盧智杰

（廈門百城建材有限公司，福建 廈門361000）

0 引言

混凝土配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)對(duì)混凝土工程造成較大影響，使工程質(zhì)量大幅下降。混凝土的強(qiáng)度、耐久性及混凝土拌合物等性能都會(huì)被配合比所影響；配合比發(fā)生變化，混凝土的各種性能也會(huì)隨即發(fā)生變化；其中的某些變化會(huì)影響到水泥的用量，也就間接影響到了混凝土施工的成本。所以為了可以從各方面保證混凝土強(qiáng)度、耐久性等性能的優(yōu)良性和有利于操作條件的流動(dòng)性，同時(shí)能夠節(jié)約水泥，降低成本，使其符合經(jīng)濟(jì)合理的要求，對(duì)混凝土配合比的正確選擇是十分必需且必要的。

1 高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì)以及存在的問題

1.1 雙摻控制中的問題

礦物摻合料作為高性能混凝土材料的重要組成，摻入量合理性會(huì)決定混凝土凝固時(shí)間，通常情況下，摻入量與混凝土凝固時(shí)間往往是呈正比的，但通常我們會(huì)發(fā)現(xiàn)雙摻或多摻問題經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)中，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度和混凝土凝結(jié)的時(shí)間延長(zhǎng)，影響到工程進(jìn)度。其次，如果摻入量高于規(guī)定量，那么混凝土的凝固時(shí)間就會(huì)超過原來(lái)規(guī)定的時(shí)間，進(jìn)而影響交工時(shí)間，施工成本也會(huì)隨之增加。而如果摻入量過多，還會(huì)加大混凝土裂縫現(xiàn)象，對(duì)建筑物穩(wěn)定性和安全性構(gòu)成一定的威脅，由此我們可以看出，摻合料配比合理性對(duì)混凝土性能的影響是十分重要的。也就是說(shuō)施工人員還需要從綜合因素上來(lái)考慮影響到摻合配料比的要素，比如施工環(huán)境等因素也是絕對(duì)不能夠忽略的影響因素。如采用高標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥，一般可將活性礦物摻合料總摻量適當(dāng)提升，如在冬季進(jìn)行施工，則需要選擇非緩凝型的減水劑，活性礦物摻合料的總摻量也需要適當(dāng)降低【1】。

1.2 設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中存在的問題

首先是盲目配比，有些設(shè)計(jì)人員并不會(huì)根據(jù)圖紙要求來(lái)進(jìn)行操作，往往會(huì)忽視細(xì)節(jié)，做工粗糙。其次，就是沒有深入了解建筑工程的施工工藝，忽視了外加劑摻合量。再者是對(duì)水泥混凝土配合比的錯(cuò)誤計(jì)算。部分設(shè)計(jì)人員不能對(duì)不同指標(biāo)之間的問題進(jìn)行掌握，而獲取正確的計(jì)算結(jié)果，在設(shè)計(jì)水泥混凝土配合比過程中是必須的步驟。所以在此建議設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，有以下幾個(gè)基本要求可以參考：

（1）混合的難度系數(shù)較低?；炷涟韬衔镌诓僮鬟^程中需要易于混合才有利于施工。

（2）強(qiáng)度等級(jí)?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度等級(jí)。

（3）使用年限長(zhǎng)。耐久性好，防熱抗凍。

（4）盡量節(jié)約水泥和降低成本。

2 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)策略

2.1 合理選擇原材料

在進(jìn)行高性能混凝土的制作過程中，對(duì)原材料進(jìn)行一個(gè)正確恰當(dāng)?shù)倪x擇是十分至關(guān)重要的。原材料的合適恰當(dāng)關(guān)乎到整個(gè)工程的成敗。比如對(duì)水泥的選擇，對(duì)外加劑的選擇，以及在使用過程中對(duì)這些原材料的分配。在當(dāng)今我國(guó)市場(chǎng)上，每一種原材料的種類都有很多，所以說(shuō)原材料的選擇是絕對(duì)不能疏忽的環(huán)節(jié)。

水泥的選用要以穩(wěn)定、適應(yīng)性良好為基礎(chǔ)，因而外加劑的選擇就顯得尤為重要。在對(duì)外加劑進(jìn)行選擇的過程中，要結(jié)合高性能混凝土的的自身特性，合理選擇外加劑。比如說(shuō)在我國(guó)，常用水泥有普通硅酸鹽水泥，復(fù)合硅酸鹽水泥，在混合過程中從整體角度出發(fā)來(lái)考慮他們的摻量，從而讓混凝土達(dá)到最佳使用狀態(tài)。

在此之外，對(duì)外加劑的作用也要進(jìn)行全面的了解。減水劑對(duì)混凝土的性能發(fā)揮著重大影響，是混凝土配制重點(diǎn)考慮的因素。在使用時(shí)，要注意外加劑的使用順序，工序不能混亂，為保證摻加質(zhì)量，在使用外加劑時(shí)，每次都應(yīng)該派專人負(fù)責(zé)，在操作之前，首先對(duì)這些工人們進(jìn)行專門訓(xùn)練，認(rèn)真交待注意事項(xiàng)，從而保證結(jié)果無(wú)誤。

2.2 合理選擇配比參數(shù)

高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)做好注意工作，這是增強(qiáng)高性能混凝土質(zhì)量、節(jié)約工程成本的重要表現(xiàn)。所謂“混凝土配合比”——水泥、砂、石以及水用量之間的比例。在配比時(shí)應(yīng)該充分了解配比的慣用標(biāo)準(zhǔn)，一是以一立方米為單位混凝土中各種材料的用量，二則是用單位質(zhì)量的水泥與各種材料用量的比值及混凝土的水灰比來(lái)表示。添加摻合料時(shí)，同樣要控制好摻合料的使用量，這對(duì)于提高混凝土質(zhì)量、增強(qiáng)混凝土性能有著不可替代作用。為避免出現(xiàn)高性能混凝開裂現(xiàn)象，應(yīng)合理調(diào)節(jié)配合比參數(shù)，根據(jù)對(duì)比試驗(yàn)選出最佳配置方案，全方面提升混凝土強(qiáng)度。

我們大多時(shí)候主要控制的三個(gè)參數(shù)是：水灰比、單位用水量、砂率。

做好對(duì)著三個(gè)參數(shù)的控制，高性能混凝土的性能才有保障?；炷恋膹?qiáng)度和耐久性受水灰比大小的影響；混凝土拌合物流動(dòng)性大小要參照用水量；砂率反應(yīng)砂石的配合關(guān)系，混凝土的和易性則受到砂率的影響。

除了上文所提到的內(nèi)容，水膠比、漿骨比、砂率、高效減水劑摻量均屬于高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)需重點(diǎn)關(guān)注的參數(shù)。低水膠比能結(jié)合高性能混凝土的特點(diǎn)，提高它的使用時(shí)長(zhǎng)、降低它的滲透性，所以其水膠比一般都控制在0.40以下。在結(jié)合強(qiáng)度等級(jí)確定水膠比后，就可以進(jìn)行強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。

2.3 細(xì)化配比環(huán)節(jié)

上文提到外加劑，那么這里要說(shuō)明，外加劑的最佳摻量有利于取得最好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。業(yè)界認(rèn)可的外加劑摻量是：在滿足混凝土性能要求的前提下，采用最低摻量。首先滿足混凝土性能要求，而不是首先采用推薦摻量的最低限量。

高性能混凝土的配比過程要求工作人員注意配比各項(xiàng)事宜，這是保證高性能混凝土質(zhì)量、降低施工成本的重要內(nèi)容。配合比在設(shè)計(jì)以及試配過程中，要對(duì)外加劑的品種進(jìn)行優(yōu)先選擇，在知道外加劑的基本性能以及工程實(shí)際需要的情況下進(jìn)行合理的選擇，同時(shí)還要保證外加劑使用量的合理性，使其與混凝土充分的融合，然后通過混凝土試拌選定外加劑的合適摻量。外加劑摻量的使用量也要根據(jù)摻合料類型進(jìn)行合理選擇，不過這也要看減水劑的最佳用量。大多數(shù)情況下，只有減水劑處于最佳用量，整體效果才會(huì)比較良好。這對(duì)于優(yōu)化混凝土質(zhì)量以及提高混凝土性能，減少混凝土裂縫情況有著不可替代作用，從而達(dá)到所需的性能和經(jīng)濟(jì)技術(shù)要求。

然后是摻合料的選擇與摻量?；钚該胶臀锖偷V物摻合物的作用都不小。前者可以有利于改善混凝土性能，控制混凝土成本；后者在高性能混凝土中有利于降低升溫的速率，提高后期的強(qiáng)度，改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使用壽命延長(zhǎng)，同時(shí)還有利于節(jié)約資源等。礦物摻合物中的某些種類還可以抑制堿骨料反應(yīng)，所以可以將這種磨細(xì)礦物摻合料作為膠凝材料的一部分。而礦物摻合物和傳統(tǒng)的水泥混合物又大不一樣。雖然兩者基本上都屬于天然礦粉，但它們的粗細(xì)度不一樣，礦物細(xì)摻合料細(xì)度更細(xì)，顆粒級(jí)配更加合理，表面活性能就相對(duì)更高，與傳統(tǒng)水泥混合材料相比，更能發(fā)揮細(xì)摻合料的粉體效應(yīng)。

不同的礦物摻合物對(duì)水泥的影響不同，使用人員必須結(jié)合工作要求和工程所需對(duì)不同的礦物摻合物進(jìn)行合理選擇，只有在合適的綜合環(huán)境下使用了正確的礦物摻合物，才能對(duì)改善混凝土的綜合性能作出保證。

總結(jié)概括來(lái)說(shuō)需要注意：第一，水泥混凝土配合比的試配。第二，水泥混凝土配合比的調(diào)整。

此外，粗細(xì)骨料搭配屬于高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，工程質(zhì)量直接受到這一搭配的影響。而我們常說(shuō)的常見的粗細(xì)骨料，粗骨料指碎石或者卵石；細(xì)骨料多指砂子（河砂，山砂，人工機(jī)制砂，淡化處理的海砂）。而我們把粒徑大于5毫米的骨料稱之為粗骨料，粗骨料的最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)界面最小尺寸的1/4，同時(shí)不得大于鋼筋間最小凈距的3/4.對(duì)于混凝土實(shí)心板，可允許采用的的最大粒徑達(dá)1/3板厚的骨料，但最大粒徑不得超過40mm。對(duì)于采用泵送的混凝土，碎石的最大粒徑應(yīng)不大于輸送管徑的1/3，卵石的最大粒徑應(yīng)不大于輸送管徑的1/2.5。用于制作粗骨料的巖石的抗壓強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級(jí)之比不應(yīng)該小于1.5。有抗凍要求的混凝土所用粗骨料，要求測(cè)定其堅(jiān)固性。需要引起高度重視的是，粗骨料中嚴(yán)格禁止混入煅燒的白云石或者石灰石塊。就拿細(xì)石混凝土舉例，一種粗骨料粒徑不超過15mm的細(xì)石混凝土，自密實(shí)混凝土骨料粒徑不大于12mm，不需要振搗，其具有眾多優(yōu)點(diǎn)，能夠保證混凝土良好的密實(shí)性，改善工作環(huán)境和安全性，改善混凝土的表面質(zhì)量，增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的自由度，可以降低工程的整體造價(jià)。

由此，我們可以知道，配制性能優(yōu)良的混凝土是一個(gè)系統(tǒng)而又連貫的過程，在進(jìn)行實(shí)際操作過程中，操作者需要有一定的理論知識(shí)和相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這樣才能擺整改再過程中不會(huì)出現(xiàn)大的錯(cuò)誤而給工程帶來(lái)巨大損失。同時(shí)不容忽視的還有，在施工過程中，用水量、外加劑的摻量與活性摻合料的匹配是確保混凝土技術(shù)指標(biāo)和降低成本的有效途徑，所以要結(jié)合過去的操作經(jīng)驗(yàn)，綜合多種方案，進(jìn)行討論得出最佳方案，確保一切材料的用量處于最佳科學(xué)區(qū)間，能夠達(dá)到最佳效果，大大提高工程效率，降低工程操作風(fēng)險(xiǎn)。最后需要強(qiáng)調(diào)的是還需要注重綜合環(huán)境因素的影響，綜合環(huán)境對(duì)混凝土整體性能的發(fā)揮也起到了舉重若輕的影響作用。整體環(huán)境的良好能夠是混凝土處于最佳狀態(tài)，從而也能更有利于工程的完善竣工。隨著時(shí)代的發(fā)展，新材料、新工藝的發(fā)展更能在節(jié)約成本、環(huán)保建設(shè)以及整體性能上面體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)，在完善高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的同時(shí)，我們更應(yīng)該把眼光聚焦于更有價(jià)值和性價(jià)比的新材料、新工藝的發(fā)展上。