任杰
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摘要：我市目前正处于扶贫攻坚的关键阶段，能否与全国同步步入小康社会责任重大。各行各业都呈现出一副欣欣向荣的发展态势，就公路建设方面来说，我们正处于大面积进行农村扶贫公路建设的新形势下。考虑到施工成本、施工工艺以及后期养护，我市农村扶贫公路通常为水泥混凝土路面。在建设当中作为投资占比高最重要的就是水泥混凝土材料，本篇文章就公路工程中的水泥混凝土的配合比问题进行了研究。
关键词：混凝土；配合比；设计分析
我市目前正处于扶贫攻坚的关键阶段，能否与全国同步步入小康社会责任重大。各行各业都呈现出一副欣欣向荣的发展态势，就公路建设方面来说，我们正处于大面积进行农村扶贫公路建设的新形势下。考虑到施工成本、施工工艺以及后期养护，我市农村扶贫公路通常为水泥混凝土路面。在建设当中作为投资占比高最重要的就是水泥混凝土材料。水泥混凝土配合比设计首先要保证混凝土的设计强度、耐磨、耐久和混凝土拌合物和易性的要求，在冰冻地区还应符合抗冻性的要求。本篇文章就公路工程中的水泥混凝土的配合比设计进行分析研究。
一、水泥混凝土原材料
（一）水泥
水泥的使用在公路工程的建设中的原材料采用量中占据了绝大部分，同时也是混凝土的主要材料，因此水泥的性能以及品质将会极大的影响公路建设的品质。我们将水泥的物理性能主要分为三大部分。首先，是水泥的品质，现代化学的发展使得水泥的种类在不断的方式改变，借此来适应公路建设的不同环境的气候对于水泥混凝土中水泥品质的不同需求。其次，是水泥的强度等级。这在一定程度上可以算是水泥的化学性能，水泥的强度等级决定了在进行水泥混凝土制作中的水泥的加入比例的大小。如果将比例加大，极易导致新制作的混凝土凝结力低下，进而直接导致其工作性能的变差，进而影响结构质量和耐久性。除此之外，如果其含量不能够进行在合理范围的配比，就会极大的降低减水剂的效果，使得其对于外加剂适应性大大降低，无法达到标准要求。最后，也是比较重要的一点是避免混凝土内部出现温度裂纹，导致混凝土结构质量大大下降，减少使用寿命，给公路使用者带来不便。为了避免此类事件的出现，首先需要严格控制混凝土中水泥的用量，进而控制水泥水化热的程度，在控制工程水泥采购量投入金额的同时控制混凝土的强度。此外，对于水泥的初凝时间需要进行严格的监控，通过对于其安定性以及细度的严格把握使其符合水泥混凝土的制作标准，规范性的操作将会在很大程度上避免较大的质量问题的产生。
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（二）集料
在混凝土制作过程中起到骨架作用的碎石、卵石、砂等都被统称为集料。它在混凝土制作过程所占的比例虽然没有水泥的比重大，但是却起到配合比设计中的基础的作用。它的比例决定了混凝土的容重，它控制着水泥的空隙，间接控制着水泥的强度。良好的混凝土中的集料的加入量取决于单位体积中饱和极限抗压的强度。通过对于水泥以及集料的比例的相互配合来提高水泥混凝土的强度，合理的水泥与集料的配比会使得二者混合在一起时产生有效的物理以及化学吸附，通过增强二者的粘合的强度加强其质量。当然除了集料的加入量之外，挑选出表面粗糙，例如表面呈现多边形的集料以及本身就具有粗糙的质感的集料为佳。通过对于集料的搅拌粉碎将使得水泥混凝土的骨架具有良好的摩擦力，这将会成为集料中以及石块中所蕴含的矿物质与泥浆进行良好粘合的结合剂。
（三）水
水泥混凝土用水必须符合规范要求，含有脂肪、植物油、糖、酸等工业废水污水都不能用来拌和混凝土。因为这些含有杂质的水会降低水泥的粘结力，使混凝土的强度下降，所以不能使用矿物水中含有大量盐类，使得水泥不能很好抵抗水的侵蚀。对于矿物水的化学成分，必须满足规定的指标。
（四）外加剂
外加剂是混凝土的重要组成部分，掺入外加剂可改善混凝土的工作性、提高混凝土强度和耐久性。凝土外加剂的特点是品种多、掺量小，对混凝土的性能影响较大，因此它的品种选择、应用技术、质量控制较其他混凝土组成材料更为重要。在不改变各种原材料配比的情况下，添加混凝土高效减水剂，不仅改变混凝土强度，同时可以大幅度提高混凝土的流变性及可塑性，使得混凝土施工可以采用自流、泵送、无需振动等方式进行施工，提高施工速度、降低施工能耗；在不改变各种原材料配比（除水）及混凝土的坍落度的情况下，减少水的用量，可以大大提高混凝土的强度，早强和后期强度分别比不加减水剂的混凝土提高60%及20%以上。在不改变各种原材料配比（除水泥）及混凝土强度的情况下，可以减少水泥的用量，掺加水泥质量0.2%-0.5%的混凝土减水剂，可以节省水泥量的15-30%以上。
二、影响水泥混凝土配合比设计的因素
（一）混凝土的配置强度
混凝土的配置强度应该严格遵照《普通混凝土配合比设计规程》的要求来进行配置，保障原材料能够发挥其添加的作用。与此同时，在保障混凝土强度的基础上，尽可以的去缩减资金的投入，增强水泥混凝土制作的经济性。
（二）水灰比
在混凝土的制作过程中我们将水和水泥的重量之比称为水灰比，水泥和水的结合将会混凝土的粘合性起到重要作用。当水泥与水相遇将会产生相应的物理化学反应，这种反应将会使得其成为我们所熟悉的水泥石。此时，将集料与其混合在一起，通过比例的调和设计，增强混凝土的强度，这也是混凝土产生强度的生产过程。而水灰随着时间的推移其中所含有的水汽会逐渐被蒸发掉，随之会产生空隙，对于混凝土的强度产生影响。避免水灰对于混凝土的抗渗性产生影响，我们需要在保障混凝土质量的前提下，尽可能的减少混凝土配合比设计中水的用量。
（三）砂率
增强集料的表面粗糙程度，进而提高摩擦力是增强混凝土强度的有效方式，但是在进行集料的粉碎的过程中也需要注意砂率。过高的砂率不但无法起到增强混凝土强度的作用，还会导致搅拌物的体积大、流动性低而造成水泥的浪费。反之，如果砂率过小，会极大的降低混凝土的抗裂能力。进而降低混凝土的抗折性能。所以需要我们注意将砂率保持在一个相对安全范围内，保证其标准性。
三、水泥混凝土配合比确定方法
混凝土配合比设计工作内容包含方面较多，包括有选料以及配料等，其中需要注意的是配料这项工作。在进行混凝土配合比设计过程中需要将通过混凝土强度，保障其耐久性以及经济性等等作为原则，进行规范性的操作。它的设计过程一般有混凝土材料的初步配合比的计算、基准配合比的提出、试验室配合比的确定以及施工配合比的计算等。在此过程中对于各项原材料的准确用量是重中之重，通过试验室到达工地的实施，是一项重大转化，需要注意的是其比例的转化。
结语：
水泥混凝土的制作不是简单的将水泥、集料等物进行搅拌，混凝土的配合比设计工作随着公路建设质量要求的提高需要投入大量的技术进行最终的确定。要求我们严格按照标准进行规范化操作的同时，综合各方面的因素进行考虑，及时调整。将拥有经济性、耐久性的高质量混凝土配合比方案设计做为首要选择。
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论文作者:任杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/15
标签：混凝土论文; 水泥论文; 强度论文; 公路工程论文; 公路建设论文; 原材料论文; 用量论文; 《防护工程》2018年第30期论文;