混凝土配合比的主要规律

时间： 2024-01-28 19:23:18 次数： 3 标签:

混凝土配合比的主要规律

1 混凝土强度

强度是混凝土的主要技术要求。因为强度一般与耐久性指标 (如抗渗、抗冻、抗侵蚀) 等性能都成正相关关系；而且在结构设计中，结构物的承载力是由混凝土抗压强度参与计算的，可由结构物的承载力准确地求出所需要的混凝土抗压强度值。而混凝土结构设计中却无法采用耐久性某一指标 (如抗渗、抗冻、抗侵蚀等) 进行设计。

2 水胶比

水胶比是决定强度、耐久性等性能的主要因素。只要水胶比确定了，混凝土的强度、耐久性等性能就确定了。这不仅在确定混凝土配合比时应考虑强度、耐久性的要求，在混凝土生产质量控制中也要考虑水胶比的要求。

大量的试验结果证明，混凝土抗压强度都随胶水比的增大而增大，成直性关系，随水胶比的增大而减小，成指数曲线关系。

水胶比与混凝土抗压强度可以回归成鲍罗米型经验公式，在组成材料一致的条件下，有很好的相关性。

从水胶比计算公式中可以看出，水胶比随混凝土配制强度的提高而减小；水胶比随胶凝材料胶砂28d抗压强度的提高而增大。

3 用水量

用水量随坍落度的增大而增大，成直线关系；在坍落度不大于180mm的范围内，每增减5kg/m3水，坍落度增减20mm；

用水量随粗骨料最大粒径的增大而减小，成对数曲线关系；

用水量随砂的细度模数的增大而减小，成直线关系；

卵石需水量比碎石小。

在未凝固的混凝土中，用水量决定拌合物的流变性。足够的用水量，才能便于泵送及施工操作，以确保混凝土密实，应在保证混凝土施工性能的条件下尽量降低用水量。

减水剂的掺量应经试验确定，应选择在掺量与减水成线性关系的范围内，并应在直线的拐点之下，给施工现场用减水剂调整坍落度留有一定的空间。减水剂的掺量不宜过量，否则会增大拌合物的粘性甚至离析，造成施工困难，影响混凝土的质量。

4 砂率

砂率随水胶比的增大而增大，成直线关系；

砂率随粗骨料最大粒径的增大而减小，成对数曲线关系；

砂率随砂的细度模数的增大而增大，成直线关系。

卵石的砂率比碎石小。

人工砂的砂率比天然砂大。当使用人工砂时，其砂率应经试验确定。

用单粒级粗骨料时，砂率可适当增大，宜经试验确定。

用针片状含量较大或棱角较多的粗骨料时，砂率可适当增大，应经试验确定。当试验不能满足拌合物性能要求时，应更换粗骨料。

5 最优砂率

在水泥用量和水灰比一定的条件下，由于水泥砂浆在粗骨料间起到润滑和辊珠作用，可以减小粗骨料间的摩擦力，所以在一定范围内，砂率增大，混凝土流动性增大。另一方面，由于砂子的比表面积比粗骨料大，随着砂率增加，骨料的总表积增大，在水泥浆用量一定的条件下，骨料表面包裹的浆量减薄，润滑作用下降，使混凝土流动性降低。所以砂率超过一定范围，流动性随砂率增加而下降。

当砂率最恰当时，混凝土拌合物的坍落度最大，也可以说需水量最小或者说胶凝材料用量最小。如果保持胶凝材料用量及坍落度不变，则混凝土的强度最高；如果保持水胶比及坍落度不变，则成本最低。此时的砂率称为最佳砂率。

6 粗骨料的最优级配

由试验和经验得出空隙率小、表面积也小的粗骨料较优级配主要是二分之一最大粒径以上的颗粒含量，应达到50％～60％。当最大粒径大时，二分之一最大粒径以上的颗粒含量取低值；当最大粒径小时，二分之一最大粒径以上的颗粒含量取高值。

7 混凝土耐久性的要求

混凝土耐久性有两方面的要求，一是混凝土配合比中的相关技术参数应符合相关标准的规定；二是对设计有相应耐久性指标要求的混凝土，应按相应标准的规定进行取样检验，其性能应合格。

8 吴中伟院士对混凝土耐久性的论述

吴中伟院士在《论水泥混凝土耐久性研究的思路与方法》中指出：

水泥混凝土本是很耐久的，远优于钢铁、合金、木材、塑料等常用建材，历史已有证明。近年混凝土构筑物不耐久以至崩坍的事例，所占比例是十分小的，本来是不应该发生的，其根源在于人，是人的“无知”、“无能”甚至“明知故犯”。长期以来对混凝土只重视强度，而忽视耐久性，此为不良传统，必须改正。为了早强、高强采用的措施，如使水泥细度更细、水泥用量增大、用早强水泥与早强外加剂、提高养护温度，以至过低的水灰比等，都对后期强度和耐久性不利。

在解决了“无知”、“无能”，杜绝了“明知故犯”以后，根据当前技术水平，混凝土构筑物安全使用期建议可定为：重要建筑物在不利环境的工作条件下达100年；在正常条件下达200年；特殊用途按特殊设计可达300年。

可见混凝土建筑物是能够也是应该耐久的，安全使用期应比现在认识的长得多。建议建筑规划、设计、使用、管理等有关部门采取相应措施，认真对待这一改变，使国家资源、能源、财富得到充分有效的利用，使社会和环境得到最大效益。

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