麻江峰

（山西省水利水電科學研究院，山西 太原 030002）

混凝土配合比，是指混凝土中各組成材料之間的比例關(guān)系?；炷僚浜媳仍O(shè)計，直接影響到混凝土的順利施工、混凝土工程的質(zhì)量和混凝土工程的成本。配合比設(shè)計試驗，應(yīng)滿足混凝土設(shè)計強度等級，混凝土和易性和耐久性，以及合理成本范圍的要求。通過設(shè)計的三種配合比要求，進行試塊抗壓強度和劈裂強度的試驗研究，最終設(shè)計并提出滿足適合工程部位施工的合理配合比。配合比試驗選用的水泥為實驗室檢測頻次較高的普通硅酸鹽42.5水泥，粉煤灰選用正規(guī)電廠的粉煤灰分廠樣品，細骨料選用較好的天然河砂，粗骨料選用正規(guī)石料廠且石料母材強度比較好的二級配石子，外加劑選用檢測頻次較高的合格樣品，且各樣品檢測結(jié)果均符合規(guī)范要求。

1 原材料檢測

1.1 水泥

本試驗水泥采用左權(quán)金隅水泥有限責任公司生產(chǎn)的強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥，其試驗依據(jù)為《通用硅酸鹽水泥》GB 175-2007，檢測結(jié)果見表1。

表1 水泥檢測項目及數(shù)據(jù)

1.2 粉煤灰

本試驗粉煤灰采用山西左權(quán)發(fā)電廠粉煤灰公司生產(chǎn)的II級粉煤灰，其試驗依據(jù)為《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2005，檢測結(jié)果見表2。

表2 粉煤灰檢測項目及數(shù)據(jù) 單位：%

1.3 細骨料和粗骨料

本試驗細骨料采用文水生產(chǎn)的天然砂，其試驗依據(jù)為《水工混凝土施工規(guī)范》SL 677-2014，檢測結(jié)果見表3。

表3 細骨料檢測項目及數(shù)據(jù)

本試驗粗骨料采用榆社生產(chǎn)的石子，其級配為二級配5～20 mm和20～40 mm，試驗依據(jù)為《水工混凝土施工規(guī)范》SL 677-2014，檢測結(jié)果見表4。

表4 粗骨料檢測項目及數(shù)據(jù)

1.4 外加劑和其它

本試驗外加劑采用山西華凱偉業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的HK－1高性能減水劑，其試驗依據(jù)為《混凝土外加劑》GB 8076－2008，檢測結(jié)果見表5。

表5 減水劑檢測項目及數(shù)據(jù) 單位：%

本試驗中混凝土拌合及養(yǎng)護所用的水為太原自來水，各項指標均符合《混凝土用水標準》（JGJ 63－2006）的規(guī)定。

2 試驗設(shè)備

試驗使用設(shè)備：振擺儀、新標準砂石篩、電熱鼓風干燥箱、恒溫恒濕養(yǎng)護箱、電腦全自動恒應(yīng)力水泥壓力試驗機、微機控制電子式抗壓抗折試驗機、電液式壓力試驗機、單臥軸強制式混凝土攪拌機、混凝土振動臺、混凝土彈性模量測定儀、坍落度筒、電子天平、李氏瓶、雷氏水泥沸煮箱等。

3 配合比方案設(shè)計

試驗共設(shè)計出三種配合比方案來滿足相應(yīng)的工程部位，其中工程部位為底孔壩段、表孔壩段、壩體混凝土。底孔壩段設(shè)計混凝土等級為C 40，以針對性的應(yīng)用于底孔特殊部位，表孔壩段設(shè)計混凝土等級為C 30，壩體混凝土等級為C 25。具體配合比指標以及配合比設(shè)計單見表6和見表7。

表6 配合比指標

表7 1 m2混凝土設(shè)計配合比單 單位：kg/m3

4 混凝土工作性能測試

4.1 混凝土拌制過程

根據(jù)所設(shè)計的三種配合比制作各自的混凝土試件，尺寸及要求為150 mm×l50 mm×150 mm立方體，抗壓強度標準試件一組三塊和150 mm×l50 mm×150 mm立方體劈裂、抗拉強度標準試件一組三塊。首先進行混凝土試拌，以確定混凝土的工作性能后進行三種配合比的拌制，最后把成型好的混凝土試塊放到養(yǎng)護室進行標準養(yǎng)護，做好標記，以便檢測。

4.2 混凝土工作性能測試

混凝土工作性能的測試項目，有混凝土拌和物的坍落度及坍落度的損失情況、和易性（拌和物插搗難易程度、粘聚性、含砂情況、析水情況）、表觀密度、含氣量等參數(shù)。

從坍落度的測試結(jié)果來看，編號1的三次坍落度分別為55 cm、58 cm、65 cm，平均為59 cm，表觀密度為2 300 kg/m3，含氣量為4.1%。編號2的三次坍落度分別為100 cm、110 cm、105 cm，平均為105 cm，表觀密度為2 254 kg/m3，含氣量為4.7%。編號3的三次坍落度分別為150 cm、144 cm、132 cm，平均為142 cm，表觀密度為2 257 kg/m3，含氣量為5.0%。

5 混凝土強度測試

混凝土強度測試分為抗壓強度測試和劈裂強度測試，各一組，測試時間分別為成型后的3 d，7 d，28 d。混凝土抗壓強度及劈裂強度測試結(jié)果見表8。

表8 強度測試結(jié)果 單位：MPa

6 結(jié)論

通過三種配合比設(shè)計試驗的強度結(jié)果得出，三種混凝土強度等級隨著齡期的增長，抗壓強度和劈裂強度也增長；強度等級要求高的混凝土，其抗壓強度和劈裂強度測試值也高；28 d的測試強度均滿足強度要求。測試結(jié)果表明，配合比設(shè)計的方案可應(yīng)用于工程實踐。