配合比设计与材料

配合比设计与材料一、混凝土

混凝土是按设计比例水泥、砂、石、外加剂、掺合料和水混合拌合，并经浇筑、养护获得预定形状、强度和性能的建筑材料。

二、混凝土拌合物性能

混凝土拌合物的性能主要有工作性、含气量与凝结时间三项，而工作性包括流动性、可塑性、稳定性、易密性四种特性。

混凝土的流动性

1.坍落度:坍落度适用于流动性较大的常用的塑性混凝土（坍落度

3~22cm）。

2.工作度VC值:VC值适用于碾压混凝土。

3.坍扩度:坍扩度适用于坍落度大于22cm的自流自密实混凝土，用混凝土坍落后扩散直径的大小来表示。

影响混凝土工作性的主要因素有用水量、骨料最大粒径、砂率、骨料、水灰比和骨灰比、外加剂、水泥品种、掺合料、搅拌时间、温度。三、配合比试验

混凝土配合比设计的目的是为满足混凝土设计强度、耐久性、变形性能等要求和施工要求的和易性的需要。水胶比、砂率、单位用水量以及粉煤灰掺量是混凝土配合比设计的关键参数，这些关键参数与混凝土的各项性能之间有着密切的关系。合理的确定这些参数，就能使混凝土满足强度、耐久性、变形性能等设计要求和施工和易性需要，并

达到降低水泥用量、取得显著的技术经济效益的目的。

配合比设计参数选定3.1

1.水胶比：应根据设计提出的混凝土强度、抗渗性、抗冻性、拉伸变形等要求确定。水胶比：是指单位体积混凝土用水量与胶凝材料用量的．

比值(用水量是以砂石骨料饱和面干状态为准)。可用W/（C+F）表示。水胶比是决定混凝土强度和耐久性的关键参数和主要因素。混凝土的抗压强度主要取决于水胶比的大小。水胶比的倒数即胶水比与混凝土抗压强度存在着直线关系。水胶比的选择应通过试验，建立混凝土水胶比与抗压强度的关系曲线，根据试验结果，选择满足设计技术指标要求的水胶比。

影响水胶比大小的主要因素与混凝土设计指标、设计龄期、抗冻等级、极限拉伸值、骨料性能、掺和料和外加剂品种及掺量等密切相关。水胶比是影响和决定混凝土耐久性和多种性能的最重要的参数，因而，在配合比设计中应高度重视水胶比的选择。近年来，不论是严寒的北方或温和的南方地区，抗冻等级已成为混凝土主要的设计指标之一，抗冻性能是大坝混凝土耐久性极为重要的指标。

2.砂率：应通过试验选取最佳砂率值。砂率的大小对混凝土的和易性和用水量有很大的影响。砂率过大，砂子的比表面积增大，相对减弱了起润滑骨料作用的水泥浆层厚度，拌合物就会显得干稠，流动性减小；否则，在保持相同流动性的条件下，则需增加水泥浆用量，也即增加水和水泥的用量，从而提高了成本。砂率过小，则骨料的空隙中

砂浆数量就会不足，造成混凝土流动性，特别是粘聚性和保水性变差，影响混凝土强度、耐久性以及其它一些性能，所以应选择最佳砂率。最佳砂率是指在满足混凝土和易性要求时，用水量最小时所采用的砂率。

3.单位用水量：可根据混凝土坍落度或VC值、骨料种类、最大粒径、砂率、石粉含量、掺合料和外加剂等选定。

4. 外加剂：外加剂品种和掺量应通过试验确定。在混凝土中加入适量的外加剂，能提高混凝土质量，改善混凝土性能，减少用水量，节约胶凝材用量，降低成本，同时，减少混凝土温度裂缝及干缩变形，提高混凝土的抗渗、抗冻性能。．

3.2原材料的准备

为了保证试验结果的一致性、准确性、连续性以及成果分析，混凝土配合比试验原材料准备工作十分重要。水工混凝土配合比试验用的原材料（水泥、掺合料、骨料、外加剂等）试验样品，必须按材料用量计划备足同一批次的、具有代表性的工程实际使用样品，尽量避免二次取样，防止原材料波动导致试验结果的差异，这是保证高质量配合比试验的前提。各种材料应根据计划提前检测，掌握配合比试验所需原材料的品质和性能。

1 胶凝材：水泥、掺合料等胶凝材料保存应避免受潮，一般采用塑料薄膜等防潮材料密封包裹。试验拌和时，应把胶凝材料拆包分别装入带盖的塑料大桶容器，盛料应使用专门的器具，每次盛完料后应及时加盖，保持胶凝材料原状。

2 骨料：骨料需要提前一天堆放到室内料仓，宜满足饱和面干状态，表面覆盖湿麻袋保持湿润。每天拌和前，对室内料仓存放的骨料进行翻拌均匀，并检测骨料含水率，为配合比计算提供依据。

3 外加剂：外加剂溶液需要提前一天进行配制，且足量。一般减水剂浓度为10%～20%,引气剂浓度为1%～2%。同时应对外加剂配制难易程度、是否沉淀进行观察评定，为拌合楼外加剂溶液配制和控制提供依据。

3.3混凝土拌和

混凝土拌和试验是配合比试验的重点，拌和间室内温度保持在15℃～25℃。混凝土拌制前，一般采用与配合比相近的砂浆或小级配混凝土进行搅拌机搅拌挂浆，出机用于拌和钢板挂浆。第一罐新拌混凝土一般仅用于初步评判，不用于正式成型。水工混凝土不宜采用人工拌和，原因是拌和量少、骨料粒径大、外加剂机理以及边界条件影响等因素，容易造成拌和结果与机械拌和存在较大差异。

拌和容量：考虑拌和条件边界效应的影响，混凝土拌和最小容量一1 般不宜少于搅拌机容量的1/3，以保证拌和物的均匀性、稳定性。

2 投料顺序：应通过试验确定。自落式搅拌机投料顺序一般为粗骨料、胶凝材、水和外加剂混合溶液、细骨料；强制式搅拌机投料顺序一般为细骨料、胶凝材、水和外加剂混合溶液、粗骨料。其中，应在计算好的水中盛出少量水以备冲洗盛外加剂容器，然后将外加剂溶液倒入剩余水中。

3 拌和卸料：按规定时间搅拌好的混凝土卸料后，应用镘刀将罐内的

浆体尽量刮净，然后将搅拌机恢复到原位，及时遮盖湿麻袋或加盖，防止搅拌机内干燥，以备连续拌和。刮出的浆体和出机的新拌混凝土混合翻拌三遍，观察评定混凝土外观和匀质性。用于成型的新拌混凝土，应及时用湿麻袋覆盖，避免坍落度损失过快影响试验结果。

3.4和易性试验

大量试验发现，新拌混凝土表面水分蒸发、水泥水化等原因造成新拌混凝土的坍落度、含气量经时损失不可避免，因此，对设计的混凝土配合比要进行大量反复的试拌，掌握混凝土拌和物的稳定性和规律性，这是配合比试验的关键。试验时，仪器和工具与新拌混凝土接触部分应提前润湿或挂浆。

1 过湿筛：对出机的新拌混凝土进行拌和物性能试验时，若骨料粒径大于40mm，应采用湿筛法剔除大于40mm粒径骨料，筛前应用喷雾器或湿拖把对方孔筛润湿。过湿筛后的拌和物，需两人采用小方铁锹对翻三遍。

2 温度测试：将温度计插入出机后的混凝土中50mm～100mm，温度测试完备后方可拔出温度计，同时记录室温。

3 坍落度(VC值)：一般两人同时在钢板上平行进行坍落度试验，减

小人为误差；碾压混凝土VC值一般测试两次。同时，需要进行坍落

度(VC值)的经时损失试验，为施工提供依据。

4 含气量：对抗冻等级要求高的水工混凝土，含气量测试采用精密含气仪。装料时严禁工具碰撞含气仪量钵沿口，试验后应及时对含气仪气阀保