談混凝土配合比設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題(一)

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混凝土隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展,其用途也越來(lái)越廣泛,已到了跨行業(yè)、跨學(xué)科、互相滲透的非常廣泛的領(lǐng)域。混凝土配合比設(shè)計(jì)牽涉到幾個(gè)方面的內(nèi)容:一要保證混凝土硬化后的強(qiáng)度和所要求的其他性能和耐久性;二要滿足施工工藝易于操作而又不遺留隱患的工作性;三是在符合上述兩項(xiàng)要求下選用合適的材料和計(jì)算各種材料用量;四是對(duì)上述設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行試配、調(diào)整,使之達(dá)到工程的要求;五是達(dá)到上述要求的同時(shí),設(shè)法降低成本。
    普通混凝土是由水泥、水、砂、石四種材料組成的,混凝土配合比設(shè)計(jì)就是解決4種材料用量的3個(gè)比例,即水灰比、砂率、膠骨比(膠凝體與骨料的比例)。
    根據(jù)筆者的觀察和較深入的了解,認(rèn)為混凝土在配合比設(shè)計(jì)方面應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:1、配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作應(yīng)充分;2、區(qū)分?jǐn)?shù)理統(tǒng)計(jì)及非數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定混凝土強(qiáng)度的不同;3、生產(chǎn)配合比的調(diào)整及施工中的控制;4、在保證質(zhì)量的前提下,應(yīng)注重經(jīng)濟(jì)效益。
    1、配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作應(yīng)充分
    在配合比設(shè)計(jì)前,設(shè)計(jì)人員要做好下列工作:
    1.1、掌握設(shè)計(jì)圖紙對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的全部要求,重點(diǎn)是各種強(qiáng)度和耐久性要求及結(jié)構(gòu)件截面的大小、鋼筋布置的疏密,以考慮采用水泥品種及石子粒徑的大小等參數(shù);
    1.2、了解是否有特殊性能要求,便于決定所用水泥的品種和粗骨料粒徑的大??;
    1.3、了解施工工藝,如輸送、澆筑的措施,使用機(jī)械化的程度,主要是對(duì)工作性和凝結(jié)時(shí)間的要求,便于選用外加劑及其摻量;
    1.4、了解所能采購(gòu)到的材料品種、質(zhì)量和供應(yīng)能力。
    根據(jù)這些資料合理地選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù),進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。
    2、區(qū)分?jǐn)?shù)理統(tǒng)計(jì)及非數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定混凝土強(qiáng)度的不同
    根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ 55—2000),混凝土配制強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算:
    fcu,0≥fcu,k+1.645σ ( 1)
    式中:fcu,0—混凝土配制強(qiáng)度(MPa);
    fcu,k—混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);
    σ—混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(MPa)。施工單位自己的歷年統(tǒng)計(jì)資料確定,無(wú)歷史資料時(shí)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)的規(guī)定取用(高于C35,σ=6.0MPa)。
    根據(jù)此公式,40#砼(以40#砼為例)的配制強(qiáng)度為:
    fcu,0≥40+1.645x6.0=49.9MPa (2)
    在正常情況下,(2)式可以采用等號(hào),但當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件與試驗(yàn)條件有顯著差異時(shí),或重要工程對(duì)混凝土有特殊要求時(shí),或30級(jí)及其以下強(qiáng)度混凝土在工程驗(yàn)收采用非數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定時(shí),則應(yīng)采用大于號(hào)。
    《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ 071-98)中對(duì)水泥混凝土抗壓強(qiáng)度合格標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)定方法分?jǐn)?shù)理統(tǒng)計(jì)和非數(shù)理統(tǒng)計(jì)兩種。下面著重比較采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和非數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定的差異之處。