李崇亞

（深圳市金鑫混凝土有限公司）

系統(tǒng)配合比的確定與管理

李崇亞

（深圳市金鑫混凝土有限公司）

混凝土配合比在確認(rèn)前要經(jīng)過設(shè)計，按照施工要求設(shè)計出合理的優(yōu)化配合比，對于一般混凝土企業(yè)，配合比的設(shè)計主要是依據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（J GJ 55-2011），趨于現(xiàn)今混凝土技術(shù)的突飛猛進，混凝土已成為現(xiàn)今用量最大、用途最廣的一種膠凝性建筑材料；混凝土配合比的設(shè)計是混凝土質(zhì)量的根本保證，關(guān)系到混凝土的性能和生產(chǎn)成本，是混凝土質(zhì)量控制的最重要的核心部分，也是確保生產(chǎn)質(zhì)量和控制過程的重要依據(jù)，直接影響到建筑工程的質(zhì)量。合理的混凝土配合比設(shè)計不僅能夠滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工要求，保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，而且能有效地降低成本；在影響工程質(zhì)量與成本的諸多因素中，混凝土配合比設(shè)計是成敗的關(guān)鍵。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定及工程設(shè)計和施工的要求，設(shè)計一套適當(dāng)可行的混凝土配合比方案，是十分關(guān)鍵的。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，混凝土技術(shù)也在飛速發(fā)展，組成混凝土的新材料也在不斷涌現(xiàn)，以及建筑結(jié)構(gòu)形式和使用功能的多樣化，對混凝土的特殊性能的要求越來越多。各種特殊性能的混凝土在不斷出現(xiàn)，而且在日新月異地發(fā)展。為適應(yīng)我國經(jīng)濟建設(shè)的需要，要更好地滿足當(dāng)今社會對混凝土越來越高的要求，以適應(yīng)各種混凝土對于不同品種的原材料，不同技術(shù)性能的要求，要合理的按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定并廣泛收集相關(guān)資料，認(rèn)真做好混凝土的配合比設(shè)計的思路和方法；必須牢記，施工中必須采用正確的澆筑、規(guī)范抹面和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護，否則即使是一個“完善的、合理的”配合比也不能正確地實現(xiàn)。

混凝土配合比設(shè)計必須符合以下四項基本原則：

⑴滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度等級要求；

⑵滿足混凝土施工所要求的和易性；

⑶滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求；

⑷符合經(jīng)濟原則，在滿足混凝土質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上，盡可能的降低成本。

混凝土配合比設(shè)計的三個基本參數(shù)的確定原則：

⑴在滿足混凝土強度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定水膠比；

⑵在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的品種和粒徑、細骨料的細度模數(shù)及拌合物坍落度確定單位用水量；

⑶在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)水膠比，粗骨料的品種、級配和粒徑，細骨料的細度模數(shù)及拌合物坍落度確定最佳砂率，但若砂率過大，將對混凝土的強度產(chǎn)生不利影響，因此，在滿足混凝土可泵性的前提下，盡可能選用較小的砂率即最佳砂率。

1　混凝土配合比設(shè)計

⑴混凝土配合比是生產(chǎn)、施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，應(yīng)滿足施工要求，保證混凝土工程質(zhì)量，并節(jié)約資源且達到經(jīng)濟合理，還要考慮混凝土的耐久性；

⑵普通混凝土配合比的適用范圍非常廣泛，除一些專業(yè)工程及特殊構(gòu)筑物的混凝土外，一般建筑混凝土工程都可以采用；

⑶普通混凝土配合比應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定即《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（J GJ 55-2011）；

⑷在設(shè)計混凝土?xí)r，由于深圳市沿海地區(qū)，還應(yīng)考慮混凝土中的氯離子成分，氯離子超標(biāo)將會使鋼筋銹蝕，氯離子一般表現(xiàn)在混凝土用砂及奈系外加劑；

⑸碎石的堿活性對混凝土的破壞也不可低估，混凝土混入的堿活性骨料，會引起堿-骨料反應(yīng)，使混凝土膨脹破壞，由于我們攪拌站試驗室對碎石的堿活性的檢測不夠，一般是送到有資質(zhì)的檢測機構(gòu)檢測，這種檢測混凝土公司應(yīng)每年檢測一次，主要看碎石有沒有堿活性，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）表3.5.3明確規(guī)定，當(dāng)使用非堿活性骨料時，對混凝土中的堿含量不作限制，所以混凝土公司很有必要每年對所用的碎石進行堿含量的檢測；

⑹設(shè)計時用過高的水膠比，過大的用水量，混凝土的保護層厚度不夠，以及混凝土澆注的缺陷等，均會構(gòu)成混凝土的質(zhì)量事故。

2　基本生產(chǎn)配合比

根據(jù)各個公司所用的原材料，設(shè)計出經(jīng)濟又合理的配合比，是需要經(jīng)過大量的試配總結(jié)出來的。我曾經(jīng)在云南昆明工作過，給我印象最深刻的是剛到昆明的攪拌站就遠遠看到料場有一大堆類似于黃泥巴的砂，我當(dāng)時就說怎么把泥巴堆放在料場，他們笑了，說這是山砂，昆明地區(qū)必須要用的，因為云貴川地區(qū)沒有河流，找不到天然砂，機制砂的細度模數(shù)在3.8左右，要調(diào)節(jié)混凝土的和易性不可能用粉料調(diào)整，只有加山砂，但山砂的含泥量很大，達到13%，細度1.3左右；我走近后抓了一把山砂捏了下，很干燥，風(fēng)一吹就是到處灰塵，把我嚇到了，看他們出廠的混凝土，有點發(fā)黃，就是泥巴的顏色，很長一段時間我很怕去昆明，經(jīng)過幾個月的思考我還是去了，主要是昆明的朋友催得緊，再想想怕什么，那么多的攪拌站都在用，過去用山砂積累點經(jīng)驗也不是壞事。我到昆明上班第一天就去石場，碎石是很好的青石，粒徑有5～31.5、5～25、5～16、0～5、2～4石、機制砂、水洗砂各種材料都跟攪拌站用的一樣，我找石場負責(zé)人，說明機制砂太粗，在堆料場看到表面都是一層0～5石，要求把機制砂的篩網(wǎng)調(diào)整，當(dāng)時回答是現(xiàn)在調(diào)整過一個星期又會是這樣的結(jié)果。我去其他攪拌站看了，材料都大同小異，我問同行怎么不要求石場調(diào)整機制砂的篩網(wǎng)，同行告訴我調(diào)整了過不了一個星期還是這樣；我翻看之前的配合比，也是正在用的C35配合比，膠凝材料用到430kg，配合比如表1：

表1　

當(dāng)時是由于剛接觸這種機制砂和山砂，但還是感覺這配合比有點不妥，即使礦粉是S75級的，但也不至于3d、7d、28d的強度不高吧?。?8d強度很勉強），而且工地上投訴較大，經(jīng)常堵管，在碎石這么好的情況下有點不正常，要知道在深圳這種碎石我都是用于生產(chǎn)高標(biāo)號的；我把物檢的檢驗記錄翻出來看，水泥昆鋼PO 42.5，非早強水泥，3d強度24.6M Pa,28d強度51M Pa，碎石壓碎指標(biāo)5.3%，昆鋼礦粉28d活性92%，煤灰細度27%，流動度210m m，機制砂細度模數(shù)3.8，山砂含泥量13%，細度模數(shù)1.4，對于整個材料來說，就是機制砂和山砂的搭配問題了，對這個配合比的容重我有點不認(rèn)同，C35的容重2425kg實在是多了，就對目前的材料我著手準(zhǔn)備做試配，堆料場上的材料幾乎都是干燥狀態(tài)，除了水洗砂外（水洗砂用于生產(chǎn)C60高標(biāo)號），其它材料生產(chǎn)時含水均為“0”；我開始的理念是按照上面的這個配合比，膠凝材料不變，把用水量、容重減下來先試試狀態(tài)如何，容重先定為2370kg，更改后的配合比見表2：

表2　

出機狀態(tài)很差，沒有流動度，用水量不對，砂率有點大，再次調(diào)整，見表3：

表3　

出機狀態(tài)稍微好點，還不是很理想的狀態(tài)，180× 410，準(zhǔn)備再次調(diào)整，這時候老板過來了，我說減容重，老板當(dāng)時就反對，昆明地區(qū)是按照圖紙結(jié)算，打完后差方量很難處理，容重千萬不要減，我只有減水泥用量和山砂用量看看，適當(dāng)加點0～5石（0～5石非常漂亮），容重定為2410kg，見表4：

表4　

這個出機狀態(tài)很好，220×480，顏色也沒有帶黃色，突出水泥的顏色，3d強度21.3M Pa，這個結(jié)果我很滿意，之后的試配就有眉目了，既然容重不能減下來，就適當(dāng)?shù)臏p點下來，主要是把山砂用量要減下來，含泥量太大了，對于普通的混凝土，山砂用量一律定為80～100公斤，對于泵送混凝土，山砂用量一律定為120～150公斤，山砂用量下降，相對于機制砂用量上來，強度自然就好啦！但0～5石的用量不能再多了，機制砂里本來就有一部分0～5石，其實按照這個3天的強度來說，完全還可以減水泥下來，由于剛到昆明，人生地不熟，還是保險點好，給自己留點余地，后面再慢慢的降水泥用量，不能一次到位。

這個配合比7d強度出來后（7天29.7M pa），我就把生產(chǎn)上的配合比都換了，工地投訴少了，強度也正常，第一步主要是把山砂減下來，摻加一部分0～5石，水泥也減了一點點。經(jīng)過不斷的試配，3個月后，我再次調(diào)整了生產(chǎn)配合比，見表5：

表5　

說實話這個強度也很滿意，保守點對自己有好處，對于調(diào)整后的配合比，老板還比較滿意的。

相對于深圳我們現(xiàn)在所用的材料來說，比昆明要好的多（碎石除外），在生產(chǎn)上如何能滿足混凝土的和易性和施工的可泵性，現(xiàn)在最困難的就是生產(chǎn)上倉位不夠，雖說有三條生產(chǎn)線，有兩條是3個倉位，一條是4個倉位，現(xiàn)在高層較多，5～31.5的很難泵送到40層以上的高度，如何能做到碎石二級配、甚至是三級配，不是用嘴巴說就可以做到的，我現(xiàn)在的實際生產(chǎn)只能做到二級配，而且還只是一條生產(chǎn)線可以做到，先在試驗室按所有的材料把試配做好，在深圳C30很通用的配合比，見表6：

表6　

這個配合比對于一般30層以下的都很通用，但對于30層以上的，混凝土到工地打了兩車，工人和泵車都在叫，打不動、石子多、退貨，現(xiàn)實告訴你必須摻加部分0-5石來解決這個問題；生產(chǎn)上0～5石只能在一線生產(chǎn)，一線4個倉位（砂倉、砂漿砂、0～5石、1～3石），二線、三線只有3個倉位，3線生產(chǎn)高標(biāo)號，無法生產(chǎn)0～5石的混凝土，二線是預(yù)備生產(chǎn)高標(biāo)號，沒有0～5石倉，有時候還要用機制砂，就更難做到了，高層工地還要同調(diào)度協(xié)商，只能放到一線生產(chǎn)，如遇到一線檢修，只能同工地協(xié)商，晚點發(fā)料，有的工地不同意，只有把二線的高標(biāo)石清倉，上0～5石生產(chǎn)，才能滿足現(xiàn)場的泵送；按照上面的配合比摻入150公斤0～5石，配合比如表7：

表7　

就這個配合比，泵車還經(jīng)常說石子多，不好打，我只有口頭上說，好的，我減下來，你把泵送壓力調(diào)大點泵送，后面會好的，實際是根本不能再減碎石了，混凝土的強度主要是碎石，現(xiàn)在0～5石太差了，用量也不敢多，把碎石減下來很難保證質(zhì)量，在沒有試驗數(shù)據(jù)的前提下，決不可隨意調(diào)整配合比的各材料用量。

3　配合比的調(diào)整

⑴生產(chǎn)中可對配合比中砂率、外加劑摻量進行調(diào)整，其它情況由試驗室主任調(diào)整。

⑵砂率的調(diào)整按照現(xiàn)場使用的石子顆粒級配及砂子的粗細情況進行調(diào)整。一般按照如下規(guī)定進行調(diào)整：

①石子的影響：石子顆粒級配變好且目測混凝土漿體明顯增多時需減少砂率1%～3%，石子顆粒級配變差且目測混凝土漿體明顯減少或石子偏多時需增大砂率1%～3%；

②砂子的影響：砂子細度模數(shù)每增大或減少0.1需增大或減少0.5%的砂率，當(dāng)砂子細度模數(shù)不屬于中砂時，配合比由試驗室主任助理進行調(diào)整。

③砂率的調(diào)整超過±3%時且砂石的質(zhì)量正常，此時應(yīng)立即通知調(diào)度要求空車及重車連續(xù)二車進行過磅，混凝土過磅凈容重如果超過設(shè)計容重±2%，立即要求生產(chǎn)部機修對計量設(shè)備進行檢查。

④砂率調(diào)整超過±2%時，必須將調(diào)整情況記錄到《生產(chǎn)混凝土配合比調(diào)整情況記錄表》。

⑶外加劑用量的調(diào)整應(yīng)在砂石含水率準(zhǔn)確的前提下按如下規(guī)定進行：

外加劑允許調(diào)整量：當(dāng)原材料波動時，生產(chǎn)人員可對配合比中外加劑用量進行調(diào)整，調(diào)整范圍為≤± 0.5Kg/m3，超過此范圍應(yīng)告訴試驗室主任助理并填寫《混凝土配合比調(diào)整情況記錄表》。

①如在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)混凝土泛白、氣泡過多或混凝土分層離析的現(xiàn)象，且砂含水率正常，此時應(yīng)降低外加劑用量。

②生產(chǎn)人員在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)混凝土坍落度比配合比要求坍落度小流動性差且砂含水率正常，此時應(yīng)增大外加劑用量。

③生產(chǎn)過程中如發(fā)現(xiàn)坍落度損失過大，按規(guī)定范圍提高外加劑用量。

④其它情況（如混凝土凝結(jié)時間過長或過短）生產(chǎn)人員必須通知試驗室主任助理進行調(diào)整。

⑷用水量的調(diào)整按如下規(guī)定進行：

①當(dāng)出現(xiàn)3.3情況仍不能達到預(yù)期質(zhì)量目標(biāo)時，不得擅自提高配合比的用水量或降低含水率，應(yīng)及時通知試驗室主任助理進行調(diào)整。

②在砂石含水率準(zhǔn)確的前提下，生產(chǎn)的混凝土坍落度大于預(yù)期目標(biāo)或調(diào)低砂率造成坍落度偏大時，可降低用水量，并將調(diào)整結(jié)果記錄到《混凝土配合比調(diào)整情況記錄表》中，并通知試驗室主任助理進行修正。

⑸如果近期水泥強度、混凝土3d強度發(fā)生較大的波動時，試驗室主任助理須對水膠比進行臨時調(diào)整，并給出臨時生產(chǎn)配合比通知單供生產(chǎn)人員調(diào)用，隨即應(yīng)對生產(chǎn)配合比進行全面調(diào)整。

⑹生產(chǎn)人員必須遵守其它臨時配合比調(diào)整通知的要求。

⑺當(dāng)工地有特殊技術(shù)要求，生產(chǎn)人員沒有把握調(diào)整配合比或給定配合比時，應(yīng)通知試驗室主任。生產(chǎn)人員、出廠監(jiān)控員在混凝土出廠監(jiān)控過程中通過實測或目測混凝土后，按照《混凝土出廠坍落度控制范圍規(guī)定》進行控制出廠坍落度，生產(chǎn)人員及出廠監(jiān)控員應(yīng)按照增加或減少5kg/m3水可增大或減少20m m坍落度的經(jīng)驗來調(diào)整砂含水率，使混凝土出廠坍落度控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

⑻石子含水率調(diào)整方法：

晴天或目測石子表面干燥時粗骨料含水率可以忽略不計，但雨天或因噴水造成石子表面含水時應(yīng)將石子含水率考慮在內(nèi)，一般雨天視雨量的大小石子含水率約為1%～3.5%，實際含水率應(yīng)以實測為準(zhǔn)。

⑼出廠監(jiān)控員調(diào)整在一次含水率超過2%應(yīng)記錄到《混凝土出廠檢驗記錄表》備注欄中，記錄方法如下（調(diào)高用W w c↑表示；調(diào)低用W w c↓表示，標(biāo)記后面跟調(diào)高或調(diào)低的數(shù)值）。

⑽每天8:00～18:00班的生產(chǎn)人員須在上班后通知砂石檢測員對正在用砂的生產(chǎn)線進行骨料含水率的驗證，驗證前生產(chǎn)人員要記住電腦中的含水率數(shù)值，當(dāng)實測含水率大于電腦中含水率2%以上時，應(yīng)立即通知取樣技術(shù)工人進行取樣，若混凝土正常，應(yīng)告訴試驗室主任助理，由試驗室主任助理對配合比進行調(diào)整，并把骨料含水率如實記錄到《混凝土生產(chǎn)質(zhì)量記錄表》中。

⑾如在生產(chǎn)混凝土中出現(xiàn)石子偏多的情況時，應(yīng)首先檢測坍落度。如坍落度過大，則必須先調(diào)整含水率，嚴(yán)禁先調(diào)砂率。如坍落度符合要求，可先檢查粗、細骨料情況，如粗細骨料級配正常，可通過過磅檢查計量情況；如粗細骨料級配不正常，可按配合比調(diào)整規(guī)定中的要求進行調(diào)整。如確系生產(chǎn)線計量造成砂或石過多，應(yīng)立即通知調(diào)度協(xié)調(diào)處理，如不能處理時，應(yīng)立即通知試驗室主任助理，由試驗室主任助理協(xié)調(diào)處理。

⑿生產(chǎn)中在使用不同配合比過程中，出現(xiàn)兩種或兩種以上配合比粗細骨料含水率不一致時，生產(chǎn)人員應(yīng)檢測含水率，以實際含水率指導(dǎo)生產(chǎn)。如按實際含水率指導(dǎo)生產(chǎn)時坍落度不能符合要求時，應(yīng)按配合比調(diào)整規(guī)定中要求進行調(diào)整，并通知試驗室主任助理處理。

⒀當(dāng)混凝土坍落度偏小時，可保持水膠比不變，適當(dāng)增加用水量和膠凝材料用量，在砂率不變的前提下減少砂、石用量，保持混凝土體積不變；

⒁當(dāng)混凝土坍落度偏大時，則可保持水膠比不變、砂率不變，調(diào)整砂、石用量，減少用水量和膠凝材料用量，保持混凝土體積不變；

⒂當(dāng)粘聚性和保水性不好時，可在砂、石總量不變的前提下，提高砂率。

⒃在進行上述調(diào)整的同時，適當(dāng)增減外加劑用量，可使調(diào)整過程較為簡捷。若混凝土出現(xiàn)離析、泌水或扒底現(xiàn)象，宜采用減少外加劑用量或更換外加劑品種或提高砂率等措施。

4　混凝土配合比管理制度

⑴混凝土的配合比應(yīng)根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》J GJ 55的規(guī)定，以及國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定進行設(shè)計；

⑵混凝土的配合比應(yīng)根據(jù)原材料檢驗的結(jié)果及混凝土的技術(shù)要求進行計算，并根據(jù)試配結(jié)果進行調(diào)整確定；

⑶預(yù)拌混凝土企業(yè)應(yīng)根據(jù)本單位常用的原材料，按不同使用環(huán)境、不同的工程類型、不同工程部位等設(shè)計出常用的混凝土配合比，建立常用配合比清單；另外還要根據(jù)工程對質(zhì)量、原材料等的特殊要求進行特殊要求的混凝土配合比設(shè)計。配合比的選定、使用應(yīng)有審批程序。

⑷在使用過程中，應(yīng)根據(jù)原材料及混凝土質(zhì)量檢驗的結(jié)果予以調(diào)整。在正常情況下，由于原材料的性能在一定范圍內(nèi)波動，特別是骨料，具有極強的地域性特點，質(zhì)量波動相對較大；同種類同廠家的粉類材料也在一定范圍內(nèi)波動；所以在生產(chǎn)時必須以設(shè)計的常用混凝土配合比進行調(diào)整，以保證生產(chǎn)的混凝土性能滿足工程要求。生產(chǎn)過程中，配合比調(diào)整管理，是保證混凝土性能穩(wěn)定的重要步驟。在生產(chǎn)過程中，原材料發(fā)生變化，只有調(diào)整配合比參數(shù)，才能滿足要求。調(diào)整混凝土配合比的前提是，具有充分的試驗數(shù)據(jù)，目的是保證交付的混凝土滿足施工工程要求?；炷辽a(chǎn)企業(yè)一般的做法是，設(shè)置試驗室與質(zhì)量控制職能部門，配備經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員對生產(chǎn)全過程進行質(zhì)量控制，給予其合理的配合比調(diào)整和處置權(quán)限。

⑸首次使用的配合比應(yīng)進行開盤鑒定，開盤鑒定應(yīng)包含以下內(nèi)容：

①是否按生產(chǎn)使用的原材料進行了調(diào)整；

②混凝土拌合物性能是否滿足施工要求；

③混凝土強度是否滿足評定要求；

④混凝土耐久性能是否滿足設(shè)計要求。

⑹開盤鑒定應(yīng)由企業(yè)技術(shù)負責(zé)人組織有關(guān)技術(shù)、質(zhì)檢、生產(chǎn)人員參加，并至少留置一組3d、7d、28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護混凝土強度試件作為調(diào)整后配合比的補充驗證。但遇有下列情況之一時，應(yīng)重新進行配合比設(shè)計：

①對混凝土性能指標(biāo)有特殊要求時；

②水泥、外加劑或礦物摻合料品種、質(zhì)量有顯著變

③該配合比的驗證結(jié)果有顯著變化時；

④混凝土配合比在使用過程中，應(yīng)根據(jù)混凝土出廠檢驗結(jié)果及時進行統(tǒng)計分析，為配合比調(diào)整提供依據(jù)。

⑺試驗室按規(guī)定每年不少于兩次對強度等級C10～C60的泵送和非泵配合比進行試配驗證、保證生產(chǎn)配合比滿足設(shè)計要求；如有特殊要求的配合比則在工地開工前提前三個月做好相關(guān)的試配工作，將準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)上報技術(shù)負責(zé)人。

⑻驗證合格后的生產(chǎn)配合比由技術(shù)負責(zé)人批準(zhǔn)后，指定人員管理使用，不得復(fù)印和外傳。

⑼有關(guān)配合比設(shè)計的計算書、試配調(diào)整及相關(guān)的試驗記錄、原材料檢驗記錄、常用配合比的驗證記錄等，必須完整齊全，及時歸檔備查?！?/p>