摘要：混凝土配合比设计直接决定了混凝土质量及工程成本，而影响混凝土配合比因素众多。本文分析不同结构部位、环境、原材料、生产施工工艺对混凝土和易性、力学性能和耐久性能的影响，从而对混凝土配合比设计的影响，并提出了相应的优化调整方向，以期通过配合比设计的优化来解决工程中遇到的实际问题。
关键词：混凝土配合比；优化调整；设计
引言
混凝土配合比设计是混凝土生产质量控制的基础，如何做好配合比设计关系到最终的工程质量。要想做好配合比设计还需要从以下几个方面着手：（1）掌握施工技术要求，总结生产数据经验，掌握不同种类、不同要求的历史混凝土强度评定情况，在经验总结的基础上进行混凝土配合比设计。（2）掌握混凝土试配用原材料性能指标，为配合比设计提供依据。（3）在混凝土生产过程中，要根据实际施工情况及时调整控制。（4）注重每次配合比试验和生产数据的总结和统计分析，总结用水量、水胶比、砂率、水泥强度和含泥量对混凝土质量的影响，为以后的生产施工做好技术储备。
1混凝土配合比影响因素分析及调整
1.1原材料对混凝土力学性能的影响
水泥的强度：水泥的强度等级越高，配制混凝土的强度也越高；相同水泥强度等级配制的混凝土，水泥用量越大强度也越高。水灰比：水灰比过大，混凝土拌合物中水泥颗粒少、距离大，颗粒间会产生空隙，会导致混凝土强度低，后期变形大；水灰比变小，水泥颗粒间距小，颗粒间填充密实，混凝土强度就相对较高。砂率：混凝土的抗压强度随着砂率的增加变动幅度较小。骨料：骨料在混凝土结构中主要起着传递荷载的作用，骨料的选择，可以提高混凝土的强度和弹模，减小因荷载作用引起的变形，进而增强混凝土的抗变形能力，提高耐久性。掺合料：掺入粉煤灰、矿粉等掺合料会减慢混凝土的水化速度，降低混凝土的早期强度，但掺合料中的活性成分可对混凝土的后期强度起促进作用，有利于后期强度发展和耐久性。外加剂：外加剂的使用可以调节混凝土的强度，如在混凝土中掺入早强剂能够加快混凝土的硬化，可以使早期强度快速增加，因此可用于紧急抢修工程。在混凝土中掺入缓凝剂，可以延缓混凝土的水化速度，避免内外温差大导致的混凝土后期强度低、产生裂缝的现象，主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送、远距离输送混凝土。减水剂在减水而不减少水泥的用量时，可提高混凝土的强度。
1.2环境对混凝土力学性能的影响
温度越高、风速越大，会导致混凝土的水分蒸发速度大，能加速混凝土早期强度，因而导致后期强度的降低，同时造成混凝土收缩变形大，开裂面积大。在进行配合比设计时，可适当增加单位体积用水量。高寒、冻融环境，温度较低，水化速度慢，直接影响混凝土的早期强度及后期抗冻性、抗裂性。要保证混凝土力学性能，要求混凝土有较低的水灰比，在混凝土中要适量地加入粉煤灰掺合料和减水剂，从混凝土的早期硬化上限制水化热，这样后期硬化才能减少收缩变形。
1.3结构部位对混凝土力学性能的要求
建筑工程中的垫层、梁、板、柱、基础混凝土强度要求不同，在建筑工程中柱子的强度高于同一层梁、板的强度；桥梁的不同部位如桥墩、桥台、钢梁混凝土强度要求也不同。在进行混凝土配合比设计时，可通过选择混凝土强度等级1.5～2倍的水泥强度等级，减少水灰比，选择级配良好的中砂和连续粒级的石子等方式，来提高混凝土的强度。
2混凝土配合比设计优化措施
2.1掌握施工技术要求，掌握不同种类混凝土的技术要求
在混凝土配合比设计前，需要先掌握工程的施工技术要求，要满足施工工艺的技术要求。需要提前向施工单位要施工技术设计要求。需要明确设计强度等级，结构构件高度、深度和体积大小，结构面的尺寸以及钢筋间距等，采用相应的水泥品种及石子的粒径参数。配合比设计人员应掌握混凝土的施工规范和施工工艺，有特种混凝土设计施工经验，以保证混凝土配合比设计的准确性和适用性。例如混凝土配合比设计人员要掌握大体积混凝土配合比设计注意事项，应该先明确混凝土的强度等级、方量、坍落度以及初凝时间等；选择合理的混凝土配合比，通过计算与试验的方法对配合比进行优化，进行试配时在满足设计要求强度的同时，应尽量降低水泥的用量，增大粉煤灰用量，以减少水泥的水化热。将混凝土的坍落度控制在要求的范围内。自密实混凝土配合比设计应注重自密实混凝土的流动性、充填性、抗离析性、抗收缩性和保塑性能，通过石子粒径的选择、外加剂的选择、膨胀剂的掺入量等等方面的调整试配使其满足工程施工的技术要求。路面混凝土要严控坍落度，控制大石子掺入量，使其增加一定程度的耐磨度。不同种类的混凝土技术要求不同，需要配合比设计人员有一定的类似特种混凝土施工经验，使设计的配合比能满足施工技术要求。
2.2注重每次配合比试验和生产数据的总结和统计分析
通过对原材料性能指标的检测，和施工设计的要求，对配合比进行计算，制作配合比计算书；依据配合比计算书计算的配合比，上下浮动0.05水胶比，形成3组配合比，对这3组配合比进行配合比验证试验，详细记录混凝土配合比保水性、粘聚性、流动性、坍落度和保坍时间、容重、凝结时间、泌水率、抗压强度等相关混凝土性能指标；根据设计要求，选取满足质量要求和经济效益的配合比，然后对该配合比进行修正，制定出施工配合比。
2.3在混凝土生产过程中，要根据实际施工情况及时调整控制
要控制住原材料的进厂关，所有原材料进厂时都要经过严格的检验，原材料质量有较大波动时，应重新进行配合比验证试验。如果不验证调整，将直接影响混凝土质量。在混凝土生产过程中，要根据砂石料的含水率及时调整生产用水量，避免含水率调整不及时，造成水胶比变化，从而影响混凝土出厂状态或抗压强度。注意检测砂、外加剂和混凝土的氯离子含量，避免混凝土中氯离子含量超标造成对钢筋的锈蚀。施工过程中严禁工作人员私自向混凝土中加水。要严格控制水泥用量，在保证混凝土质量前提下，控制水泥用量，降低工程成本。
2.4混凝土配合比设计的技术要求
混凝土在进行配合比设计时，主要考虑满足和易性、力学性能和耐久性技术要求。在生产施工阶段，要满足混凝土拌合物的和易性，其性能主要包括流动性、粘聚性和保水性；在混凝土成型养护及后期使用阶段，要满足力学性能的要求，主要指混凝土的立方体抗压强度、抗折强度，抵抗混凝土变形（主要包括化学收缩、碳化收缩、干湿变形、温度变形、徐变等）的能力；在后期使用阶段，还要满足耐久性的要求，其性能主要包括抗渗、抗冻、碳化、钢筋锈蚀、抗侵蚀等。
结语
结构部位、环境、原材料、工艺等因素并不是独立的，而是相互影响的。比如同一个结构部位因所处环境不同，则配合比就不尽相同；同一个环境的不同结构部位，配合比也需要适当调整；而原材料的选用也需考虑结构部位特点和环境。在进行混凝土配合比设计时，需要根据工程的结构部位、其所处的环境、原材料的选择、工艺来确定混凝土的工作性能、结构强度、经受长期环境影响的耐久性指标，再进行水灰比、砂率、骨料级配、掺合料、外加剂量的试配，最终确定工程各个部位特有的配合比设计。
参考文献
[1]蒋志光,高玲玲,崔卫龙.粉煤灰改性柔性混凝土配合比设计及力学性能研究[J].河北工业科技,2019,36(01):36-41.
[2]高国成,龙宇.浅析混凝土耐久性后期控制解决方案分析[J].商品混凝土,2019(01):3-4.
论文作者:陈增明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签：混凝土论文; 强度论文; 水灰比论文; 水泥论文; 原材料论文; 后期论文; 耐久性论文; 《基层建设》2019年第14期论文;