瀝青含量、粗細骨料的選型、摻和料的類型等。并結合實際操作經驗和當地地質、氣候情況等，綜合確定各種配合比例，進行試驗，達到最優配合比。

三、瀝青混凝土路面的原材料控制原則

瀝青混凝土主要的組成原材料為瀝青、粗集料、細集料、填充料等。作為瀝青路面的建設單位，在進行配比設計的時候，應該在滿足設計荷載和各方面技術性能指標的前提下，盡量做到經濟合理和環保，具體各方面要求如下：

1、瀝青的選擇

瀝青是瀝青混凝土中的主要材料，其具備著粘結粗細集料和增加耐磨的雙重性能。因此在選擇瀝青的時候，應該根據設計路段的等級、地基基礎的承載能力、使用強度等因素來選擇，同時還要結合當地的環境氣候和溫度變化情況實際選擇瀝青的品質。保證瀝青混凝土的抗滲、耐磨、耐高低溫性能可以滿足當地的情況。

2、粗集料的選擇

2.1瀝青里面的強度很大一部分來源于粗集料之間的拉結應力和相互摩擦力。當瀝青混凝土路面被上部強大的壓路機荷載作用擠壓下，集料之間會被牢固的加壓在一起，形成強大的內部連接應力，來提高整體的穩定性。因此骨料必須具有較高的抗壓強度，否則被壓碎了就達不到效果。設計的時候應該根據公路等級和使用頻率等參數具體計算，并且設計圖中明確粗骨料的粒徑。

2. 2瀝青自身帶有弱酸性，因此它可以與堿性石材較好的粘結。但是我們知道堿性石材容易變形和腐蝕，酸性石材的化學性能則比堿性石材好得多。因此通常應該選擇酸性石材作為瀝青混凝土的配比骨料，并加入適量的外加劑，來提高瀝青與石材的抗腐蝕性能。

3、細集料的選擇

細集料通常指直徑小于2.36mm的砂石或砂等，它起到調節瀝青混凝土的柔度及和易性。但是不可摻入過多，否則會影響路面的強度。

4、填充料的選擇

填充料是在瀝青混凝土中改善整體的和易性和抗滲性能的材料。它可以起到一定的瀝青的粘結性能，同時減少部分細骨料的使用，結合實際需要來改善其相關性能的作用。常見的如細磨石灰粉、消石灰、粉煤灰水泥等。

四、目標配合比的設計

在進行大批量的生產之前，應該由專業設計單位，對瀝青混凝土的各材料配比進行驗算。驗算的依據是國家和當地的一些標準和規范，如《公路瀝青路面設計規范》JTG D50-2006。

設計之前，應該充分了解本道路設計等級和使用強度，以確定其需要承載的荷載力來進行基本的受力分析，確定積配的標準。參照相關規范后，進行樣品的配比。配置完成后，應該對樣品進行其密度、強度、抗滲性能、瀝青流度等基本測試，保證各項指標可以滿足設計瀝青混凝土的技術指標要求。并結合測試情況，不斷進行調整，達到最優最經濟的配合比，再進行批量的生產。

五、生產配合比的設計

生產配合比與目標配合比有一定的區別。其是在生產基地進行大批量的生產，其投料的時間和比例不可能完全按照實驗的數據來進行。因此需要在實際生產之前，根據目標設計比值來進行檢驗，結合實際情況來進行調整。

如在投料過程中，對于粗骨料的篩選，其粒徑不可能完全保證在設計的大小范圍內；再如粗細骨料的混合程度，也無法達到設計實驗時候的要求。所以結合現場實際情況，應該在目標設計值的基礎上再進行適當的調整，做到設計與生產實際相結合，形成更進一步的優化設計目標。

六、配合比是否合理的驗證

生產完成之后，需要對瀝青混凝土的各項性能進行驗證。主要驗證其抗滲性能、強度、密度、耐高低溫變化性能。在實際攤鋪到路面上后，應該對其抗壓能力、彎程值、耐摩擦性能等指標進行試驗，確保生產配合比滿足各項指標的要求。一旦發現有異常情況，應該及時分析原因，并對生產的配合比進行適當調整。

七、在進行配合比設計的時候應注意的問題

1、一定要先進行目標設計配合比的試驗，再進行實際的生產配合比選定。如果少了任何一道，都有可能造成其性能指標達不到設計要求，造成大量的返工和經濟浪費。

2、在攪拌的過程中，要按照配合實驗提供的數據，控制好其他骨料的比例和加入時間、攪拌時間及溫度控制等，整個過程必須有專業技術人員監督和管理。。

【結語】道路是我們生活的必需品，也是國家經濟建設的重要工具。因此，各參建方應該從設計、施工、管理等多方面加強控制，做好瀝青混凝土配合比的設計，既是質量保障的前提，也是節約成本、保護環境的重要舉措。

【參考文獻】

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昌都瀾滄江大橋是昌都市首座鋼管混凝土拱橋，此橋建成后將極大緩解昌都市目前繁重的交通量，對河兩岸居民出行提供很大方便。鑒于此橋承擔繁重的交通量，對鋼管拱內混凝土強度與密實度要求非常高，在頂升過程中容易出現問題，在國內一般都是單動力注漿地泵，容易注漿失敗。為解決此問題，我們采用兩臺220雙動力注漿地泵兩邊分級加壓注漿，并增加多個排氣孔以便混凝土順利注漿完成。

1、工程概況

昌都瀾滄江大橋是跨扎曲河連接昌都市區與317國道的工程。該橋為凈跨125m、矢凈31.5m中承式鋼管混凝土拱橋，主拱是啞鈴型拱肋，上下弦各是壁厚20mm、直徑950mm的鋼管，為大跨度、薄壁鋼管拱橋。鋼管拱肋內灌C50微膨脹混凝土，全橋鋼管拱混凝土總用量約600m3。該橋鋼管拱肋設有內法蘭盤，所以對混凝土的彈性模量值和流動性要求很高?；炷敛捎玫乇盟晚斏┕しㄊ┕?，具有泵送高度高，距離長，阻力大，施工時間長等特點。

2、對混凝土的技術性能要求

鋼管混凝土拱橋的主要承重結構就是鋼管混凝土拱肋，所以在設計鋼管混凝土的配合比時應綜合考慮很多因素，比如初凝時間、微膨脹、可泵性、早強及較低的混凝土含氣體量和高彈性模量等。對混凝土的技術性能具體要求如下：①合適的膨脹性能和自密實以及初凝時間；②較高的彈性模量，28d抗壓彈性模量大于4.0×104MPa；③混凝土的早期強度高，混凝土3d抗壓強度大于等于40MPa；④良好的可泵性：即坍落度大、不離析、不泌水、和易性好、自密實，確保各項參數都符合相關要求。

3、C50微膨脹鋼管混凝土配合比設計及性能

①在制備鋼管混凝土的過程中，需注意外加劑的引氣體積分數，因為該因素和鋼管壁與混凝土的粘結有著直接的關系。其影響主要體現在若摻入較大的外加劑引氣體積分數，那么引入混凝土中的氣體體積分數也會隨之增大，如此一來，在施工的過程中，很容易造成鋼管壁與混凝土脫粘，導致施工事故。通常鋼管拱橋鋼管混凝土泵送頂升施工泵送壓力是6～20MPa，有資料顯示，當鋼管混凝土的含氣體積分數為2.3%～3.0%時，在上述泵送壓力和混凝土的自重作用下，約有占混凝土體積0.05%的氣體富集在鋼管內壁處，會造成混凝土與鋼管內壁間形成寬0.11mm的圓環形間隙，面對這種形勢，要想混凝土不出現脫粘現象，必須保證核心混凝土的膨脹率＞2.5×104。而在鋼管拱的拱頂附近，必須十分注重混凝土重力沉降和泵送壓力等，因為在這些地方很容易出現吸附富集現象，造成混凝土的脫粘，不僅影響了混凝土的力學性能，也破壞了鋼管混凝土結構的整體性。另外，還有資料顯示，當核心混凝土含氣體積分數在1.8%時，在鋼管泵送頂升施工時產生的氣膜較小，混凝土的膨脹率2×104以上即可補償形成的氣膜間隙。因此，要想保證混凝土質量符合相關要求，需將外加劑的引氣體積分數控制在適當范圍內。②粉煤灰選擇Ⅰ級粉煤灰，需水體積分數小于95%。③水泥選擇P.O52.5普通硅酸鹽水泥。④膨脹劑選擇高能延遲膨脹劑。⑤細集料選擇中砂，要求其含泥量＜1.2%，細度模數2.6～3.0。⑥粗集料碎石，5～25mm連續級配，壓碎值＜10%，含針片狀質量分數＜10%，含泥質量分數＜1.0%。

4、C50鋼管混凝土的現場施工

①原材料準備：為確保混凝土質量，所有原材料包括級配添加劑等，必須滿足設計要求及配合比要求，且一次性準備到位，中途不得停料或換料，保證能一次性澆筑。②機械檢查：混凝土泵送前攪拌站輸送泵等設備全面檢修，確?；炷吝B續澆筑。③計算泵送壓力大小：用兩臺高壓混凝土泵在兩端拱腳同時澆筑，混凝土泵功率≥75kW，泵送壓力≥16Mpb（雙主動力90泵）為確?；炷烈淮涡詽仓鞣N設備均備用一套，泵送導管須固定牢固，可靠。④天氣選擇：夏季施工考慮到昌都日夜溫差對鋼管拱線形影響，高溫不利于混凝土頂升，施工時間應在上午十點前完成，并且應無雨，無風。⑤做好避免由于受力不均有可能會出現的橫向位移的應對措施，即在鋼管拱拱橋方向上下游各設兩道風纜繩，調整到拱軸線位置，鎖死鳳纜。⑥在拱肋兩個拱腳，拱頂，小里程拱腳至拱頂約2分之一處，大里程拱腳至拱頂2分之一處各設測量點，觀察混凝土頂升過程中的縱向及側向變化。⑦檢查導管及泵車各個部位接頭密封圈是否漏漿，漏氣。⑧清除所有與施工無關的異物，不僅可保證施工現場清潔，還可確保混凝土質量密實。⑨圖紙設計只有拱腳一個注漿口，頂部一個排氣口，為保連續頂升，為防止導管堵塞，外加1個備用注漿孔，一個排渣口，15m一道的小排氣孔。⑩泵送順序：第一次泵送頂升中兩邊頂升的混凝土高度不能高于一米。泵送鋼管拱上弦混凝土后需等到混凝土強度達到80%后方可泵送下弦，確保拱的受力均勻。輯訛輥拱肋吊裝完成后，鋼管拱自密實混凝土的工作順序：搭建工作平臺安裝泵壓設備安裝手動截止閥門壓清水斷開手動截止閥門—排污打開排氣孔壓砂漿泵混凝土超過澆筑口1m以后打開排渣口排出正?；炷梁箨P閉排渣口泵送混凝土且到3分之一時測量鋼管拱的變化量—泵混凝土泵滿后加壓出均勻的混凝土3分鐘后補壓兩次關閉手動截止閥門泵機減壓拆除導管清洗鋼管拱鋼管拱的降溫保護割除注漿孔用鐵板補上。注意：混凝土過法蘭盤和吊桿的時候安排人敲擊。

5、結束語

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關鍵詞： 耐久性； 氯離子滲透； 干縮； 抗裂

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?；炷僚浜媳仍O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

[1] 楊錢榮. 混凝土滲透性及引氣作用對耐久性的影響[J].同濟大學學報，2009，37（6）：744-748.

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關鍵詞：港口航道工程；混凝土；配合比設計

港口是十分重要的交通運輸樞紐，將水運與陸運有效結合，保證船舶停運以及進出的安全。航道是港灣等水域中保證船舶安全航行的重要通道。現如今我國的港口和航道建設不斷擴大，港口碼頭的專業化水平逐步提升，呈現出大型化的特點。港口航道建設的推進，使其質量要求也不斷提高，需要從設計環節開始提高重視，科學的設計混凝土配合比，提高混凝土的強度、耐久性，保證港口航道施工的質量以及經濟效益的順利實現。

1 港口航道工程施工的混凝土材料

混凝土的配合比其實就是在試配過程中使用實際的材料，配制出的混凝土拌合物需要滿足一定的施工條件，有較強的和易性，凝結速度也比較好。使得制作出的混凝土能夠滿足質量需要。配比設計需要合理，使用滿足要求的水泥、石、砂等，保證材料達到要求，混凝土配合比更加科學合理，達到設計驗收的標準。如果使用的材料不夠合理，存在質量問題，配合比就會出現誤差，使得混凝土的結構承載力受到影響，導致混凝土結構出現裂縫，影響工程建設的質量和安全性。

1.1 選擇水泥

在對混凝土配合時，可以使用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥等，[1]也可以使用其他水泥，但是需要保證水泥石滿足國家質量標準和要求的。普通硅酸鹽水泥與硅酸鹽水泥在配置時需要滿足抗凍的需要，對于不受凍地區海水環境的浪濺區，需要使用礦渣硅酸鹽水泥。在港口航道工程施工中，不可以使用火山灰質硅酸鹽水泥。

1.2 選擇粗骨料

混凝土的強度會在一定程度上受到粗骨料的形狀、大小、強度等方面的影響，需要使用比較堅硬的花崗巖、石灰石等碎石，需要保證最大的粒徑不能多于2cm。骨料的粒徑越大，混凝土強度會減小。主要是因為骨料的強度隨著尺寸的增大而降低，這是不均質材料共同的特點，小骨料的表面系數大，其與水泥將的粘結面積就會增大。

1.3 選擇細骨料

在挑選細骨料時，需要使用質地比較堅硬的，級配好的中砂，需要將細度模數控制在4.2-2.8之間，總而使混凝土流動性滿足需要。要避免混凝土的離析，迎適當的增加0.3mm以下的細骨料。[2]一般而言，要優先挑選中砂，若使用細砂，細度模數要大于2。細度模數大，水泥、水的用量都能蚣跎伲并且能夠使得水化熱減小，實現混凝土的收縮。

1.4 使用外加劑

使用外加劑時應滿足工程建設的實際需要，使用引氣劑、泵送劑等改善混凝土拌合物的物流變性能。使用帶有硬化性能的外加劑，使得混凝土的凝結時間得到調節，硬化性能的外加劑可以是緩凝劑、速凝劑等。使用膨脹劑、防水劑等使得混凝土的性能得以改善。

1.5 摻合料的選擇

在選擇摻合料時，應使用細摻料，并在其中加入一定數量的粉煤灰、硅粉等，使得混凝土的性能滿足需要。硅粉中的顆粒比較細，能夠很好地填充物質，保證混凝土孔結構的致密性，提高混凝土的強度，保持好的耐久性。

2 混凝土配合比設計

設計配合比時需要從混凝土的強度、耐久性等方面進行考慮，混凝土的配合比需要滿足設計強度等級，耐久性達到質量標準，使其更加經濟合理。

2.1 配置混凝土的強度

混凝土施工配制強度=混凝土的設計強度±1.645σ。如果混凝土強度的等級是C20或C25，強度標準差小于2.5MPa，[3]計算配置強度使用的混凝土立方體抗壓強度標準差是2.5MPa。若混凝土強度等級超過C30，其計算強度標準差不能多于3.0MPa，計算配制強度使用的混凝土立方體抗壓強度標準差是3.0MPa。

2.2 水灰比

選擇水灰比時需要注意混凝土強度和耐久性等需要。混凝土的適配強度=水泥強度×（灰水比-0.52）。從該公式可知，混凝土的強度與水泥強度之間是呈正比關系的，與水灰比是呈反比的。因此在明確水灰比時，注意到水灰比與混凝土的強度和水泥的強度之間是有關系的，與坍落度之間并沒有關系。求水灰比時，需要在水灰比與強度之間建立關系，依據坍落度使用施工材料，拌制混凝土拌合物，并繪制強度與水灰比之間的曲線。

2.3 混凝土砂率

粗集料和水泥用量相混合的材料，需要有自己最為合適的含砂率，在滿足和易性的同時，加入最少的水，選擇混凝土砂率時也需要依據單位實際需要確定。條件一致的情況下，要拌制混凝土拌合物明確坍落度，最佳砂率是坍落度最大時的拌和使用砂率。

2.4 明確水泥使用的數量

依據水灰比和最佳砂率，將不同水泥使用量的混凝土進行拌和，對其坍落度進行測量，繪制出坍落度和水泥使用量之間的曲線，依據曲線明確水泥使用的數量。如果混凝土有耐久性需要，在不加入減水劑的情況下，[4]明確水泥使用的數量，對于耐久性的大體積混凝土，要結合混凝土的耐久性以及減少水泥水化熱明確水泥用量。

2.5 砂石的使用數量

在計算混凝土中砂石的使用數量，需要使用體積法進行計算。

2.6 配合比的確定

結合使用材料的情況，坍落度等初步確定配合比，并對配合比進行復核?；炷僚浜媳鹊拇_定一般有三個環節，也就是最初的計算確定，調整試拌，然后最終確定配合比。通過這些環節，使得混凝土各組分的配合比達到最佳的效果。

混凝土配合比的確定對于混凝土質量的控制起到極為重要的作用，港口航道工程建設中，配合比的設計與確定是極為重要的，需要依據工程建設的實際情況、施工工藝、要求以及環境等明確混凝土的施工技術性能，依據不同的材料，使用比例等明確混凝土施工的技術性能。

3 結束語

我國的經濟發展離不開港口航道工程的建設，這是水運事業發展的重要樞紐與工具，因此需要提高對港口航道施工的質量。港口航道施工中，混凝土是極為重要的材料，港口航道施工的環境比較特殊，很多結構是位于地下的，混凝土結構會受到侵蝕以及各種應力的作用，使得使用性能受到影響。因此必須要提高混凝土的質量，做好混凝土配合比的設計，保證混凝土材料的整體質量，為港口航道施工奠定堅實的基礎，使得港口航道施工順利、安全推進，更好的為水運事業的推進提供保證。

參考文獻

[1]郭金泉.對港口與航道工程混凝土配合比設計和施工的探析[J].中國水運（下半月），2013，04：242-243.

[2]梁軍，李銀.關于港口、航道工程混凝土配合比設計的研究[J].中國水運（下半月），2014，04：317-318.

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【關鍵詞】高性能 混凝土 配合比 設計

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

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

一、高性能混凝土配合比設計原則

1、最優砂率原則

混凝土的砂石比通常用砂率來表示，砂率主要影響混凝土的工作性能。高性能混凝土由于采用低用水量，因此砂漿量需由增加砂率來補充。

2、最優漿集比原則

混凝土漿集比為水泥漿與集料的比例。HPC的特點是具有較好的工作性能，即要求具有較高的流動性，因此高性能混凝土要求有較大的膠凝材料總質量。但研究表明，混凝土會隨著膠凝材料用量的增加，彈性模量降低，收縮增加。因此，在高性能混凝土配合比設計中必須尋找最優的漿集比。試驗研究表明，當采用適宜的集料時，固體漿集體積比取34：60可以很好地解決混凝土強度、工作性和尺寸穩定性之間的矛盾，配制出理想的高性能混凝土。

3、高性能混凝土低水膠比原則

為達到HPC高耐久性的要求，必須要使所配置的高性能混凝土具有較低的滲透性，因此在高性能混凝土配置過程中水膠比一般在0．2―0．4之間，以保證混凝土具有足夠的密實度。在此基礎上通過混凝土強度調整水膠比，水膠比確定后，通過細摻量的摻加來保證混凝土的強度。

二、配制目標及其主要影響因素

1、耐久性

高性能混凝土配合比設計首先要保證其滿足耐久性要求，這與普通混凝土不同。耐久性要求包括抗滲性、抗凍性、抗化學侵蝕性、抗碳化性和體積穩定性以及堿一集料反應等。由于大多數造成混凝土劣化的原因都是有害介質通過水的侵入而發生的，所以混凝土抗滲性直接影響到混凝土的耐久性。

2、強度

混凝土的強度是其最基本的性能特征。高層建筑、大跨度橋梁等都對混凝土強度提出了更高的要求。一般認為，只要水膠比低于0．4，各種強度等級的混凝土都可做成高性能混凝土。影響強度的主要因素是水膠比和細礦物摻和料的用量。

3、工作性

高性能混凝土拌合物的工作性比強度還重要，是保證混凝土澆筑質量的關鍵。高性能混凝土拌合物具有高流動性(坍落度應不小于200mm)、可泵性，同時還應具有體積穩定、不離析、不泌水等特性。影響高性能混凝土拌合物的因素主要有水泥砂漿用量、集料級配、外加劑品種及用量等。

三、高性能混凝土配合比設計

1、原材料的選擇

高性能混凝土對原材料的要求較高，原材料較小的變化也會對高性能混凝土的質量造成比較大的波動，高性能混凝土對原材料的敏感性決定了在生產高性能混凝土時必需要對其原材料加以重點控制。當前，高性能混凝土一般由水泥、砂、石、水、外加劑再加上粉煤灰、礦粉、硅灰中的一種或幾種所組成，對高性能混凝土的原材料進行控制，主要是對這幾種原材料進行合理的選用和控制，使其能夠滿足工程的設計要求且能最大程度的降低工程的造價。

1）水泥。高性能混凝土采用的水泥一般選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。其要求各項指標均能滿足GB175-2007通用硅酸鹽水泥標準要求。同時應注意以下幾點：a、流動性好，需求量低。b、低的堿含量，恰當的顆粒級配。C、與外加劑的相容性。

2）礦物摻和料。礦物摻和料應選用品質穩定的產品。礦物摻和料的品種宜為粉煤灰、磨細礦渣粉或硅灰,均應符合相應的質量標準要求。

3）骨料。①、細骨料應選用級配合理、質地均勻堅固、吸水率低、空隙率小的天然潔凈中粗河砂，不得使用海砂；②、粗骨料應選用級配合理、粒形良好、質地均勻堅固、線脹系數小的潔凈碎石。高性能混凝土所用粗骨料應采用二級或多級配碎石混配而成，其要求各項指標均能滿足《混凝土工程施工質量驗收標準》。

4）外加劑。應采用減水率高、坍落度損失小、適量引氣、能明顯提高混凝土耐久性且質量穩定的產品，外加劑與水泥之間應具有良好的相容性。

2、高性能混凝土配合比設計技術措施

1）大量摻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漿粘度和顆粒之間的摩擦力降低，使水泥顆粒充分分散，在相同稠度下使混凝土用水量減少，提高其和易性。另一方面，由于粉煤灰顆粒較細，可以起到改善膠凝材料的顆粒級配的作用，使填充膠凝材料的空隙水量減少，因而也有效的降低了混凝土用水量。粉煤灰摻入高性能混凝土中，在早期基本不參與水化，而只起到填充作用，使混凝土獲得較好的工作性能，而后期大部分粉煤灰顆粒開始和水泥水化產物作用，形成大量的填充顆粒，使混凝土強度得以發展，內部結構不斷密實，從而有效的提高了混凝土的抗滲性。

2）采用復摻技術

“復摻”是指在混凝土中摻入兩種或兩種以上的細摻料?！皬蛽健崩玫幕瘜W機理是：粉煤灰的化學活性相對較低，它對混凝土早期強度影響較大，尤其是在摻量較高的情況下，影響更大。為了彌補這一缺陷，加人粉煤灰后再復合活性較高的超細礦渣粉，可提高火山灰效應，增加體系中微粒間的化學交互、誘導激發，從而提高粉體的化學活性。粉煤灰和礦渣粉復摻后，在混凝土強度上有一定互補，產生單一混合材所不具有的優良效果，發揮其更大的優勢?！皬蛽健绷虾蠡炷辆哂辛己玫墓ぷ餍阅芎湍途眯阅埽矣休^好的經濟效益。

3）限制堿含量防止混凝土堿骨料反應

為防止工程建成后發生堿骨料反應破壞而影響工程的耐久性，從長期耐久性考慮，除必須滿足混凝土設計規范中對水泥、粗骨料、細骨料、外加劑、拌和用水和混凝土中的堿總含量提出的限制要求外，還必須要求在混凝土配合比設計時進行總堿含量驗算，以控制混凝土中堿骨料反應，確保結構的耐久性。

3、高性能混凝土配合比設計的計算機化

高性能混凝土配合比不僅包括混凝土配合比設計，即各材料之間的相對比例，還包括混凝土配合比設計的計算機化。高性能混凝土配合比設計的計算機化是一個發展方向。高性能混凝土配合比設計的計算機化，可大大提高配合比設計的準確性、經濟性，而且，高性能混凝土中的組分多，生產過程中其質量的影響因素也多，有必要引入使用計算機的方法。正如美國著名混凝土專家SandorPopovics所說：“計算機以及摻有化學外加劑和礦物細摻料的現代混凝土的廣泛應用才是混凝土的未來” 。

目前，很多混凝土工作者圍繞計算機化試圖建立有關數學模型以及開發高性能混凝土配合比設計的軟件。在現階段急需做的工作是盡快建立原材料的數據庫，并逐漸擴展和擴大，建立可靠而易于操作的系統。

結語

總之，近年來，高性能混凝土的研究和應用日益受到人們的重視。作為一種現代混凝土，高性能混凝土在配制上的特點是低水膠比，選用優質原材料，并除水泥、水和集料外，必須摻加足夠數量的礦物細摻料和高效外加劑。

參考文獻

【1】張天一．高性能綠色混凝土的耐久性試驗研究【J】．水泥與混凝土.2009(4)：48-53．

【2】危加陽．以耐久性為目標設計高性能混凝土【J】．人民長江，2007(8)：178•180．

【3】崔東霞，秦鴻根，張云升，等．不同品種外加劑對混凝土耐久性的影響【J】．商品混凝土，2010(3)：51．55．

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關鍵詞：大體積混凝土；配合比；熱工分析；溫差控制

一、工程概況

湖州翰林世家1#地下室工程總建筑面積約為134989m2。地下兩層約29574m2，地上5棟高層約為105415m2，分為1#、2#、3#（33層）；7#、8#（29層）。1#2#3#樓地下室底板厚度為1600mm，7#8#樓底板厚為1400mm，電梯井四周2～3.6m范圍內底板厚度達3100mm，地下室底板面標高為-14.09m。底板混凝土設計等級為C35，抗滲等級為P8，補償收縮混凝土性能指標，水中14d限制膨脹率≥1.5×10-4。其中1#樓底板長71m，寬17.8m。

二、混凝土原材料的選擇

（一）水泥

采用湖州南方水泥有限公司生產的P.O 42.5級水泥，其主要性能指標見表1。

（二）粉煤灰

采用浙江省長興華興電力綜合利用有限公司的Ⅱ級粉煤灰，其主要性能指標見表2。

（三）砂

采用湖州安吉縣河砂，其主要性能指標見表3。

（四）碎石

采用湖州妙西碎石，其主要性能指標表見4。

（五）膨脹劑

采用武漢三源，其主要性能指標見表5。

（六）高效緩凝減水劑

采用湖州市建工加劑有限公司JG-J1B型減水劑，該減水劑具有高效減水，增強和改善混凝土和易性及可泵性。

三、 混凝土配合比設計及確定

根據《普通混凝土配合比設計規程》計算、試拌及調整確定基準配合比為：水泥：砂：石：水：膨脹劑=380：753：1040：175：30.4

（一）摻粉煤灰混凝土的配合比設計及配合比確定

隨著混凝土技術的發展與進步，尤其是泵送施工和高性能混凝土的開發應用，粉煤灰已成為泵送混凝土與高性能混凝土所必需的一種獨立組分和功能性材料。粉煤灰對提高混凝土強度、工作性、耐久性以及其他物理力學性能起到至關重要的作用；另一方面，相對于水泥而言，粉煤灰的早期水化活性較低，摻入粉煤灰可降低混凝土的絕熱溫升值，并推遲水化放熱峰的到來時間。因此結合本工程結構截面尺寸大、一次性澆搗混凝土方量大的特點，決定在混凝土中摻入粉煤灰等礦物摻合料來替代部分水泥。

1.摻粉煤灰混凝土的配合比計算

（1）在計算中采用超代法，超量系數K取1.2～1.7，即用粉煤灰取代部分水泥，超量部分取代等體積的砂，計算步驟如下：

根據基準混凝土計算出各種材料用量(Co、Wo、So、Go)、粉煤灰取代水泥率(f％)和超量系數(K)，對各種材料進行計算調整。

（2）粉煤灰取代水泥量(F)、總摻量(Ft)及超量部分重量(Fe)應按下式計算；

F=Co×f(%)

Ft=K×F

Fe=(K-1)×F

（3）水泥的重量：C= Co-F

（4）粉煤灰超量部分的體積應按下式計算，即在砂中扣除同體積的砂重，求出調整后的砂重(Se)：

Se= So-Fe/γf×γs

（5）超量取代粉煤灰的各種材料用量為：C、Ft 、Se、Wo、G。

2.水泥取代率相同，采用不同超量系數的對比試驗

在相同粉煤灰取代百分數下，隨著水灰比的降低，粉煤灰降低混凝土絕熱溫升值的能力減小。但是如果增加超量系數K，可增加單方混凝土粉煤灰用量，降低混凝土的絕熱溫升值，起到了大體積混凝土澆筑時，凝結硬化前期的水化熱釋放速度。試驗結果見表6。

從表6結果看出，編號2、3、4組配合比與基準配合比的強度對比，除7d強度略低于基準配合比外，28d強度基本接近，60d摻有粉煤灰的混凝土明顯比基準混凝土高。經分析，以編號2為例，28d強度比基準提高5%，60d強度比基準提高8.4%，另外可節約水泥20%。

3.摻粉煤灰混凝土配合比確定

試驗證明，粉煤灰混凝土在等稠度、等強度的情況下，混凝土的流動性、粘聚性、保水性都比基準混凝土有很大的改善。綜合設計要求和經濟合理考慮，確定地下室底板配合比為：水泥=302kg，粉煤灰=95kg，砂=735kg，碎石=1037kg，JG型外加劑=9.26kg，膨脹劑=24.16kg，水=175kg。

四、混凝土凝結硬化過程中溫度控制指標及強度評定結果

（一）溫度控制指標

澆筑完畢以后，根據預先埋設的測溫點，進行每天的溫度監測，監測結果如圖1。

（二）混凝土現場檢測結果

為了確?；炷临|量，在整個生產過程中，技術人員進行了跟蹤檢測，具體檢測結果如表7。

（三）強度評定結果

用該配合比成型20組，具體數據及評定結果如圖2、表8。

五、大積混凝土施工質量控制

（一）原材料品質

1.避免使用剛出廠的高溫水泥。

2.采用級配良好、含堿量低的砂石骨料；使用前進行沖洗，一方面使之降溫，另一方面降低其含泥量，以改善和易性和提高強度。

3.通過行之有效的試驗方法確定與水泥相適應的化學外加劑品種、類型、摻量。

（二）拌和物質量

拌和混凝土前應對計量設備進行計量檢定，誤差應嚴格控制在規定的范圍內。適當延長攪拌時間，使混凝土攪拌均勻，試驗室工作人員隨時檢查混凝土拌和料的和易性和坍落度，保證混凝土強度。

（三）施工澆筑質量

本工程有些結構部位的截面尺寸很大，不能在下層混凝土初凝前澆筑完成上層混凝土時，將工作區域合理分段或分塊跳倉施工，減小外部和內部約束，增加散熱面，可有效減小溫度和收縮應力，但對結構有一定影響的，必須經設計單位同意，連接面應符合后澆帶、施工縫或其他有關規定。

（四）其他控制措施

根據測得的混凝土溫度變化曲線，水化熱引起的溫度峰值，約在澆筑后的3天出現，故確定混凝土層施工周期以大于5天為宜。同時為了保證承臺的整體性，增強其抗剪能力，各層之間的接縫除嚴格按工藝要求沖洗外，還采取了如下兩項措施：

1.沿承臺的縱橫向每隔3.0m設置一條寬0.2m、深0.15m的剪力槽。

2.縱橫向每隔0.5m預埋一條￠20mm的剪力筋。

通過以上一系列行之有效的措施，保證了混凝土的坍落度和良好的和易性，混凝土強度全部符合要求?；炷翜y溫和仔細的裂縫觀測結果表明，混凝土溫度均處于安全合理的范圍，溫度梯度較小，而且未出現危害性裂縫。

六、結束語

應用“雙摻”技術及大量的對比試驗，解決了大體積混凝土在凝結硬化過程中，早期水化速度快、水化熱高，容易產生溫度裂縫的矛盾，延長了混凝土初凝及終凝的時間，即節約了水泥，降低了工程造價，又確保了工程質量，取得了滿意的效果。

參考文獻：

1.DB33/T1024-2005,大體積混凝土工程施工技術規程[S].

2.DB/T1013-2004,混凝土礦物外加劑應用技術規程[S].

3.陳榮．預拌混凝土質量控制要點[J].混凝土．2009(9)．

篇10

【關鍵詞】鐵路混凝土;配合比;探討

引 言

鐵路混凝土配合比設計主要依據為建筑物的設計使用年限、環境類別及其作用等級和混凝土耐久性指標。其指標為護筋性、抗裂性、耐磨性、抗堿一骨料反應、抗凍性、耐蝕性、抗滲性等性能。混凝土配合比設計涉及到幾個方面的內容：一要保證混凝土硬化后的強度和所要求的其他性能及耐久性;二要滿足施工工藝，易于操作而又不遺留隱患的工作性;三要在符合上述兩項要求下選用合適的材料和計算各種材料的用量;四要對上述設計的結果進行試配、調整，使之達到工程的要求;五要在達到上述要求的同時，設法降低成本。

一、配合比設計前的準備工作

在配合比設計前，設計人員要做好下列工作：

1、掌握設計圖紙對混凝土結構的全部要求， 重點是各種強度和耐久性要求及結構件截面的大小、鋼筋布置的疏密，以考慮采用水泥品種及石子粒徑的大小等參數;

2、了解是否有特殊性能要求， 便于決定所用水泥的品種和粗骨料粒徑的大小;

3、了解施工工藝，如輸送、澆筑的措施，使用機械化的程度，主要是對工作性和凝結時間的要求，便于選用外加劑及其摻量;？

4、了解所能采購到的材料品種、質量和供應能力。

二、混凝土原材料的選擇與材料質量要求

1、選擇合適的水泥

耐久性混凝土中的水泥最好選用硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥，在水泥中需要攙和粉煤灰或礦渣等復合材料，當混凝土要求抗硫酸鹽侵蝕時則可以選用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥或高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，但最好避免使用高強度或早強水泥。

2、選擇合適的細骨料

在選擇細骨料時是符合以下要求：合理的級配、較低的吸水率、質地均勻堅固、空隙率小的比較干凈的天然河砂，有時也可選用人工砂，但必須是由專門機組生產的，最好不要選用山砂。還要將細骨料的粗細程度分為粗、中、細等三級，配制耐久性混凝土時宜優先選用中級的細骨料。如果采用的是粗級細骨料時，應將其砂率適當的提高，攙和的水泥或膠凝材料要充足，目的是保障耐久性混凝土具有很好的和易性;如果采用的是細級細骨料時，這時砂率宜適當降低。

3、選擇合適的粗骨料

在選擇粗骨料時應符合以下要求：合理的級配、良好的粒形、質地均勻堅固、具有較小的線脹系數的干凈碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂巖碎石。配制耐久性混凝土選用的粗骨料宜采用級別為二級或三級的。粗骨料的松散堆積密度不宜小于1500kg/m3，緊密空隙率不應大于40%，不能超過2%的吸水率。一般情況下，粗骨料的最大公稱粒徑宜低于2/3的鋼筋混凝土保護層厚度，還應小于最小鋼筋間距的3/4。

4、選擇干凈的拌合水

耐久性混凝土的拌和用水可采用飲用水。在做水泥凈漿試驗所采用的蒸餾水與用拌和用水所得的水泥初凝及終凝時間除符合有關水泥的國家標準的規定外，其差必須控制在30分鐘以內。

三、高密實配合比方法

高密實配合比方法是一種科學的配合比設計方法。通過控制骨料的比例，以混凝土中固體材料的最大單位重，有效地獲得混凝土的最小空隙率，從而獲得最佳級配。所配制的混凝土具有較好的工作性、較高的強度及優異的耐久性。

1、高密實混凝土配合比設計方法

混凝土配合比設計的任務是確定獲得預期性能而又經濟且性能優良的各組成材料用量。骨料因占混凝土體積約2/3以上，所以直接控制骨料的比例會有效獲得混凝土的最小空隙率?；炷林蓄w粒的堆積方式對于宏觀力學行為有很大影響，就像土壤顆粒材料一樣，顆粒結構堆積越致密，空隙越小，接觸點越多，則密度越大，理論上應能獲得較高的強度。另外，以相同的水灰比而言，骨料在最佳堆積下總漿體用量也會隨之減少，相對的拌和水用量也會降低，因而可減少混凝土中弱界面的形成幾率及降低漿體本身產生收縮裂縫的可能，從而提高混凝土的耐久性。

四、骨料撥開系數法

1、骨料撥開系數的理論基礎

混凝土要求具有一定的流動性和良好的粘聚性，要求混凝土能夠在自身重力或外力的作用下克服剪切力和粘滯阻力，即砂漿層撥開了石子之間的咬合，極大程度地減少了粗骨料內部的機械咬合作用力，使混凝土拌和物達到了一定的流動性;同時，對于砂漿層來說，一定的漿體填滿并撥開分散了砂粒之間的作用，降低了顆粒之間的摩擦力。因此混凝土拌和物是否具有良好的工作性能，取決于粗骨料撥開系數Kg（砂漿撥開粗骨料程度）、細骨料撥開系數Ks（漿體撥開細骨料程度）。

2、骨料撥開系數法的計算過程Kg取值與粗骨料最大粒徑直接相關，最大粒徑越小，則取值Kg越大。根據經驗（以碎石規格為5.0mm～31.5mm為例）選擇Kg= 2.3～2.5，在此圍內，Kg值與混凝土強度等級、粗骨料的粒形與級配、細骨料的細度模數有關。混凝土強度等級越高，則Kg則往下限取值;細骨料的細度模數越小，則Kg往下限取值;粗骨料的粒形越圓，則Kg越往下限取值;粗骨料的級配越好，則Kg越往下限取值。

2.1、對應粗骨料體積計算公式：Vg= 1000/[〔Kg+1〕?Pg +1]mg= Vg?γg（1），式中：Pg―粗骨料堆積空隙率，無量綱;γg為粗骨料表觀密度，單位為kg/m3

2.2、對應細骨料體積的計算公式：

V〔1000-Vg/[〔Ks+1〕? Ps+1]ms= Vs?rs（2），式中：Ps―細骨料堆積空隙率，rs為細骨料表觀密度漿體體積按以下公式計算：Ve= 1000-Vg-Vs（3）。

2.3、根據試驗所確定的水膠比、摻和料比例、密度就可以計算出用水量、各種膠凝材料的用量、外加劑的用量。計算公式如下：

a、根據式（3）轉化為：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為用水量，rW為水密度;mB為膠凝材料總量，rB為膠凝材料密度，rc為水泥密度，rf為粉煤灰密度，rk為?；郀t礦渣粉密度，a為粉煤灰比例，b為粒化高爐礦渣粉比例，ε為空氣體積，取15L。

b. mc=（1-a-b）mBmf=amBmk=bmB（6），式中：mc為水泥用量，mf為粉煤灰用量，mk為?；郀t礦渣粉用量。

c. 先求減水率μ：按照式（4）計算出實際的mw值，并根據JGJ 55-2000中的方法計基準用水量mw0，減水率的公式：μ=[〔mw0-mw〕/ mw0] ?100%

2.4、再根據外加劑減水率與摻量關系曲線的試驗結果確定外加劑摻量δ，從而確定外加劑用量ma。ma=δ?mB

2.5、配合比計算完成后，必須在實驗室中進行試配，并根據混凝土拌和物工作性能要求對外加劑和用水量進行調整，在調整中應保持水膠比不變。當工作性能不能滿足要求時，在外加劑與水泥適應性正常的前提下，改變骨料撥開系數進行調整。