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混凝土配合比的主要規(guī)律

1 混凝土強度

強度是混凝土的主要技術(shù)要求。因為強度一般與耐久性指標 (如抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕) 等性能都成正相關(guān)關(guān)系；而且在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)物的承載力是由混凝土抗壓強度參與計算的，可由結(jié)構(gòu)物的承載力準確地求出所需要的混凝土抗壓強度值。而混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中卻無法采用耐久性某一指標 (如抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕等) 進行設(shè)計。

2 水膠比

水膠比是決定強度、耐久性等性能的主要因素。只要水膠比確定了，混凝土的強度、耐久性等性能就確定了。這不僅在確定混凝土配合比時應(yīng)考慮強度、耐久性的要求，在混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制中也要考慮水膠比的要求。

大量的試驗結(jié)果證明，混凝土抗壓強度都隨膠水比的增大而增大，成直性關(guān)系，隨水膠比的增大而減小，成指數(shù)曲線關(guān)系。

水膠比與混凝土抗壓強度可以回歸成鮑羅米型經(jīng)驗公式，在組成材料一致的條件下，有很好的相關(guān)性。

從水膠比計算公式中可以看出，水膠比隨混凝土配制強度的提高而減??；水膠比隨膠凝材料膠砂28d抗壓強度的提高而增大。

3 用水量

用水量隨坍落度的增大而增大，成直線關(guān)系；在坍落度不大于180mm的范圍內(nèi)，每增減5kg/m3水，坍落度增減20mm；

用水量隨粗骨料最大粒徑的增大而減小，成對數(shù)曲線關(guān)系；

用水量隨砂的細度模數(shù)的增大而減小，成直線關(guān)系；

卵石需水量比碎石小。

在未凝固的混凝土中，用水量決定拌合物的流變性。足夠的用水量，才能便于泵送及施工操作，以確?；炷撩軐崳瑧?yīng)在保證混凝土施工性能的條件下盡量降低用水量。

減水劑的摻量應(yīng)經(jīng)試驗確定，應(yīng)選擇在摻量與減水成線性關(guān)系的范圍內(nèi)，并應(yīng)在直線的拐點之下，給施工現(xiàn)場用減水劑調(diào)整坍落度留有一定的空間。減水劑的摻量不宜過量，否則會增大拌合物的粘性甚至離析，造成施工困難，影響混凝土的質(zhì)量。

4 砂率

砂率隨水膠比的增大而增大，成直線關(guān)系；

砂率隨粗骨料最大粒徑的增大而減小，成對數(shù)曲線關(guān)系；

砂率隨砂的細度模數(shù)的增大而增大，成直線關(guān)系。

卵石的砂率比碎石小。

人工砂的砂率比天然砂大。當使用人工砂時，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗確定。

用單粒級粗骨料時，砂率可適當增大，宜經(jīng)試驗確定。

用針片狀含量較大或棱角較多的粗骨料時，砂率可適當增大，應(yīng)經(jīng)試驗確定。當試驗不能滿足拌合物性能要求時，應(yīng)更換粗骨料。

5 最優(yōu)砂率

在水泥用量和水灰比一定的條件下，由于水泥砂漿在粗骨料間起到潤滑和輥珠作用，可以減小粗骨料間的摩擦力，所以在一定范圍內(nèi)，砂率增大，混凝土流動性增大。另一方面，由于砂子的比表面積比粗骨料大，隨著砂率增加，骨料的總表積增大，在水泥漿用量一定的條件下，骨料表面包裹的漿量減薄，潤滑作用下降，使混凝土流動性降低。所以砂率超過一定范圍，流動性隨砂率增加而下降。

當砂率最恰當時，混凝土拌合物的坍落度最大，也可以說需水量最小或者說膠凝材料用量最小。如果保持膠凝材料用量及坍落度不變，則混凝土的強度最高；如果保持水膠比及坍落度不變，則成本最低。此時的砂率稱為最佳砂率。

6 粗骨料的最優(yōu)級配

由試驗和經(jīng)驗得出空隙率小、表面積也小的粗骨料較優(yōu)級配主要是二分之一最大粒徑以上的顆粒含量，應(yīng)達到50％～60％。當最大粒徑大時，二分之一最大粒徑以上的顆粒含量取低值；當最大粒徑小時，二分之一最大粒徑以上的顆粒含量取高值。

7 混凝土耐久性的要求

混凝土耐久性有兩方面的要求，一是混凝土配合比中的相關(guān)技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合相關(guān)標準的規(guī)定；二是對設(shè)計有相應(yīng)耐久性指標要求的混凝土，應(yīng)按相應(yīng)標準的規(guī)定進行取樣檢驗，其性能應(yīng)合格。

8 吳中偉院士對混凝土耐久性的論述

吳中偉院士在《論水泥混凝土耐久性研究的思路與方法》中指出：

水泥混凝土本是很耐久的，遠優(yōu)于鋼鐵、合金、木材、塑料等常用建材，歷史已有證明。近年混凝土構(gòu)筑物不耐久以至崩坍的事例，所占比例是十分小的，本來是不應(yīng)該發(fā)生的，其根源在于人，是人的“無知”、“無能”甚至“明知故犯”。長期以來對混凝土只重視強度，而忽視耐久性，此為不良傳統(tǒng)，必須改正。為了早強、高強采用的措施，如使水泥細度更細、水泥用量增大、用早強水泥與早強外加劑、提高養(yǎng)護溫度，以至過低的水灰比等，都對后期強度和耐久性不利。

在解決了“無知”、“無能”，杜絕了“明知故犯”以后，根據(jù)當前技術(shù)水平，混凝土構(gòu)筑物安全使用期建議可定為：重要建筑物在不利環(huán)境的工作條件下達100年；在正常條件下達200年；特殊用途按特殊設(shè)計可達300年。

可見混凝土建筑物是能夠也是應(yīng)該耐久的，安全使用期應(yīng)比現(xiàn)在認識的長得多。建議建筑規(guī)劃、設(shè)計、使用、管理等有關(guān)部門采取相應(yīng)措施，認真對待這一改變，使國家資源、能源、財富得到充分有效的利用，使社會和環(huán)境得到最大效益。

混凝土配合比的主要規(guī)律