摘要：我国基建事业的蓬勃发展，对C20混凝土的性能提出了更高的要求，为了能够达到良好的硬度和强度，需要按照要求对混凝土进行必要的级配设计，使其能够满足工程建设的建设要求。经过不断的分析和实验，相关数据实验结果表明，科学的石子掺和量能够有效提高混凝土的工作性，为工程建设提供优质混凝土材料，使工程质量得到有效保障。
关键词：混凝土；骨料；工作性能
前言
在进行C20混凝土工作性的优化过程中，需要结合骨料的三级配对原则，使其符合相关试验设计标准，并结合当前工作的实际情况，采用先进的软件技术对其配比进行必要的性能优化，能够满足工程建设对C20混凝土的具体要求，从而增强混凝土的工作性能。本文对骨料三级配对C20混凝土性能优化的必要性进行了有效分析，提出了混凝土优化过程中需要遵循的基本理论框架，结合当前工作的具体情况，利用了相关数据软件对实验数据进行综合分析，并结合科学的方法，完成了对C20混凝土优化工作，为工程建设提供了科学的混凝土骨料三级配配合比。
1.骨料三级配对C20混凝土性能优化的必要性分析
我国建筑工程的不断发展，对混凝土的要求也越来越高，例如最近常用泵送混凝土技术，如果不能够完成对混凝土的有效控制，就可能在实际的工作阶段，影响着工程质量的好坏。对于普通的泵送混凝土，影响其性能的因素多种多样，因此需要对其进行精准有效的控制，从而能够达到良好的混凝土强度，所以现阶段需要根据实际情况，并结合的骨料的级配工作，实现对混凝土工作性能进行优化。但是在实际工作过程中由于各种现实因素的存在，并不能够有效的掌握相关具体的数据，使骨料优化工作陷入停滞不能够很好的完成，因此为了能够更好完成对骨料三级配对工作的有效的规划，从而保证工程质量顺利推进，对C20混凝土进行性能优化就变得十分有必要了，能够大大增强现阶段混凝土的整体质量[1]。
2. C20混凝土优化过程遵循的基本理论
为了能够使C20混凝土优化工作在科学的理论下进行，需要根据富勒最大密度理论，对其进行必要的骨料测定，该理论认为，粗骨料的级配对骨料的堆积状态有着一定的影响，如骨料的空隙率处于最小状态时，其中的推积密度呈现最大的状态，通过不断改变骨料配比，来获得良好的工作性能，使其达到最优状态，实现对C20混凝土的有效优化，并在相关凝胶材料不变前提下，完成混凝土拌合物的工作，从目前的来看，常用的石子粒径有16mm到30mm以及5mm到20mm等等，为了能够达到良好的实验效果，采用了3种较为常见的石子粒径，确保相关工作能够在合适的状态下高效有序进行,对C20混凝的工作性进行有效优化。
3.骨料三级配对C20混凝土工作性实验分析
3.1 实验方法
通过采用Design Expert实验设计分析软件，设计出具有实用性的高效设计方案，并结合当前工作的实际情况实现对实验过程中的全面分析，给出可靠的实验结果，并结合全面可视化的实验模型，对接结果进行必要的分析。该软件提供了较为全面实验方式，如因子设计、响应设计、混料设计以及综合设计等等，为了能够达到良好的设计效果，本文采用了较为全面综合设计，实现了对设计算法的有效控制。响应设计方式主要是讲体系内的响应作为一个或者多个因素函数，采用线性多项式来进行隐式极限状态方程，进而确定其待定系数，同时用数形结合的将其方程采用图像的方式进行显示，从而对各种实验因素进行有效分析，达到相关实验数据要求，并对各种因素交互作用的响应值进行分析，确定其中存在合理化需求看，为今后的工作提供了良好的因素条件，从而能够对混凝土骨料配比进行优化[2]。
3.2 实验材料的选定
在进行实验的过程中需要对实验材料进行准备，为了能够达到良好的实验状态，需要采用初凝时间为172min的P•O42.5的水泥，Ⅱ级的粉煤灰，其中需水量保持在100%，细度为14.8%，还有S95级的矿渣粉，表面积为430m2/kg，其中粗骨料为碎石，性能指标为见表一，粗骨料的性能指标。
表1 粗骨料的性能指标
3.3 实验设计
通过对混凝土拌合物的有效分析，并按照国家相关的混凝土拌合物实验方法的相关规定进行实验，其中抗压强度也严格遵守相关规定进行，从而能够获得较为良好实验状态，并参照国家JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》对该C20混凝土进行有效分析，从而有效的完成对混凝土配合比实验，并结合生产实验规划环节的用水量为176kg/m3，其中水胶比为0.6，粉煤灰和矿粉分别为10%和14%，设计基础的配合比详情见表2，基础配合比材料用量。
表2 基础配合比（kg/m3）
表3 混凝土工作性模型方差分析
3.4 实验分析
通过对三种骨料实验实验设计，进行分析不难发现，以三种不同粒径范围为自标量的骨料，通过不断设计呈现出了不同实验数据，并利用相应软件对数据进行必要的回归拟合，使其能够对数据进行综合分析，并设置相应地回归方程对其进行必要的模拟工作。根据Prob值和f的比较来看， 其中Prob值越小，则和实验结果越相似，通过数据均方以及相应孔隙率对比实验不难发现，对工作性影响具有较大影响的因素从强到弱进行排C>B>A，如表3，混凝土工作性模型方差分析。
3.5 混凝土工作性的优化分析
在实际工作过程中，根据技术实验参数可以知道，不同的骨料体系对于混凝土的坍落度有着一定的相似性和重合性，骨料密度相对较低的时候，混凝土就会有较大的坍落度，这在相应的实验过程中都有着真实的数据支持。当其颗粒空隙减少少的时候，紧密程度就会增强。在保证其他条件不变的情况下，其中包裹骨料的浆体越少，其富余浆体就越多。从而能够实现对浆体设计等级控制，经过不断优化可知，当A:B:C的比例为0.437:0.386:0.177时候，其坍落度为最高。通过不断的拟合实验发现，其中存在着不同比例的石子混凝土契合度，达到最高的坍落度的时候，C20混凝土的工作性达到最佳状态，能够符合相关建设标准。
3.6 综合结论分析
经过不断对比和综合实验，不难发现，在实际的模型分析过程中，骨料孔隙率对混凝土质量有着较为明显的影响，其中5mm到10mm为最强掺量影响数值，其中5mm到20mm的石子掺量，以及16m到31.6mm的石子掺量，达到的一定值得时候工作性表现为最佳，能够有效满足工程建设的一般需求。例如，某工程建设过程中，为了能够得到了良好的配合比，采用了适当的方式进各种不同粒径石子掺和量的研究工作，最终经过对比发现，当掺和量A:B:C的比例满足0.437:0.386:0.177时候，其C20混凝土的表现为最佳，能够有效满足当前工作具体的工程建设要求，为工程建设提供了坚实的材料供应基础，使工程将建设能够顺利完成[3]。
4.总结
总之，在进行C20混凝土工作性的优化过程中，需要利用软件和实验组织起对骨料三级配对比例的有效研究工作，选择合适的实验方法和实验材料，结合当前工作重点，针对实验数据进行的必要计算，对混凝土工作性的优化分析，使其工作性得到良好的提升，并进行综合对比后发现使混凝土呈现最佳状态配合比，为工程建设提供了良好的配合比，使其能够更好的完成C20混凝土优化工作。
参考文献
[1]李明琛, 周新刚, 苏智慧. 骨料空隙率对混凝土流动性与强度的影响分析[J]. 烟台大学学报(自然科学与工程版), 2017(4):335-340.
[2]郝巧趁. 粗骨料颗粒级配对混凝土抗折强度的影响[J]. 水泥工程, 2018(2):89-91.
[3]朱亚光, 张晓彤, 徐培蓁. 掺和料复配对再生骨料混凝土力学性能的影响[J]. 混凝土, 2017(2):50-52.
论文作者:陈炜安
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/17
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