摘要：混凝土是当今工程建设中使用最为广泛、用量最大的人造建筑材料，具有成型简单、可消耗大量工业废弃物等优点，已经成为现代土木工程不可缺少的工程材料。随着科学技术的不断发展，水泥混凝土的质量通常也决定着整个工程的质量。其配合比设计是工程质量的决定性因素，因此，做好水泥混凝土配合比设计及试配工作对于提高工程的质量有着重要的作用。本文根据工作实践经验，阐述当今水泥混凝土面临的问题和水泥混凝土配合比设计的注意事项。
关键词：混凝土；配合比设计及试配；存在问题；影响因素
0.引言
我国预拌混凝土技术发展较晚，与发达国家相比，混凝土的设计强度普遍低1-2个等级,混凝土产量中低强度等级混凝土比例较大。但是随着科技的进步,社会地发展,混凝土产量在不断的增加的同时，混凝土的高性能化、结构功能一体化和高耐久性的技术水平也在不断提升和发展，尤其是高层泵送混凝土、大体积混凝土、自密实混凝土、清水混凝土、高强超高强混凝土和高耐久性混凝土等需求在不断地提升，这就需要我们在混凝土配合比的设计及试配方面提出更高的要求，不断进行创新，掌握先进的混凝土的试配经验及方法，真正用试验数据分析、判断，用最小的成本换回更大的回报。
水泥混凝土由于具有强度高、原材料储量大、可塑性能优异、成本低廉，是现代应用最广泛的建筑材料；是由水泥、砂、石、添加剂、外加剂和适量水混合逐渐硬化形成的人工石材，因此原材料的种类、性质和用量等因素直接关系到混凝土的质量、成本和性能，进而关系到水泥混凝土结构物的品质、造价和寿命，但是现有水泥混凝土配合比设计存在经验成分较多，“重设计轻试配”做法严重限制了此类结构的推广及应用。因此如何准确确定组成材料及其用量，如何更大程度的利用掺和料、外加剂等材料的特性，将是混凝土质量当中满足工作性、强度和耐久性要求是关键所在。
1.混凝土配合比设计的原材料
1.1 水泥
水泥属于胶凝材料，相对于其他材料，造价最高。不同强度的混凝土应选择不同标号的水泥。水泥的技术标准中水泥强度、安定性、凝结时间、比表面积为必检项目，对于质量稳定且进料量大的水泥，允许在安定性和凝结时间合格的情况下即可使用，如果其两项指标当中有一项不符合要求的，将直接进行退货。对于年进料量小于5000T的水泥，需要3天强度、安定性、凝结时间均合格的情况下方可使用。此外，选择的水泥标号要与配合比设计强度等级相适应。
1.2细集料
我们把工程中所用的砂称为细集料。为了提高水泥混凝土强度、耐久性和经济要求，我们在混凝土用砂的选择上应选用密度高和比面小的砂。级配应同粗集料组成的矿质混合料。细集料每验收批至少应进行颗粒级配、含泥量、泥块含量及坚固性检验，对重要工程或特殊工程应根据工程要求增加检验项目，并做好原始记录。必须做到试验合格后方可使用。同时，在水泥混凝土用料中，砂中有害杂质的含量也应当严格控制，以保障水泥混凝土的强度及耐久性等要求。
1.3 粗集料
混凝土用料中粗集料指的是碎石、卵石，它们对混凝土强度的形成起着重要的作用。粗骨料验收批应进行颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状含量及坚固性检验，对重要工程或特殊工程应根据工程要求增加检验项目。但必须是经过检验合格后方可使用。水泥混凝土用粗集料应选用粒形接近正方体，不含有较多针片状颗粒的集料。针片状颗粒强度低会给混凝土强度带来直接影响，粒径越大单位用水量相应减少，水灰比减小会提高混凝土的强度和耐久性。另外粗集料粒径一旦增大，集料和水泥接触面积减小，界面强度降低，不利于振捣还降低混凝土的强度。
1.4 水
为了保证混凝土的和易性、凝结强度及减少对钢筋的腐蚀，确保工程质量，必须选用符合国家标准的饮用水及经检测合格的水来拌制混凝土。坚决不允许使用未经检测不合格的水，否则将对混凝土质量产生很大影响。
1.5掺和料
所有进场的掺和料必须经过试验以后方可用于混凝土的配合比设计，普通水泥混凝土的水泥石中水化物稳定性不足，是混凝土不能超耐久的主要因素，掺加矿物掺和料目的，在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该掺和料可以与水泥水化中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反映，生成强度更高，稳定性更优的低碱性水化矽酸钙，从而改善水化胶凝物质的组成。由于矿物掺和料细度较大，能填充水泥粒子的空隙，使水泥石结构更为致密，阻断可能形成的渗透路，增强其抗腐蚀性能，提高耐久性，因此配合比中矿物掺和料的掺加量将直接影响混凝土的性能。
1.6外加剂
外加剂必须使用具备3C认证，进场前必须具备合格证及出厂检验报告，进场后根据批次进行复试，严禁使用未经复试的外加剂产品。在保证混凝土拌合物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减少水灰比，使混凝土的总空隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低，从而提高混凝土的强度。当加入减水剂后，减水剂的定向排列，使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，使水泥絮凝状的絮凝体内的游离水释放出来，因而达到减水的目的。在提高混凝土强度的同时，其抵抗环境侵蚀的能力也越强。外加剂的正确使用必须经过配合比的试配不断的积累经验不断地进行试验而得到最佳效果。
2.水泥混凝土配合比设计注意事项
混凝土配合比设计是保证混凝土质量的核心环节，如果没有合理的配合比和相应的严格管理制度，即使有优质的原材料、良好的生产工艺，也不能生产出既经济又优质的混凝土。因此，各预拌混凝土生产企业应高度重视配合比的设计及试配工作。随着现代建筑工程技术要求的提高，水泥混凝土配合比设计的指导思想应从强度设计向多种性能设计转化，从可行性设计向优化设计转化。配合比的策划开发应遵循质量与成本并重原则，建立配合比信息库，在日常的工作中不断地进行配合比的试配及验证，不断地总结分析，确定出最为优化的配合比数据，作为生产指导。合理的材料配合比设计应该在符合相关规范给出的包括强度、耐久性、均匀性、和易性、渗透性和经济性等要求的前提下，确定各种成分的用量，获得最经济和适用的混凝土。配合比设计中主要考虑的因素有：
2.1水灰比 有关水灰比、水泥品种、外加剂、粗集料级配等因素对路面混凝土性能影响的试验表明，无论28d抗折强度还是抗压强度，上述因素的主次为：水灰比一水泥品种一外加剂一粗集料级配。由此可见，水灰比对建筑工程强度的影响是很大的。水灰比过大，多余水在硬化后的混凝土中形成气孔，减小了混凝土抵抗荷载作用的有效断面，在孔隙周围产生应力集中。水灰比愈小，水泥混凝土的强度也愈高，因此在满足和易性要求的前提下，应尽可能采用小的水灰比。
2.2砂率 其大小主要影响混凝土的稠度，在水灰比低时这种影响表现得比较迟钝，但砂率的改变会使混凝土的空隙率和集料的总表面积有显著改变，直接影响硬化混凝土的品质。砂率过大，在水泥浆用量不变的情况下，会使混凝土的水泥浆显得过少，成型的路面表现砂浆层过厚，对耐磨耗、减少收缩不利。另外，从混凝土抗断裂的角度考虑，砂率也不宜过大。
2.3配合比调整是过程控制中非常重要的环节，对于大多数企业对水、骨料调整的较多，对胶凝材料调整务必要慎重，影响混凝土质量幅度较大。对配合比调整应规范化，应确定程序。确定基准配合比不满足技术要求、分析原因并确定影响因素，按照规定的方法进行调整、调整后技术参数应确认并验证。一般情况下按照每天实测的骨料含水量，扣除含水，即可开盘正式生产。但往往生产中影响因素很多，这样一次开盘成功的概率很低。骨料含水不确定、含泥量变化、骨料粒经变化、外加剂变化、胶凝材料变化等一个或多个因素均可导致配合比必须进行调整，分析原因必须准确判断出可能的影响因素，然后进行调整，达到质量与效益同步提升。
3.结论
在配合比设计中切记不要照搬别人的配方，混凝土的生产受多重复杂因素的影响，部分条件及场合的生搬硬套是很危险的。因此混凝土在生产前必须经过严格的试配试验，经实验室通过试验取得的成果，必须经商砼企业技术负责人审核后才能应用于生产，未经审核的配合比不允许使用。混凝土在生产过程要进行动态控制，动态控制要在基准混凝土配合比基础上进行，由实验室根据设计要求、气候变化、原材料情况等因素进行调整。预拌混凝土质量控制是企业的核心内容，合理的配合比设计应该在符合相关规范给出的包括强度、耐久性、均匀性、和易性、渗透性和经济性等要求的前提下，确定各种成分的用量，获得最经济和适用的混凝土。同时提高混凝土的绿色度，可以节约更多的资源与能源，将对环境的破坏程度减至最小。进入新时代，混凝土应该更多的掺加工业废渣掺和料，更多的节约水泥，有更高的强度和耐久性。具备优越性能的同时还能带来良好的经济性，为构建节约型和环保型社会提供了条件，其社会效益也是很显著的。
参考文献
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[2]戴会生，谭万春，范须顺。预拌混凝土企业试验室管理【J】混凝土，2009（12）：87-92.
[3]普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2011
论文作者:刘晓鹏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月上
论文发表时间:2017/6/28
标签：混凝土论文; 水泥论文; 强度论文; 水灰比论文; 耐久性论文; 因素论文; 质量论文; 《建筑学研究前沿》2017年3月上论文;