幻灯二

混凝土配合比"设计"存在的问题及对策分析

混凝土是重要的建筑材料之一,具有高耐久性、高工作性、高强度、具有可持续发展特性。对建筑施工的混凝土配合比进行科学、合理地设计,有助于更好地保障建筑工程的质量,同时在建筑施工中对混凝土配合比进行标准化的规范,还可以大大提高施工的效率。本文主要针对如何科学、合理地制定混凝土的配合比进行研究讨论。


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前言


通用混凝土是由四种基本材料组成,它们分别是:水泥、砂、石、水四种物质组成的,那么混凝土的配合比设计就是解决这四种材料的用量的三个比例问题,分别是水灰比、砂率、胶骨比(骨料与胶凝体的比例)。如表1所示。通过对表1的观察和实际分析,笔者针对混凝土在配合比设计方面进行简析和讨论。


表1 材料配合比设计


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混凝土配合比设计牵涉到的相关问题


符合施工质量要求的混凝土必须硬化后之后强度、耐久性以及其他性能均能达标;同时,混凝土配合比还需易于操作且无其他隐患工作。除此之外,还需要对设计结果进行实验,在此过程中不断进行调整,确保最终得出的设计结果符合工程要求。经过实验总结,需要注意以下问题:①配合比设计前的准备和工作应该更加充分;②生产配合比的调整在实际施工中的控制;③在保证质量的前提下应注重经济效益;④区分数理统计和非数理统计方法评定混凝土强度的不同。


1)应该在进行混凝土配合比设计实验开始前,尽量做好准备工作。比如对建筑施工所要求的混凝土结构设计图纸进行全面、详细地了解,对强度、耐久性等性能指标要求、结构截面的大小以及钢筋布置疏密程度等信息熟稔于心,在此基础上进行水泥品种、石子粒径相关原材料的挑选和确定。通过提前的准备工作和考量,可以了解是否存在特殊性能要求。


2)确定混凝土配比所需水泥品种以及骨料粒径大小,在此基础上进行配比工艺的确定。与此同时,还需要对混凝土输送、混凝土浇筑技术等进行确定,对于施工中所使用的机械化程度进行确定,了解混凝土的工作性及凝结时间,在此基础上进行外加剂及掺和量的确定。


3)在确保混凝土配比设计符合施工标准要求的情况,尽可能地确保经济效益,由于很多施工单位在进行混凝土配合比设计方案的确定时过于追求符合设计标准要求的各项性能指数,但是对于是否能够实现经济效益的最大化考虑欠缺,其实也就是对于混凝土配比设计技术掌握不够。科学、合理的混凝土配比设计需要综合材料调配、经济效益以及混凝土工作质量等各方面进行考虑,以此实现施工成本的降低,实现可持续发展的战略目标。


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当前混凝土配合比设计现状简析


我国20世纪70年代引进高效减水剂,到20世纪80年代减水剂得到了大量的使用,混凝土强度不再依赖于水泥强度,用GB175—77水泥标准的425#水泥(相当于现行水泥标准的32.5等级)已经能配制出C60的泵送混凝土,在本质上混凝土主要还是由水泥、骨料和水组成的硬化体,但是其内涵已经发生了很大的变化,总体强度水平提高了,拌合物从底塑性发展到其当前的泵送,使其流动性大大提高了。由于原材料也发生了很大变化,水泥强度等级高、细度细,骨料粒形和级配差了,外加剂和矿物掺合料普遍使用,笔者针对以上情况对相关标准进行了统计,见表2。


表2 原材料及添加剂配合比


1)用绝对体积法计算混凝土配合比时,原材料密度取值的问题的相关探讨。材料的密度是指单位体积的质量,测量出材料体积和质量,可以计算出材料的相关密度值。通常所说的密度指的是绝对密实状态下单位体积的质量,对密实的无孔材料如钢、铁制成规则的几何形状,所测量的体积为绝对密实体积,也被也被称作实体积。那么相反,对含有空隙的固体材料如砖瓦,如果想得出其密度,则可以将固体材料磨成细粉,与颗粒很细的材料,例如水泥,矿物质掺合料一样,用密度瓶测量体积。磨得越细,越接近真实密度,但由于只能磨到一定的粗细程度,才能求得近似密度值。


2)在进行混凝土生产配合比调整以及具体的施工控制过程中,要对混凝土配比的用水量进行控制,在现场施工中,很多混凝土配比施工操作人员为追求施工速度或者是对于混凝土施工严格性认识不足,擅自增加用水量,而忽略混凝土强度的设计标准要求,再加上施工现场的混凝土质检管理疏忽,很容易造成最终生产出的混凝土其水和灰的配比偏离设计标准,最终导致混凝土的强度大大降低,达不到设计标准的值度。针对此现象,应该加大混凝土施工现场的质检抽查力度,对施工人员的用水量添加实现科学化的管理,确保混凝土性能满足施工要求,对于不达标现象,要及时向试验员反馈,进行现场问题的解决,采取相应的补救措施。除此之外,现场质检人员需要对施工现场的混凝土配比数据进行汇总及反馈,确保管理人员能够根据施工现场的实际情况对混凝土配比进行适时调整。


3)在对混凝土配比进行生产调整时,需要对施工生产现场所用的砂石含水量进行测量。可以以抽样调查的方式进行了解,确保试验数据科学、有效。若是对施工现场的砂石含水量计算不准确,将会影响到实际生产的混凝土配合比设计与标准要求之间出现较大的误差。应确保冲洗完毕再进行混凝土的浇筑,施工前取样并测量砂石含水量,对混凝土的施工配合比进行调整,将砂石含水量从用水量中扣除并进行砂石量的补填。


4)对砂石材料进行准确计算,鉴于所采用的第一车砂石测量,随后在小推车划线进行用量控制的方法导致砂石材料的用量出现偏差,需要施工单位进行改进,尽量电脑准确计量,若没有条件,应每车过磅,准确控制用料。


5)在允许条件下,实验室进行不同配合比的尝试,综合经济、工作性能、质量等情况择优选用。收集每次配合比及施工数据,并进行统计分析,以便得出本实验室的水、灰、用水量、砂率、水泥用量使用范围值,为以后混凝土配比提高参考。


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结束语


我国建筑工程质量问题频发,质量问题的发生有很多原因,其中一个重要原因就是混凝土强度不够、性能不佳,导致结构出现了质量问题。在当前的建设工程环境下,科研技术人员对于混凝土进行了更多的研究和关注,针对配合比的一些问题和成因进行了系统的分析,并给出了一些规避方法和策略,同时高性能混凝土也被大量引用进来,其制备过程中应当注意保持低水胶比,且原材料的选择要求严格,还需要添加足够量的高效外加剂和矿物细掺料。


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