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关于混凝土配合比设计计算和调整方法探讨

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【摘 要】在现在施工中,混凝土材料是一种非常重要的材料之一,本文皆在探讨混凝土施工配合比设计计算方法和在施工中的一些调整方法。

【关键词】混凝土配合比设计;施工配合比调整;配制强度;砂率

在整个工程的开始前,首先应对施工图纸进行熟悉,了解梁、柱、板等构件几何尺寸及配筋间距,根据《混凝土质量控制标准》(GB 50164-2011)规定选取合适级配的粗骨料。不熟读图纸而进场骨料,必然达不到良好的经济效果,从而会造成资源的浪费,更有甚者会使后期施工无法进行(粗骨料过大会在密筋部位无法施工)。

1.混凝土配合比设计

1.1混凝土配制强度fcu,o= fcu,k+1.645σ (1)

式中:fcu.K―设计要求的混凝土强度等级,Mpa、1.645―强度保证率为95%的保证率系数、σ―混凝土强度标准差,σ值可根据施工单位历史统计资料按公式计算,如无历史统计资料,可按表选取:

σ值显示着一个企业的施工业务水平,越低,说明其施工质量控制越稳定。对于一个施工企业来说,我们应该统计出平时施工的σ值 ,从而能根据自身的施工水平更加准确地确定施工时的合理水泥用量,提高企业经济效益。

1.2确定水灰比W/C W/C=A× fc /( fcu+A×B× fc) (2)

fc―水泥实际强度,Mpa;A、B―回归系数,可通过试验确定,如无法通过试验确定,可按下选取:碎石:A=0.48、B=0.52;卵石:A=0.50、B=0.61。

由于施工工期限制,fc值往往是根据水泥的3d试验值来推测28d的实际值fc28=x fc3,x值根据水泥生产厂家的最近资料统计确定,到fc28值出来时再进行相应的调整;或者按fc=rc×fcb计算(fcb―水泥标号,rc―水泥标号富余系数),rc应根据水泥生产厂家的最近资料统计确定。

1.3确定用水量W

按施工要求的混凝土拌合物坍落度指标,可凭以住的施工经验选用,或根据所用骨料种类和规格由下表查得,然后按估计的用水量试拌混凝土拌合物,测其坍落度,坍落度如不符合要求,应适当调整用水量(保持水灰比不变),再作试验,直到符合要求为止。用水量系采用中砂时的平均取值,采用细砂时,每立方米混凝土用水量可增加5~10kg,采用粗砂时可减少5~10kg;掺用各种外加剂或掺合物时,用水量应相应调整。

1.4砂率的确定

合理砂率受许多因素影响,通常是先凭实际经验或参考经验图表进行初步估计,然后按初步估计的砂率拌制混凝土,进行和易性试验,通过调整确定。在条件许可或确有必要时,可选几个砂率,在用水量和水泥用量相同的条件下拌制几组不同砂率的混凝土拌合物,测出每组的坍落度值,同时检验其粘聚性及保水性,作出坍落度与砂率关系曲线,从而找出最适合的砂率值。

1.4.1只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时,砂率应适当增大。

1.4.2对薄壁结构,砂率取偏大值。

1.4.3本表中的砂率系指砂与骨料总量的质量比。

1.5计算砂、石用量

可以用体积法与假定体积密度法进行砂、石用量计算,推荐使用体积密度法,每立方米混凝土拌合物的体积密度历史资料我们是容易收集到的,而体积法会由于各地不同的材料而出现一定的差异。在进行混凝土配合比设计时,应了解混凝土的质量评定方法,不同的评定方法会得出不一样的结果,从而导致施工的质量事故,如以C30的混凝土为例:

配制强度为:fcu≥ 30+1.65×5.0

则配制强度≥38.25Mpa。

(1)试件n

M fcu≥1.15fcu.K=1.15×30=34.5Mpa fcu.min≥0.95 fcu.K=0.95×30=28.5 Mpa

式中M fcu为n组混凝土的强度平均值,fcu.min为n组混凝土强度中的最小值。M fcu=34.5 Mpa比30Mpa的设计值将大一个强度等级。

(2)试件≥10组时,可用数理统计方法按下述条件进行评定:

M fcu≥0.9fcu.K+入1Snfcu.min≥入2 fcu.K

入1、入2为合格判定系数,设n为10~14组,则入1=1.70,入2=0.90,SN为同批几组试件强度的标准差(MPa),当Sn

M fcu≥0.9×30+1.7×1.8=30.06 Mpa fcu.min≥0.9×30=27 Mpa

M fcu =30.06 Mpa比30Mpa的设计值基本相等。

也就是说当试件组数越少时,越要配制好更高强度的混凝土,当设计强度越大时,两种统计方法的平均强度值之差会更大。正如混凝土设计规范所说“在正常情况下,(1)式可以采用等号,但当现场条件与试验条件有显著差异时,或重要工程对混凝土有特殊要求时,或C30级及其以下强度混凝土在工程验收采用非数理统计方法评定时,则应采用大于号(即应提高混凝土配制强度)”。

2.混凝土配合比在施工中的调整方法

首先,进行用水量的调整。测定工地上砂、石的含水率,根据用水量不变原则减少用水量,砂石料要增加与其含水量相当的重量。

第二、根据以上调整后的配合比试配混凝土拌合物,检验其坍落度及和易性。若不符合要求时,可进行小范围的调整:若坍落度过大时,可保持砂率不娈,适当增加砂、石用量;若坍落度过小,可保持水灰比不变,适当增加水和水泥用量;若粘聚性和保水性差,可适当增加砂率,当和易性调整合格时,实测混凝土拌合物的体积密度Pc,t,并确定调整后试拌用各项材料的用量(水泥Cb、石子Gb、砂Sb、水Wb),则试拌用的混凝土拌合物的质量为Qb:Qb=Cb+Gb+Sb+Wb,由此得到和易性调整合格后的配合比为:Cj=Cb/Qb×Pc,t Wj=Wb/ Qb×Pc,tSj=Sb/ Qb×Pc,tGj=Gb/ Qb×Pc,t。

【参考文献】

[1]李一芸.大体积混凝土裂缝成因及控制技术措施[J].安徽冶金科技职业学院学报.2010,(03):37-39.

[2]赵桂荣.长距离泵送混凝土配合比设计与施工[J].石家庄铁路职业技术学院学报.2010,(01):8-12.

[3]孙宇.UEA补偿收缩混凝土在地下防水中的应用[J].金华职业技术学院学报.2010,(03):90-92.