论商混的配合比质量控制

　　摘要：近年来，商品混凝土以稳定、可靠、优良的质量深受建设单位的青睐，在工程建设中已得到广泛使用。但是,我国的商品混凝土产量、质量等各方面仍处于发展阶段,提高商品混凝土的质量控制尤其重要。配合比设计是混凝土质量控制的首要问题,是实现混凝土结构性能的关键所在。本文主要针对商品混凝土配合比的质量控制提出了几点看法和意见，以供同仁参考。
　　关键词：商混；配合比；质量控制
　　
　　引言：现阶段，我国建筑市场发展迅猛、日益完善,商品混凝土的应用也越来越广泛，但与此同时也存在许多问题,尤其是配合比设计不当,往往会造成商品混凝土的性能和质量达不到结构设计和施工要求。没有切合实际的配合比就不可能有品质优良且经济效益良好的商品混凝土。因此，加强商混的配合比设计，控制商品混凝土的质量至关重要。
　　
　　一、 商品混凝土概述
　　商品混凝土亦称预拌混凝土，是混凝土发展史上的一次“革命”，是混凝土工业走向现代化和科学化的标志。
　　一）商混在工程施工中的重要意义
　　1、商品混凝土所用原材料稳定，生产工艺先进，采用全电脑控制，计量准确，而且检验手段完备，质量稳定可靠，强度高，从而可以大大提高建筑物质量水平。
　　2、有效缩短工期，提高建设速度。同时还能减少材料浪费，节省工程量，降低综合造价。
　　3、能提高和改善混凝土的性能，提高混凝土的防水、防冻、抗裂和耐磨等长期性能，从而有效增强建筑物的使用寿命。
　　4、能改进施工组织，减轻劳动强度，降低施工管理费用、技术难度和质量风险。
　　5、使用商品混凝土能节省施工用地、减少资源浪费、改善劳动条件、减少环境污染。
　　二）商品混凝土的特点：
　　1、坍落度较大，流动性好，对模板的侧压力大，易发生胀模，爆模。特别是剪力墙浇筑时很容易变形。
　　2、水泥用量大，大部分掺粉煤灰，砂率高，石子粒径小、用量小，因此浆体多，和易性好。水化热高，气温高，相对湿度低，干燥收缩变形与现场搅拌比相对较大，尤其是板类或较薄的平面混凝土结构。
　　3、施工前的准备工作较多，机械化程度高，施工速度快。
　　4、产品质量保证能力强。
　　
　　二、 商混配合比设计基本要求
　　① 混凝土结构设计要求的强度等级;
　　② 施工方面要求的混凝土拌合物和易性;
　　③ 与使用环境相适应的抗渗等级、抗冻等级以及抗侵蚀性等耐久性要求。
　　此外，在满足以上三项技术性质的前提下,要尽可能节约水泥用量、降低混凝土成本,遵循经济的原则。
　　
　　三、 商混配合比设计
　　一）原材料的选择
　　1、水泥
　　商品混凝土选用的水泥品种要视施工所处的环境和混凝土工程的特点来确定，但必须确保质量合格。在建筑工程中选用水泥一般要参照《GB175-2007通用硅酸盐水泥标准》。
　　2、外加剂
　　外加剂对商品混凝土的强度和工作性能影响重大。泵送剂或者高效减水剂加缓凝剂均可作为商品泵送混凝土的外加剂，但是伴含物的含气量一定要控制在适当水平，否则会影响混凝土的正常强度。在施工过程中，施工单位不仅要选择合适的泵送剂品牌，还要在参照《GB8076-2008混凝土外加剂标准》的基础上结合工程所需的配合比、温度等条件组织试验，以确定最佳掺量。
　　此外，还应注意以下两点：北方冬季气温较低，因此施工最好选用用集减水、缓凝、防冻于一体的复合型泵送剂。夏季南北气温普遍偏高，所以应该选用缓凝时间稍长的泵送剂。
　　3、骨料
　　对于泵送混凝土来讲，选用卵石，可泵性较好且用水量小，节约水泥。如果配置高强水泥则应选用表面粗糙、质地坚硬的碎石。
　　在相关规程允许范围之内，选用粒径稍大的石子对混凝土强度具有积极作用的。粗骨料级配试验、堆积密度试验以及表观密度试验，最好将空隙率控制在42%以内，细骨料尤其注意含水率的考虑。此外，要保证粗骨料的质量符合《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》要求。
　　4、粉煤灰
　　煤粉灰的主要矿物组成为铝、硅酸盐玻璃微珠以及海绵状玻璃体。这些玻璃体不仅粒度细，质地致密，内比表面积小，而且表面光滑，能够充分地填充水泥浆体的空隙，提高混凝土的实度。此外，煤粉灰还具备一定的矿物活性，通过化学反应可以降低混凝土内部的空隙率，提高混凝土密实度。
　　5、水
　　首次选用的地下水或者地表水，应该组织相关试验，试验合格后才能使用。
　　选择适宜的用水量是商品混凝土配合比设计中的关键，确定用水量应处理好如下两种关系：一是用水量与外加剂用量及水泥用量之间的关系；二是用水量和外加剂用量与出厂坍落度及工地交付坍落度之间的匹配关系。
　　二）商品混凝土配合比的试配、调整与确定
　　试配是商品混凝土配合比设计中的重要环节，试配的目的有两个方面：一是通过调整水泥用量得到合同要求的强度及符合有关物理力学性能的施工配合比；二是通过调整用水量、泵送剂掺量以及砂率等，得出具有良好的可泵性、供强度试配用的基准配合比。
　　在试配过程中主必须要注意以下几点：首先，必须要保证试配所使用的材料是工程将实际选用的材料；其次，要充分考虑到运输车转动对混凝土的影响，通过进行相应模拟观察混凝土的凝聚性和保水性，并依此调整不同时间的坍落度损失。试配时要尽量保持室内外温度基本一致。再次，对调整后的配合比进行再次试验，以检查拌合物的各项指标达到相应要求，必要时应该进行试泵送，以得到确定性的结果。
　　
　　一）、试配用配合比计算
　　1、计算混凝土施工配制强度（fcu，o）
　　混凝土试配强度可按下式计算：
　　fcu，0≥fcu，k+1．6456
　　在上边的公式中：fcu．o代表混凝土施工配制强度（MPa）；fcu．K则代表设计的混凝土强度标准值（MPa）；σ指的是混凝土强度标准差。
　　计算混凝土试配强度的关键在于确定混凝土设计强度等级的龄期和混凝土强度标准差。《混凝土结构设计规范》（GBJ10）以及《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204）规定，设计混凝土强度标准值的龄期为28天。
　　强度标准差σ（叉称均方差、标准离差）通常是通过统计计算而得的。强度标准差的大小通常反映了商品混凝土站的管理水平。为了保证95％的混凝土强度不小于设计强度，必须要提高混凝土的配制强度，即提高混凝土水泥用量。这虽然会降低经济效益，但有效保障了混凝土强度的可靠性。
　　由于商品混凝土站原料稳定，计量精确，生产技术管理水平较高。统计所得的强度标准差值较小，有的甚至小于GB50204—92及JGJ／T55—96规定的下限（即C20或C25时6=2.5MPa，等于或大于C30时为3.OMPa）。在配合比设计时，还应考虑到施工现场条件及施工单位的技术管理水平。
　　2、计算水灰比（W／C）
　　混凝土的配制强度（fcu．o）与其水灰比（W／C）以及所用的水泥强度（fce）往往成线性关系，即所谓的鲍罗米公式，Fce代表水泥实际强度；c／w代表灰水比值；A，B为常数。
　　Fcu.o=A-fce（c／w—B）
　　同级别混凝土，一般条件和较差条件水灰比相差一般约为0.05，水泥用量相差约30kg／m3。
　　3、计算水泥用量（mco）、粉煤灰用量（m）及掺粉煤灰后的水泥用量m
　　1）水泥用量
　　用水量(mw)为在基准配合比用水量基础上，依照测得的坍落度调整。在用水量确定之后，根据水灰比确定水泥用量：
　　mco=mwo÷w/c
　　水泥用量的多少通常反映出商品混凝土站的质量管理水平。一般情况下，泵送混凝土的水泥用量不宜小于300kg／m3，抗渗混凝土的水泥用量不宜小于320kg／m3。
　　2）粉煤灰用量（m）及掺粉煤灰后的水泥用量m
　　商品混凝土中普遍采用超量取代法掺粉煤灰，粉煤灰用量主要取决于掺用的目的和要求。在普通钢筋混凝土中，粉煤灰掺量一般不宜超过基准混凝土水泥用量的35％，取代水泥率最好控制在20％以内。外加剂量为水泥量和煤粉灰确定的胶凝材料(mc+f)的百分率。
　　4、选择合理的砂率（βs）
　　一般情况下，可以根据经验选用或者是通过试验确定商品混凝土的砂率。在进行试拌时，通常要拟定三个砂率，其中间值为经验值，上、下各加减2％。试拌时测定停放30min混凝土拌合物的坍落度。在进行多次试验之后，以既不离散坍落度又大的砂率为合理砂率。然后可以通过增减用水量以及泵送剂用量等，使坍落度满足施工要求。
　　通常情况下，石子的粒径和级配，砂子的细度，水泥用量以及及粉煤灰用量等都影响着砂率。一般来说，石子较粗、级配较好、砂子较细、水灰比较小、水泥用量较多以及粉煤灰掺量较多时，砂率较小；反之，砂率偏大。笔者建议用碎石时的砂率宜为38—44％，用卵石时控制在36—42％。
　　5、计算砂、石用量。上述步骤完成后，可用重量法或体积法直接求得砂、石用量。
　　
　　总之，混凝土配台比设计就是根据工程要求、结构形式以及施工条件等确定出混凝土的组分，即水泥、粗细集料和水的比例。商品混凝土一定要满足标准的强度和耐久性要求，一般可以参照《JGJ193-2009混凝土耐久性检验评定标准》试验确定相应指标。由试验得出混凝土强度与灰水比关系，计算得出与试配强度(fcu.0)对应的水灰比，并且依照相关要求明确混凝土（每立方米）的材料用量。
　　结语：
　　综上所述，随着我国建筑业的不断发展，商品混凝土在建筑施工中的应用日益广泛，给建筑工程带来了诸多益处。但是,我国的商品混凝土产量、质量等各方面仍处于发展阶段,提高商品混凝土的质量控制尤其重要，尤其是对商混配合比的控制至关重要。因此，必须要坚持商品混凝土配合比设计的基本要求，在坚持经济原则的基础上，尽可能优化配比，提高商混的使用性能，满足建筑业发展的需求。
　　
　　参考文献：
　　[1]胡大河;商品混凝土配合比与质量控制要求;《安徽建筑》.2007年第3期
　　[2]陈湘民,尉宝兰;商品混凝土配合比的设计;《青海科技》.2001年04期
　　[3]周大勇;商品混凝土配合比设计与管理;《辽宁建材》2007年04期

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