浅析C50混凝土配合比设计及优化C50混凝土配合比设计的过程中应该注意的几个问题

浅析C50混凝土配合比设计及优化

C50混凝土配合比设计的过程中应该注意的几个问题

宁夏路昊公路工程有限公司

罗军

［摘要］当前Ｃ５０混凝土在公路桥梁上被广泛的应用，因此Ｃ５０混凝土配合比设计至关重要，文章首先简要的叙述了Ｃ５０混凝土配合比设计的方法，接着针对目前很多企业提出的优化配合比设计的提议，并且在优化配合比设计的过程中规定了水泥标号和水泥用量这一现象，本人结合十年的试验检测经验提出了优化配合比设计应注意的几个问题，以供同行参考。［关键词］Ｃ５０混凝土配合比设计优化Ｃ５０混凝土配合比设计水泥标号水泥用量水灰比用水量砂率一、Ｃ５０混凝土配合比设计１、Ｃ５０混凝土配合比设计的准备阶段即前提Ｃ５０混凝土配合比设计依据的标准主要是：ＪＴＪ０４１－２０００《公路桥涵

施工技术规范》

和ＪＧＪ０５５－２０００《普通混凝土设计规范》。在混凝土配合比设计之前必须对各种原材料进行常规性试验检测，要求各种原材料的常规性试验指标必须满足规范要求，针对Ｃ５０混凝土配合比设计的要求：各种原材料的非常规性试验指标也必须满足规范要求，这是对混凝土配合比设计的要求、也是前提条件。

２、Ｃ５０混凝土配合比设计过程１）确定试配强度：根据ＪＴＪ０４１－２０００《桥涵施工技术规范》对高速公路要求，保证率系数

Ｋ取１．６４５，

δ取６．０ｆｃｕ．ｏ≥ｆｃｕ．ｋ＋１．６４５×δ≥５０＋１．６４５×６≥５９．９ＭＰａ２）确定水灰比：依据ＪＴＪ０４１－２０００《公路桥涵施工技术规范》的要求，将坍落度暂定为７０－９０ｍｍ，经过试拌确定水灰比，该步至关重要：水灰比的大小在一定程度上不但决定着混凝土的强度，而且决定着水泥用量的高低，水灰比过高，水泥用量必然过高，水灰比偏小，水泥用量也可以适当的降低，而水灰比的大小不仅仅取决于外加剂，水泥的需水量、砂和碎石的比表面积的也直接影响着水灰比的大小。

３）确定用水量：依据ＪＴＪ０４１－２０００《公路桥涵施工技术规范》的规

定，查表得用水量为２１５Ｋｇ／ｍ３

，现在可以通过加入适当掺量的外加剂，经过试拌来确定用水量。

４）确定水泥用量：依据公式Ｍｃｏ＝Ｍｗｏ／Ｗ／Ｃ，计算水泥用量，必须满足ＪＴＪ０４１－２０００《公路桥涵施工技术规范》要求的最大水泥用量不超过

５００Ｋｇ／ｍ３

的要求。

５）选取砂率：ＪＴＪ０４１－２０００《公路桥涵施工技术规范》规定的砂率范围为２８％～３４％、通过试拌，来选取砂率，当然该步大多数试验工作者都是凭借丰富的经验来确定的，本文选取的砂率为３３％。

６）配合比的计算过程：（质量法或体积法，本文采用体积法计算）3Mco/ρc+.Mgo/ρg+Mso/ρs+Mwo/ρw+0.01a=1Mso/（Mso+Mgo）=33%Ｍｃｏ：水泥用量、Ｍｇｏ：碎石用量、Ｍｓｏ：砂用量、Ｍｗｏ：用水量、ａ：含气量百分率。

Ρｃ：水泥表观密度（通常取３．１ｇ／ｃｍ３）、ρｇ：碎石表观密度、ρｓ：砂

表观密度、ρｗ：水表观密度（通常取１ｇ／ｃｍ３

）

７）确定每方混凝土用量、

确定基准配合比，试拌混凝土，检测混凝土坍落度是否满足要求，保水性，粘聚性是否良好，有无离析现象。

８）对比试验：为对比混凝土强度，水灰比增加或减少０．０５，并适当提高或降低砂率２个百分点，计算配合比，试拌检测坍落度是否满足要求，保水性，粘聚性是否良好，有无离析现象。

９）确定配合比：根据上述试验结果，依据ＪＴＪ０４１－２０００《公路桥涵施

工技术规范》

，做图选取能满足施工要求的最佳配合比，用于指导施工。二、优化Ｃ５０混凝土配合比设计应注意的几个问题优化配合比设计提议是好的，大的方面有利于降低成本，小的方面有利于试验工作人员提高自己的业务水平，在本职工作上精益求精；但是配合比设计不管怎样优化，首要条件是要能满足施工要求，如果一个

配合比不能满足施工要求，不管采用多大的水泥用量、

采用那种标号的水泥，优化出来的配合比也是纸上谈兵。

优化配合比设计：首当其冲的是节约水泥，这是每一个企业首先要考虑到的问题，但是节约水泥有一定的条件，并不是说在各种原材料确定的情况下，都能做到即节约水泥又能提高混凝土强度，下面本人对优化配合比提出几点看法，以供同行参考：

１、

优化配合比设计首先要考虑水泥的需水量需水量是每方混凝土需要的用水量，在一方混凝土中，决定需水量

的因素很多，并不是说加入了一定掺量的高效减水剂，需水量就会降低，影响水泥需水量的因素主要有以下几点：

１）水泥本身的特性：不同的水泥在坍落度相同，其他任何材料都保持不变的情况下，每方混凝土需要的用水量各不相同，有些水泥需水量很小，但有些水泥需水量却相当大，在这里我们考虑混凝土的标号———Ｃ５０，首选的应该是水泥需水量小一些的水泥，这就需要选择水泥品牌，选择满足配合比设计要求的水泥品牌，这是第一步。

２）外加剂的选择：外加剂的主要功能之一就是降低每方混凝土的用水量，即外加剂的减水率，除了考虑外加剂的减水率之外，我们也应该考虑外加剂的其它指标，比如说：外加剂的泌水率，对钢筋是否有腐蚀，还有各种性能试验指标和匀质性试验指标等，所以外加剂的选择我们不但要求有足够适度的减水率，能够满足混凝土坍落度的要求，而且混凝土的保水性和粘聚性也必须良好，混凝土更不能有离析现象存在。

３）砂、石的选择：砂、石的选择针对需水量来说，我们主要考虑砂、石的比表面积，我们把握的主要原则是尽量选择比表面积小的砂、石材

料，因为比表面积小，也可以降低需水量，当然我们在考虑了砂、

石比表面积的同时，也不能忽视砂、石的的常规性试验指标和非常规性试验指标，每一项指标都至关重要，都关乎Ｃ５０混凝土配合比设计的成败。

需水量的确定可以说是Ｃ５０混凝土配合比设计成败的关键，所以我们再进行配合比设计的时候要牢牢把握这一点。

２、水泥标号的选择

我们在配制Ｃ５０混凝土的时候，水泥标号的选择，优先考虑采用５２．５级的水泥，这主要是考虑了５２．５级的水泥强度高，在现场施工中容易控制，更容易保证工程的质量；但４２．５级的水泥并不是说不能用，在优化配合比设计的过程中，我们考虑的对象主要是４２．５级的水泥，但选择４２．５级的水泥，应该满足１提出的各项要求，如果违背了１的原则，那么选择４２．５级的水泥很难满足施工要求，通常施工现场的情况比试验室更为复杂，这不但造成了试验检测人员的工作难度，也加大了施工中的难度。所以我们在选择水泥标号的时候应该全盘掌握各种材料的特性，不能说材料合格，水泥的标号就可以任意选择，合格的材料并不等于适合的材料，我们选择材料不但要求合格，还要求适合，可以说合格的材料我们容易掌握，而适合的材料却不宜掌握。

在满足了１提出的各项要求的时候，采用４２．５级的水泥配制Ｃ５０级混凝土更能够节约成本，也能保证工程质量。但是如果各种材料是合格的，但却不能完全满足１提出的需水量的要求的，那么我们应该选用５２．５级的水泥，如果条件不具备，任需要使用４２．５级的水泥，那水泥用

量的确定必须靠近５００㎏／Ｍ３

，

这不是人的意志能够转移的，而是客观的要求。如果除水泥以外其它各种材料已确定，但都无法满足需水量的要求，那么我们只能选择５２．５级的水泥，而且水泥用量的选择必然相当大。

３、优化Ｃ５０混凝土配合比设计，可以考虑加入其它材料

以上主要是针对Ｃ５０混凝土的主要材料，也是必须采用的材料提出的几点看法，当然优化Ｃ５０混凝土配合比设计还可以通过其它方法，来降低成本，保证工程质量，比如说用一定量的粉煤灰取代部分水泥，目前已经被很多工程所采用。所以我们也可以考虑掺加其它材料来优化Ｃ５０混凝土配合比设计。

三、小结

本文主要简要的介绍了Ｃ５０混凝土配合比设计的过程，针对目前很多企业提出的优化配合比这一提议，单方面的强调水泥标号和水泥用量的这一情况，提出了几点建议，以供同行参考，至于其它方面，比如；水灰比、砂率等，这是做配合比之前必须考虑的问题，就不在介绍，仅此几点以供同行参考，也希望同行们能够提出宝贵意见和建议，本人将会不胜感激，也将虚心接受和采纳。

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