當代混凝土配合比設(shè)計的四要素！

我國混凝土年產(chǎn)量可占到全世界的一半，質(zhì)量卻相對落后。例如，全世界只有我國使用“假定容重法”計算混凝土配合比，也只有我國使用絕干基的砂石生產(chǎn)混凝土，造成我國混凝土質(zhì)量控制的困難。

多年來多數(shù)混凝土工作者習慣于根據(jù)自己的經(jīng)驗，用最簡單的方法計算混凝土配合比?；炷恋闹谱鞴に嚳此坪唵?，如果只滿足強度和拌和物流動性要求，“怎么都能配出來”。但是對單方混凝土各組成材料質(zhì)量和進行簡單化的假定，實際上當原材料組成變化后，按假定的單方質(zhì)量所計算的混凝土不是“脹方”就是“虧方”。

由于礦物摻合料和高效減水劑的摻入，使得傳統(tǒng)混凝土的四種原材料水、水泥、砂、石增加到六種。因此傳統(tǒng)的配合比三要素──水灰比、漿骨比、砂石比，就成為水膠比、漿骨比、砂石比和礦物摻和料用量等四要素。配合比中需要求出的未知數(shù)由傳統(tǒng)的4個變成5個。本文結(jié)合混凝土配合比設(shè)計的四要素，引出了一種新的混凝土配合比設(shè)計的方法。

1水膠比

對有耐久性要求的混凝土，按照結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工給出《混凝土技術(shù)要求》中的最低強度等級，按保證率95%確定配制強度；以最大水膠比作為初步選水膠比，再依次減小0.05～0.1百分點取3～5個水膠比試配，得出水膠比和強度的直線關(guān)系，找出上述配制強度所需要的水膠比，進行再次試配?；虬礋o摻和料的普通混凝土強度-水灰比關(guān)系選擇一個基準水灰比，摻入粉煤灰后再按等漿骨比調(diào)整水膠比。一般，有耐久性要求的中等強度等級混凝土，摻用粉煤灰超過30%時（包括水泥中已含的混合材料），水膠比宜不超過0.44。

2漿骨比

在水膠比一定的情況下的用水量或膠凝材料總量，或骨料總體積用量即 反映漿骨比。對于泵送混凝土，可按GB/T50746-2008《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》對最小和最大膠凝材料的限定范圍，由試配拌和物工作性確定，取盡量小的漿骨比值。水膠比一定時，漿骨比小的，強度會稍低、彈性模量會稍高、體積穩(wěn)定性好、開裂風險低，反之則相反。

3砂石比

通常在配合比中的砂石比，以一定漿骨比（或骨料總量）下的砂率表示。對級配良好的石子，砂率的選擇以石子松堆空隙率與砂的松堆空隙率乘積為0.16～0.2為宜。一般，泵送混凝土砂率不宜小于36%，并不宜大于45%。為此應(yīng)充分重視石子的級配，以不同粒徑的兩級配或三級配后松堆空隙率不大于42%為宜。石子松堆空隙率越小，砂石比可越小。在水膠比和漿骨比一定的條件下，砂石比的變動主要可影響施工性和變形性質(zhì)，對硬化后的強度也會有所影響（在一定范圍內(nèi)，砂率小的，強度稍低，彈性模量稍大，開裂敏感性較低，拌和物粘聚性稍差，反之則相反。

4礦物摻和料摻量

礦物摻和料的摻量應(yīng)視工程性質(zhì)、環(huán)境和施工條件而選擇。對于完全處于地下和水下的工程，尤其是大體積混凝土如基礎(chǔ)底板、咬合樁或連續(xù)澆注的地下連續(xù)墻、海水中的橋梁樁基、海底隧道底板或有表面處理的側(cè)墻以及常年處于干燥環(huán)境（相對濕度40%以下）的構(gòu)件等，當沒有立即凍融作用時，礦物摻和料可以用到最大摻量（礦物摻和料占膠凝材料總量的最大摻量粉煤灰為50%，磨細礦渣為75%）；；一年中環(huán)境相對濕度變化較大(冷天處在相對濕度為50%左右、夏季相對濕度70%以上）無化學腐蝕和凍融循環(huán)一般環(huán)境中的構(gòu)，對斷面小、保護層厚度小、強度等級低的構(gòu)件（如厚度只有10～15cm）的樓板)，當水膠比較大時（如大于0.5），粉煤灰摻量不宜大于20%，礦渣摻量不宜大于30%（均包括水泥中已含的混合材料）。不同環(huán)境下礦物摻和料的摻量選擇見GB/T 50746-2008附錄B和條文說明附錄B。如果采取延長濕養(yǎng)護時間或其他增強鋼筋的混凝土保護層密實度措施，則可超過以上限制。