1.李家俊 2.侯天丽 1.张天晓

1.西双版纳州建筑工程质量监督站 2.西双版纳建筑安装有限责任公司

浅谈混凝土配合比质量控制

1.李家俊 2.侯天丽 1.张天晓

1.西双版纳州建筑工程质量监督站 2.西双版纳建筑安装有限责任公司

随着我国经济建设的蓬勃发展和工程技术的全面进步，建筑施工水平不断提高， 自2015年9月1日起国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2015实施，对建筑工程中的混凝土施工质量提出了更高的要求。如何不断提高混凝土工程的施工质量，确保在使用过程中充分发挥其安全、稳定、高效作用，成为基础、主体结构施工技术及质量控制的重点;

混凝土配合比质量控制 防治措施

一、引言

随着我国经济的发展，在“一带一路”的战略目标下，西双版纳州作为东南亚“桥头堡”大力发展建设工程项目，混凝土质量合格在建设工程中是基础和主体结构重要指标，在建设中混凝土经常出现了一些质量问题，下面我就结合近几年的工作经验和大家探讨下混凝土配合比质量控制措施；

二、背景资料

1、案例：现有某施工单位承包了景洪某工地高层建筑基础地下室和主体施工，地下室筏板为1500mm厚，60000×100000mm钢筋混凝土筏板基础，地下室有钢筋混凝土消防水池，混凝土强度为C35抗渗等级为P8。根据地勘报告，地下有压力(软水)，根据施工计划，采用自拌泵送混凝土施工。基础混凝土施工计划提前40天备料。当地市场调查可选材料如下：

水泥：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥，粉煤类硅酸盐水泥，强度等级有32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R。

碎石：考察石场，2#料粒径为31.5mm～10mm，3#料粒径为10mm～5mm，机制砂为小于5mm(碎石生产时最底层料，主要含砂、石粉、泥)。

砂：有流砂河砂(中砂)，澜沧江砂(中砂)

外掺料：粉煤灰

外加剂：高效减水剂：NNO，掺量1%，减水率为14%～18%;早强剂：氯化钠、氯化钙，三乙醇胺; 缓凝剂：糖蜜、木质素磺酸钙;泵送剂：需要时采用。

三、根据背情资料和工程实际需要初步选择原材料。

1、“地下室筏板为1500mm厚”是属于大体积混凝土，混凝土开裂是主要控制指标，水化热是关键，水泥含碱量应小于0.6%，此外，应进行水化热检验，7d水化热不宜大于250KJ/Kg。 选择低水化热的水泥，如：矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥，粉煤类硅酸盐水泥。

2、“地下室为钢筋混凝土消防水池”混凝土要考虑抗渗的要求。要求改善混凝土“内部结构或是堵塞混凝土内部毛细管通路”如：提高粗细骨料的颗粒级配；减小水灰比；降低孔隙率；减少渗水通道。掺入外加剂提高密实度。可加减水剂，氯化钙，三乙醇胺。

3、“地下有压力(软水)”根据水泥性能，本案例不宜选用普通硅酸盐水泥(软水侵蚀混凝土不宜选择)。易用选矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥为宜。

4、“自拌泵送混凝土”，需要考虑混凝土的“强度、和易性、耐久性”，并满足泵送的要求。如：碎石粒径，水灰比、单位用水量和砂率。

5、“混凝土强度为C35”，强度等级C30及以下，水泥强度为混凝土设计强度等级的1.5～2.5倍。C30～C50时，水泥强度为混凝土设计强度等级的1.1～1.5倍。C60及以上时，水泥强度为混凝土设计强度等级的1.0，但一般不低于0.7。

综合上述，水泥：优先选用强度等级42.5矿渣硅酸盐水泥较为合理；砂：当地有澜沧江砂、河砂及人工砂三种，应通过试验，计算出合理的颗粒级配。

考虑加入粉煤灰，进一步减少水泥水化热，提高抗惨性，对混凝土强度略有影响；外加剂：加缓凝剂、泵送剂等，通过试验确定单一使用，还是科学混合使用。

四、拟定混凝土配合比设计试验计划书。

1、先做水泥试验，确定混凝土配合比需要的参数。4天内出结果。提供指标：细度，凝结时间(初凝、终凝)，体积安定性，强度。

2、砂、石材料分析，为混凝土试配做准备，根据混凝土的基本指标要求，确定材料是否能用。当条件不满足时，考虑多种材料合理搭配使用。7天内完成。

① 石：强度(岩石立方体抗压、压碎指标)坚固性；筛分试验进行颗粒级配分析；表观密度；堆积密度和紧密密度；含泥量；含泥块量；含水率；针状和片状颗粒的总含量；硫化物及硫酸盐含量；碱活性试验。

② 砂：筛分试验进行颗粒级配分析；表观密度；堆积密度和紧密密度；吸水率；含水率；含泥量；人工砂及混合砂中石粉含量；人工砂压碎值；硫化物及硫酸盐含量；碱活性试验；砂中有机物含量；砂中云母含量；砂中轻物质含量；砂的坚固性；砂中氯离子含量含量。

3、根据要求计算混凝土施工配合比。调整水灰比、砂率、掺合料、外加剂等，使各项指标综合最优状态。1天内完成。

4、制作试块，养护。28天内完成。7天试块值可供参考(偏差较大)。

5、试压，比较试验结果。试验结果：应同时满足混凝土抗压强度、混凝土抗渗要求，并满足低水化热、泵送等施工要求。

五、水泥、粗骨料、细骨料试验结果。

1.水泥试验结果：选用强度等级42.5矿渣硅酸盐水泥；2.碎石试验结果：碎石通过多次筛分试验，2#料掺量为：15～25%，3#料掺量为：75～85%才能要达到最佳连续颗粒级配；3.砂试验结果： 通过试验当地有澜沧江砂、河砂及人工砂三种，最能满足使用及规范要求的是：澜沧江砂(中砂)；4.施工用水选定经过处理的自来水(生活用水)。试验结果氯离子含量210mg/L，符合《混凝土用水标准》规定。

六、混凝土配合比的确定。

1、根据背景混凝土强度为C35抗渗等级为P8。计算混凝土配合比如下；

2、混凝土配制强度按下式计算：

式中 fcu,0——混凝土配制强度(MPa)；

fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值(MPa)；

σ——混凝土强度标准差(MPa)。

标准差σ值(MPa)

3、计算水灰比

按下列公式计算要求的水灰比值：

式中 W/C——混凝土所要求的水灰比值；

A、B——回归系数；当不具备试验资料时，对碎石混凝土可取A＝0.53，B＝0.20；对卵石混凝土可取A＝0.49，B＝0.13。

对着前面的洼地，对着山羊，王婆追踪过去痛苦的日子。她想把那些日子捉回，因为今日的日子还不如昨日。洼地没人种，上岗那些往日的麦田荒乱在那里。她在伤心地追想。

fce——水泥实际强度(MPa)

4、用水量选定

掺外加剂时的混凝土用水量按下式计算：

式中：mωα——掺外加剂混凝土每立方米混凝土中的用水量(kg)；

mω0——未掺外加剂混凝土每立方米混凝土中的用水量(kg)；

β——外加剂的减水率(%)根据产品使用说明书由试验确定。按骨料品种、规格及施工要求的塌落度值通过试验确定选择每立方米混凝土的用水量为180(kg)掺用各种外加剂或掺合料时，可相应增减用水量。

5、掺合料及外加剂的选定

矿物掺合料及外加剂在混凝土中的掺量应通过试验确定，掺合料选定为Ⅱ类粉煤灰掺量为10%，减水剂或泵送剂根据产品使用说明书由试验确定掺量为0.2%。

每立方米混凝土的水泥用量(mco)按下式计算：

7、粗、细骨料的确定

应按下列公式计算：

式中 mc0——每立方米混凝土的水泥用量(kg)；

mg0——每立方米混凝土的粗骨料用量(kg)；

ms0——每立方米混凝土的细骨料用量(kg)；

mw0——每立方米混凝土的用水量(kg)；

βs——砂率41%(根据骨料品种、规格及施工要求通过试验确定)

mcp——每立方米混凝土拌合物的假定重量(kg)，其值可取2350～2450Kg。

代入公式：mc0＋mg0＋ms0＋mw0＝mcp

383＋1.44 ms0＋ms＋180＝2400

ms0＝753(kg)每立方米混凝土的细骨料用量；mg0＝1084(kg)每立方米混凝土的粗骨料用量；

通过试验调整水灰比、砂率、塌落度、和易性，在标准养护28d混凝土试压结果后，最终确定能满足设计要求及施工工艺要求的配合比是：1：1.76：2.54：0.42：0.002

mc0——每立方米混凝土的水泥用量378(kg)；

ms0——每立方米混凝土的细骨料用量740(kg)；

mg0——每立方米混凝土的粗骨料用量1065(kg)；

mw0——每立方米混凝土的用水量175(kg)；

βs——砂率41%

粉煤灰掺量为42(kg)；减水剂掺量为0.84(kg)；

七、 结束语

混凝土工程是建筑物的重要组成部分，在结构的安全、可靠度和耐久性方面起至关重要的作用。混凝土工程的施工过程有混凝土的制备、运输、浇筑和养护等，其施工质量的好坏，直接关系到整个建筑物的安危和寿命。因此，做好混凝土工程施工过程的质量监控，对提高建筑工程的建筑水平、提升工程质量、保障工程发挥效益意义深远。

[1] 普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2011

[2] 建设用卵石、碎石GB/T14685-2011

[3] 建设用砂GB/T14684-2011

[4] 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015