时间：2022-12-31 05:20:14
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，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。
生产工艺，并应用于实际工程。
关键词：自密实混凝土； 两级配石子
ABSTRACT：to solve contravention between fluidity and anti-segregation; to optimize raw materials and mix proportion and to improve techniques of production aiming to status in quo of raw materials of dalian.
Key words：Self-compacting concrete；coarse aggregate with two grading
高性能混凝土配合比设计的任务就是正确地选择原材料和配合比参数，使其中的矛盾得到统一，得到经济合理的混凝土拌合物。因为混凝土是一种多组分的不均匀多相体，影响配合比的因素很复杂，原材料的品质变化也很大，又涉及各种性能要求之间相互矛盾的平衡等，所以至今配合比的确定仍主要依靠经验和试验。
自密实高性能混凝土配制的关键是在保证所需强度的前提下，得到可以不振捣，必要时也可少振捣的高流动性混凝土拌合物。与传统混凝土比较，高性能混凝土的配合比特点是：水胶比低、粉体量大、浆集比大、粗骨料量小。
一、原材料
水泥采用小野田52.5R级普通硅酸盐水泥;粗集料采用瓦房店炮台低碱活性5~20mm碎石和5-16mm连续级配的卵石;细集料采用低碱活性天然中砂，细度模数为2.6;矿物掺和料采用华能I级粉煤灰;外加剂采用北京宏伟科傲建材聚羧酸HL-1高效减水剂;拌和水使用普通自来水。
二、配合比参数
《高强混凝土结构设计与施工指南》规定了配制 C50 和 C60 高强混凝土所用的水泥量不宜大于 450kg/m3，水泥与掺和料的胶结材料总量不宜大于 550kg/m3。按照《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28-86 规定,粉煤灰宜与外加剂复合使用以改善混凝土和砂浆拌和物和易性，提高混凝土（或砂浆）的耐久性。外加剂的合理掺量可通过试验确定。
为了保证混凝土具有良好的耐久性，高性能混凝土的水胶比一般应低于 0.4。水胶比在很大程度上仍主要凭经验经试配确定。根据C50混凝土强度的要求，初步选择水胶比为0.34、0.32、进行试配。配合比示于表1。
表2
编号 3d 7d 28d
强度(MPa) 达设计强度(%) 强度(MPa) 达设计强度(%) 强度(MPa) 达设计强度(%)
1-1 34.2 68% 43.8 88% 61.0 122%
1-2 35.0 70% 44.8 90% 62.7 125%
1-3 33.5 67% 40.9 82% 59.3 119%
1-4 32.4 65% 41.4 83% 60.7 121%
2-1 36.2 72% 44.2 88% 63.2 126%
2-2 36.9 74% 45.9 92% 64.0 128%
2-3 35.8 72% 43.2 86% 62.1 124%
2-4 34.5 69% 40.6 81% 61.5 123%
表2所示为不同试配条件下混凝土的强度值。由表2的试配强度结果按拌和物性能与各龄期抗压强度的比值，最终确定采用表1中水胶比为0.34的混凝土配合比。
在理论分析的基础上，重点针对自密实混凝土的性能特点，综合分析技术、经济和使用等因素，对自密实混凝土的组成材料进行合理选择，使配合比达到最终使用要求。
在以后的研究中可以考虑在自密实混凝土中添加聚丙烯纤维，从而进一步使混凝土高性能化，相关问题还有待于以后深入研究。
参考文献：
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【4】中国建筑工业出版社编.建筑材料应用技术规范（修订版）.中国建筑工业出版社，中国计划出版社，2003
关键词：高标号混凝土；施工；配合比；设计
中图分类号：TV331 文献标识码： A
引言
作为一种功能性基复合材料，泡沫高标号混凝土具有特殊的组分及配合比设计思路。本文分析了其配合比设计理论及原则；介绍了国内外泡沫高标号混凝土现有配合比设计方法，包括基础及有外掺组分的泡沫高标号混凝土配合比设计，比较了优点及不足；总结了不同针对性的配比优化方式及现有配比研究成果；对泡沫高标号混凝土配合比设计方法提出了展望。
一、高标号混凝土配合比设计的影响因素
1、强度和预期寿命
在高标号混凝土配合比设计中，强度与预期寿命是首先考虑的因素，一旦强度与预期寿命无法满足设计要求，高标号混凝土就不能投入到建设施工中去。
2、砂比率
砂比率即高标号混凝土砂石中砂所占据的质量比例。在配合比设计中，砂比率也是不容忽视的一大环节。如果改变高标号混凝土的砂比率，就可能导致材料的孔隙数量发生变化。过高的砂比率，会增加原材料孔隙的数量，就需要使用更多的材料，在浪费材料的同时，还会增大混合物的粘稠度，进而出现搅拌不均匀的情况；过低的砂比率，虽然可以减少原材料中的孔隙数量，达到节约用量的目的，但是孔隙数量不达标，会降低高标号混凝土的整体流动性，使得高标号混凝土无法粘结凝聚成型，最终出现混合物干涩，而为今后的工序与使用埋下安全隐患。
3、水灰比
水灰比即与水的比例。在配置高标号混凝土时，浆起到粘结剂的作用，等待凝固之后，就会同细砂、粗石一起组成高标号混凝土，所以高标号混凝土强度会直接受到水灰比的影响。高标号混凝土的水灰比直接反应了粘结剂的粘稠度。过大的水灰比，会造成粘性不足的情况出现，同时，水分太多，也会让凝固之后的高标号混凝土出现积聚水分的空洞，一旦水分蒸发，就会对高标号混凝土的强度产生影响；过小的水灰比，会让成型的高标号混凝土混合物再难流动，出现高标号混凝土粘结不够紧密的情况出现，最终形成过多的孔洞，直接影响到高标号混凝土强度。
4、集灰比
集灰比是骨料与的比例。骨料对新浇高标号混凝土和硬化高标号混凝土的性能有着非常重要的影响。而且，骨料的等级、最大粒径、单位重量和水分含量都能对高标号混凝土混合物的特征和性能产生影响。一、高标号混凝土结构组成与配合比设计分析通常情况下，在工程项目施工建设中，所应用的高标号混凝土材料多是由相应比例的水、粗细集料和胶凝材料等配制形成的，其中，粗细集料所占的比重最大，其次为水、等组成的浆，在高标号混凝土配制中占有不同的比例，并通过浆对粗细集料的包裹以及空隙充填，形成工程施工中的高标号混凝土。高标号混凝土配制施工中，配合比的设计直接影响着高标号混凝土的配制效果与质量。通常情况下，进行高标号混凝土材料的配制，其配合比的设计是根据高标号混凝土配制标准实验所取得的结果进行高标号混凝土配合比的设计，也就是将按照相应配合比配制成的高标号混凝土工程，通过 28 天标准养护并根据对其抗压强度的变化结果来设计调整高标号混凝土的配合比，以保证其质量效果最优。但是，随着社会经济建设发展与工程项目施工需求的变化，这种高标号混凝土配合比设计方法由于自身的设计调配周期较长以及材料变化适用性差等局限性，在高标号混凝土配制设计中应用越来越少。本文在进行高标号混凝土配合比设计时，主要以实验室方式通过对高标号混凝土强度的早期推定实现高标号混凝土配合比的快速设计调整，实现高标号混凝土配制，也就是通过对于材料 3 天的强度变化检测实现其 28 天强度变化的推算，进而实现高标号混凝土 28 天的抗压强度变化推测。需要注意的是，上述方法在实现高标号混凝土 28 天抗压强度变化推测中，是按照下列公式（1）实现高标号混凝土强度推算的。下列公式中表示的是高标号混凝土 28 天的抗压强度值，（1）
在高标号混凝土配合比设计中，首先，为了保证所配制高标号混凝土具有较为可靠的强度性能可以根据上示高标号混凝土 28 天抗压强度计算公式，推算出较大的高标号混凝土强度作为配合比设计中的强度，以实现高标号混凝土强度性能的保障。此外，在进行高标号混凝土材料配制中，其配制实现多是在没有可靠数据资料的情况完成的，针对这种情况就可以根据高标号混凝土工程的施工质量验收标准进行高标号混凝土配合比的设计，以保证配制高标号混凝土的强度性能。
其次，进行高标号混凝土配合比的设计，还包括进行合理的高标号混凝土配制水灰比设计。通常情况下，根据高标号混凝土配制的水灰比定律，配制材料与品种类型相同的情况下，所配制的高标号混凝土强度与水灰比之间成反比，并且高标号混凝土强度与水灰比之间呈现曲线变化关系，而在这种关系没有确定的情况下，对于水灰比的设计实现可以根据高标号混凝土配合比设计的相关技术要求，按照下列公式记你选哪个计算设计，其中，A 和 B 为回归系数与高标号混凝土配制使用的材料质量和品种之间存在着相应的联系。
再次，在进行高标号混凝土配合比设计中，还需要进行高标号混凝土配制的单位用水量以及砂土比例设计确定。其中，对于高标号混凝土配制中的单位用水量的设计是按照高标号混凝土配合比设计的相关技术规定进行设计实现的，也就是结合高标号混凝土的塌落度以及粗骨料类型、粗细骨料的最大粒径进行设计确定的，特殊情况下的高标号混凝土配制则需要通过试验的方式实现单位用水量的设计确定。此外，砂土比例的设计作为高标号混凝土配合比设计中的一个重要点和难点，由于受影响因素比较多，并且缺乏相应的定性指标，因此设计确定难度相对较大，多是根据高标号混凝土配合比设计技术要求与高标号混凝土配制的水灰比、石子类型等进行查表选取的，具有较大的范围浮动变化，需要在查表选取后结合实际经验按照下列公式（2）进行计算确定。最后，对于高标号混凝土配合比的设计结果最好采用重量法进行表示，以便于对单位体积高标号混凝土的各种材料用量进行计算确定。（2）
2、高标号混凝土强度检测的相关分析
通常情况下，在高标号混凝土工程施工中对于高标号混凝土强度性能的检测，主要通过实验方式以检测高标号混凝土样品的强度性能实现的，通过高标号混凝土强度性能的检测实现高标号混凝土工程结构承载力的确定，从而保证高标号混凝土结构性能和质量效果。需要注意的是，在进行高标号混凝土强度性能检测中，需要进行检测实现的高标号混凝土样品包括高标号混凝土标准养护试样以及相同养护条件下的高标号混凝土试样、相同结构实体与相同养护条件的高标号混凝土试样等三种类型的高标号混凝土强度检测试样，以保证高标号混凝土强度检测的合理性和科学性。其次，高标号混凝土施工中，实现高标号混凝土强度检测的方法有实验室检测和现场检测两种，其中，现场进行高标号混凝土强度检测方法包括超声法以及钻芯法、抗拔法、回弹法、超声回弹综合法等，比较常用的现场检测方法则包括超声法、钻芯法和回弹法，实际检测中需要结合高标号混凝土强度检测要求以及检测费用、速度等进行合理选择，以保证检测结果的可靠性与合理性。
结束语
随着社会的进步，人们对建筑工程质量要求也在不断更新。而建筑工程质量又受到高标号混凝土质量的影响，高标号混凝土质量高低取决于合理的配合比设计。因此，在施工之初，设计人员就应该做好高标号混凝土的配合比设计，并且根据现场施工对高标号混凝土配合比提出的额外要求，确保配合比在满足和易性、强度、耐久性等前提的同时，确定出最佳化的材料用量，让生产出的高标号混凝土最适用、最经济。
参考文献
[1] 狄吉峰.浅谈路面高标号混凝土的配合比设计[J].内蒙古教育（职教版）.2013（03）.
关键词：沥青混凝土路面材料配合比 设计
中图分类号： TU528.42 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
随着公路等级的不断提高，交通量的增大，车速的提高，导致沥青面层病害不断增加，有的路面设计年限还没到就已不能正常运行，给行车、出行带来了诸多不便。这对公路沥青面层的使用品质提出了更高要求。相对于一个具有良好的使用性能、变异性小，经得起实践考验的沥青路面，沥青混凝土配合比来说就尤为重要了。
二、原材料
要保证沥青混凝土的质量．在配合比设计前必须对原材料进行严格的选择和检验。沥青混凝土的原材料主要有 ：粗集料 、细集料、填充料(矿粉)、胶凝材料(沥青)。选择技术性、经济性都好的原材料，同时结合环境保护就地取材。
2.1 沥青
选择沥青标号时应按公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等并且结合当地的使用经验 ，最后经技术论证后再确定。
2.2 集料
（1）粗集料
公路路面用粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等。粗集料在沥青混凝土面层中的作用是通过颗粒间的嵌缝作用、摩擦作用来保证稳定性和抵抗位移。粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙并应通过检验满足沥青混凝土用粗集料质量的技术要求
（2）细集料
沥青混凝土路面的细集料包括天然砂、机制砂、石屑。热拌沥青混合料中天然砂的用量通常不宜超过集料总量的20％。AK、SMA和OGFC类沥青混凝土不宜使用天然砂。细集料在沥青混凝土中起到增加颗粒间嵌锁作用，减少粗集料间的孔隙，从而增加稳定性。细集料应该洁净、干燥 、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配并应通过检验满足质量要求后才可使用。
机制砂有颗粒规整、针片状颗粒少、表观纹理丰富、粉尘含量低等优良物理特性，以及对沥青混凝土路面性能的明显改善等原因。大量用于沥青混凝土路面中。机制砂与石屑配置的沥青混凝土进行比对研究发现：沥青混凝土的高温稳定性和水稳定性得到显著提高。实际工程跟踪调查结果显示，机制砂沥青混凝土铺筑的路面的抗力明显优于石屑沥青混凝土路面，车辙、坑槽等病害显著降低，因此沥青混凝土路面用细集料优先选用机制砂。
2.3 填料
在选择沥青混凝土填料时一定要考虑能否满足亲水性和细度要求以及能否改善沥青与集料的粘结力。对于碱性集料，可选择磨细的矿粉作填料；对于中性材料，可使用磨细的石灰石粉；另外，根据不同情况还可选用水泥消石灰等作填料。矿粉应干燥、洁净，能自由的从矿粉仓中流出。根据抗剥落性及冻融劈裂强度试验结果，沥青混凝土粉胶比在1.0～1.5之间较为适宜。
三、沥青混凝土配合比设计
沥青混凝土配合比设计可采用三阶段配合比设计法即目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比设计的验证。采用这一方法的目的是为了使设计程序化和深入化，使设计结果更加符合生产实际，真正使室内试验与施工生产联系在一起，充分做到指导施工的作用。
3.1 目标配合比设计
优选材料、矿料级配、最佳OAC。供拌和机确定冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
（1）矿料级配设计
合理的级配是配合比设计的必要条件。对高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范围内计算1～3组不同的矿料级配。绘制级配曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方，一般情况下应使试配结果尽量靠近级配范围的中值，着重控制0.075mm、2.36mm、4.75mm关键性筛孔，以提高沥青混凝土的均匀性和嵌挤能力。
（2）马歇尔配合比设计
初选5组油石比，对13组不同的矿料级配分别进行马歇尔试验，根据《公路沥青路面施工技术规范》合理确定拌和温度和击实温度，分别进行马歇尔稳定度、流值、毛体积相对密度、矿料间隙率(VMA)、沥青饱和度(VFA)、孔隙率(vv)、理论最大相对密度、残留稳定度 等试验。
（3）确定最佳油石比
根据马歇尔试验的结果，以油石比或沥青用量为横坐标，以马歇尔试验的各项指标(毛体积相对密度、稳定度、流值、孔隙率、矿料间隙率、沥青饱和度)为纵坐标，绘制油石比与马歇尔试验的各项指标的关系曲线图。
确定OAC1
根据毛体积相对密度最大值a1、稳定度最大值a2、目标空隙率(或中值)a3、沥青饱和度范围的中值a4，求出沥青用量的平均值OAC1=(al+a2+a3+a4)／4；如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围时。OAC1=(al+a2+a3)／3；如果在所选择试验的沥青用量范围内。毛体积相对密度或稳定度没有出现峰值(最大值出现在曲线两端时)，OAC1=a3，但OAC1必须介于OACmin~OACmax范围内，否则应重新进行配合比设计。
②确定OAC2
以各项指标均符合技术标准(不含矿料间隙率)的沥青用量范围OACmin~OACmax的中值作为OAC2。
③最佳油石比OAC
通常情况下，最佳油石比OAC以OAC1和OAC2的中值作为计算的最佳油石比。但还应根据实践经验和公路等级、气候条件、交通情况调整确定最佳油石比。
3.2 生产配合比设计
目标配合比确定以后，根据路面结构的级配类型，选择适当尺寸的振动筛，将各冷料仓中不同规格的材料，通过烘干简混合烘干，并提升到热料仓中用振动筛网分级流人到不同规格的热料斗中，然后从热料斗中取样，在室内进行再筛分，按规范要求的矿料级配，确定各热料仓中不同规格的材料比例。取目标配合比设计的最佳油石比及最佳油石比±3％，三个油石比进行马歇尔试验。最后确定生产配合比的最佳油石比。
3.3 生产配合比的验证
按生产配合比确定的最佳油石比制件，参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行抗高温性一车辙试验、抗低温性一弯曲试验、水稳定性—浸水马歇尔和冻融劈裂试验及渗水检验一渗水试验等，验证生产配合比的可靠性。拌和机采用生产配合比进行试拌，铺筑试验段并用拌和的沥青混凝土及路上钻取的芯样进行马歇尔试验，将钻芯法与核子密度仪法检测的密度相比较。建立其二者的相关性，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比应作为生产上控制的依据和质量检验的依据。
四、生产阶段注意事项：
（1）根据摊铺机摊铺能力确定拌和站产量、配备运输车辆，根据拌和站产量安排作业班次、上料机械、人员数量、统筹全局，总体平衡；
(2) 各种规格材料要分开堆放，严禁混料，否则会破坏供料平衡，配合比难以控制;
(3) 溢料是难免的，因供料不可能绝对平衡，不溢料是不正常的，可能是控制室操作员人为调整配合比的结果；
（4) 注意材料防潮，细集料必要时要加篷布，因其一旦受潮，不但会影响冷料仓正常下料，材料的烘干效果或拌和站的生产能力也会降低，因此，当原材料受潮时要降低产量或提高烘干能力，保证生产质量；
(5) 成品料装车要检测温度，必要时车辆要加篷布，以防热量散失，影响混合料质量;
(6) 加收粉尽可能不用，因其通常泥土含量较大；
(7)试验检测工作要跟上，保证质量信息得到及时反馈，以便工作人员妥善处理发现的各种问题；
(8)其它异常发生时如拌和站故障、突然断电、降雨、降温等均要认真对待、要善朴理.不能为了扦工期或嫌麻烦应付从事。
五、结语
综上所述，沥青混合料的配合比设计在高等级公路施工过程中，是一个非常复杂而且细致的过程，必须严格按照设计要求，控制各个环节，最终得出可靠的配合比进而路面的质量。
参考文献：
［1］ 邵艳梅：《关于沥青混凝土配合比设计的探讨》，《中国高新技术企业》， 2009年17期
关键词：沥青混合料配合比 马歇尔试验 生产配合比
一、前言
近年来，沥青混凝土路面应用越来越广泛，沥青混凝土配合比直接影响路面的质量，关系到路面的使用寿命。同时，还关系到行车舒适性和安全性。保证路面的质量，从施工的全过程加以控制管理，尤其对沥青混凝土配合比足够重视、认真对待、精心研究、优化设计，最终达到经济、科学、可行、便于施工。如何进行沥青混凝土配合比优化设计是道路技术人员亟待解决的难题。
二、沥青混合料配合比优化设计
《沥青混合料配合规范》规定采用三个阶段进行沥青混合料的配比设计，这三个阶段分别是：目标配合比设计；生产配合比设计和生产配合比的验证。该配比方法可以使配比过程程序化、深入化，有助于设计结果更符合生产需求，充分指导施工过程。
(一)目标配合比设计
目标配合比设计是整个过程的开始，结合施工文件要求，选择相应的材料，计算矿料级配比，选择最佳状态的配合比。在计算过程中，通常使试配结果尽量靠近级配范围的中间值，根据《规范》中推荐的，结合实践经验固定一个最佳沥青含量的范围，设计出不同油石比的配置的5到6组材料试件，每组间隔是0.5%，然后分别进行马歇尔稳定度、空隙率、试件密度、流值、沥青最佳沥青用量OAC，然后再按最佳沥青用量OAC制件，做水稳定性检验和高温稳定性检验。最后，判定实验结果，如果达不到设计文件要求则另选材料、调整配合比或者采用其他方法继续做试验，直到符合要求，确定理想的目标配合比。
在目标配合比设计过程中，必须重视两个重要指标：混合料空隙率和稳定度。沥青混合料的空隙率是反映沥青路面泛油、松散、裂纹、车辙等病害的最重要指标，矿料间隙率是综合反映沥青混合料质量状况的核心指标，对沥青混合料设计、生产的质量控制有重要作用。这两个指标对调整混合料稳定性和耐久性特别重要, 下面是对他们之间的关系的分析，并根据存在的不同的状态，提出了相应的处理措施。
（1）空隙率低，稳定度低。当空隙率低时，可以选择多种方法来增加空隙率：首先，调整矿料的级配，在规定允许的范围之内，适当增加粗集料的比例，同时减小细集料的比例；如果沥青混合料的油石比高于正常量，并且不能被矿料吸收时，可以适当的降低油石比，以增加空隙率。当以上两种方法都不能满足要求时，可以考虑换骨料。一般情况下，选择增加粗集料的比例减小细集料的比例来调整沥青混合料的空隙率和稳定度。
（2）空隙率低，稳定度能满足要求。如果稳定度满足要求，但空隙率低时会导致沥青路面泛油和壅包等问题，此时可以适当调整矿料的级配比，适当增大粗集料的比例，减少细集料的用量，同时调整沥青混合料的油石比。
（3）空隙率满足要求，稳定度低。如果空隙率满足了要求，但稳定度低，则反映出矿料的质量不好，集料的压碎值和石料的抗压强度不足，并且细长扁平颗粒太多，只能换矿料重新试验，直到满足要求。另外，还可以考虑采用稠度较高的沥青来调节。
（4）空隙率偏大，稳定度满足要求。空隙率过高时渗透性好，路面的雨水和空气很容易深入到路表穿过路面，破坏沥青性能，导致过早老化，缩短使用寿命，使沥青路面产生破坏。稳定度满足要求，调整空隙率时，可以适当增加矿粉，尽量选用细的矿粉来调整混合料的空隙率。
（5）空隙率高，稳定度低。空隙率高，稳定度低可以通过调整矿料的级配，同时增加沥青的用量，如果不能满足要求，则考虑换用矿质材料重新进行级配设计，直到满足要求为止。
(二)生产配合比设计
根据试验结果，目标配合比确定后，要根据实际施工情况，进行实际施工的沥青混合料拌和设备进行配比设计。根据路面的结构，确定生产配比的类型，选择符合要求的振动筛。选择振动筛时，必须遵循以下几点：
1、振动筛的最大孔径必须满足能够排出超粒径，最大粒径筛孔的颗粒通过量要满足级配要求。
2、振动分档必须使各料仓的材料保持平衡，以保证生产效率。
3、选择振动筛的孔径必须与试验用孔径尺寸保持一致。试验时，设计目标配合比矿料比例是由冷料仓取样进行试验，在配合比数值（例如：AK一13A沥青抗滑表层的矿质混合料级配范围如表1）接近要求范围的中间值时，按此数值进行拌和，再用热拌和料进行马歇尔试验，试验油石比是确定的目标配合比油石比的0.3%。根据目标配合比用的试验方法确定最佳用油量，最终得出的结果为生产配合比。确定生产配合比根据拌和设备的拌和能力确定每盘料所需的矿料数量和沥青数量。
表1矿质混合料级配
(三)生产配合比的验证
确定生产配合比后在进行施工前，要通过实际施工对预期的目标值进行验证，即从感性的角度评估沥青混合料配比的设计，同时，也要验证施工单位的施工方案，检验施工过程中的拌和、运输、摊铺、碾压等环节的可行性和协调情况。可以从混合料的颜色、均匀情况、碾压后的表面情况进行判断；另外，还可以组织技术人员取样进行定量的检验，同时监督施工的全过程，实时检查设备的设备参数材料的操作情况。最后整理每个阶段的数据，进行总结分析，如果指标不能满足要求，及时作出施工调整或者调整施工工艺，尽可能的做到符合设计要求，汇总报告，上报监理和业主，保障施工顺利进行。
三、总结
沥青混合料的配合比设计在高等级公路施工过程中，是一个非常复杂而且细致的过程，必须严格按照设计要求，控制各个环节，最终得出可靠的配合比。近年来在公路施工过程中发现，控制混合料的配合比是保证工程的关键。同时，必须从设计的全过程严格控制：首先，严格控制原材料的质量，实时检验原材料；其次；施工单位必须形成完善的自检体系，严格控制材料的规格、混合料的级配组成和沥青用量。沥青用量必须通过马歇尔稳定度试验确定，在施工过程中及时的校验。从设计、选料、试验、施工中任何一个环节，严格控制，加强管理。
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关键词： 复合外掺剂； 水泥混凝土； 配合比设计； 技术性能
概述
随着我国经济的发展， 对道路交通条件的要求不断提高， 同时对其质量要求也愈来愈高。为满足社会对道路建设的要求， 必须采用路用性能可靠、技术经济性能良好的路面结构和路面材料， 其中水泥混凝土路面已成为在技术、经济等方面综合性能比较好的一个路面结构。然而却随着路面交通荷载的增加以及使用时间的延长， 目前水泥混凝土路面存在的不同层度弯拉开裂、冻融盐蚀脱皮以及维修养护成本较高等问题也亟需解决。目前一般的改性方法都只是在某一方面改善混凝土的性能，而水泥混凝土路面都是受到车载和环境的双重作用，力学破坏性和耐久性破坏是同时进行和相互促进的，在对材料单方面性能的改善有时并不是能很好地提高整体的路用性能，而改变混凝土的结构、材质，同时要提高混凝土的力学性能、耐久性能和柔韧性更是相当不容易。
在此提出了使用复合外掺剂来提高水泥混凝土路面技术性能的一个理念， 就是在水泥混凝土中掺入引气剂和超纤维复合外加剂，来以提高其综合性能。
1 复合外掺剂改善机理
超纤维经过拌和被打开并分散成无数单个纤维， 这些纤维各向均匀地分布于混凝土中， 在混凝土凝结的过程中， 由于纤维以单位体积内较大的数量均匀分布于混凝土内部， 犹如在混凝土中掺入大量的微细筋， 当水泥基体收缩时， 由于纤维这些微细配筋的作用而消耗了能量， 可有效地减少混凝土干缩所引起的微小裂缝， 提高混凝土的韧性。掺入超纤维不仅可以改善混凝土的工作性， 更重要的是， 在混凝土中加入超纤维后， 纤维能均匀分布在混凝土中形成一种立体乱向支撑体系， 分散混凝土的定向应力， 阻止混凝土中原生裂缝的发生和发
展， 消除或减少微裂缝的数量和长度， 大大提高混凝土的抗渗能力， 增强其韧性， 从而延长混凝土的使用寿命。
引气剂最早是为提高混凝土抗渗性、抗冻性、抗盐冻剥蚀性而使用的一种外加剂。其主要原理是： 引气剂引入的小气泡切断毛细管的通路， 降低毛细管作用， 从而提高混凝土的抗渗性。这些微气孔在冰冻过程中能释放毛细管内的冰晶膨胀压力，从而避免生成破坏压力， 减少和防止冻融的破坏作用， 提高混凝土的抗冻性。引气剂还可以提高混凝土的流动性， 同时降低拌和用水量。
本研究在水泥混凝土中按一定的配合比同时掺入引气剂及超纤维， 综合了两种外掺剂的性能优点， 以达到提高水泥混凝土路面综合性能的目的。
2 配合比设计
通过对大量试验数据的整理、分析， 可知随着引气剂用量的增加，混凝土的抗冻性将不断提高，但抗弯拉强度将降低，材料成本也将提高；超纤维含量的增加会使混凝土的抗弯拉强度提高，柔韧性也相应加大，但成本也随之增加。
为选择一个合适的施工配合比，技术人员做了不同的配合比试验， 并对试验数据做了大量的分析研究工作， 从经济性、实用性上考虑， 并结合工程的实际情况， 在达到预期的技术经济指标的情况下， 最终确定了复合外掺剂混凝土的施工配合比
3 制备工艺
复合外掺剂掺加工艺简单可行， 不用增加主要的机械设备， 在施工过程中， 按规定的配合比， 将碎石、沙、水泥放入搅拌机， 干拌10s左右； 再将已称好的超纤维均匀放入搅拌机， 干拌5s左右； 然后把稀释好的引气剂溶液（浓度为1%）均匀倒入搅拌机， 搅拌20s左右， 再加入已称好的水（应从总用水量中扣除引气剂溶液中的水）拌和。总拌和时间自全部料投入拌和机起不少于3min， 其他施工工艺基本上与普通混凝土相同。
需要说明的是， 考虑到加入超纤维后，由于纤维吸水，拌和物会显得干涩， 为保证施工的和易性需要增加水量，使W/C加大，而加入引气剂溶液后，由于会产生若干封闭的小气泡， 使拌和物流动性增加，故需减少用水量。而按表1的配合比，将二者同时加入，经过坍落度试验，发现混凝土的和易性基本不变。
4 技术性能研究
经对新拌复合外掺剂混凝土拌和物进行工作性试验，对硬化后复合外掺剂混凝土进行力学试验，得出如下结果：
a）复合外掺剂混凝土的粘聚性非常好，没有泌水现象，较普通水泥混凝土其和易性更好；
b）掺加复合外掺剂时，合理掺量下（如表1）普通混凝土的基本配合比无需改变；
c）随着超纤维用量的增加，试件的抗弯拉强度会不断增大， 试验中随超纤维含量的增加（0.7kg/m3～1.1kg/m3），混凝土的抗弯拉强度较普通水泥混
凝土能提高6.7%～42.6%左右；
d）引气剂可以显著提高混凝土的抗冻性，随着引气剂用量增加至7/105～9/105（引气剂与水泥用量的比值），混凝土的抗冻性指标较普通水泥混凝土
能提高18.9%～34.4%左右；
e）在混凝土中掺入复合外掺剂后，相同应力水平条件下复合外掺剂混凝土的疲劳寿命高于普通混凝土；不同应力水平下复合外掺剂混凝土的抗疲劳性能较普通水泥混凝土能提高2～7倍；
f）复合外掺剂混凝土的抗压强度较普通水泥混凝土有所降低，但降低幅度不大（3.0%～8.0%），完全满足路面混凝土的使用要求；
g）分析复合外掺剂混凝土压折比（抗压强度与抗折强度的比值）可以得出， 随着外掺剂掺量的增加，复合外掺剂混凝土的脆性持续下降，而柔性增大，逐渐向一种柔韧性材料转化。
5 野外试验路
在室内试验的基础上，进行了野外试验，并铺筑了试验路，由此得出：
a）通过实体工程应用，研究总结出了一套切实可行的复合外掺剂（超纤维与引气剂）混凝土施工工艺、质量控制方法及标准；
b）经现场施工研究表明，复合外掺剂掺加工艺简单可行， 混凝土施工和易性优良，路面施工不用增加主要机械设备，材料成本只提高6.3%；
c）复合外掺剂混凝土的抗疲劳性能提高2～7倍,抗弯拉强度提高30%左右， 抗冻性提高23%左右。
对试验路路况观测结果表明：试验路路况良好，无任何早期损坏现象。
6 应用前景分析
复合外掺剂混凝土的路用性能优良，路面的使用寿命更长，使的路面日常养护费用明显的减少，降低了路面全寿命周期成本，提高了路面行驶质量，既可以减少养护费用， 延长使用寿命， 又有利于行车、减少能耗、提高安全及舒适性，对提高公众对政府工作的满意度，更有利于社会的和谐，能创造更好的社会经济效益。
结束语
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））
【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】
关键字：混凝土配合比；普通；质量控制
根据配合方式的不同，混凝土的配合比设计可分为普通混凝土设计、特种性能混凝土及特种材料混凝土等的配合比设计，但不论是哪个类型的混凝土配合比设计都是依据实际工程的具体要求，从结构形式及施工条件的角度出发，对混凝土的组成进行确定，设计内容包括对粗集料、细集料、水、水泥及掺合料的配合比例的确定，即石、砂、水、水泥、外加剂及掺合料等用量及水灰比、砂率、胶骨比等比例的确定。
1做好混凝土配合比设计前的准备工作
为设计出符合施工工作要求并具有良好经济效益的配合比方案，需在配合比设计前做好相关的调查准备工作。
1.1研究图纸要求
对所针对的混凝土配合比设计项目的相关图纸进行深入的研究，对项目用到的混凝土种类做全面的统计及整理，并重点关注混凝土的强度等级及耐久性要求，综合考虑混凝土构件的截面尺寸及构件内部钢筋分布等因素，以确定水泥的种类及粗骨料的粒径大小等设计参数。
1.2关注特殊功能要求
当所设计项目有部分的混凝土工程有如抗渗、防冻等特殊功能设计要求时，应针对此部分的特殊功能，相应地选择水泥种类、粗细骨料及外加剂等。
1.3了解混凝土工程施工的施工工艺
对所建项目的施工机械化程度有所了解，并了解混凝土的运输方式及浇筑方法等，以便确定相关部分的混凝土凝结时间等因素，为最终选择外加剂类型及用量提供依据。
1.4确定项目的经济状况
为实现混凝土配合比设计的经济性的要求，需要关注项目的经济水平，以确定混凝土原料的类型、质量水准及采购量等。
在确定以上诸多的技术参数后，根据相关规范的要求及实际的工程情况，做合理的混凝土配合比设计。
2普通混凝土配合比设计控制
如果不对混凝土的配合比进行严格的管理，那么即使具有质量良好地混凝土生产原材料、先进的生产设备也无法生产出质量合格、经济合理的混凝土。在混凝土的配合比设计中，首先应重视原材料质量的控制，应选用工程性能良好地原材料，而原材料的质量在工程实践中，常常是有波动变化的。为准确把握原材料的质量水平，可以试验室试配时所采用的混凝土原材料的质量水平为标准，结合对原材料的质量验收过程中的数据来预测混凝土的质量变化，并根据预测的结果采取相应的补救措施。结合大量的工程实践，可总结出在影响混凝土工作性能的诸多因素中，混凝土用水量的影响作用最为明显，应从水泥、掺合料、砂子、石子及外加剂等方面共同来确定混凝土的用水量。近年来，砂浆法被用于原材料的检验及配合比的筛选，下文将主要介绍的砂浆法是指使用去掉石子后的C30配合比，使用手工的方法在容器里拌制1升的砂浆，并把拌制好的浆体倒至用于测定水泥的凝结时间的试模里，将浆体刮平，并将试模提起，对30秒钟自然流淌后的浆体直径进行测定。使用这种砂浆的数据要求我们要有经验数据的积累，并寻出砂浆的流动度与相关混凝土坍落度的关系。
2.1砂浆法对原材料的验收
使用定性的方法对原材料进行检验是很重要的方法之一，如在使用粉煤灰时主要利用粉煤灰的需水量比，不同的蓄水量比会直接影响外加剂的掺量的不同，也会引起配合比所确定的用水量，还会对混凝土坍落度损失的大小存在一定的影响，而目前很多的工作人员在进行粉煤灰的验收时，由于需水量比及烧失量试验验收时时间较长，常仅通过负压筛析法进行细度测试，但通过大量的正确的试验，可发现细度越细其需水量比不一定越小。这就要求我们进行验收工作时，应把厂家送来的适合于使用的样品利用标准的方法进行细度、需水量比及烧失量的试验后，再利用此粉煤灰进行砂浆流动度的试验，并将砂浆流动度的试验结果当作定性判定的中值，并在厂家下次来货时，只进行砂浆流动度的数值测定，若其值大于中值一定的数值，则应注意对外加剂掺量进行调整，若其值小于中值一定数值，则应根据数值大小选取处理措施，可采取调整外加剂掺量或配合比的措施来处理可能引起的混凝土质量变化的不良后果，或者作退货处理。
2.2砂浆法筛选配合比的试验
配合比设计是指在达到混凝土的各项要求的前提下，我们对混凝土的各种原材料进行经济合理的一种最佳组合。为实现混凝土配合比的最佳的经济性，应充分发挥混凝土原材料的性能。为按照这种思路，并结合相关工程经验，进行配合比的计算，在计算得到基础配合比后，运用砂浆法进行初试，并观察记录凝结时间及砂浆扩展度的损失情况，依据初试的结果进行相应的配合比调整，然后再选择工作性能最好的两个砂浆进行混凝土试配，以大幅度地较少试验工作量。在进行试验室的配比试验时，不可随意地取一些原材料进行混凝土的试配，所选取的原材料应进行材料性能分析试验，尤其是试验室在使用水泥存放时间长短、标准稠度用水量、砂石含泥量、细度、掺合料细度、空隙率的变化、需水量比及体积密度等参数有变化时，应进行试验数据的重新确定，当在生产过程中出现生产配合比与试验配合比原材料的性能有偏差时，应及时进行原因分析，并积极采取补救措施。在进行混凝土的试配时，应进行混凝土表观密度的测定，在现有的试验室里，存在着当完成混凝土坍落度的测试后，便进行压强度试验，而忽视对混凝土表观密度的测试，其实混凝土表观密度能够准确地测定每立方混凝土的容重，当得到准确的容重后，可根据此数值对混凝土配合比进行相应地调整。
3混凝土配合比设计的质量目标
合理且有针对性的混凝土配合比设计能够满足混凝土工程的诸多质量要求。比如能够确保混凝土在硬化后，能够达到目标强度；保证混凝土的防渗性，及拥有良好的耐久性；良好的流动性及和易性会方便施工操作，避免浇筑过程中因投料不畅而出现工程的缺陷；在满足安全、适用的基础上，应实现降低造价的目标。
4常见问题及质量控制措施
4.1用水量的控制
常出现的问题：
在生产实践中，施工工作者为了施工的便利，并获得较大的坍落度，常常在按设计配合比配制的混凝土中再次加水，而无视对强度带来危害；再加上现场的质量管理工作者的监管不力，常忽视水灰比的控制工作，造成实际用水量大于设计用水量的不良后果，直接影响混凝土硬化后的强度。
有效的控制措施：
在施工现场加强管理力度，对一线的施工工人进行质量控制方面的教育，并对违规加水的操作的严重后果进行通告；负责现场质检工作的质检工作者应按照相关规定，对现场的混凝土作业质量做定期或不定期的检查，切实地对混凝土作业起到监督作用，发现问题后，应及时解决；当由于用水量过大的原因，出现造成混凝土强度受到影响的事故时，质检人员应同相关技术人员研究实际情况，尽力调整配合比，使事故对质量的伤害程度降到最低。
4.2生产配合比的控制
常出现的问题：
由于堆放在施工或生产现场的石、砂等混凝土原料的实际含水量处于不断地变化中，在现场常有试验人员为便于操作使用目测的方法，对现场的石、砂的含水量进行判断，这种不精确的做法，会影响对混凝土配合比的控制。
有效的控制措施：
当堆放在拌和现场的石、砂的含泥量超过了标准时，应在混凝土浇筑前3天完成对石、砂等材料的冲洗，并按照规范的规定在作业前准确得对石、砂的实际含水量进行确定，并根据确定的结果，相应地调整用水量，并相应地调整石、砂的用量。
关键词：高掺量；粉煤灰混凝土；配合比设计；应用
Abstract: the performance of concrete of the first realization, depends on the material and mix. With more and more attention to the durability of concrete, the domestic and foreign high content of fly ash concrete is a lot of research. This paper discusses the different high content of fly ash concrete mixture ratio design method, the paper pointed out the matters of attention in the engineering application, the engineering have very good sense.
Keywords: high content; Fly ash concrete; Mix design; application
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
1.引言
随着我国土建行业的快速发展，水泥混凝土由于其具有节能、成本偏低、应用方便耐久性好等特点导致其需求量不断增加。同时，水泥混凝土需求量的增加也带来很多负面影响，因为水泥的生产需要耗费巨大的能源和资源。为解决这个问题国内外水泥混凝土行业研究人员展开了很多研究，其中高掺量粉煤灰混凝土（High fly-ash content concrete，简称HFCC）就是其提出的一种“绿色环保”混凝土。所谓粉煤灰混凝土就是泛指掺有粉煤灰的混凝土，而高掺量粉煤灰混凝土的定义到目前还没有统一。因此，国内外对于高掺量粉煤灰混凝土的配合比设计方法也有很多不同，以下笔者将进行详细介绍。
2．配合比设计方法简介
2.1等量取代法
粉煤灰混凝土配合比的设计技术发展到现在已经经历了3个阶段，而等量取代法属于早期的高掺量粉煤灰混凝土设计技术，又称“简单取代法”。这种设计方法原理是参照普通混凝土设计方法，然后直接用粉煤灰等量取代水泥，根据所用粉煤灰的品质及混凝土的和易性等要求来对混凝土的用水量进行调节。其设计步骤为：（1）配合比设计配置强度的龄期；（2）设计用的基准配合比，以体积法设计的为准；（3）计算粉煤灰用量；（4）计算水泥用量；（5）粉煤灰混凝土的灰浆体积计算；（6）砂、石的总体积计算；（7）砂、石用量计算和砂率计算，该计算与体积法基准混凝土的计算法一样。等量取代法在早期得到广泛的应用但是该方法由于没有考虑粉煤灰的某些特性对混凝土的和易性及强度的影响，只按照粉煤灰掺量大致估算混凝土强度，然后按普通混凝土计算方法进行混凝土配合比设计。然而粉煤灰的第二次反应和水泥的水化反应不一样，故该方法设计的混凝土的早期强度有所降低，这样就增加了粉煤灰混凝土达到预定强度的龄期。除此之外，混凝土的其它一些性能也会发生一定程度的削弱，如收缩性大、弹性模量低、徐变值大、抗冻性差、抗碳化性能差[1,2]。
2.2理性法
随着粉煤灰混凝土配合比设计原理的发展，后期出现了一些比取代法更合理的配合比设计方法。（1）最优化方法，该方法是基于经济原则进行的配合比设计的一种方法，其设计理念是使得粉煤灰混凝土获得最大的技术经济效益。最为著名的有两段法和数值法。（2）按混凝土耐久性要求设计配合比法，该方法把混凝土的耐久性作为混凝土配合比设计过程中的一个重要依据。一般情况下，我们将强度指标看作为混凝土的质量指标，但是仅仅考虑强度作为衡量混凝土质量的指标，会忽略实际工程中对混凝土耐久性的要求，因为很多工程实例证明混凝土的破坏不一定是强度的问题，而是耐久性的问题。（3）规定强度法，为了反映粉煤灰在混凝土中的胶凝作用，1967年，I．A．Smith最早提出了“粉煤灰胶凝效率系数k”的概念，建立起“等效水灰比”公式。以此为理论基础，I．A．Smith建立了推理性比较周密的等稠度和28d等强度的粉煤灰混凝土配合比设计方法――规定强度法。根据假定的或经验确定的k值及各组分的用量计算出等效水灰比，应用普通混凝土强度公式即可预测一定龄期粉煤灰混凝土的抗压强度。
2.3简易配合比设计法
粉煤灰混凝土简易配合比设计方法主要可以分为两种：（1）固定用量法，该方法的主要原理是通过设计经验或者水泥用量变化的试验，选择出一个固定粉煤灰用量的合适配合比。这种方法实际上也是基于与基准混凝土对比的基础上，并考虑设计应满足28d强度和稠度等要求的一种设计方法，其本质只是一种改良也具有一定的局限性。（2）调整系数法，调整系数法直接引用基准混凝士配合比设计结果，按照设计和易性相等和28d强度相等的粉煤灰混凝土的要求，适当地调整各种基本材料用量，然后确定配合比。在粉煤灰混凝土简易配合比设计方法中，调整系数法是比较合理的。它适用于粉煤灰质量基本稳定，并积累了大量试验资料的混凝土工厂和现场试验室。从实用的角度来看，调整系数法简单易懂，简捷易行，比较容易接受。
2.4HFCC配比设计法
目前，我国粉煤灰配合比设计一般用等量取代法或者是超量取代法通过常规步骤进行配合比设计。虽然这种设计方法简单，但是其不能预估所设计的粉煤灰混凝土的强度。英国学者Dunstan提出一种考虑粉煤灰作用并能预计所设计混凝土强度的设计方法，该法经过改良后叫做Dunstan三维设计方法。三维设计法在二维的基础上增加了一根轴线，使得设计成为一个以强度为y轴，水胶比和灰胶比分别为x和z轴的三维模型。在该设计模型中假定一个设计强度会得到一系列工作度相同的配合比，再通过比较一些其他因素例如经济因素从而得到一个特定的配合比。但是该设计方法由于计算量大，需要编制计算机程序。英国学者Dhir在考虑Munday等提出的粉煤灰掺量存在一个最佳值，而且这个最佳值是水灰比的函数这个理论，提出一种简单的图表设计法。首先假定粉煤灰含量为30%的情况下绘制出水灰比与强度之间的关系曲线、水灰比与不同等级粉煤灰最佳灰胶比关系曲线、制定用水量w的经验数据表格、绘制不同用水量与混凝土振实密度与骨料密度间的关系图、总胶凝材料用量(cuff)与细骨料(分粗、中、细)间的关系图。归纳起来可以理解为：①根据要求的强度设计水灰比；②运用水灰比确定灰胶比；③根据曲线确定用水量；④确定水泥用量和粉煤灰用量；⑤通过关系图确定骨料用量；⑥按配合比进行拌合试验验证。然而经过比较我们发现虽然上述两种配合比设计方法更加完善，但其设计的基础均依赖于大量的试验与经验数据，故在工程实践中很少运用[3]。
3．高掺量粉煤灰混凝土工程应用建议
实际工程在使用高掺量粉煤灰混凝土时应该注意一些相关问题：1）施工质量的控制，在原材料方面应对采用的水泥、砂、石等按相关规范进行现场二次抽查。注意控制粉煤灰的质量，因为粉煤灰是原材料中质量波动较大的一种材料。2）在浇筑过程当中，由于大掺量粉煤灰混凝土十分粘稠，这个对提高其均匀性有一些好处，但是在浇筑完成后，应该及时对混凝土表面喷洒养护剂。适当延长支模时间，以保证足够的水化时间。3）当施工温度很低时，施工完成后还应注意采取保温养护措施，这样才能保证粉煤灰混凝土的强度发展满足要求，因为粉煤灰混凝土早期强度本身就很低。
4. 结语
用粉煤灰作掺和料生产粉煤灰混凝土，一是可节约水泥10％―30％，带来显著经济效益；二是可以改善或提高混凝土的技术性能，如改善拌和物的和易性、可泵性和抹面性；降低大体积混凝土内部水化热，减少温度应力和裂缝；提高混凝土的抗侵蚀件和抑制碱-集料反应等；三是利用粉煤灰，可以减轻粉煤从对环境的污染，带来一定的环保效益和社会效益。
参考文献：
[1] 阮炯正; 王辉．最佳体积比粉煤灰流态混凝土配合比设计方法与试验 [J]．混凝土与水泥制品，2001，08：24-25.
【关键词】常用高等级混凝土；原材料选用；配合比设计
一、工程实例
罗马假日健身大厦，以健身，文化，商用为一体的大厦。其中地下部分以及地上±0以上十三层的柱为C60高强度混凝土，为满足设计要求改建设单位向某混凝土公司购买C60混凝土以保证工程质量。
二、混凝土配合比简介
混凝土是由水泥、细骨料砂子、粗骨料石子及水等构成，混凝土中各种材料之间的比例关系称为混凝土的配合比。混凝土配合比是决定混凝土强度的一项重要技术指标，需要具体的设计试配等工作才能确定合适的混凝土配合比应用到工程当中去。
三、高性能混凝土
1.1 定义
高性能混凝土是在普通混凝土基础上掺加矿物掺合料合高效减水剂等，利用新型混凝土技术配制成强度等级高、工作性能优良、耐久性好的混凝土。
高性能混凝土有其独特的优越性，可减少结构物的自重。减少结构变形，改善结构的手里性能，提高结构的跨径等。近年来在高层建筑、大型构筑物、大跨径桥梁、海上建筑等建设中运用越来越多，应用前景广阔。
1.2 配合比设计
进行高性能混凝土配合比设计时，一般应考虑一下几个方面的问题：
1）强度控制。28d强度应满足施工设计要求，同时早期强度亦应满足施工设计强度要求。如果早期（7d）强度不能达到设计要求的90%以上那么后期强度很难达到设计要求。
2）水化热控制。高性能混凝土的水泥用量和胶凝材料总量较高，水化热亦高，由此在设计时应对胶凝材料总量，尤其是水泥用量有所限定以控制水化热，保证混凝土的耐久性。
3）拌合物工作性能的控制。一般采用泵送施工，考虑施工季节气温，要求混凝土的工作性能稳定，经长距离泵送后仍要保持均匀稳定性。
4）体积稳定性控制。体积稳定性可以从其干缩率指标来控制，其主要影响因素是水泥的收缩率。依据不同水泥其收缩率不同但是变化不大。
其他抗渗、抗冻（北方地区）等指标应符合工程特点和设计要求考虑。
2 C60混凝土配合比设计
2.1 原材料质量要求及控制要点
2.1.1 水泥
水泥是混凝土组成的主要材料，同时起到粘结、填充等重要作用，所以水泥的选用格外重要。水泥的选用主要是考虑到水泥的品种和强度等级。水泥的品种繁多。选择水泥应根据工程的特点和所处的环境气候条件等因素进行分析，并考虑当地水泥的供应情况作出选择。其中以硅酸盐系列水泥生产量最大、应用最为广泛。高性能混凝土所用水泥应选用强度较高、水化热低、标准稠度用水量低的水泥。本配合比试配时采用千山P・O 42.5普通硅酸盐水泥，其细度筛余百分比为1.3%、初凝时间230Min终凝时间328Min、抗压强度、抗折强度、安定性等指标均符合要求。
2.1.2 碎石
碎石采用峨眉采石场5mm-25mm连续级配石灰岩碎石，级配稳定，压碎值7.1%，含泥量0.6，针片状含量7%均符合规范要求。
碎石颗粒级配
2.1.3 砂
选用天祥砂场河砂，属于中砂范围，其细度模数为2.7，颗粒级配良好、含泥量为2.0%空隙率40%
2.1.4 粉煤灰
用优质粉煤灰可以取代部分水泥，这样可以改善混凝土的和易性，减少泌水和离析现象的发生；提高混凝土的保水性，有利于泵送施工；能有效的降低水化热；可提高混凝土的抗渗性，改善混凝土的化学抗腐蚀能力提高混凝土的耐久性，本次配比使用的是一级粉煤灰其各项指标均符合要求。
2.1.5 粒化高炉矿渣粉（可选用或双掺）
同粉煤灰一样，粒化高炉矿渣粉也是一种常用于混凝土中的矿物掺合料作为辅胶凝材料，等量替代水泥，在混凝土拌和时直接加入混凝土中，用以改善新拌及硬化混凝土性能。粒化高炉矿渣粉在混凝土拌合时直接加入混凝土中，其优点在于：通过调整粒化高炉矿渣粉和硅酸盐水泥的比例，可以直接生产出符合工程要求性能的混凝土；另一方面，由于粒化高炉矿渣粉的比表面面积较大，可以充分发挥矿渣的水硬活性，等量取代水泥后，高活性的粒化高炉矿渣粉一般不影响混凝土的早期强度3d，28d的抗压强度还会有较大的增长。本次选用的粒化高炉矿渣粉的活性为S105等级
2.1.6 缓凝型高效减水剂
1）使用高效减水剂后，能在一定的和易性要求下显著降低用水量，使混凝土更加密实，从而提高强度、耐久性等。宜采用减水率高、与水泥适应性好、坍落度损失小的品种。
2）本次配比采用为科隆化工生产的缓凝型聚羧酸高效减水剂，其减水率约为28%，减水剂与水泥适应性良好，可以保证混凝土拌合物具有良好的粘聚性和保水性，且各项指标均符合标准要求。
2.2 C60配合比设计方案
【关键词】铁路混凝土;配合比;探讨
引 言
铁路混凝土配合比设计主要依据为建筑物的设计使用年限、环境类别及其作用等级和混凝土耐久性指标。其指标为护筋性、抗裂性、耐磨性、抗碱一骨料反应、抗冻性、耐蚀性、抗渗性等性能。混凝土配合比设计涉及到几个方面的内容：一要保证混凝土硬化后的强度和所要求的其他性能及耐久性;二要满足施工工艺，易于操作而又不遗留隐患的工作性;三要在符合上述两项要求下选用合适的材料和计算各种材料的用量;四要对上述设计的结果进行试配、调整，使之达到工程的要求;五要在达到上述要求的同时，设法降低成本。
一、配合比设计前的准备工作
在配合比设计前，设计人员要做好下列工作：
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结构件截面的大小、钢筋布置的疏密，以考虑采用水泥品种及石子粒径的大小等参数;
2、了解是否有特殊性能要求， 便于决定所用水泥的品种和粗骨料粒径的大小;
3、了解施工工艺，如输送、浇筑的措施，使用机械化的程度，主要是对工作性和凝结时间的要求，便于选用外加剂及其掺量;？
4、了解所能采购到的材料品种、质量和供应能力。
二、混凝土原材料的选择与材料质量要求
1、选择合适的水泥
耐久性混凝土中的水泥最好选用硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥，在水泥中需要搀和粉煤灰或矿渣等复合材料，当混凝土要求抗硫酸盐侵蚀时则可以选用抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥，但最好避免使用高强度或早强水泥。
2、选择合适的细骨料
在选择细骨料时是符合以下要求：合理的级配、较低的吸水率、质地均匀坚固、空隙率小的比较干净的天然河砂，有时也可选用人工砂，但必须是由专门机组生产的，最好不要选用山砂。还要将细骨料的粗细程度分为粗、中、细等三级，配制耐久性混凝土时宜优先选用中级的细骨料。如果采用的是粗级细骨料时，应将其砂率适当的提高，搀和的水泥或胶凝材料要充足，目的是保障耐久性混凝土具有很好的和易性;如果采用的是细级细骨料时，这时砂率宜适当降低。
3、选择合适的粗骨料
在选择粗骨料时应符合以下要求：合理的级配、良好的粒形、质地均匀坚固、具有较小的线胀系数的干净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。配制耐久性混凝土选用的粗骨料宜采用级别为二级或三级的。粗骨料的松散堆积密度不宜小于1500kg/m3，紧密空隙率不应大于40%，不能超过2%的吸水率。一般情况下，粗骨料的最大公称粒径宜低于2/3的钢筋混凝土保护层厚度，还应小于最小钢筋间距的3/4。
4、选择干净的拌合水
耐久性混凝土的拌和用水可采用饮用水。在做水泥净浆试验所采用的蒸馏水与用拌和用水所得的水泥初凝及终凝时间除符合有关水泥的国家标准的规定外，其差必须控制在30分钟以内。
三、高密实配合比方法
高密实配合比方法是一种科学的配合比设计方法。通过控制骨料的比例，以混凝土中固体材料的最大单位重，有效地获得混凝土的最小空隙率，从而获得最佳级配。所配制的混凝土具有较好的工作性、较高的强度及优异的耐久性。
1、高密实混凝土配合比设计方法
混凝土配合比设计的任务是确定获得预期性能而又经济且性能优良的各组成材料用量。骨料因占混凝土体积约2/3以上，所以直接控制骨料的比例会有效获得混凝土的最小空隙率。混凝土中颗粒的堆积方式对于宏观力学行为有很大影响，就像土壤颗粒材料一样，颗粒结构堆积越致密，空隙越小，接触点越多，则密度越大，理论上应能获得较高的强度。另外，以相同的水灰比而言，骨料在最佳堆积下总浆体用量也会随之减少，相对的拌和水用量也会降低，因而可减少混凝土中弱界面的形成几率及降低浆体本身产生收缩裂缝的可能，从而提高混凝土的耐久性。
四、骨料拨开系数法
1、骨料拨开系数的理论基础
混凝土要求具有一定的流动性和良好的粘聚性，要求混凝土能够在自身重力或外力的作用下克服剪切力和粘滞阻力，即砂浆层拨开了石子之间的咬合，极大程度地减少了粗骨料内部的机械咬合作用力，使混凝土拌和物达到了一定的流动性;同时，对于砂浆层来说，一定的浆体填满并拨开分散了砂粒之间的作用，降低了颗粒之间的摩擦力。因此混凝土拌和物是否具有良好的工作性能，取决于粗骨料拨开系数Kg（砂浆拨开粗骨料程度）、细骨料拨开系数Ks（浆体拨开细骨料程度）。
2、骨料拨开系数法的计算过程Kg取值与粗骨料最大粒径直接相关，最大粒径越小，则取值Kg越大。根据经验（以碎石规格为5.0mm～31.5mm为例）选择Kg= 2.3～2.5，在此围内，Kg值与混凝土强度等级、粗骨料的粒形与级配、细骨料的细度模数有关。混凝土强度等级越高，则Kg则往下限取值;细骨料的细度模数越小，则Kg往下限取值;粗骨料的粒形越圆，则Kg越往下限取值;粗骨料的级配越好，则Kg越往下限取值。
2.1、对应粗骨料体积计算公式：Vg= 1000/[〔Kg+1〕・Pg +1]mg= Vg・γg（1），式中：Pg―粗骨料堆积空隙率，无量纲;γg为粗骨料表观密度，单位为kg/m3
2.2、对应细骨料体积的计算公式：
V〔1000-Vg/[〔Ks+1〕・ Ps+1]ms= Vs・rs（2），式中：Ps―细骨料堆积空隙率，rs为细骨料表观密度浆体体积按以下公式计算：Ve= 1000-Vg-Vs（3）。
2.3、根据试验所确定的水胶比、掺和料比例、密度就可以计算出用水量、各种胶凝材料的用量、外加剂的用量。计算公式如下：
a、根据式（3）转化为：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为用水量，rW为水密度;mB为胶凝材料总量，rB为胶凝材料密度，rc为水泥密度，rf为粉煤灰密度，rk为粒化高炉矿渣粉密度，a为粉煤灰比例，b为粒化高炉矿渣粉比例，ε为空气体积，取15L。
b. mc=（1-a-b）mBmf=amBmk=bmB（6），式中：mc为水泥用量，mf为粉煤灰用量，mk为粒化高炉矿渣粉用量。
c. 先求减水率μ：按照式（4）计算出实际的mw值，并根据JGJ 55-2000中的方法计基准用水量mw0，减水率的公式：μ=[〔mw0-mw〕/ mw0] ・100%
2.4、再根据外加剂减水率与掺量关系曲线的试验结果确定外加剂掺量δ，从而确定外加剂用量ma。ma=δ・mB
2.5、配合比计算完成后，必须在实验室中进行试配，并根据混凝土拌和物工作性能要求对外加剂和用水量进行调整，在调整中应保持水胶比不变。当工作性能不能满足要求时，在外加剂与水泥适应性正常的前提下，改变骨料拨开系数进行调整。
关键词：复合；矿物；混凝土；配合比；设计
在掺合料实际应用中，常使用单元单掺或两元共掺（又称复掺法），粉煤灰、矿渣微粉中都有大量的玻璃体，可明显改变混凝土的流变性，硅砂粉微粒改变了水泥水化过程，SiO2在压蒸养护条件下，迅速与Ca（OH）2反应生成结晶良好的托勃莫来石。它们的共掺有利于混凝土强度、耐久性的提高，在确保强度和耐久性技术指标前提下，减少水泥用量，达到较好的经济效益。
1 试验方案的确定
为了优化试验，减少试验中的变量，本文设计的试验方案中，水胶比是不变的，所以在试验中有3个变量分别为：掺合料的总掺量（选用的掺量比例为 0%，10%，20%和30%）、复合掺合料的组合（矿粉与粉煤灰复掺、矿粉与石灰石粉复掺、粉煤灰与石灰石粉复掺）、矿物掺合料在复掺时各自所用的比例（三种掺合料两两复掺时所选用的比例为：1：1 、1：3、 3：1，如矿粉与粉煤灰复掺时选用的比例为：1：1 、1：3、 3：1）。本试验中选取混凝土的坍落度和3个不同龄期的混凝土强度作为主要考核指标，考核混凝土的坍落度根据GB/T 50080-2002，考核混凝土的强度（7d、28d、56d）根据GB/T 50081—2002。
2 配合比的确定
2.1 确定混凝土配制强度：在已知混凝土设计强度（fcu，k）和混凝土强度标准差（σ）时，根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）的规定，σ=5
fcu，o= fcu，k+1.645σ=30+1.645×5=38.23MPa
2.2 确定水灰比： 0.59
这是理论上计算出来的水灰比，但实际在做试验的过程中，由于加入了减水剂，可使混凝土拌合物在达到同样坍落度条件下减少用水量，根据经验取水灰比为0.49。
2.3 确定用水量（W0）：根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）的规定，配制每立方米塑性和干硬性混凝土的用水量确定，当水灰比在0.4～0.8范围时，根据粗骨料品种、粒径及施工要求的混凝土拌和物稠度，其用水量可查表计算得，当坍落度为50mm，最大粒径为31.5mm时用水量为：W0=170kg/m3。
2.4 计算水泥用量： kg/m3
2.5 确定砂率：根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）的规定，水灰比为0.5，骨料的最大粒径不超过40mm，选用的最大砂率为35%，但由于做的这次试验只用了一种单粒级粗骨料，所以根据要求用其配制混凝土时砂率应当适当增大，由此最终确定的砂率为36%。
2.6 计算砂、石用量：用体积法计算，所选用材料的密度分别为：水泥：3000 kg/m3；砂子：2650 kg/m3；石子：2700kg/m3；水：1000kg/m3。根据体积法公式联立方程，解得：S0=670kg/m3 G0=1208kg/m3。所以C30混凝土的基准配比是W0=170kg/m3；S0=670 kg/m3；G0=1208 kg/m3；C0 =347kg/m3。
掺加掺合料时，仅仅是取代水泥的用量而其它的数值不变，如掺量为10%时，掺合料的掺加质量A=C×（1-10%）=35kg/m3，而此时的水泥量 C=312kg/m3。
在做试验的时候还掺加了 1%的减水剂，每组试验都添加相同比例的减水剂，C30混凝土掺加的减水剂量为1.7kg/m3。所用的成型是试模是100mm×100mm×100mm，每次拌合10L。做C30混凝土各组试件的详细配比如下表1：
表1 C30混凝土试件配比
编号 水泥（kg） 掺合料取代量（%） 矿粉（kg） 粉煤灰（kg） 石灰石粉（kg） 掺合料比例 水
（kg） 砂子（kg） 石子（kg） 外加剂（kg）
A 3.47 — — — — — 1.7 6.7 12.08 0.017
X1 3.12 10 0.35 — — — 1.7 6.7 12.08 0.017
X2 2.78 20 0.68 — — — 1.7 6.7 12.08 0.017
X3 2.43 30 1.04 — — — 1.7 6.7 12.08 0.017
Z1 3.12 10 — 0.35 — — 1.7 6.7 12.08 0.017
Z2 2.78 20 — 0.68 — — 1.7 6.7 12.08 0.017
Z3 2.43 30 — 1.04 — — 1.7 6.7 12.08 0.017
Y1 3.12 10 — — 0.35 — 1.7 6.7 12.08 0.017
Y2 2.78 20 — — 0.68 — 1.7 6.7 12.08 0.017
Y3 2.43 30 — — 1.04 — 1.7 6.7 12.08 0.017
B1 3.12 10 0.17 0.17 — 1：1 1.7 6.7 12.08 0.017
B2 3.12 10 0.24 0.08 — 3：1 1.7 6.7 12.08 0.017
B3 3.12 10 0.08 0.24 — 1：3 1.7 6.7 12.08 0.017
C1 2.78 20 0.34 0.34 — 1：1 1.7 6.7 12.08 0.017
C2 2.78 20 0.48 0.16 — 3：1 1.7 6.7 12.08 0.017
C3 2.78 20 0.16 0.48 — 1：3 1.7 6.7 12.08 0.017
D1 2.43 30 0.51 0.51 — 1：1 1.7 6.7 12.08 0.017
D2 2.43 30 0.72 0.24 — 3：1 1.7 6.7 12.08 0.017
D3 2.43 30 0.24 0.72 — 1：3 1.7 6.7 12.08 0.017
H2 3.12 10 — 0.08 0.24 1：3 1.7 6.7 12.08 0.017
H3 3.12 10 — 0.24 0.08 3：1 1.7 6.7 12.08 0.017
这样，按照上述设计方案就完成了复合矿物掺合料混凝土配合比的设计，以此为基础来完成基本性能的试验。
参考文献