關(guān)鍵詞： 混凝土；原材料選擇；級配
一、前言
隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展及城市建設(shè)的需要，高性能混凝土應(yīng)運(yùn)而生，如何設(shè)計(jì)高性能混凝土成為關(guān)鍵，本文就針對高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)及原材料選擇提出一些看法。
一、配合比設(shè)計(jì)通過長時(shí)間的小級配試驗(yàn)及生產(chǎn)的控制，初步確定了自己的計(jì)算方法?，F(xiàn)行采用的計(jì)算方法是由體積法演化而來，先由砼強(qiáng)度等級、水泥標(biāo)號及實(shí)際強(qiáng)度等因素來確定水灰比，再根據(jù)澆筑方式確定用水量。當(dāng)原材料沒有太大變化時(shí)，一般泵送的料用水量取200Kg/m3，非泵取195Kg/m3，樁取210Kg/m3，然后得出水泥用量及摻合料用量。
與體積法的一點(diǎn)區(qū)別是，在計(jì)算中將摻合料（F、SG）及膨脹劑的體積也都考慮到砼體積內(nèi)，而不是將其考慮成占用了砂的體積。
采用以下公式計(jì)算：VC+VW+VS+Vg+VF+VSG+VUEA+0.01а=1000 …………………… ①S/（S+G） …………………… ②砂率根據(jù)現(xiàn)場砂的實(shí)際情況憑經(jīng)驗(yàn)選取，各組份的密度則由試驗(yàn)確定。
這種計(jì)算方法，對于C40以下的砼不成多大問題，但對于C40以上的砼則需將計(jì)算后得出的各組份的用量在此基礎(chǔ)上稍加調(diào)整，具體調(diào)整方法還需進(jìn)一步試驗(yàn)，或者采用其他的計(jì)算方法。
二、原材料
（一）、水泥“水泥進(jìn)場時(shí)應(yīng)對其品種、級別、包裝或散裝倉號、出廠日期等進(jìn)行檢查，并應(yīng)對其強(qiáng)度、安定性及其他必要的性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175等的規(guī)定。
當(dāng)在使用中對水泥質(zhì)量有懷疑或水泥出廠超過三個(gè)月（快硬硅酸鹽水泥超過一個(gè)月）時(shí)，應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，并按復(fù)驗(yàn)結(jié)果使用。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，嚴(yán)禁使用含氯化物的水泥。
檢查數(shù)量：按同一生產(chǎn)廠家、同一等級、同一品種、同一批號且連續(xù)進(jìn)場的水泥，袋裝不超過200t為一批，散裝不超過500t為一批，每批抽樣不少于一次。
檢驗(yàn)方法：檢查產(chǎn)品合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告和進(jìn)場復(fù)驗(yàn)報(bào)告?！?BR> 對水泥的復(fù)試主要包括以下幾個(gè)方面：
一、 細(xì)度（GB/T1345-2005）
水泥細(xì)度通常用篩析法或比表面積測定。篩析法稱25g用80μm方孔篩的篩余量或10g用45μm方孔篩的篩余量來表示，比表面積法以1Kg水泥所具有的總表面積（m2/Kg）表示。通常在生產(chǎn)中，只使用篩析法，其篩余量不得超過10%，凡細(xì)度不符合規(guī)定者為不合格品。
水泥顆粒越細(xì)，與水反應(yīng)的表面越大，因而水化較快而且完全，水泥的早期和后期強(qiáng)度都較高，但是細(xì)度太細(xì)在預(yù)拌砼中會(huì)帶來一定的不利影響。細(xì)度小，所帶來的最直接的影響就是水泥的凝結(jié)時(shí)間縮短，反映到預(yù)拌砼中，則是坍落度損失加大，會(huì)對預(yù)拌砼的泵送、振搗帶來一定的麻煩，特別是水泥采用新標(biāo)準(zhǔn)后，各廠家為了強(qiáng)度能達(dá)標(biāo)，往往將水泥磨的很細(xì)，一般水泥細(xì)度小于1%后，就會(huì)對砼性能產(chǎn)生較明顯的影響。因此，在生產(chǎn)中要經(jīng)常檢測水泥細(xì)度，一旦發(fā)現(xiàn)水泥細(xì)度較小時(shí)，可在砼拌合料中加入適量礦粉取代等量的水泥，以“稀釋”砼拌合料中水泥的比例。
二、 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（GB/T1346-2001）
水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿對標(biāo)準(zhǔn)試桿的沉入具有一定的阻力，通過試驗(yàn)不同含水量水泥凈漿的穿透性（沉入34±1mm），以確定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿中所需加入水的量即為標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量。硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量一般在126~142ml之間最理想。小于126ml時(shí)，砼拌合料對用水量太敏感，稍微加減水就會(huì)使坍落度變化很大，使得坍落度難以控制，但是，如果將坍落度控制好的話，那會(huì)改善砼的保坍性，給預(yù)拌砼帶來一些好處；大于142ml時(shí)，會(huì)使砼拌合料中的用水量增加，直接影響到砼強(qiáng)度，同時(shí)會(huì)使坍落度損失加大。在遇到標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量偏大時(shí)，可采取以下幾種方法來改善砼性能：1、增加理論用水量以保證砼強(qiáng)度；2、提高外加劑摻量以保證保坍性；3、摻入適量礦粉以“稀釋”水泥的比例。
三、 凝結(jié)時(shí)間（GB/T1346-2001）
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定普通硅酸鹽水泥初凝時(shí)間（沉入36±1mm）不得早于45min，終凝不得遲于600min.凡初凝不合規(guī)定者為廢品，終凝不合規(guī)定者為不合格品。
規(guī)定水泥的凝結(jié)時(shí)間在施工中具有重要的意義，初凝不宜過快是為了保證有足夠的時(shí)間在初凝之前完成砼泵送、澆搗等各項(xiàng)工序的操作；終凝不宜過遲是為了砼在澆筑完畢后，能盡早凝結(jié)硬化產(chǎn)生強(qiáng)度，以利于下一道工序的及早進(jìn)行。
四、 安定性（GB/T1346-2001）
水泥的體積安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻性，體積安定性不合格者作廢品處理。
水泥安定性用試餅法或雷試夾法測定，有異議時(shí)以雷試夾法為標(biāo)準(zhǔn)。
五、 強(qiáng)度（GB/T17671-1999）
水泥強(qiáng)度是評定其質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是預(yù)控砼質(zhì)量的首要因素。水泥強(qiáng)度不合格時(shí)為不合格品。
當(dāng)水泥強(qiáng)度變化時(shí)，則需調(diào)整水灰比，以保證砼強(qiáng)度。
對于商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)試驗(yàn)室，水泥的以上幾項(xiàng)性能是必檢項(xiàng)目，同時(shí)也是預(yù)控商品砼質(zhì)量的首要考慮因素。
（二）、骨料“普通混凝土所用的粗、細(xì)骨料的質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ52-2006的規(guī)定。
檢查數(shù)量：按進(jìn)場的批次和產(chǎn)品的抽樣檢驗(yàn)方案確定。
檢驗(yàn)方法：檢查進(jìn)場復(fù)驗(yàn)報(bào)告?！?BR> 混凝土拌合料中用的骨料按其粒徑大小分為細(xì)骨料和粗骨料兩種。粒徑為0.08~5mm的骨料稱為細(xì)骨料，粒徑大于5mm的稱為粗骨料。
從骨料的概念中，可以分析出以下兩點(diǎn)：1、從砼拌合料的宏觀角度考慮，骨料不應(yīng)有砂和石之分，而是粒徑從0.08mm開始到粒徑這一系列顆粒組成的連續(xù)級配；2、從原材料檢驗(yàn)及生產(chǎn)質(zhì)量控制角度考慮，要嚴(yán)格區(qū)分區(qū)分砂和石：5mm及其以上粒徑的為石子，以下的為砂，即5mm這一粒徑的骨料也屬于石子。
立足于這兩點(diǎn)，在配合比設(shè)計(jì)及施工配合比確定中，就能找出一些規(guī)律。
首先是石子粒徑的確定。石子公稱粒級的上限稱為該粒級的粒徑。粒徑增大時(shí)，石子的總表面積減小，因此包裹其表面的所需的水泥漿體也減少，可節(jié)約水泥，且在一定和易性及水泥用量的條件下能減少用水量而提高強(qiáng)度。不過對于強(qiáng)度等級較高（>C40）時(shí)，使用粗骨料粒徑超過40mm時(shí)，對強(qiáng)度并無多大好處，因?yàn)榇藭r(shí)由于減少用水量而獲得的強(qiáng)度提高被大粒徑骨料造成的不均勻性和較少粘結(jié)面積的不利影響所抵消。按GB50204-2002規(guī)定：“混凝土用的粗骨料，其顆粒粒徑不得超過構(gòu)件截面最小尺寸的1/4，且不得超過鋼筋最小間距的3/4.”同時(shí)考慮到預(yù)拌砼泵送的特點(diǎn)，將石子的粒徑控制在31.5mm以下。
其次，由于我們采用的是5~16mm和16~31.5mm兩種石子的復(fù)配來組成粗骨料的，因此在粗骨料內(nèi)，我們同樣得遵循第一條原則，將粗骨料復(fù)配成5~31.5的連續(xù)級配。通過顆粒級配試驗(yàn)可以確定兩級配的比例。
另外，由于自然砂內(nèi)有部分卵石（5mm及其以上的顆粒），因此必須將這部份骨料在粗骨料中扣除，由于砂中的卵石粒徑一般都小于16mm，所以，直接扣除5~16mm的骨料即可。
最后，通過以上幾點(diǎn)，可以獲得較為理想的骨料組合體。但是由于砂顆粒級配狀況的變化，必須通過小級配試驗(yàn)來確定砂率，以獲得的組合體，即獲得砂率。
一、前言
隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展及城市建設(shè)的需要，高性能混凝土應(yīng)運(yùn)而生，如何設(shè)計(jì)高性能混凝土成為關(guān)鍵，本文就針對高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)及原材料選擇提出一些看法。
一、配合比設(shè)計(jì)通過長時(shí)間的小級配試驗(yàn)及生產(chǎn)的控制，初步確定了自己的計(jì)算方法?，F(xiàn)行采用的計(jì)算方法是由體積法演化而來，先由砼強(qiáng)度等級、水泥標(biāo)號及實(shí)際強(qiáng)度等因素來確定水灰比，再根據(jù)澆筑方式確定用水量。當(dāng)原材料沒有太大變化時(shí)，一般泵送的料用水量取200Kg/m3，非泵取195Kg/m3，樁取210Kg/m3，然后得出水泥用量及摻合料用量。
與體積法的一點(diǎn)區(qū)別是，在計(jì)算中將摻合料（F、SG）及膨脹劑的體積也都考慮到砼體積內(nèi)，而不是將其考慮成占用了砂的體積。
采用以下公式計(jì)算：VC+VW+VS+Vg+VF+VSG+VUEA+0.01а=1000 …………………… ①S/（S+G） …………………… ②砂率根據(jù)現(xiàn)場砂的實(shí)際情況憑經(jīng)驗(yàn)選取，各組份的密度則由試驗(yàn)確定。
這種計(jì)算方法，對于C40以下的砼不成多大問題，但對于C40以上的砼則需將計(jì)算后得出的各組份的用量在此基礎(chǔ)上稍加調(diào)整，具體調(diào)整方法還需進(jìn)一步試驗(yàn)，或者采用其他的計(jì)算方法。
二、原材料
（一）、水泥“水泥進(jìn)場時(shí)應(yīng)對其品種、級別、包裝或散裝倉號、出廠日期等進(jìn)行檢查，并應(yīng)對其強(qiáng)度、安定性及其他必要的性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175等的規(guī)定。
當(dāng)在使用中對水泥質(zhì)量有懷疑或水泥出廠超過三個(gè)月（快硬硅酸鹽水泥超過一個(gè)月）時(shí)，應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，并按復(fù)驗(yàn)結(jié)果使用。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，嚴(yán)禁使用含氯化物的水泥。
檢查數(shù)量：按同一生產(chǎn)廠家、同一等級、同一品種、同一批號且連續(xù)進(jìn)場的水泥，袋裝不超過200t為一批，散裝不超過500t為一批，每批抽樣不少于一次。
檢驗(yàn)方法：檢查產(chǎn)品合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告和進(jìn)場復(fù)驗(yàn)報(bào)告?！?BR> 對水泥的復(fù)試主要包括以下幾個(gè)方面：
一、 細(xì)度（GB/T1345-2005）
水泥細(xì)度通常用篩析法或比表面積測定。篩析法稱25g用80μm方孔篩的篩余量或10g用45μm方孔篩的篩余量來表示，比表面積法以1Kg水泥所具有的總表面積（m2/Kg）表示。通常在生產(chǎn)中，只使用篩析法，其篩余量不得超過10%，凡細(xì)度不符合規(guī)定者為不合格品。
水泥顆粒越細(xì)，與水反應(yīng)的表面越大，因而水化較快而且完全，水泥的早期和后期強(qiáng)度都較高，但是細(xì)度太細(xì)在預(yù)拌砼中會(huì)帶來一定的不利影響。細(xì)度小，所帶來的最直接的影響就是水泥的凝結(jié)時(shí)間縮短，反映到預(yù)拌砼中，則是坍落度損失加大，會(huì)對預(yù)拌砼的泵送、振搗帶來一定的麻煩，特別是水泥采用新標(biāo)準(zhǔn)后，各廠家為了強(qiáng)度能達(dá)標(biāo)，往往將水泥磨的很細(xì)，一般水泥細(xì)度小于1%后，就會(huì)對砼性能產(chǎn)生較明顯的影響。因此，在生產(chǎn)中要經(jīng)常檢測水泥細(xì)度，一旦發(fā)現(xiàn)水泥細(xì)度較小時(shí)，可在砼拌合料中加入適量礦粉取代等量的水泥，以“稀釋”砼拌合料中水泥的比例。
二、 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（GB/T1346-2001）
水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿對標(biāo)準(zhǔn)試桿的沉入具有一定的阻力，通過試驗(yàn)不同含水量水泥凈漿的穿透性（沉入34±1mm），以確定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿中所需加入水的量即為標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量。硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量一般在126~142ml之間最理想。小于126ml時(shí)，砼拌合料對用水量太敏感，稍微加減水就會(huì)使坍落度變化很大，使得坍落度難以控制，但是，如果將坍落度控制好的話，那會(huì)改善砼的保坍性，給預(yù)拌砼帶來一些好處；大于142ml時(shí)，會(huì)使砼拌合料中的用水量增加，直接影響到砼強(qiáng)度，同時(shí)會(huì)使坍落度損失加大。在遇到標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量偏大時(shí)，可采取以下幾種方法來改善砼性能：1、增加理論用水量以保證砼強(qiáng)度；2、提高外加劑摻量以保證保坍性；3、摻入適量礦粉以“稀釋”水泥的比例。
三、 凝結(jié)時(shí)間（GB/T1346-2001）
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定普通硅酸鹽水泥初凝時(shí)間（沉入36±1mm）不得早于45min，終凝不得遲于600min.凡初凝不合規(guī)定者為廢品，終凝不合規(guī)定者為不合格品。
規(guī)定水泥的凝結(jié)時(shí)間在施工中具有重要的意義，初凝不宜過快是為了保證有足夠的時(shí)間在初凝之前完成砼泵送、澆搗等各項(xiàng)工序的操作；終凝不宜過遲是為了砼在澆筑完畢后，能盡早凝結(jié)硬化產(chǎn)生強(qiáng)度，以利于下一道工序的及早進(jìn)行。
四、 安定性（GB/T1346-2001）
水泥的體積安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻性，體積安定性不合格者作廢品處理。
水泥安定性用試餅法或雷試夾法測定，有異議時(shí)以雷試夾法為標(biāo)準(zhǔn)。
五、 強(qiáng)度（GB/T17671-1999）
水泥強(qiáng)度是評定其質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是預(yù)控砼質(zhì)量的首要因素。水泥強(qiáng)度不合格時(shí)為不合格品。
當(dāng)水泥強(qiáng)度變化時(shí)，則需調(diào)整水灰比，以保證砼強(qiáng)度。
對于商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)試驗(yàn)室，水泥的以上幾項(xiàng)性能是必檢項(xiàng)目，同時(shí)也是預(yù)控商品砼質(zhì)量的首要考慮因素。
（二）、骨料“普通混凝土所用的粗、細(xì)骨料的質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ52-2006的規(guī)定。
檢查數(shù)量：按進(jìn)場的批次和產(chǎn)品的抽樣檢驗(yàn)方案確定。
檢驗(yàn)方法：檢查進(jìn)場復(fù)驗(yàn)報(bào)告?！?BR> 混凝土拌合料中用的骨料按其粒徑大小分為細(xì)骨料和粗骨料兩種。粒徑為0.08~5mm的骨料稱為細(xì)骨料，粒徑大于5mm的稱為粗骨料。
從骨料的概念中，可以分析出以下兩點(diǎn)：1、從砼拌合料的宏觀角度考慮，骨料不應(yīng)有砂和石之分，而是粒徑從0.08mm開始到粒徑這一系列顆粒組成的連續(xù)級配；2、從原材料檢驗(yàn)及生產(chǎn)質(zhì)量控制角度考慮，要嚴(yán)格區(qū)分區(qū)分砂和石：5mm及其以上粒徑的為石子，以下的為砂，即5mm這一粒徑的骨料也屬于石子。
立足于這兩點(diǎn)，在配合比設(shè)計(jì)及施工配合比確定中，就能找出一些規(guī)律。
首先是石子粒徑的確定。石子公稱粒級的上限稱為該粒級的粒徑。粒徑增大時(shí)，石子的總表面積減小，因此包裹其表面的所需的水泥漿體也減少，可節(jié)約水泥，且在一定和易性及水泥用量的條件下能減少用水量而提高強(qiáng)度。不過對于強(qiáng)度等級較高（>C40）時(shí)，使用粗骨料粒徑超過40mm時(shí)，對強(qiáng)度并無多大好處，因?yàn)榇藭r(shí)由于減少用水量而獲得的強(qiáng)度提高被大粒徑骨料造成的不均勻性和較少粘結(jié)面積的不利影響所抵消。按GB50204-2002規(guī)定：“混凝土用的粗骨料，其顆粒粒徑不得超過構(gòu)件截面最小尺寸的1/4，且不得超過鋼筋最小間距的3/4.”同時(shí)考慮到預(yù)拌砼泵送的特點(diǎn)，將石子的粒徑控制在31.5mm以下。
其次，由于我們采用的是5~16mm和16~31.5mm兩種石子的復(fù)配來組成粗骨料的，因此在粗骨料內(nèi)，我們同樣得遵循第一條原則，將粗骨料復(fù)配成5~31.5的連續(xù)級配。通過顆粒級配試驗(yàn)可以確定兩級配的比例。
另外，由于自然砂內(nèi)有部分卵石（5mm及其以上的顆粒），因此必須將這部份骨料在粗骨料中扣除，由于砂中的卵石粒徑一般都小于16mm，所以，直接扣除5~16mm的骨料即可。
最后，通過以上幾點(diǎn)，可以獲得較為理想的骨料組合體。但是由于砂顆粒級配狀況的變化，必須通過小級配試驗(yàn)來確定砂率，以獲得的組合體，即獲得砂率。