时间：2023-06-07 09:14:02
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇混凝土配合比设计规程，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键字：喀群三级电站混凝土配合比注意的问题
中图分类号： TU271 文献标识码： A
混凝土配合比试验，就是利用工程实际所用的符合技术要求的原材料，在满足施工和易性和设计指标的情况下，通过试验确定原材料之间的比例关系，更重要的是选用适合工程需要的混凝土外加剂品种、掺量，来改善混凝土性能，降低混凝土的造价，以达到经济合理的目的。从而选出满足设计要求，施工性能良好，能够保证工程质量的最佳混凝土配合比。
我单位受中国水利水电第八工程局有限公司喀群项目部，对喀群三级电站混凝土配合比进行了试验。
混凝土配合比设计
配合比所用原材料为喀什多浪水泥厂生产P.O42.5，天然砂细度模数1.7，天然卵石，II级粉煤灰，高效减水剂FDN及引气剂AER。
混凝土配合比设计是采用绝对密度法计算混凝土各项材料用量，粗、细骨料均以饱和面干料为准。在进行混凝土配合比设计时应充分体现安全可靠、经济合理的原则，即在满足设计指标的情况下，还要考虑混凝土的工作性，以方便施工。
依照SL352-2006《水工混凝土试验规程》（以下简称“规程”）进行混凝土配合比设计。
1、配制强度见下式：
fcu,0=fcu,k+tσ
式中：fcu,0--------------混凝土的试验配制强度（MPa）
fcu,k -------------混凝土设计龄期设计抗压强度（MPa）
t-----------------保证率系数，其值见“规程”表A.2.2
σ---------------混凝土抗压强度标准差,参照“规程”表A.2.4选用
根据SL352-2006《水工混凝土试验规程》要求，混凝土强度保证率为95%，由表A.2.2查得保证率系数t= 1.645。根据A.2.4关于不同等级的混凝土取不同标准差，由上式可计算出配制强度。
表一配制强度表
2、水灰比见下式
卵石配合比回归系数αa=0.48，αb=0.33
将其数据代入公式：W/C=αaƒce÷（ƒcu,o+αaαbƒce）
式中：ƒce——水泥抗压强度，MPa
αa，αb——回归系数
所以C20水灰比：W/C=0.48×42.5÷（26.6+0.48×0.33×44.3）
=0.61
C25水灰比：W/C=0.48×42.5÷（31.6+0.48×0.33×44.3）
=0.53
根据SL211-2006《水工建筑物抗冰冻设计规范》寒冷地区要求水灰比不得高于0.50。
由于C20ⅡF200W6和C25ⅡF200W6，强度相近，其他规格相同，所以采取联合一体进行试验，根据以上计算结果及试验经验，本次4个试配水灰比分别为0.50、0.47、0.45、0.41。
混凝土配合比试验结果
混凝土拌和物及抗压强度试验结果：见表一
表一喀群三级电站混凝土配合比试验结果
（二）混凝土抗冻试验结果
本次试验所进行的混凝土抗冻试验，是采用DL/T5150-2001中快速冻融试验方法进行。由初选混凝土配合比抗冻试验结果可看出，其结果均符合设计要求，且有较大的富余量，即可认为所推荐的混凝土配合比均符合F200抗冻设计要求。
（三）混凝土抗渗试验
混凝土抗渗等级分别为W6，试验方法按《水工混凝土试验规程》DL/T5150-2001中逐级加压法进行。试验结果表明，当压力分别加0.7MPa时，六个试件均未出现渗水现象。经对试件劈裂后检验，其渗水高度为40mm~95mm，说明混凝土抗渗性能较好。即可认为混凝土抗渗等级大于W6，符合W6抗渗等级设计要求。
3推荐配合比
根据各混凝土配合比的抗压强度试验结果及配合比的抗冻及抗渗结果，经分析选择配合比供施工参考选用。见表二
表二 喀群三级电站混凝土推荐配合比
4配合比设计应注意的问题
4.1按照统计学原则，由于材料、拌和方法、运输、灌注以及混凝土试样的制作、养护和测试等各方面发生的波动，为保证达到工程设计强度满足规范规定，混凝土设计强度必须有一定的富余。富余值应与混凝土的生产控制水平相联系，即由一定阶段同规格混凝土的强度标准差决定。技术上要求的工作性与现场结构类型、密实及运输方式有关，要想优化混凝土配合比就必须与现场施工工艺控制水平相联系。在配比设计计算中，配制强度应是试拌或施工的平均强度，因此，控制材料稳定、计量精密、拌和规范是优化混凝土配合比的前提和基础。
4.2工作性是混凝土的重要性质，混凝土拌和物的工作性通常用新拌混凝土的黏聚性、保水性和坍落度、扩展度以及它们的经时变化来衡量。当集料棱角、表面粗糙颗粒减少时，混凝土的工作性会有所提高。
4.3本配合比中粗、细骨料均以饱和面干状态为准，石子为经筛分后的无超、逊径及经冲洗后含泥量达标的标准料，在施工中应视砂、石骨料含水率及超、逊径的大小调整为施工配合比。
4.4本配合比使用的FDN高效减水剂 (粉状，可按水泥重量的百分率计算、称取，并与其它材料搅拌均匀)。引气剂(膏状)，按胶材重量的百分率计算、称取后，根据施工需要应配制成一定浓度的溶液，同时，混凝土配合比用水量应减去相应的溶液中水量，并与其它材料搅拌均匀。对于有抗冻要求的混凝土，要严格控制含气量。二级配混凝土施工时含气量宜控制在4.5%~6.0%。
5体会
配合比抗冻性能验证可通过对水灰比较高的初选混凝土配合比进行抗冻试验，如结果均符合设计要求，且有较大的富余量，即可认为所推荐的混凝土配合比均符合设计抗冻设计要求。这样可在保证试验质量的情况下节约1个月的试验时间，大大提高试验效率。
同时做强度相近、其他规格要求相同的配合比时，可统一到一起进行配合比设计和试配试验可有效的减少工作量，在不影响设计试验质量的情况下提高工作效率。
参考文献
[1]贺东青，任志刚.混凝土配合比设计方法研究综述[J].国外建材科技，2006，27(4):32-34.
[2]冯浩，朱清江.混凝土外加剂工程应用手册[K].北京:中国建筑工业出版社，2005.
[3]谢洪学.混凝土配合比实用手册[M].北京：中国计划出版社，2002
关键词：选定;高性能混凝土;配合比
哈大铁路客运专线二公司承建的两座特大桥工程都有连续梁施工，混凝土都是采用C50高性能耐久性混凝土施工，采用混凝土罐车运输，输送泵浇筑。为了满足混凝土的施工要求和达到混凝土的耐久性指标，我们对配合比进行了大量的对比性试验。
1 原材料的选择
1. 水泥辽宁恒威水泥有限公司恒威牌P.O42.5普通硅酸盐水泥，各项指标见下表。
2. 粗骨料辽宁海城三山石场生产碎石，采用二级配掺配成5~25mm的连续级配碎石，其性能见下表。
2 混凝土配合比设计的一般步骤、试验过程与结果
耐久性、强度及工作性是影响高性能混凝土拌和物性能的因素，因此高性能混凝土配合比的特点是：水胶比低、粉体量大、浆集比大、粗集料量小。
混凝土配合比设计的一般步骤及主要试验方法。
2.1 混凝土配合比设计的一般步骤
根据设计要求，初步选定混凝土的水泥、矿物掺合料、骨料、外加剂、拌合水的品种以及水胶比、胶凝材料总用量、矿物掺合料和外加剂的掺量；
参照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）的规定计算单方混凝土中各原材料组分用量；
采用工程中实际使用的原材料和搅拌方法，通过适当调整混凝土外加剂用量或砂率，调配出符合要求的混凝土配合比，该配合比作为基准配合比；
改变基准配合比的水胶比、胶凝材料用量、矿物掺合料掺量、外加剂掺量或砂率等参数，调配出拌合物性能与要求值基本接近的配合比3～5个；
按要求对上述不同配合比混凝土制作力学性能对比试件，养护至规定龄期时进行试验并验证；
从上述配合比中优选出拌合物性能和抗压强度适宜的一个配合比成型一组耐久性试件，养护至规定龄期时进行试验；
根据上述配合比混凝土拌合物的性能、抗压强度、抗裂性以及耐久性能试验结果，按照工作性能优良、强度和耐久性满足要求、经济合理的原则，选定该配合比作为理论配合比；
当混凝土的力学性能或耐久性能试验结果不满足设计或施工的要求时，则应按照上述步骤重新试拌和调整混凝土配合比，直至满足要求为止。
2.2 试验过程
根据高性能混凝土配合比设计原则，基准采用水胶比0.30,水胶比增加和减小0.02做试验，各种材料用量见下表。
根据以上三个水胶比试验结果，混凝土拌合物的工作性、物理力学性满足要求，见下表。
混凝土拌合物性能
三个水胶比的弹性模量和耐久性指标电通量、抗裂性、耐磨、抗冻均满足设计要求。
结果:根据以上数据分析，最终确定采用基准配合比进行验证试验。
3 注意事项
试验中出现的问题由于高性能混凝土具有高强、高耐久性和高工作性等特点，一般只在一些重要的或是有特殊要求的工程中使用。由于我们缺少高性能混凝土方面的经验，这给高性能混凝土的开发和研究带来了一定的困难。在试验过程中遇到了以下一些问题:
（1）在高性能混凝土配合比设计方面，我国目前尚无关于高性能混凝土配合比设计的试验标准和验收规范，即使是建议的方法也很少。所以，在设计初步配合比时，是在以往试验的基础上或经试验获得的。
（2）在仪器设备方面，使用的是传统的普通混凝土设备，因而在制作和测定混凝土试块性能方面可能会存在一定的误差。
（3）高性能混凝土对原材料的性能和试验方法反应比较敏感， JGJ 55―2000《混凝土配合比设计规程》等对强度等级高于C50的混凝土，其粗骨料的针片状颗粒含量宜≯5.0 %，含泥量应≯0.5 %。细骨料的细度模数宜> 2.6，含泥量应≯2.0 %。在本试验中如果超过了规范的规定，在试块强度测定时就会有一定的离散性。
（4）施工前应检查原材料的质量，确定是否满足规范要求。混凝土搅拌时应严格控制用水量和搅拌时间。
4 结束语
获得高强度混凝土的重要条件是低水胶比，因而在拌制过程中必须控制用水量，必须扣除各类原材料中的含水量，换算施工配合比。
高性能混凝土对原材料的要求很高，为了获得高强度，要控制粗骨料的最大粒径一般≯25 mm，并仔细检查粗骨料的各种性能，必要时可以通过人工筛选粗骨料。
【关键词】目的；混凝土配合比；原则；审查的程序；审查的重点
Water project concrete mix design review method
Wang Wan-lin
(Shandong-Hong Kong Project Management Consulting Co., LtdYantaiShandong264000)
【Abstract】Concrete mix design of concrete projects that affect water quality an important part of this water project for the concrete mix design review of research.
【Key words】Purpose;Concrete mix;Principles;Review procedures;Review will focus on
混凝土工程是水运工程的重要组成部位，其强度/耐久性会严重影响工程的实体质量/使用年限。水运工程混凝土长期处于海水环境，周边环境腐蚀性强，特别对于水位变动区/浪溅区的混凝土，其所承受的冻融状态/海水腐蚀环境更为恶劣。混凝土的配合比设计是影响水运工程混凝土质量的重要环节，本文针对水运工程的混凝土配合比设计的审查进行研究。
1. 本文研究的目的
指导项目监理人员对承包商所报混凝土配合比设计进行审查，提出审查的重点、关键点。
2. 本文的适用范围
适用于海水环境的水运工程所用混凝土的配合比设计审查。
3. 混凝土配合比设计的原则
混凝土除强度和拌合物的和易性必须满足设计和施工要求外，尚应根据建筑物的具体使用外界条件，具备所需要的抗冻性、可抗渗性、抗蚀性、防止钢筋锈蚀和抵抗冰凌撞击的性能。
4. 混凝土配合比设计审查的程序
监理应督促承包商提前进行混凝土配合比设计，为满足工程进度需要施工单位应提前对拟采用的原材料、外加剂进行调查并抽取样品进行相关实验分析，在此基础上安排配合比设计工作。监理同时组织进行混凝土配合比平行设计，并以此作为审查施工单位所报配合比设计的依据。
5. 配合比设计的监理审查的重点
监理在接到承包商的混凝土配合比报审材料后应尽快组织审批工作，审查的重点包括强度及抗冻标号、水泥品种及用量、水灰比、含气量、砂率、塌落度、粉煤灰及矿渣的掺量、碎石（卵石）的粒径、氯离子含量、外加剂的品种及掺量，同时应审查石子、砂、水泥、外加剂、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉等混凝土原材料的检测报告。
5.1掺加粉煤灰的审查。
监理应在审查产品的品质检验证书的同时，重点审查其掺加量。
粉煤灰取代水泥的最大限量以重量百分比计，取代水泥分等量取代和超量取代法，规范规定了最大取代百分比和超量取代系数限制，监理应重点审查。需要注意的是其百分比的分母是指在取代水泥前的水泥用量（包括等量取代和超量取代法）。取代量应符合《水运工混凝土施工规范》。
5.2粒化高炉矿渣的审查。
《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规程》中规定，粒化高炉矿渣的粉磨细度不宜小于4000CM2/G，其掺量宜通过试验确定，用硅酸盐水泥拌制的混凝土，其掺量不宜小于胶凝材料质量的50％；用普通硅酸盐水泥拌制的混凝土，其掺量不宜小于胶凝材料质量的40％，对于高性能混凝土应提高到50％～80％。
5.3水泥品种的选用和掺加量的审查。
（1）水泥品种的选用。
宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水。
（2）《水运工程混凝土施工规范》JTS202-2011中只规定在海水环境对于有耐久性要求的混凝土的最低水泥用量，但没对无耐久性要求的混凝土作出规定；《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规程》JTJ275-2000中对海水环境混凝土的最低水泥用量作出规定。按照规范的时间推论，宜遵守《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规程》JTJ275-2000中的相关规定。最低水泥用量不得低于《水运工程混凝土施工规范》的规范要求，但不宜超过500KG/M3。
5.4骨料及砂率的选择。
监理应对承包商的混凝土配合比设计中的石子、砂的试验报告、所采用的混凝土用砂的级配、砂率选择进行审查。
（1）审查相关试验报告，检查其总含泥量、泥块含量、云母含量、轻物质含量、硫化物及硫酸盐含量、有机物含量是否超标。对于常用料料源，重点审查总含泥量、泥块含量、轻物质含量。
（2）海水环境严禁采用活性细骨料，宜对有怀疑的骨料安排活性检验；淡水环境采用活性骨料时，应使用碱含量小于0.6%水泥。
（3）规范中除对浪溅区、水位变动区的钢筋混凝土及部分预应力混凝土用砂条件限制使用海砂外，未规定禁止使用海砂，但在施工中宜尽量采用河砂。
（4）砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石总量的质量百分率。在确定混凝土配合比时，应选择最佳砂率。最佳砂率与砂的粗细、级配、含气量等因素有关系。当配置泵送混凝土时，砂率宜加大，一般超过40%，但不超过45%。砂、石子越细，配置混凝土的砂率越大。
（5）在拌制混凝土过程中，应跟踪检查砂的含水量，并根据含水量来调整施工加水量和砂的用量。对于下雨后的砂，其含水量明显加大，常常由于忽略该项工作，造成配合比计量不准确，改变了混凝土成品的和易性指标。
5.5塌落度的审查。
（1）塌落度是混凝土和易性的指标之一，其选择原则是：在满足施工要求的前提下，尽可能采用较小的坍落度。
（2）选择塌落度的应考虑的因素包括混凝土的含筋量、混凝土的浇注方式等。
（3）影响混凝土塌落度的因素。
影响混凝土塌落度因素包括水灰比、含气量、减水剂掺量、砂率、粗骨料的形状等。调整混凝土塌落度，不可简单的通过加水的方式，应通过试配的方式综合确定措施。
5.6含气量的确定。
混凝土含气量是抗冻混凝土的一个重要指标，其抗冻性能主要通过含气量来实现，但含气量的增加会显著降低混凝土的强度。监理应通过现场测试混凝土拌合物含气量的方式来验证配合比是否合理。
（1）检查设计含气量是否满足规范规定。
（2）关注影响含气量的因素及相关控制要点。
应选择质量稳定的引气剂，好的的引气剂可以增加引气量，减少在振捣过程中含气量损失；引气剂的掺量应通过试验确定。
关注所用水泥的品种，硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥所配制的混凝土引气效果较好；火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥所配制的混凝土拌合物的引气效果较差，其引气剂的掺量宜加大。
5.7氯离子含量的确定。
（1）混凝土拌合物中氯离子最高限值，系指由拌合水、水泥、细骨料的海砂、粗骨料的海砾以及外加剂等各种材料带进混凝土的氯离子。尤其在海水环境和预应力混凝土，氯离子会造成钢筋的腐蚀加剧，造成严重后果，对于氯离子含量控制应高度重视。
（2）控制混凝土拌合物中的氯离子来源含量，混凝土的氯离子主要来源于拌合用水、外加剂、砂等，需严格分项控制。
5.8抗冻性能的审查。
影响抗冻性的因素包括水泥的品种、水灰比、含气量、集料的质量，其中主要的指标是水泥的品种及含气量的大小，宜重点审查。
5.9拌和用水水质的要求。
（1）混凝土拌合用水，应采用不含有影响水泥正常凝结、硬化或促使钢筋锈蚀的饮用水。水中的氯离子含量不宜大于200mg/L。不得采用沼泽水、工业废水或含有害杂质的水。
（2）钢筋混凝土和预应力混凝土，均不得采用海水拌合。
参考文献
【关键词】混凝土 原材料 配合比设计 试配
中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号：
1 引言
混凝土是非均质的固、液、气三相体，就是在满足相关要求的前提下，尽量减少三相体体积的变化，通过试样将三相体得体积调整到最佳比例，也是水泥、集料、水以及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分的最佳比例，同时,尽可能采用最小的胶凝材料用量，在满足技术要求的前提下，尽量降低混凝土成本，达到经济合理的原则。
2 混凝土原材料
2.1混凝土中各组成材料的作用
在混凝土中，砂、石起骨架作用，称为骨料；水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起作用，赋予拌合物定的和易性，便于施工；水泥浆硬化后，则将骨料胶结成一个坚实的整体。
2.2混凝土配合比设计中各组成材料的选择及技术要求
⑴水泥。配制混凝土一般采用普通硅酸盐42.5水泥、矿渣硅酸盐32.5水泥。水泥的性能指标必须符合现行国家有关标准的规定并且与混凝土的设计强度等级相适应。一般配制低强度等级的混凝土，可选用矿渣硅酸盐32.5水泥。
⑵骨料。普通混凝土中的骨料的用量约占混凝土总重量的3/4，因此对混凝土来说相当重要，它不仅影响混凝土的强度，也大大影响混凝土的耐久性和结构性能。配合比设计中应使用天然砂、人工砂和碎石、卵石，对长期处于潮湿环境的重要混凝土结构所用的砂石应进行碱活性检验。一般采用干燥状态骨料，细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%，具有可操作性，应用情况良好。细骨料宜优先选用Ⅱ砂；当选择Ⅰ区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；当采用Ⅲ区砂时，宜降低砂率。粗骨料宜选择5-20mm或5-25mm连续粒级的碎石。
⑶掺合料。在混凝土拌合物制备时，为了节约水泥、改善混凝土性能、调节混凝土强度等级选用混凝土中的掺合料，其分为活性矿物掺合料和非活性矿物掺合料两大类。一般主要使用粉煤灰与粒化高炉矿渣粉。粉煤灰外观类似水泥，胶凝性差，是目前用量最大的混凝土掺合料。配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐、压浆混凝土等，均可掺用粉煤灰。通常选用F类Ⅱ级粉煤灰。粒化高炉矿渣粉是经干燥、磨细达到相当细度且符合相应活性指数的粉状材料，其活性比粉煤灰高。通常选用S95级粒化高炉矿渣粉。同时掺加适量粉煤灰和粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料，对预防混凝土碱骨料反应具有重要意义。
⑷水。为保证混凝土用水的质量,使混凝土性能符合技术要求。混凝土拌合用水不应有漂浮明显的油脂和泡沫，不应有明显的颜色和异味，同时应符合混凝土拌合用水PH值、不溶物、可溶物、氯离子、碱含量等水质要求的规定；地表水、地下水、再生水的放射性应符合国家标准的规定。
⑸外加剂。普通减水剂、高效减水剂的检验项目应包括PH值、密度（或细度）、混凝土减水率，符合要求方可使用。减水剂以溶液掺加时，溶液中的水量应从拌合水中扣除。液体减水剂宜与拌合水同时加入搅拌机内，粉剂减水剂宜与胶凝材料同时加入搅拌机内，需二次添加外加剂时，应通过试验确定，混凝土搅拌均匀方可出料。
3 配合比的设计步骤
⑴确定混凝土配制强度与强度标准差。当施工条件与试验室条件有显著差异时或C30等级及其以上强度等级的混凝土，采用非统计方法评定时，应提高混凝土配制强度
⑵计算混凝土水胶比。根据所使用的原材料，通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定回归系数aa和ab；当不具备试验统计资料时，碎石aa0.53ab0.20，卵石aa0.49ab0.13。混凝土水胶比在0.40～0.80范围时，可按规程选取；混凝土水胶比小于0.40时，可通过试验确定。
⑶计算用水量。每方混凝土的用水量可按规程计算，也可结合经验并经试验确定外加剂用量和用水量。
⑷计算胶凝材料用量。进行试拌调整，在拌合物性能满足的情况下，取经济合理的胶凝材料用量。计算矿物掺合料用量，继而计算每立方米混凝土的水泥用量。复掺时，针对不同等级粉煤灰，选择合适的复合比例，与Ⅱ级粉煤灰复合，粉煤灰控制在15%，矿粉控制在30%。与Ⅰ级粉煤灰复掺，最佳组合，粉煤灰控制在20%，矿粉控制在40%以内。
⑸砂率应根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求，参考既有经验资料确定，当缺乏砂率的经验资料可参考时，可通过体积法或质量法确定砂率。
⑹试验室成型：每盘混凝土试配的最小搅拌量应不小于搅拌机额定搅拌量的1/4，一般搅拌20L-25L做强度试验，当有其他如抗渗等要求时根据试模的尺寸计算。保持计算水胶比不变，以节约胶凝材料为原则，调整胶凝材料用量、用水量、外加剂用量和砂率等，直到混凝土拌合物性能符合设计和施工要求，然后修正计算配合比，提出试拌配合比。
⑺在试拌配合比的基础上，进行混凝土强度试验，并应符合下列规定：1．应至少采用三个不同的配合比，其中一个应为试拌配合比，另外两个配合比的水胶比宜较试拌配合比分别增加和减少0.05，用水量应与试拌配合比相同，砂率可分别增加和减少1％。外加剂掺量也做减少和增加的微调。
⑻通过绘制强度和胶水比关系图。配合比应按以下规定进行校正配合比调整后，应对设计要求的混凝土耐久性能进行试验，符合设计规定的耐久性能要求的配合比方可确定为设计配合比。可根据常用材料设计出常用的混凝土配合比备用，并应在启用过程中予以验证或调整。
4 配合比实施
首次使用、使用间隔时间超过三个月的混凝土配合比，在使用前需进行配合比审查和核准。生产使用的原材料应与配合比设计一致是指原材料的品种、规格、强度等级等指标应相同。遇有下列情况之一时，应重新进行配合比设计：1．对混凝土性能有特殊要求时；2．水泥、外加剂或矿物掺合料等原材料品种、质量有显著变化时。在生产施工过程中，根据现场情况，如因天气或施工情况变化可能影响混凝土质量，需要对配合比进行适当调整。
【结语】混凝土配合比设计的主要目的是选择混凝土中各组分的最佳比例，从而满足施工要求的和易性；设计的强度等级，并具有95%的保证率；工程所处环境对混凝土的耐久性要求；经济合理，最大限度节约水泥，降低砼成本。在实施中应加强配合比控制，并按照不超过3个月周期进行统计以积累数据。以上为个人根据从事预拌混凝土多年工作经验对混凝土配合比设计做一些心得与探讨，若有不当之处，还望各位专家同仁们指正。
【参考文献】
受环境水侵蚀的水工混凝土应选择抗蚀性强的水泥品种。
关键词：抗渗抗冻混凝土，施工要点
中图分类号： TV698 文献标识码： A 文章编号：
抗渗混凝土要求
抗渗混凝土配合比设计除应符合《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2011）的规定。
抗渗混泥土的原材料应符合下列规定：(1)水泥宜采用普通硅酸盐水泥；
(2)粗集料宜采用连续级配，其最大公称粒径不宜大于40.0mm，含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%；(3)细集料宜采用中砂，含泥量不得大于3.0%,泥块含量不得大于1.0%；(4)抗渗混凝土宜掺用外加剂和矿物掺合料；粉煤灰应采用F类，并不应低于Ⅱ级。
抗渗混凝土配合比应符合下列规定：
最大水胶比应符合表的规定；(2)每立方米混凝土中的胶凝材料用量不宜小于320kg；(3)砂率宜为35%~45%.
抗渗混凝土最大水灰比
二．抗冻混凝土要求
1.抗冻混凝土配合比设计除应符合《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2011）的规定外，还应符合下述规定。
2.抗冻混凝土的原材料应符合下列规定：①应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；②宜选用连续级配的粗集料，其含泥量不得大于1.0%。泥块含量不得大于0.5%;（3）细集料含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%；（4）粗、细集料均应进行坚固性试验，并应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52—2006）的规定；钢筋混凝土和预应力混凝土不应掺用含有氯盐的外加剂。
3.抗冻混凝土配合比应符合下列规定：
最大水胶比和最小胶凝材料用量应符合表的规定；（2）复合矿物掺合料掺量应符合表的规定。（3）抗冻混凝土宜掺用引气剂，掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2011）的规定。
施工要点
（一）抗渗混凝土
防水混凝土应用机械搅拌。先将砂、石、水泥一次倒入搅拌筒内搅拌0.5～1.0分钟，再加水搅拌1.5～2.5分钟。如掺外加剂则最后加入。搅拌前外加剂应用拌合水稀释均匀，搅拌时间可适当廷长至3分钟。但搅拌掺加气剂防水混凝土时，因其含气率与搅拌时间有关，不可过长，以免气泡消息，搅拌时应控制在1.5～2.0分钟。
模板要求表面平整，拼缝严密，吸湿性小，结构坚固。两侧模板如用对拉螺栓中间加止水片，管道、套管等埋设件应设止水铁板。
厚度大于或等于25厘米的结构，混凝土坍落度宜为1～3厘米，厚度小于25厘米及钢筋稠密的结构宜为3～5厘米。伴好的混凝土要及时浇，常温下应在半小时内运至现场，与初凝前浇灌完毕，如运距较运或气温较高时，宜掺缓凝减水剂。
混凝土自落高度超过1.5米时，应用串通、溜管或开门子下料，进行分段分层均匀连续浇灌，分层厚度为25～30厘米，相邻浇灌面必须均衡，不留垂直高低槎时，应作成斜面，其破度不大于1/7。
防水混凝土应采用机械振捣，插入式振捣器差点间距不应超过50厘米，振动到表面泛浆无气泡为止，表面再用铁锹拍平拍实，待混凝土初凝后用铁抹子抹压以增加表面致密性。
浇灌中应尽量不留或少留施工缝，断续浇灌时，施工缝处应凿毛、扫净、浇水湿润，用相同标号减半石子混凝土或去石子砂浆先铺20～25毫米厚一层，然后断续浇筑混凝土。
防水混凝土初凝后，应覆盖浇水养护14天以上，凡掺早强型外加剂或微膨胀水泥配制的防水混凝土，更应加强早期养护。冬期施工不宜采用蒸汽养护方法或电热养护法。地下构筑物应及时回填分层夯实，不使长期暴露，一避免因干缩和温差产生裂缝，并有利于混凝土后期强度的增长和抗渗性提高。
防水混凝土结构须在混凝土强度达到40%以上时方可在其上面继续施工，达到70%以上时方可拆模。拆模时，混凝土结构表面的温度与周围气温的温差不得超过20℃
(二)抗冻混凝土
关键词：配合比；水胶比；砂率；单位用水量
引言
随着材料科学的不断发展，混凝土的用途也越来越广泛，已经发展到了跨行业、跨学科、互相渗透的广泛领域。普通混凝土配合比设计，实质是确定胶凝材料、水、砂子、石子用量间的三个关系，即水与胶凝材料之间的比例关系，用水胶比表示；砂与石子之间的比例关系，用砂率表示；水泥浆与骨料之间的比例关系，用单位用水量（1立方米混凝土的用水量）来反映。混凝土配合比的三个基本参数就是水胶比、砂率、单位用水量。
三个参数与混凝土基本要求密切相关，正确地确定这三个参数，能使混凝土满足施工配合比设计的基本要求。水胶比的大小直接影响混凝土的强度和耐久性，因此确定水胶比的原则必须是同时满足强度和耐久性的要求；用水量的多少，是控制混凝土拌和物流动性大小的重要参数，确定单位用水量的原则是以拌和物达到要求的坍落度为准；砂率反映了砂石的配合关系，砂率的改变不仅影响拌和物的流动性，而且对黏聚性和保水性也有很大的影响，确定砂率的原则是选定合理砂率。
1 混凝土配合比设计前的准备工作
在混凝土配合比设计前，设计人员要做好下列工作：
1.1 掌握设计图纸对混凝土结构的全部要求，重点是各种强度和耐久性要求及构件截面的大小、钢筋布置的疏密，以便考虑采用水泥品种及石子粒径的大小等参数。
1.2 熟悉施工工艺，如输送、浇筑的措施，使用机械化的程度；了解施工过程中对混凝土坍落度、凝结时间的要求，以便于确定单位用水量和选用外加剂及其渗量。
1.3 了解对混凝土是否有特殊性能的要求，以便于确定所用水泥的品种、粗骨料粒径的大小和是否掺加掺合料等；同时对所采购原材料的质量和材料的供应能力也应做到心中有数。
1.4 对配合比设计所用到的材料进行检测，了解各个材料的性能。
2 混凝土配制强度的确定
根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ―2000) 和《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204―2002) 的规定，混凝土强度应具有一定的保证率，这就使得混凝土的配制强度必须高于设计强度等级值。
即：fcu,o ≥ fcu,k + tσ （1）
式中：fcu,o ―混凝土配制强度（Mpa）；
fcu,k ―混凝土立方体抗压强度标准值（Mpa）；
t ―与要求的保证率相对应的概率度；
σ ―混凝土强度标准差（Mpa）。
当混凝土强度保证率为95%时，对应取t =1.645，混凝土配制强度如式（2）：
fcu,o ≥ fcu,k +1.645σ （2）
由式（2）可知，设计要求的混凝土强度保证率越大，所对应的t 值越大，配制强度就越高；混凝土质量稳定性越差时（σ 越大），配制强度就越高。
混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料计算确定，当无统计资料时其值应按现行的国家标准的规定取用《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204）。见表1
3 混凝土配合比的试拌和调整。
3.1确定水胶比
根据设计要求或参考规范和以往经验，初步确定基准配合比水胶比，然后在基准水胶比基础上增加和减少0.05个水胶比进行试拌，形成一个系列配合比。
3.2确定骨料最大粒径和骨料掺配比例。
根据设计要求或参考规范、设计图纸构件截面的大小、钢筋布置的疏密，确定石子最大粒径；然后根据试验最大紧密密度确定骨料最佳掺配比例。
3.3确定混凝土拌合物容重（假定容重法）
根据规范和以往经验初步确定混凝土拌合物容重。
3.4确定单位用水量和外加剂掺量。
根据设计和施工要求，参考规范和以往经验及减水剂减水率，初步确定单位用水量和减水剂掺量，然后根据试拌最终确定用水量和减水剂掺量。有抗冻要求的应掺引气剂，掺量根据试验确定。
3.5.确定砂率
根据规范和以往经验初步先确定一个砂率，然后通过试拌最终确定，并使混凝土拌合物有较好的和易性。
3.6混凝土配合比调整。
试拌结束后，实测混凝土拌合物容重，用实测容重除以设计容重得一系数，然后给每个材料乘以这个系数得理论配合比，然后用每个理论配合比分别成型七天和二十八天抗压试块，有要求的话还应成型抗冻、抗渗等其他试件，最后根据试件检测结果确定最终设计配合比。
4 现场施工配合比的调整
4.1 调整施工配合比时，应准确测量生产现场砂、石的实际含水率，石料的超逊径，外加剂浓度等，确保施工配合比按设计配合比执行。
4.2 严格控制混凝土施工时的用水量。在实际生产中，操作者为方便施工，往往追求较大的坍落度，擅自增加用水量而不管强度是否能达到要求；再加上现场质检人员的管理不到位，对水灰比缺少严格的控制等原因，均使混凝土实际用水量大于理论用水量，从而导致砼强度的降低。因此，在实际施工过程中，应加大质检抽查力度，控制操作者不得随意增加用水量；若发现混凝土工作性能较差，操作者应及时向试验员反馈实际情况，经试验员现场查找原因、分析情况后采取相应对策，并按试验员的指令调整配合比；现场质检人员也应按规范要求经常检查混凝土的质量动态信息，及时进行调整，确保混凝土按要求进行施工。
4.3 调整施工配合比时，应严格控制混凝土各组成材料的质量。混凝土各组成材料的质量均须满足相应的技术标准，且各组成材料的质量与规格必须满足工程设计与施工的要求。
4.4 严格控制各组成材料的用量，做到称量准确，各组成材料的计量差须满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)的规定，即水泥、渗合料、水、外加剂的误差控制在2%以内，粗、细骨料的计量误差控制在3%以内，并应随时测定砂、石骨料的含水率，以保证混凝土配合比的准确性。
4 结束语
在规范要求允许的条件下，施工配合比的设计应从经济、工作性能、质量等方面综合考虑，择优选用，并应针对不同施工部位、不同评定方法给予适当调整，尽量避免同一强度均使用一个配合比的做法。试验室还应注意收集每次配合比设计以及施工情况的详细数据，并对这些数据进行统计分析，以便得出本施工单位试验室的水灰比、单位用水量、砂率以及σ 的数值，日积月累，对以后的施工将会起到不可估量的参考作用。
参考文献：
[1] 宋岩丽, 王社欣. 建筑材料与检测[M]. 北京: 人民交通出版社, 2007.
[2] 建设部. JGJ-2000 混凝土配合比设计规程[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2000.
Abstract: this paper introduces the concrete reasons of quality defect, raw materials and quality control of concrete mixture ratio, and expounds the concrete in the process of production and construction quality control and measures taken.
Keywords: concrete; Quality; control
中图分类号：TU528.45 文献标识码：A 文章编号：
前言：水泥混凝土是由胶凝材料、粗细集料、水、外加剂以及掺合料等按照一定比例配制，再经养护硬化而成的建筑材料。水泥混凝土具有良好的工作性、抗压强度高、耐久性好及强度等级范围宽等特点。由于施工技术、组织和管理等方面的影响, 混凝土存在质量问题，将直接影响到结构物的安全性，因此需加强对水泥混凝土的质量控制。
1水泥混凝土质量缺陷的原因
1.1原材料检验指标不合格
原材料各项性能指标的优劣及其质量稳定性，直接影响到混凝土的质量及其性能。对原材料进行严格控制，是确保混凝土质量的基础。有时在工期紧，材料短缺的情况下，使用了不合格原材料。
1.2 混凝土配制强度偏低
由于试验室与施工现场存在着差异,混凝土的配制强度按相应的保证率进行配制。在混凝土配合比设计时，有时为了节约成本，降低水泥用量，因而混凝土配制强度偏低。
1.3施工现场水灰比过大
在相同原材料和施工工艺条件下，混凝土强度主要取决于水灰比，混凝土强度随水灰比增大而降低。有些操作人员对混凝土强度的影响认识不够，随意用水稀释拌合物，增大坍落度，便于搅拌、泵送、浇筑，但造成了混凝土强度不足。
1.4外加剂使用不当
外加剂的选用要根据混凝土性能要求、施工条件、气候情况，并结合原材料、配合比等因素综合考虑，选用外加剂的品种和掺量应经过多次试验最后确定。有些搅拌站计量装置精度不够，外加剂的添加量很难达到设计要求，加之操作人员对外加剂的使用方法和性能不太清楚，不能按照试验室确定的使用方法、掺量要求使用，拿来随意添加，根本达不到改善混凝土性能的目的。
1.5集料含水率变化时没及时调整用水量
在每天开盘前，应对集料测其含水率换算施工配合比，每工作班至少测定一次含水率，雨雪天气应增加测定次数，并及时调整用水量，满足混凝土强度等级和施工和易性的要求。目前一些搅拌站采用集料实测试验的含水率，但也有些凭经验判断集料含水率，进行用水量调整，在雨雪季节、高温天气、昼夜温差以及砂石含水率不稳定等情况下，不及时调整用水量，使拌合物和易性和强度难以保证，既增加了施工难度，也影响工程质量。
2原材料和混凝土配合比的质量控制
2.1 原材料的质量控制
2.1.1水泥质量控制
水泥品种、标号应根据设计要求和实际使用部位的环境条件，选择合适并合格的水泥品种和标号。
2.1.2集料的质量控制
工程中的主要用砂是河砂等天然砂，随着河砂资源的减少和价格的上升，也可使用山砂和人工砂。但应控制砂的含泥量和有机质的含量。
2.1.3.水的质量控制
拌合用水可使用饮用水或不含有害杂质的天然水，不得使用污水、未处理的废水、PH值小于4的酸性水和硫酸盐含量超过水重1%的水。
2.1.4外加剂质量控制
外加剂的使用应结合混凝土的原材料性能、配合比以及对水泥的适应性等因素，通过试验确定其品种和掺量，并且应对外加剂的选择加以限制，避免出现品种多而杂的情况。
2.1.5掺合料质量控制
在混凝土中加入掺合料，可节约水泥，并改善混凝土的性能。掺合料进场时，应具有质保书，按不同品种、等级分别存储在专用的仓罐内，并做好明显标识，防止受潮和环境污染。
2.2配合比的控制
优良的配合比是保证混凝土质量的前提，水泥混凝土配合比应根据设计的混凝土强度等级、耐久性及坍落度等要求确定，要充分考虑工程项目的特点、气候条件、混凝土输送方式等因素进行配制。按《普通混凝土配合比设计规程》试配，不得使用经验配合比。试验室应结合原材料实际情况，优化确定满足设计要求、施工要求、经济合理的水泥混凝土配合比。
影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，要控制混凝土质量，最重要的是控制水泥用量和混凝土的水灰比两个主要环节。
泵送混凝土配合比应考虑混凝土运输时间、坍落度损失、输送泵的管径、泵送的垂直高度和水平距离、弯头设置、泵送设备的技术条件、气温等因素，必要时应通过试泵送确定。设计出合理的配合比后，再测定现场砂、石含水率，将设计配合比换算为施工配合比。混凝土原材料的变化将影响混凝土强度，需根据原材料的变化，及时调整混凝土的配合比。
3施工过程中的质量控制
3.1计量： ①计量设备应定期检定，经维修或搬迁，也要检定后再使用。②每一工作班正式称量前，对计量设备进行零点校核。③在计量过程中，整个生产期间每盘混凝土各组成材料计量结果的偏差应符合规定要求。④生产过程中测定骨料的含水率，每一工作班不少于一次，当含水率有变化时，增加测定次数，依据检测结果及时调整用水量和骨料用量。⑤每一工作班或几个工作日，要打印出电脑显示原材料使用结果，和实际使用的原材料数量相对照，复核配合比。
3.2搅拌 ：①在混凝土拌合之前，应检查计量系统是否进行过标定，其试拌结果是否与批准的配合比设计相符，材料质量是否满足要求。生产过程中，检查是否根据原材料的含水率对配合比进行了调整，拌和时间是否符合规范规定。在搅拌过程中，要观察混凝土拌和物的均匀性。 ②混凝土搅拌完毕后要检测混凝土的坍落度，观察拌和物的粘聚性和保水性，每车一次，并填写混凝土出场单，浇筑地点的坍落度检测由现场负责。
3.3运输 ：①在运输过程中，控制混凝土运至浇筑地点后不离析、不分层、组成成分不发生变化， 并能保证施工所必需的稠度。 ②运送混凝土全部采用混凝土搅拌运输车，并保证卸料及输送通畅。③混凝土运送至浇筑地点，如混凝土拌和物出现离析或分层现象，要对混凝土拌和物进行二次搅拌。 ④混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，使浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度。 ⑤混凝土出场时，需提供坍落度检测证明、车号及出场时间。
3.4浇筑：①在浇筑过程中，应严格控制浇筑流程，合理安排施工工序，分层、分块浇筑，控制混凝土的均匀性和密实性。 ②混凝土拌和物运至浇筑地点后，应立即浇筑入模，在浇筑过程中，如混凝土拌和物的均匀性和坍落度发生较大变化，应及时处理。 ③柱、墙等结构竖向浇筑高度超过 2m 时，应采用串筒、溜槽浇筑混凝土；超过10m时应采用减速装置。串筒或溜槽应保持干净，使用过程要避免发生离析。
3.5养护：混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。在高温季节泵送时，宜及时用湿草袋覆盖混凝土，尤其在中午阳光直射时，宜加强覆盖养护，以避免表面快速硬化后，产生混凝土表面温度和收缩裂缝。在寒冷季节，混凝土表面应设草帘覆盖保温措施，以防止寒潮袭击。对于加入粉煤灰混凝土，在凝结过程中，随水分的蒸发，混凝土收缩而表面有细小裂缝产生。因此，结构混凝土待表面抹平收浆后针对结构部位、气候条件采取 一定的养护措施，保持表面湿润，促进混凝土水化，防止微小裂缝产生；如若条件限制，采取“二次抹压”。
4.1试验室在进行混凝土配合比设计时，不但要满足强度的要求，还要有良好的和易性。不应强调以强烈振捣来保障混凝土的浇筑质量，而应强调为施工提供具有良好和易性的便于振实的混凝土拌合物。
4.2掺外加剂是提高混凝土质量的有效措施，减水剂是最常用的一外加剂。减水剂能在不增加用水量的情况下，显著增大混凝土的流动性，节省水泥用量，但应严格控制减水剂的掺量。
5水泥混凝土质量的保证措施
5.1选择优良的专业施工队伍
选择优良的专业施工队伍，无水泥混凝土施工经验和资质的队伍不得承包和分包。并对施工队伍从施工组织上强化管理，提高水泥混凝土工程质量。
5.2加强技术力量提高施工管理
混凝土从开始拌和、运输、现场浇筑、振捣直至养护等全过程，需要专业技术人员的严格管理才能保证混凝土的施工质量，其素质、技术及管理水平的高低决定混凝土的质量管理控制水，因此技术人员不仅需要专业的知识，还要有丰富的生产实践经验及质量事故分析处理能力，方可确保证混凝土质量始终处于受控状态。
5.3提高机械化施工水平
高技术指标必须具有良好的施工机械装备，仅靠人工是难以满足或无法达到的， 使用的混凝土搅拌设备、振捣设备落后，会大大影响混凝土质量和外观，因此必须从施工设备方面采取措施来保证水泥混凝土的质量。
5.4加大施工自检力度
在施工过程中，边施工，边自检，发现问题及时纠正、调整施工方案，杜绝一切质量隐患。
6结语由于影响水泥混凝土生产质量的因素多而复杂，它是一项技术性很强的工作，因此其质量控制必须从整个生产施工过程的各个环节进行有效、严密地控制，减少影响混凝土质量的客观因素，确保混凝土质量。
参考文献：1.《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005
2.《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011
3.《混凝土检测标准解析与检测鉴定技术应用指南》
4.《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005
5．《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011
6．《普通混凝土长期性和耐久性试验方法标准》GB/T50082-2009
关键词：水下桩基；混凝土；灌注性能
C30水下混凝土配合比的目标是在满足设计指标及施工要求的前提下，达到高性能水下混凝土的要求，使混凝土具有较高的耐久性、抗裂性、低热性、体积稳定性、良好的工作性和经济合理性。为此，我们在混凝土配合比实验设计过程中，充分考虑水下灌注桩混凝土设计特点，对C30 水下桩基混凝土配合比进行优化设计。
1 原材料与实验方法
1.1 原材料
（1）胶结材：炼石水泥厂生产的P・O.42.5水泥；电厂生产的II级粉煤灰。
（2）骨料：细骨料闽江河砂；粗骨料为石灰石碎石，由小、中、大按一定比例配置而成。
（3）外加剂：保坍型聚羧酸高性能减水剂，掺量0.8%～1.2%，减水率≥25%。
（4）拌合水：自来水。
1.2 实验方法
（1）原材料分析实验方法。水泥分析实验依据GB1346-2001《水泥标准稠度用水量凝结时间安定性》和GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》。粉煤灰分析实验依据GB/T-1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》。骨料分析实验依据GB14684-2011《建筑用砂》。
（2）配合比设计。C30水下灌注桩混凝土配合比优化设计依据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》、GB8076-2008《混凝土外加剂》。
2 混凝土配合比优化设计
2.1 原材料分析
（2）骨料：粗骨料为公称粒径4.75～9.5mm（小），9.5～16mm（中）以及19～26.5mm（大）三个级配按一定比例配制而成。三个粒径的石子的筛分实验结果见表3。
按小：中：大=1：7：2、2：4：4的比例配制的粗骨料级配曲线分别见图1中的曲线1和2。从图中可以看出，曲线1圆滑，该比例配制的连续级配较合理；曲线2几乎为一斜线，大石子偏多约占40%，该比例配制的级配较不合理。因此粗骨料按小：中：大=1：7：2的比例配置。
砂的筛分曲线见图2，细度模数2.3，属III区中砂，含泥量1.2%。
2.2 C30配合比优化设计
（1）试配强度。水下混凝土一般配合比同陆上混凝土相同，但由于受水的影响，一般会比同条件下的陆上混凝土低一个强度等级，所以应提高一个强度等级。C30水下混凝土提高一个等级按C35设计。
fcu，o=fcu，k+1.645σ=35+1.645×5.0=43.2MPa
说明：P.O42.5水泥28d胶砂强度47.5MPa，混凝土强度标准差σ根据JGJ55-2011取5.0。
（2）混凝土的水胶比。
说明：①JGJ55-2011表5.0.4碎石回归系数αa=0.53、αb=0.20；②水泥28d抗压强度实测值fce=47.5MPa；③矿粉、粉煤灰掺量分别为0%和20%，因此按表5.1.3γf、γs取0.85、1.0。
（3）确定用水量mw0、胶结材用量mb0、粉煤灰用量mf0、水泥用量mc和外加剂用量ma0。
根据JGJ55-2011表5.2.1-2塑性混凝土的用水量，碎石最大粒径为26.5mm坍落度75～90mm的混凝土用水量m′wo为210kg/m3，坍落度为200mm的混凝土用水量m′wo=210+5×（210-90）/20=240kg/m3。
用水量：mw0=m′wo×（1-β）=240×（1-25%）=180kg/m3
胶结材用量：
粉煤灰用量：mf0=mb0×βf=409×20%=82kg/m3
水泥用量：mc=mb0-mf0=409-82=327kg/m3
外加剂用量：ma=mb×β=409×1.2%=4.9kg/m3
（4）确定砂率，根据容重法计算出粗细骨料用量。
考虑工程实际中所用的砂的Mx=2.3为III区中砂，该砂细颗粒较多，虽然有利混凝土保水和粘聚性，砂率适当靠下限βs取42%，混凝土强度等级为C30因此mcp取2400kg/m3。
mb0+mg0+ms0+mw0=mcp
计算得：mso=761kg/m3，mgo=1050kg/m3
2.3 C30水下混凝土试配与确定
3结语
总之，良好的灌注性能是水下灌注桩混凝土必须具备的，应合理选用原材料及其用量间的比例关系，使水下混凝土配合比实现了高性能的目标，运用科学、实用的混凝土灌注工艺确保了工程质量。
参考文献
关键词：水下混凝土；配合比；试验
中图分类号： TU37 文献标识码： A
引言：由于地质构造复杂多变，地下水资源丰富，随着建筑向空间、地下的发展，建筑基坑的施工会越来越复杂，在对建筑物进行地基基础处理时，会经常遇见水下施工混凝土的情况。长期以来人们一直采用通过支护和降排水使基坑的地下水位位于基底以下的敞开式的施工，尽管使用这种方法和措施能完成基坑工程的施工和水下混凝土的浇筑，但存在着经济性差、不能连续施工、施工质量不好等缺点。这种情况下如果使用水下混凝土来解决一般混凝土的入水分散的问题，对于基础施工会带来很大的便利，整个工程造价也会降低很多。但若工程类型不是水利类的构筑物，一般单个工程对水下混凝土的需求量都不会很大，作为小工程量使用的水下混凝土单独去采购少批量的抗分散剂并不经济，添加抗分散剂的混凝土在生产技术处理上也不容易控制。因此，作者对常用的水下灌注桩混凝土C25、C30，采用四川地区常见材料不加抗分散剂的方法进行了设计与配制。
1水下混凝土及其要求
水下不分散混凝土也称为水下浇筑混凝土，是一种在干处进行拌制，在水下浇筑和硬化，不会像普通混凝土那样，在水的作用下集料与水泥浆发生分离的新型混凝土。水下不分散混凝土具有高黏聚力，抗分散、离析性能，并能在水下自流平、自密实形成优质、均匀的混凝土。水下不分散混凝土着眼于材料体系本身性质的改善，这种新的混凝土技术，在建筑基坑工程应用前景非常广泛。
水下灌注桩由于在水下成型，施工条件苛刻，必须连续不间断施工，防止断桩；水下混凝土要求满足粘稠性即在水中时水泥不流失，骨料不离析；同时由于水下混凝土不能振捣，需要其能满足自流平和自密实性能，因此一般水下混凝土均需要很大的流动性。根据标准DL/T5117-2000《水下不分散混凝土试验规程》，水下混凝土要求满足坍落度230±20mm，坍扩度在450±20mm，水泥流失量＜1.5%，初凝时间＞5h，终凝时间＜30h 等性能。
水下混凝土由于施工环境的特殊性，对配制混凝土的原材料要求严格。水泥应采用普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5或52.5；骨料应选择质地坚硬、清洁、级配良好的骨料，粗骨料采用一级配河卵石或碎石，粒径为5mm ～ 20mm，细骨料用水洗河砂，细度模数为2.6-2.9；拌合用水应采用饮用水。
2配合比及原材料
根据标准JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》设计出初步配合比，考虑到水下混凝土由于受水的影响，即使用相同的配合比，一般会比陆上砼低一个强度等级，故将配合比设计强度提高一个等级。由于本地机制砂使用更多，且机制砂具有棱角性，对混凝土的强度更有利，本次试验选用机制砂，根据经验采用机制砂时，砂率可适当增大，故较标准参考值38 ～ 42%增加了2%。经过多次试配与调整，最终选定的C30 水下混凝土配合比见表1。
该配合比所以原材料情况如下：普通硅酸盐水泥P・O42.5R，厂家：四川国大水泥股份有限公司，80μm筛余0.4%，初凝时间280min，终凝328min，28天强度51.8MPa；Ⅱ类机制砂，产地：阆中市文成镇白沙坝砂石厂，细度模数2.8，石粉含量2.7%；5-20mm连续级配碎石，产地：阆中市双龙镇利益砂石责任有限公司，针片状颗粒含量4%，空隙率43%；外加剂：QH-5 高性能减水剂，厂家：四川齐汇科技有限公司，掺量：1.5%。
根据标准设计的C25初步配合比中水泥用量不能达到标准规定的水下混凝土水泥最低用量，为了使配合比更经济，采用掺矿物掺合料的方法来改善混凝土的工作性能，达到最低胶凝材料用量的要求，因此C25水下混凝土配合比见表2。
该配合比所以原材料情况如下：普通硅酸盐水泥P・O42.5R，厂家：四川亚东水泥有限公司，80μm 筛余0.6%，初凝时间196min，终凝243min，28天强度49.3MPa；Ⅱ类机制砂，产地：新津，细度模数2.9，石粉含量2.3%；5-20mm连续级配碎石，产地：四川新津，针片状颗粒含量3%，空隙率42%；外加剂：泵送剂P823，厂家：巴斯夫化学建材有限公司，掺量：3.0%，；F 类Ⅱ级粉煤灰，厂家：搏磊综合开发有限公司；S95 级矿粉，厂家：邛崃宇兴矿粉有限公司。
3混凝土性能
混凝土的性能有多种指标，直接影响现场施工的性能有混凝土的和易性和凝结时间。和易性又称工作性，它是一项综合的技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义，由于混凝土和易性内涵较复杂，因而目前尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测定方法和指标，通常是以稠度即坍落度与坍落度扩展度实验来评定和易性。凝结时间是决定施工时间长短的关键因素，因为混凝土的施工必须在混凝土达到初凝之前完成。另外，混凝土的强度基本上是各类混凝土的必检项目。水下混凝土性能指标包括泌水率、坍落度、坍扩度、抗分散性、凝结时间等方面。其中抗分散性包括水泥流失量、悬浊物含量和PH 值，本试验主要通过水泥流失量来判断。
试验在室内完成，提前将所用材料及实验室温度调解在20±3℃，拌合水用洁净的自来水，使用天津路达仪器有限公司生产的HJW-15-30-60型单卧轴强制式混凝土搅拌机制备混凝土，单次拌合混凝土量不少于20L，并对拌合物的和易性、凝结时间、表观密度、水泥流失量及强度进行检测。本次试验中各标号的混凝土性能检测结果见表3。
由试验数据可以得知，在不掺水下抗分散剂的情况下配制的C25、C30混
凝土，各项性能均能满足标准、施工及设计的要求。以上两个配合比均在工
程实践中得到验证，用该配合比指导生产的混凝土浇筑水下灌注桩，桩身经
相关机构进行桩身完整性检测，结果显示无断桩及Ⅲ类桩现象，说明在施工
条件保证的情况下，使用该配合比生产的混凝土在水中的性能良好。从现场
制备的样品同条件养护反馈结果也完全满足设计要求，其中，C25同条件制备
试块28 天强度达到约36MPa，C30 同条件制备试块28 天强度达到44MPa 左右。
4结论
4.1本次设计的配合比的各项性能均能满足水下不分散混凝土的性能要
求，可以用于水下混凝土的施工，从实体工程反馈信息也证明了该配合比的
可行性。
4.2 C25较C30的密度略大，因为掺加了矿粉和粉煤灰，填充了混凝土中
的部分水泥浆空隙，从而使得混凝土内部更加密实，从新拌混凝土的外观看
来也更饱满有光泽。
4.3 C30 混凝土7 天强度是28 天强度的78.4%，C25 混凝土7 天强度达28
天强度的74.6%，可以得出一般情况混凝土的7天强度应该在28天强度的
70% ～ 80%以内。
参考文献：
[1] DL/T 5117-2000《水下不分散混凝土试验规程》
[关键词]高性能抗渗混凝土 原材料选择 配合比 设计技术
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0012-02
贵广铁路六经部其岭隧道全长7047米，为双线隧道，隧道净空按通行双层集装箱设计，全隧道采用填充，仰拱，衬砌，部分地段采用钢筋混凝土衬砌，其他均为复合式衬砌，衬砌混凝土总量为9000余m3。
根据施工现场狭窄，障碍物多，二次衬砌部分有空洞，混凝土具有抗渗性要求等特点，我们施工中采用了高性能抗渗泵送混凝土的施工方法，这种方法具有输送速度快，输送范围大，生产效率高，质量易保证的特点。但高性能抗渗泵送混凝土对材料要求比较严格，对混凝土配合比要求较高，混凝土必须保证连续输送，避免因较长时间的间歇而造成堵塞。为此，本标段试验室对混凝土原材料的选用、配合比设计选定以及高性能抗渗泵送混凝土的施工工艺方面结合隧道衬砌施工特点在减少收缩、防止裂缝、提高抗渗性、抗冻、抗蚀；改善耐久性方面作了大量试验和较多的探索。
一、设计依据
1、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011； 2、《新建贵广铁路工程设计文件》3、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010；4、《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号； 5、《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 GB/T50080-2002； 6、《普通混凝土力学性能试验方法标准》 GB/T50081-2002； 7、《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009；8、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》TB10005-2010 J1167-2011；9、；10、铁建设[2005]157号；11、JGJ55-2000；12、铁建设[2007]140号文；13、铁建设[2007]159号文；14、铁建设[2005]160号；15、.
二、设计技术指标及各原材料要求
1.（1） 设计强度等级C35，设计环境T2/H1； （2）56d电通量
（5）混凝土耐蚀系数不小于0.9；（6）混凝土抗渗等级：≥P10 。
2.泵送混凝土对原材料的要求
高性能抗渗泵送混凝土施工要求混凝土具有可泵性，及混凝土拌合料在泵压作用下，能在输送管道中连续稳定地通过而不产生离析的性能。可泵性良好的混凝土具有较好的粘塑性，混凝土泌水小，不易分离。混凝土的可泵性，主要取决于原材料本身的和易性。在施工中，正常情况下我们根据坍落度来判断其和易性，坍落度越小，要求的泵压越高，越容易造成堵管、爆管；但如果坍落度过大（如20mm 以上），虽然泵压降低，但因拌合料的离析现象很明显，也比较容易造成堵管；针对本隧道衬砌、桥梁墩柱最大输送高度约为70m ，最远输送距离为100m ，我们选定泵送混凝土的坍落度为160-200mm 。
（1）水 泥：要保证混凝土具有可泵性，很重要的就是混凝土必须要有保水性；我们选用广西鱼峰水泥股份有限公司生产的普通硅酸盐水泥（P.O42.5），同时，本水泥也经过自检试验，此水泥保水性较好，泌水性小；水泥砂浆起到输送管道和传递压力的作用，故水泥用量的多少对其可泵性非常重要，水泥用量过少，混凝土的和易性差，泵送阻力大，同时也加大了对泵和输送管的磨损，容易堵管；水泥用量过多，容易造成浪费，不经济，且水化热高，混凝土粘性增大，也会使泵送阻力增大。（2）粉煤灰：混凝土拌合物的流动性有屈服剪切应力和粘性系数两个参数来决定，粉煤灰掺入混凝土中可以显著降低混凝土的屈服剪切应力，从而提高流动性；（3）骨料：高性能抗渗泵送混凝土的骨料分为粗骨料和细骨料，骨料的种类、形状、粒径、和级配对泵送混凝土的性能有很大影响，必须严格控制。（4）减水剂：因高性能抗渗泵送混凝土的坍落度较大，为保证混凝土具有良好的工作性，减少和杜绝堵管、离析等情况发生，本项目采用了具有缓凝、减少拌合用水及增加混凝土流动性效果的缓凝高效聚羧酸减水剂，使用的减水剂是：深圳市五山建材实业有限公司生产的聚羧酸高效减水剂，各项指标均符合要求。
三、混凝土配合比设计步骤
1.试配强度的确定
根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011选取标准差σ为5，混凝土配制强度按下式计算：
fcu.o≥fcu.k+1.645δ= 35+1.645×5=43.2MPa
2.水胶比
根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011中要求，粉煤灰掺量βf为28%；选用水泥强度等值的富余系数γc为1.16，粉煤灰的影响系数γf为0.65。
fce=γc fce ，g
=1.16*42.5
=49.3（MPa）
fb=γfγsfce
=0.65*49.3
=32.0
W/C=αafb/fcu.o+αa×αb×fb）
=（0.53×32.0）/（43.2+0.53×0.20×32.0）
=0.36
3.确定水灰比（水胶比）
依据现行《铁路混凝土》TB/T3275-2011、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010等技术标准及设计文件的要求，C35混凝土的胶凝材料最大用量为400kg/m3，当混凝土中粉煤灰的掺量大于30%时，混凝土的水胶比不宜大于0.50，经试验水胶比选取0.38，满足耐久性要求。
4.确定单位用水量
结合所用粗骨料最大粒径（31.5mm）和泵送混凝土坍落度要求160-200mm，经试验确定混凝土的用水量为225Kg/m3，该减水剂按胶凝材料的1.0%时，减水率为32.4%，选定用水量mw0 =152（Kg/m3）。
5.计算单位胶凝材料用量
胶凝材料总量MC=152÷0.38=400kg ，取400kg/m3
粉煤灰掺量为：28%，故粉煤灰用量Mfo=112kg/m3，水泥用量Mco=288kg/ m3.减水剂掺量为胶凝材料的1.0%，即M减=4.00 kg/m3；
6.根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求，该混凝土为泵送混凝土，需具有良好的和易性，因为使用的是人工机制砂，故确定砂率为：βs=43% 。
7.采用假定质量法计算混凝土配合比时，混凝土假定容重为2400（Kg/m3），确定每立方米混凝土粗、细骨料用量：
Mso+Mgo=Mcp-Mc-Mwo-M减=2400-400-152=1848 kg
Mso=794kg，Mgo=1054 kg.
8.混凝土基准配合比
水泥：粉煤灰：砂：石：减水剂：水=288：112：794：1054：4.00：152
按计算的配合比进行试拌，其工作性符合要求。则计算配合比即为基准配合比。
9.混凝土配合比的试配
以基准混凝土配合比的水胶比为基础，另外两个混凝土配合比较基准水胶比分别增加和减少0.03，砂率增加和减少1%，按同样的方法确定水胶比0.35和0.41的配合比如下：
10.试拌调整：试拌混合料测定混凝土的工作性能：
混凝土强度试验实测结果（见下表）
拌合物性能实测结果汇总表
考虑到各项指标及经济性，混凝土的和易性等条件要求，最终选定水胶比为0.38，即理论配合比为：
水泥：粉煤灰：砂：碎石： 水：减水剂
=288：112：794： 1054：152：4.00
= 1：0.39：2.76：3.66：0.53：0.014
四、现场施工的试验检测及注意事项
对于混凝土的质量管理，必须从源头抓取：原材料的质量是保证混凝土各项指标的最根本的前提，必须对原材料进场---取样---试验，一系列过程严格把关；对混凝土配合比进行多次试验，检测其可泵性；在混凝土拌合之前必须进行如下试验：
（1）对混凝土粗细骨料颗粒级配、含泥量、含水率等，每次进行混凝土拌合前必须进行检测。
（2）混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测算结果和理论配合比，确定施工配合比；还应对首盘混凝土的坍落度、含气量、泌水率、匀质性和拌合混凝土温度进行测试。
（3） 当原材料的品质在合格的基础上发生波动时，可以对混凝土外加剂用量进行微调；粗骨料掺配比例、砂率进行适当调整，调整后混凝土的拌合物性能应与原配合比一致。
五、高性能抗渗泵送混凝土在施工中的应用
关键词:外加剂 混凝土外加剂 配合比设计 试配参数
一、混凝土外加剂的概念和分类
(一)混凝土外加剂的概念
我国按国际标准化组织所提出的混凝土外加剂定义的原则,制订并颁布了国家标准GBSO75,其定义如下:“混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入,用以改善混凝土性能的物质。掺量不大于水泥重量的5%(特殊情况除外)。”按上述定义,混凝土外加剂与水泥混合材料有所区别,一般混合材料掺量均较大,并且大多在生产水泥过程中掺入,为满足水泥性能的特殊要求而掺加的少量物质,如调凝剂石膏和助溶剂等,一般都不划归为混凝土外加剂的范畴。
(二)混凝土外加剂的分类
1.普通减水剂。在混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂,此类减水剂主要有:木质素磺酸盐类,多元醇类,聚氧乙烯烷基醚类,腐植酸类减水剂等。
2.高效减水剂。在混凝土坍落度基本相同的情况下,能大幅度减少拌合用水量的外加剂。高效减水剂主要品种有:多环芳轻磺酸盐缩合物、磺化煤焦油系、氨基磺酸盐系、马来酸共聚物系等。
3.引汽剂。在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂,引气减水剂兼有引气和减水功能的外加剂,主要类型有:松香树脂类,如松香皂;烷基苯磺酸盐类:如烷基苯磷酸盐、脂肪醇磺酸盐类:如脂肪醇聚氧乙烯醚。
4.缓凝剂。延长混凝土凝结时间的外加剂,缓凝减水剂兼有缓凝和减水功能的外加剂,这类减水剂主要有:糖类,如糖钙;经基梭酸类:如柠横酸、酒石酸、水杨酸;多元醇类:如纤维隶、;无机盐类:如三聚磷酸盐;木质磺酸盐类:如木钙等,但它们往往归入普通减水剂中叙述。
5.早强剂。加速混凝土早期强度发展的外加剂,早强减水剂兼有早强和减水功能的外加剂,这类减水剂主要有:氯化物类:如氯化钙、氯化钠;硫酸盐类:如硫酸钠、硫代硫酸钠;硝酸盐类:如硝酸钠;有机物类:如三乙醇胺。
6.防冻剂。防冻剂能使混凝土在负温下硬化,并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂,防冻剂是一种复合型外加剂,主要防冻成分有如下类型:氯盐类:如氯化钙、氯化钠;碳酸盐类:如碳酸钙;氨水类:如氢氧化钱;有机类:如尿素。
二、混凝土的配合比设计方法
(一)设计的三大法则
1.水灰比(或灰水比)法则。水灰比法则是指混凝土强度与水泥强度成正比,与水灰比成反比,具体可用强度公式表示,如根据这一法则确定水灰比,以保证混凝土的强度和耐久性。
2.最大密实度法则。该法则的基本思路是各项材料互相填充空隙,以达到混凝土密实度最大,换言之就是各项材料的密实体积总和等于1m3绝对密实的混凝土,即:V水泥+V掺合料+V砂+V石+V水+V气=1m3的混凝土。根据这一法则可确定配合比中的浆集比与砂率,以确保混凝土的强度、耐久性与经济性。
3.最小单位用水量法则。根据这一法则,可在水胶比一定及原材料一定的情况下,确定能满足混凝土工作性的最小用水量。
(二)配合比设计步骤
1.两大部分。将混凝土按密实体积分为两大部分:(1)胶结材料浆体=水泥+水+外加剂+掺合料;(2)骨料基体=砂+石子,需要确定的参数为:水胶比、用水量、浆集比、砂率、外加剂掺量、掺合料掺量等6项。
2.三大步骤。(1)先计算空白混凝土的初步配合比;(2)根据经验初步确定外加剂与细掺料的掺量,通过流动性的试验调整,和抗裂性的对比试验确定基准配合比;(3)再经过强度与耐久性试验调整,确定试验室理论配合比,最后通过含水率的换算确定施工配合比。
(三)配合比的主要参数
1.耐久性。混凝土6大耐久性指标是指混凝土的抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性、抗碱骨料反应性。混凝土电通量小于1000C,混凝土抗裂性以抗裂试件侧面出现裂纹越晚、裂纹宽度越小为越好。混凝土的抗碱骨料反应性能应满足设计的规定:骨料的碱硅酸反应砂浆棒膨胀率或碱碳酸盐反应岩石柱膨胀率应小于0.10%,当骨料的碱硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.10%～0.20%时,除了混凝土的碱含量小于3kg/m3外,还在混凝土中掺加具有明显抑制效能的矿物掺和料和复合外加剂,并应证明抑制有效;抗冻性大于F200次;抗渗性大于P20。
2.水灰比。水灰比中的“灰”包含所有胶凝材料,可将水灰比称为水胶比。为达到低渗透性以保证其耐久性,无论设计强度是多少,水胶比都不能大于0.35(对于所处环境不恶劣的工程可以放宽),以保证混凝土的密实。
3.外加剂及掺量。外加剂应通过试验,根据与胶结料的相容性选择,掺量为胶结料总量的0.8%～2.0%。
4.用水量。在水灰比固定、原材料不变的情况下,取以满足工作性要求时的最小用水量,用水量变化范围不大,可通过外加剂掺量来控制。原材料对用水量影响很大,水泥的标稠的大小、砂石表面状态、吸水率大小,粉煤灰的需水量比、矿渣粉的流动度比、外加剂的减水率等都会影响混凝土用水量,优质原材料拌制的混凝土用水量比一般的要少20～30kg/m3,可以提高混凝土强度和耐久性,还能减少胶材用量提高混凝土弹模。
5.胶结材料总量。胶结材料总量的大小对混凝土的工作性、强度、弹性模量和收缩都有影响,高性能混凝土的胶结材料用量,必须有足够的浆体浓度和数量来满足工作性要求但不应大于500kg/m3为宜,并应随强度等级的下降而减少。
6.矿物掺料。以等量取代水泥计,其中硅灰掺量为5%～10%,磨细矿渣粉、粉煤灰掺量不低于20%,宜复合使用矿物掺合料。矿粉比粉煤灰强度增长快,有自硬性,能等量取代水泥,耐久性的好处与粉煤灰相同,但收缩较普通混凝土稍大,但早期抗裂性却不低于普通混凝土。拌合料在同坍落度条件下,粘度大,工作性、可泵性不如粉煤灰,两者取长补短,提高混凝土各种性能。
三、混凝土配合比的试配实例分析
(一)配合比具体设计思路
混凝土配合比的试配步骤应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000相关规定进行,当采用多个不同的配合比进行混凝土强度试验时,其中一个应为基准配合比,另外配合比的水灰比,宜较基准配合比分别增加和减少0.02～0.03梯度确定。
(二)试配参数
试配一:水胶比为0.32,用水量为155kg/m3,胶凝材料用量:155/0.32=484kg/m3;粉煤灰、矿渣掺量均为15%,水泥用量为484×70%=339kg/m3;粉煤灰、矿渣用量(484-339)/2=72kg/m3;外加剂用量:484×1.3%=6.29kg/m3;砂石用量:假定混凝土容重2450kg/m3,根据配合比设计规程水胶比及骨料最大粒径确定砂率40%,砂用量(2450-484-155-6.29)×40%=722kg/m3;石用量(2450-484-155-6.29)×602%=1083kg/m3。实测容重2393kg/m3,每方混凝土材料用量不用调整:水泥339kg/m3,粉煤灰72kg/m3,矿渣粉72kg/m3,水155kg/m3,外加剂6.29kg/m3,砂722kg/m3,石1083kg/m3。理论配合比:水泥∶砂∶石∶粉煤灰∶矿渣粉∶外加剂∶水=1∶2.13∶3.19∶0.21∶0.21∶0.019∶0.46。
试配二:水胶比为0.32,用水量为155kg/m3,胶材用量155/0.32=484kg/m3;粉煤灰掺量15%,粉煤灰用量484×15%=73kg/m3;矿渣粉掺量10%用量为484×10%=48kg/m3;水泥用量484-73-48=363kg/m3;外加剂用量484×1.3%=6.29kg/m3;砂石用量:假定混凝土容重2450kg/m3,根据配合比设计规程水胶比及骨料最大粒径确定砂率40%,砂用量(2450-484-155-6.29)×40%=722kg/m3;石用量(2450-484-155-6.29)×60%=1083kg/m3。实测容重2390kg/m3,每方混凝土材料用量不用调整:水泥363g/m3,粉煤灰73kg/m3,矿渣粉48kg/m3,水155kg/m3,外加剂6.29kg/m3,砂722kg/m3,石1083kg/m3。理论配合比:水泥∶砂∶石∶粉煤灰∶矿渣粉∶外加剂∶水=1∶1.99∶2.98∶0.20∶0.13∶0.017∶0.43。
(三)试配结果
根据试配结果,两组试件强度、电通量、含气量、抗冻性、抗渗性、弹性模量指标均满足设计要求。综合分析以上两组配合比设计试验,原材料质量优良,符合该混凝土对原材料高质量的要求;配合比选定考虑了经济合理、水胶比在要求范围内;不同配合比混凝土在相同的养护条件下,不同龄期强度试验结果均满足设计要求;抗渗试验结果显示两组试验均满足设计要求;通过耐久性试验结果显示两组试验均满足要求,综合各项指标第二组较合理;经济角度分析,第一组配合比水泥用量最少,较经济合理,适宜工程实际使用;综合比较,两组配合比设计均满足设计要求,第一组试验较合理。
参考文献:
[1]郭凤华.混凝土配合比设计与施工技术在高等级公路路面工程中的应用[J].广东建材,2009,(2)。
[2]朱稚石.按混凝土性能要求设计混凝土配合比[J].商品混凝土,2009,(2)。
关键词：混凝土配合比耐久性成本
中图分类号： S611 文献标识码： A
1、工程概况
内蒙古康巴什热电厂2×350MW空冷机组工程的空冷塔，基础采用钢筋混凝土环型基础，环基中心半径R=58.906m，环基外半径R=61.656m，环基内半径R=56.156m；基底标高-5.5m，基础高1.5m、宽5.5m。本塔共设X支柱40对，柱支墩40个，环基周长369.930m。支墩：共40个，混凝土标号：C40，W6，F300， X柱共40对，混凝土标号：C45，W8，F300；筒壁：间接空冷塔筒壁塔高155m，出口直径81.50m，进风口高度27.5m,喉部直径77.78m，喉部深度：38.75m，±0.00m处支柱中心直径：115.0m，壳体最大厚度：1350mm，最小厚度：220mm，混凝土强度等级C45，抗冻等级F250，抗渗等级W8。
2、混凝土耐久性的重要性
2.1、混凝土耐久性是指结构在所使用的环境下，由于内部原因或外部原因引起结构的内部的变化终使用使混凝土丧失原应有的能办与作用，即为混凝土耐久性差，或者说达不到规定要求，最终的结果就是混凝土破坏的主要原因是非因受载荷破坏。2.2、混凝土的抗冻性能。是指结构处于冻点以下环境时，部分混凝土内孔隙中的水将结冰，产生体积膨胀，过冷的水发生迁移，形成各种压力，当压力达到一定程度时，导致混凝土的破坏，混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落，严重时可以露出石子。2.3、混凝土的抗碳化性能。钢筋锈蚀表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应，逐步生成氢氧化铁的等铁锈，其体积比原金属增大2～4倍，造成混凝土顺筋裂缝，从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道，加快结构的损坏。氢氧化铁在强碱溶液中会形成稳定的保护层，阻止钢筋在锈蚀，但碱环境被子破坏或减弱，刚会造成钢筋的锈蚀，如混凝土的碳化或中性化。2.4、从以上分析可以看出电厂空冷塔混凝土配合比的设计主要考虑因素：一是混凝土的强度（C45）；二是混凝土的抗渗、抗冻性能（F300、P8）；三是混凝土的抗碳化性能（电厂CO2含量偏高，空冷塔的湿度偏大都会引起混凝土碳化的加速）。四是混凝土的成本。
3、混凝土配合比设计所考虑的几点内容
3.1、原材料分析
对于高强度、高性能、高耐久性混凝土用原材料的质量要求是比较高的。随着聚羧酸外加剂的使用和社会资源的缺乏，建筑用砂子的质量也成为制约混凝土的关键因素之一。
3.1.1、水泥
水泥应采用技术指标稳定的大厂家生产的水泥，我们现在己改变了传统的混凝土配合比设计思路，主要采用普通42.5水泥，掺加适量矿粉和粉煤灰以改变混凝土的和易性和降低水泥用量，为混凝土配合设计提供更广的天地。
3.1.2、建筑用石子
石子主要考虑的是其本身的强度、坚骨性和颗粒级配。
3.1.3、建筑用砂子
砂子现在己成为制约混凝土质量和成本的较为重要的因素之一。混凝土用砂子最为合理的是细度模数为2.5～2.8的中砂，但这种砂子己不好找，目前所使用的是过细或过粗的砂子，砂子过粗会使混凝土整体的颗粒级配不合理，一方面是砂率过大，另一方面是胶凝材料用量加大。
3.1.4、掺合料
混凝土掺合料大致分为矿粉、粉煤灰和硅灰。粉煤灰是最为常见的，也是最便宜的掺合料，社会商品混凝土大致都采用矿粉与粉煤灰双掺的技术，双掺技术对改善混凝土的和易性和降低成本都极为有益。
3.1.5、外加剂
外加剂己成为社会上混凝土的第五种材料，外加剂的使用可有效的改善混凝土的和易性和极大的降低成本，特别是具有较大减水率的聚羧酸外加剂的使用，使用高强混凝土、高性能混凝土等都成为现实。
3.2、混凝土配合比设计因素
3.2.1、空冷塔的混凝土在抗压强度等级、抗渗性能、抗冻融性能都比较高。
混凝土设计抗压强度为C45、抗渗等级为P8、抗冻融等级为F250，这对电厂工程来说是比较高的，这三个设计值在配合比设计时即是相互统一的，又有相互矛盾的地方，因此要综合考虑各个因素确定能同时满足这三个指标。
3.2.2、不同高度要求的对混凝土的坍落度要求也是不同的。
对于基础混凝土施工对坍落度要求就尽可能的小一些，以达到能施工就可以了，以相同的水胶比来说，坍落度小了，用水量就少了，胶凝材料就低了，这样就可以达到降低成本的目的。对于混凝土输送高度较大的则要求坍落度尽可能的大一些，同时还要求坍落度损失尽可能的小一些，有时根据施工要求还可能要改变石子的颗粒级配。
3.2.3、不同施工季节对混凝土的要求也不同。
对于不同的施工季节对混凝土要求也不相同，对于夏季施工的要求混凝土的凝结时间尽可能的长一点，对于冬季施工的要求混凝土的防冻能力尽可能高一点，对于秋天风大气干的季节，要求混凝土凝结时间长一点和早强强度提高的快一点，以避免混凝土表面过早干燥使用水泥无法完成水化反应，最终使其表面强度偏低，不利于耐久。
4、工程实例
内蒙古康巴什热电厂2×350MW空冷机组工程的空冷塔，我们充分考虑了以上因素，进行了综合分析，并经大量的试验，根据试验数据确定了具体的施工配合比。在具体的施工中通过与材料、搅拌和施工单位的紧密配合，取得了内在质量、表面工艺和成本效益的全面丰收。
4.2.1、对原材料的选用与控制
原材料的选用：地材尽可能就地取材，对多种材料进行试验、试配，最后进行综合经济分析，选用质优价廉的材料；水泥选用当地的能达到要求且质量稳定的普通42.5水泥，掺合料选用价格比较便宜的粉煤灰，外加剂选用质量稳定的桑穆斯聚羧酸外加剂。
4.2.2、混凝土配合比的设计
在进行混合比计设计时我们综合考虑了水泥的28d强度、石子的颗粒级配、砂子的细度模数及含泥量、掺合料掺量和外加剂的作用。
4.2.3、混凝土配合比的使用
1)在混凝土施工高度90m以下时采用以下配合比（C45、P8、F250）。
2)在混凝土施工高度90～120m时采用以下配合比（C45、P8、F250）。
3)在混凝土施工高度120～155m时采用以下配合比（改用5～20mm连续粒级的石子，以便于泵送）（C45、P8、F250）。
以上的配合比在施工现场全部得到验证，且抗渗、抗冻性能全部合格。极大推进了现场的施工进度。
5、对比同强度等级要求的经济分析
通过相同强度等级的混凝土与定额指标相比第一组配合比每方混凝土可省27.47人民币；第二组配合比每方混凝土可省25.99人民币；第三组配合比每方混凝土可省20.12人民币，空冷塔总计节约人民币52余万元。
6、总结
6.1、在耐久性要求都较高的混凝土配合比设计中，要充分考虑原材料的可用性，尤其是对砂子和外加剂，这两种材料是目前混凝土的关键材料。
6.2、在混凝土配合比设计时，要充分考虑相关要求的统一性和互拆性。
6.3、可施工性是混凝土配合比设计首要考虑的问题。
6.4、在满足各项要求后，如何降低成本己成为混凝土相关方面重点考虑的问题。
参考文献：
[1]《预拌混凝土》（GB/T14902--2003）
[2]《混凝土结构工程施工验收规范》（GB50204-2002（2011版））