混凝土配合比中諸多關系規(guī)律的影響

1、混凝土配合比中諸多關系規(guī)律的影響混凝土是將碎石或卵石與砂混拌，用以水泥漿為主的膠結材料粘 接在一起的人造石。它可以塑造成梁、柱、板、基礎等各種結構形狀， 可以配制符合結構性能要求的不同強度等級與性能，而且可以與鋼 筋、預應力筋、增強纖維等結合成工程結構，因此它已成為當代建筑 工程不可缺的最主要結構材料。隨著技術的進步，在出現高效減水劑 后，配制高強混凝土成為現實，混凝土日益向高強度高性能方向發(fā)展； 進入20世紀90年代，人們認識到磨細摻合料的作用，逐漸重視結構 物的耐久性和壽命，導致混凝土向高性能的方向發(fā)展，在施工技術方 面，則向大流動性泵送的方向發(fā)展?；炷潦撬嗷嘣獜秃喜牧?， 在配制混凝

2、土時，諸元之間的增減、比例，對混凝土各種性能的影響， 存在著一定的內在規(guī)律性，如水灰比與強度的規(guī)律，以及散見于其他 文獻中的骨灰比、包蓋系數等的論述。在混凝土技術發(fā)展到向高強、 高性能、大流動性泵送施工方向發(fā)展的今天，有必要對混凝土配合比 中諸元之間的配合與混凝土施工性、強度及長期性能之間關系的規(guī)律 性進行探討。1骨灰比關系骨灰比，顧名思義為混凝土中集料與水泥之比。在 20世紀 50年代以前，按重量計算的骨灰比多在 7: 110: 1之間，隨著混 凝土向高強、高性能方向發(fā)展，現在混凝土的骨灰比多在 7: 13.5: 1之間。由于混凝土主要是由水泥加摻合料加水配成的漿體將散落的砂石混拌粘結在一起

3、的，而且漿體的多少、稀稠，是否能包裹住砂、 石，包裹砂、石后有多少余量，對混凝土拌合物性能及后期性能都有 著密切的關系，因此稱之為漿骨比較合適。漿骨比的關鍵在于漿體量 多少，配制某種強度等級的混凝土，首先要選定水泥，確定水灰比和 單方用水量，自然就得出每立方米混凝土的漿體量。 一般不摻引氣劑 的混凝土含氣量約為1 %,則9901減去漿體體積即為每立方米混凝土 的集料體積。2砂漿與粗集料之間的關系配制混凝土有一個概念，即砂漿在填滿粗集料的空隙后應有 一定的富余量，以利于混凝土的流動性。砂漿體積與粗集料空隙體積 之比稱為砂漿富余系數。有的文獻稱為包蓋系數或撥開系數，如下式 所示：a=Vm/Vg式中

4、，a砂漿富余系數；Vm 為砂漿體積（L）; Vg為粗集料空隙體積（L ）。砂漿富余系數越大，混凝土坍落度越大，流動性越好。干硬性混凝土的砂漿富余系數僅為1.1左右，坍落度為1030mm的低塑 性混凝土的砂漿富余系數為1.3左右，坍落度為7090mm的塑性混 凝土的砂漿富余系數為1.5左右，坍落度為130150mm的流動性混 凝土的砂漿富余系數為1.7左右，而坍落度為180200mm的高流動 性混凝土的砂漿富余系數為2.0左右。3粗集料與砂率的關系從現行的普通混凝土設計規(guī)程中看出，砂率是水灰比的函數，是因為水灰比越小，混凝土的強度越高；水泥用量越多漿體量 也越多，配置數量大體相同的砂漿所用的砂量

5、就少的緣故。 在具體工 程中要根據設計要求，施工和易性等需要，選定了水泥、摻合料、水 膠比和單方用水量，這樣每立方混凝土的漿體體積就確定了。 余下的 就是粗細骨料的體積。如何正確選定工程混凝土的最合適砂率， 則與 砂石的粒徑、級配相關。4粗集料物性與配合比的關系如上所述，在設計混凝土配合比時，通過選定水泥、摻合料 品種、水膠比及加水量，得出漿體量，又通過測試石子空隙率，選定 單方石子用量和相應的砂率，混凝土配合比就初步形成了。鑒于細集 料一砂是混凝土的重要組成部分，砂的級配、空隙率和細度對于配制 性能優(yōu)良的混凝土，同樣不可忽視。但是在混凝土配合比中，砂與漿 體的關系和粗集料與砂漿的關系卻有著根

6、本性的不同。由于天然砂的 級配都比較好，空隙率基本在 33%38%之間，漿體在填充砂空隙 以后，往往余量很多。而優(yōu)質混凝土一方面要求漿體能充分包裹住砂， 另一方面又不希望存在沒有細集料做支撐的多余漿體。由于砂的特點是細度細，比表面積大，細度模數低一些的砂較細度模數高一些的砂 的比表面積明顯增大，所消耗的漿體量顯著增多，因此，對于一定量 的漿體，砂粒細時，就需要減少砂用量，漿體才足以包裹住砂；砂粒 粗時，必須增加砂率，砂粒才能充分占有漿體，避免出現沒有砂支撐 的多余漿體。配置時要經過反復多次試驗，在配制混凝土時大體有以 下規(guī)律：即用上述方法求出的砂率，基本上符合細度模數為2.5的中砂。砂子細度模

7、數每減少 0.1，在配制混凝土時宜減少1%的砂率， 以利于漿體充分包裹住砂粒。反之砂細度模數每增加0.1，混凝土的砂率宜增加1%,以避免出現沒有細集料支撐的漿體。如某工程混凝土設計的漿體量為330L，粗集料的空隙率為40%要配置坍落度為180mm的大流動性混凝土，采用石子每立方米 量為1150千克，石子實體積為1150/2.7=426L,則砂漿體積為1000 426=574L砂漿含氣12L,砂漿體積則是 574- 12-330=232L，重 量 為 232X2.65=615kg/m3。此時的 砂率為 615/ ( 1150+615) X100=34.8%。所用砂的細度模數為2.7,這樣就需要將砂率提高到37%,砂用量應改變成1770X37% =655kg/m3，石量調為1115kg/m3。結語現從混凝土配合比相互關系中進行探討分析，從這些規(guī)律性 中可以初步得出配制優(yōu)質混凝土應遵循的原則。首先是盡可能降低漿 骨比值，即在符合混凝土施工性和強度等各種設計性能