2014-11-14 20:25:30 来源:水泥人网

普通混凝土配合比设计的几点经验

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在合理确定配制强度的基础上确定最佳水灰比、单位用水量以及适当砂率是混凝土配合比设计的核心所在。尽管《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2000)提供了许多理论依据,但对于标准差σ、砂率β 、单位用水量mw0 这些重要参数,却只是一个原则性的概数,而非准则性的指标。

我们将根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2000)进行的试配试验结果进行了对比,有以下几点经验可供配合比设计时参考使用。

1 配制强度公式fcu.o≥fcu.k+1.645σ的对比公式fc28=(C/W-B)

为了保证配制强度的可靠性,我们一般在fcu.o与fc28二者中取较大值作为拟定的配制强度,以达到相应的强度保证率。一般来说,σ值在没有统计数据之前,我们参照《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2002)的相应规定进行选用。根据历年来强度统计评定资料结果,从试件强度统计出来的标准差σ的实际值较配制时按GB50204-2002相关规定选用的σ值均有不同程度的减小;而在公式fcu.o≥fcu.k+1.645σ中fcu.o 是个定值,σ减小,但fcu.o并未减小,相反还得到了一定程度的增大。因为我们的设计公式是基于混凝土强度保证率为95%之上的,故t值取1.645,这种结果反而表明我们的施工质量水平有了提高,也就是t值出现了变化所致。保证率P与概率t的关系,我们可通过标准正态分布曲线方程得出。σ应由25组以上试压结果通过计算得出。配制工作通常在σ无可靠资料的情况下按表1经验数值选取。

表1的经验数值是根据GB50204—2002初选值配制出的混凝土强度统计评定资料得到的,并结合《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—2000)有关σ的选用规定进行确定的。它既防止了σ值偏低以致降低混凝土强度的实际可靠度,又防止了σ值偏高造成配制强度过高。

2 水灰比的合理选择

根据水灰比定律,即在材料品种相同的条件下,混凝土强度随水灰比的增大而降低,其变化规律呈曲线关系,而混凝土强度与灰水比的变化规律呈直线关系,见图1,2。

在关系曲线未建立之前,我们可采用JGJ55—2000提供的计算公式:

式中 αaαb——回归系数

fce——水泥28 d抗压强度实测值(MPa)。

回归系数αa和αb随所用材料的品种及质量不同而异,因此在试验条件许可下,应结合工程实际使用材料通过试验求出。当缺乏试验条件时,可参照规程有关数据:碎石混凝土,αa取0.46,αb取0.48;卵石混凝土,αa取0.07,αb取0.33。对fce的选取,规范中指的是水泥28d抗压强度实测值,但通常情况下施工单位难以做到提前28d送检,因此为不耽误工期,大多以3d强度或快测强度推定28d强度。从实际应用情况来看,这种作法极为普遍而又客观合理,因此在新规程5.0.3第2条中予以确认。

根据实测水泥28d强度的结果来看,不同水泥厂水泥富余系数均不尽相同,同一水泥厂相同品种水泥在不同时期也存在一定程度的差异,并存在较大的偏高标准值的现象,甚至出现个别实测强度超过相应强度等级的情况。同时大部分施工企业为节省试验费用和避免工作繁琐,不能严格按施工检验程序送检,一般一个单项工程仅在开工前进行一次原料检验。若仅以这一次送检结果作为整个工程的材料质量指标,特别是较大偏高标准值以至超强度等级的强度实测值作为依据的话,就有点以偏概全了。因此我们将此次检测结果仅作为一个参考性的指标,在实际配合比设计时宜按0.7~0.9的系数加以折算修正,目的是既考虑到水泥富余系数的变化,又考虑到不使折减值低于标准值以致影响合格判定。例如某品种32.5级的水泥28d抗压强度实测值为42.8MPa,按0.7的系数折算修正后为30.0MPa,此值未达标准值,显然与实际检验结果不吻合。故宜取0.8或0.9的系数修正,即修正值为34.2MPa或38.5MPa。

水灰比的大小直接影响混凝土的强度及耐久性,在一定范围内,水灰比越小,强度越高,耐久性越好,但水泥用量大,提高成本,并使混凝土在硬化过程中增大水化热及收缩值。因此,确定水灰比的原则是,在满足强度及耐久性的要求下,尽可能选用较大的水灰比。

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