第25卷第4期 2009年 2月 甘肃科技 Gansu Science and Technology Vol. 25 N o . 4 F eb. 2009 影响混凝土配合比的主要因素 及在配合比设计中的一些体会 杨建1,何彩平 2 ( 1 . 新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局, 新疆 乌鲁木齐 830000; 2. 山西路桥第二工程有限公司, 山西 临汾 041051) 摘要: 结合混凝土质量检验标准与实践经验, 分析了水泥强度、 骨料、 单位用水量、 砂率等因素对混凝土强度的影 响, 提出了在配合比设计中, 相关参数选择的意见, 以及经过两年多的试验和不断改进完善, 在混凝土配合比设计方 面取得的一些经验和体会. 关键词: 混凝土配合比; 水泥强度; 骨料; 单位用水量; 砂率 中图分类号: TU528 1 概述 混凝土随着材料科学的不断发展, 其用途也越 来越广泛, 已到了跨行业、 跨学科、 互相渗透的非常 广泛的领域.普通混凝土配合比设计牵涉到几个方 面的内容: ( 1)要保证混凝土硬化后的强度和所要求的其 他性能和耐久性; ( 2)要满足施工工艺易于操作而 又不留隐患的工作性; ( 3)在符合上述两项要求下 选用合适的材料和计算各种材料用量; ( 4)对上述 设计的结果进行试配、 调整, 使之达到工程的要求; ( 5)达到上述要求的同时, 设法降低成本.普通混 凝土是由水泥、 水、 砂、 石等材料组成的, 随着外加剂 材料的不断完善和质量的不断提高, 外加剂已成为 混凝土不可缺少的材料: 混凝土配合比设计就是解 决几种材料用量的 3 个比例, 即水灰比、 砂率、 胶骨 比 (胶凝体与骨料的比例 ).根据实际施工经验和 较深入的了解, 认为混凝土在配合比设计方面应注 意以下问题: ? 配合比设计前的准备工作应充分; ? 区分数理统计及非数理统计方法评定混凝土强度的 不同; ? 生产配合比的调整及施工中的控制; ?在保 证质量的前提下, 注重经济效益. 2 主要影响因素 2 . 1 水泥强度 水泥是混凝土的胶结材料, 是混凝土中的活性 组分.当混凝土配合比不变的条件下, 混凝土的强 度与水泥的强度成正比.在进行配合比设计时按规 范要求选用公式: Fcu , o= A fce ( c/w - b ), fce为水泥 的实际强度, 当无法取得水泥实际强度时由水泥标 号fbce乘以富余系数 ke, 因此 ke 的取值, 直接关系到 w /c计算值的准确性.随着水泥新标准的采用, 水 泥生产厂对其水泥组分进行了相应的调整, 水泥的 实际抗压强度值也随之改变.对此, 为了获得一个 较客观的水泥实际强度, 我们根据连续五个月的 200组试验资料统计, 目前本地区所使用的 32 . 5级 矿渣水泥, 其fe 值为 1 . 15 . ke 值因水泥的生产厂不同而改变, 同一水泥生 产厂不同时期的值也有所不同 ke 的取值直接关系 到w/c的大小及水泥的用量.当ke 的取值偏大, 势 必造成 w / c偏大, 则水泥量偏小, 混凝土强度无法 保证, 从而产生工程隐患.反之, 若ke 取值偏小, 则w/c偏小, 水泥量偏大产生浪费.由于各个施工现 场管理水平参差不齐, 因此 k .值应根据实际情况 客观的选取.当没有取得水泥实际强度的情况下, fce值应直接用 f b ce值进行计算. 2 . 2 用水量 根据固定用水量定则, 如果单位加水量一定, 即 使水泥用量在一定范围内改变 (每立方米混凝土水 泥增减 50~ 100), 拌合物的坍落度大体上是保持不 变的.5普通混凝土配合比设计规范 6中, 单位用水 量的选用是依据混凝土的坍落度和石子的品种及最 大粒径而决定.试验资料表明, 当水灰比变化较大 时, 其对单位用水量也有影响, 当水灰比较大较小时 用水量较大.详见图 1 . 2 . 3 骨料 骨料占混凝土体积的 80 % 左右, 在混凝土中占 有重要的地位, 其质量直接影响混凝土的各种性能. 当水灰比相同时, 碎石混凝土的强度要比卵石混凝 土的强度高.当石子强度相等时, 表面粗糙的与水 图1混凝土水灰比影响 泥砂浆的粘结性较强, 形成的混凝土强度较高. 在混凝土配合比设计时, 现场用的混凝土骨料 包括粗骨料和细骨料均有一定的含水率, 不管是雨 雪天还是干晴天, 骨料的含水或多或少都是有的, 尤 其是细骨料.这就需要将设计配合比凋整为施工用 配合比.试验室混凝土配合比设计按我国标准规定 是以骨料 (绝对干燥状态 ) 为基准进行计算.这给 配合比的调整带来很多不便.通过试验可以得知, 骨料的气干状态的内部含水是不能在混凝土的搅拌 振捣过程中释放出的.这部分水只能在混凝土干缩 过程中逐渐被吸出, 并且不会影响混凝土的实际强 度.为了保证水灰比及混凝土的强度, 测定出合理 的含水率至关重要. 2 . 4 砂率 砂率的选用应由混凝土的工作性和强度试验来 确定.砂率的大小对混凝土拌合物工作性影响较 大, 一般情况下, 它随着水灰比的增大而增大.随着 坍落度的增大而增大, 这是众所周知的, 然而砂率对 混凝土强度的影响则意见分歧.从我们的试验表 明, 砂率不仅影响混凝土的工作性, 而且明显地影响 混凝土的强度.在水灰比、 水泥用量、 石子级配、 坍 落度等条件一定时, 存在一合理砂率, 当采用合理砂 率时混凝土强度最高, 当采用砂率与合理砂率的差 值越大则混凝土的强度越低. 配合比中砂率的选择受石子的品种及规格、 砂 子的粗细、 水灰比的大小和坍落度的影响.为了得 到致密实的混凝土, 还应考虑混凝土中砂浆的总量, 应保证有足够的砂浆填充石子的空隙, 使混凝土各 种材料形成最佳的比例, 增加混凝土拌合物的工作 性和成型后的密实度, 进而提高混凝土的强度. 3 配合比设计中的一些体会 3 . 1 混凝土配合比中所使用的原材料的合理性 就原材料本身来说, 混凝土配合比应该是和原 材料的性质相匹配的, 质量差的原材料很难配制高 质量的混凝土.我们都知道, 在进行混凝土配合比 设计前, 应对设计配合比所需原材料进行检验, 看是 否能达到所要配制混凝土的强度和施 T 要求 (砂的 细度模数、 含泥量、 石子的颗粒级配等 ).这些都是 必须要了解的情况, 同时南于配制混凝土所需的原 材料大都就地取材, 所以该区域材料的情况应该做 到心中有数, 以合肥地区为例: ( 1)目前该区域内的石子大部分为单粒级的石 子, 连续粒级的石子很少, 且级配不是很合理, 大粒 级石子偏多, 这就在一定程度上影响了配合比的设 计工作.需要在进行配合比设计时注意调整砂率, 或者在条件允许的情况下掺加一定比例的小石子, 而使得粗骨料的级配趋于合理, 配制的混凝土拥有 更好的. ( 2)水泥是混凝土强度的决定性因素.我们知 道在配合比设计中应该考虑水泥的富余强度, 减少 水泥用量, 从而取得更大的经济效益.但是在现在 的施工环境下, 由于工期、 资金等问题, 施丁企业很 难做到等配制混凝土所用的水泥强度检测结果出来 后再进行施工, 这也就是说我们在配合比设计过程 中只能忽略水泥的富余强度的影响.在实际工作 中, 当水泥的安定性合格后, 即开始配合比的设计工 作, 以后也只能根据混凝土的早期强度做适量的调 整.对于那些用量较大的水泥品牌, 同时考虑该品 种水泥在前一个周期的强度表现, 适当的考虑水泥 的富余强度, 这样可以在现在的施工环境下最大程 度的保证混凝土的经济性. 3 . 2 混凝土配合比在实际施工中的执行情况 3 . 2 . 1 严格控制施 T 现场混凝土拌和过程中的用 水量 首先不能为了方便施工, 以擅自加水而获得混 凝土的高坍落度; 加上现场的质检人员管理不到位, 对水灰比缺少严格的控制, 这样就造成了实际用水 量与理论用水量的严重不符, 客观上更改了水灰比, 导致了混凝土强度的降低.应该加大质检力度, 严 格计量, 不得随意增加用水量. 其次砂、 石的含水率往往被忽视配合比是以指 下燥状态的材料为基准, 现场材料应根据含水率调 整配合比, 并严格计量.在实际混凝土生产配置过 程中, 很多的试验人员没有按照规定要求测量, 而是 采用目测法或者经验法来估计砂、 石的实际含水量, 这样做会导致生产配合比的小准确.应该在施工前 按照规范要求准确测量砂、 石的实际含水量, 调整施 工配合比, 严禁边冲洗砂石边拌制混凝土. 3 . 2 . 2 材料应准确计量 (下转第 180页)133 第 4期 杨 建等: 影响混凝土配合比的主要因素及在配合比设计中的一些体会 学习的持续, 使教学目的得以实现, 积极的情绪沟通 有能够使学生加强自我约束, 增强纪律性, 保证教学 的顺利进行. 3 体育教学中积极情绪的培养途径 3 . 1 建立师生间深厚的感情 /亲其师才能信其道 0.教学过程中的师生关 系不纯是知识传授, 更重要的是情感的交流.成功 的体育教学取决于多种因素.其中教师的情感是很 重要的因素之一.教师的情感在体育教学中起到信 号、 感染和鼓励的作用, 教师与学生的合作, 重要的 一点是要学生对教师产生喜爱的情感, 形成一种融 洽、 和谐、 轻松的课堂气氛, 这是调节学生主体性和 学生情绪的最基本的条件. 3 . 2 传身教, 以良好的情绪感染学生 体育教师的职业是以形象塑造形象的职业.体 育教师并不只是以知识的形态, 而且是小整体, 作为 一个/审美客体0综合亮相在学生前面, 存在于学生 心目之中, 所以教师一进课堂就必须以饱满的热情、 良好的情绪和真诚的微笑面对学生, 让学生感受到 教师平易近人、 和蔼可亲, 以良好的心态, 积极的情 绪主动参与课堂学习. 3 . 3 用表情和语言激发学生的情绪 在体育练习过程中, 学生动作失败时, 体育教师 的表情和语言都会对学生的情绪产生积极的作用, 这时要以肯定成绩为主.否则, 就会使他们情绪低 落, 影响下一动作的完成而造成动作的失败.但是 也要注意学生成功时, 满意的喜悦的情绪不要过于 高涨, 这会使皮质中枢过于兴奋, 不能处于适度的紧 张状态, 造成注意力涣散, 反应迟钝, 动作失误增多. 3 . 4 教师应善于挖掘体育教材中的情绪因素 美国心理学家布鲁纳认为 /最好的学习动机是 学生对所学材料有内在的兴趣. 0而体育教学内容 中的情绪因素是任何其它课程所不能相比的, 其本 身就含有情、 理、 趣等多种因素, 能否使学生对体育 课产生兴趣, 关键在于教师在课堂教育教学中能否 挖掘那些潜在的情绪因素, 并进行再创造, 开发教材 中的多种教育功能, 以吸引学生, 使之产生兴趣.兴 趣是获得知识, 开拓眼界, 丰富心理活动的巨大动 力, 如果学生对所学的知识没有兴趣, 而是被动地进 行学习时, 就会扼杀学生掌握知识的主动性、 积极 性.所以, 在教学过程中, 教师应在钻研教学内容的 基础上, 全面科学地传授知识, 培养学生的运动技 能, 养成运动的意识. 3 . 5 以/ 点0带 /面0, 营造活跃的课堂气氛 争强好胜是青少年学生的一种心理特点, 活泼 型的学生总想通过各种机会来表现自己某一方面的 特长, 在教学中教师要满足他们的这种心理需要, 鼓 励他们去表现和/尝试0, 并以他们的/ 点0带动全班 的/ 面0.同时, 教师既要对学生认真教育, 严格管 理, 培养良好的学习作风和组织纪律性, 有要教态和 蔼可亲, 作风民主, 充分发挥学生的主体作用, 有目 的地和学生打成一片, 来活跃课堂气氛, 激发学生的 主动性、 积极性, 使学生的积极情绪转移到学习中, 形成稳定的学习情绪, 完成教学任务. 参考文献: [ 1] 程丽丽, 刘正国. 论情感因素在体育教学中的作用 [ J] . 北京体育大学学报, 2007( 30) . [ 2] 马启伟. 体育心理学 [M ]. 高等教育出版社, 1995: 54 - 55. [ 3] 卢家麋. 情感教育心理学 [ M ] . 上海: 上海教育出版 社, 2000. [ 4] 王成. 对普通高校大学生体育课学习态度成分的研究 [ J]. 中国体育科技, 1997. (上接第 133页)施工中很多的施工单位为了方便, 往往只用磅秤秤一下一车砂、 石的重量, 随后配合比 上的材料质量比就被简单的转化成了体积比, 材料 用量上的差错, 直接导致混凝土强度上的变化.应 该不怕麻烦, 坚持每车过磅, 严格计量材料用量, 保 证混凝土的质量. 3 . 3 混凝土中的缓凝剂 许多商品混凝土中掺了缓凝剂, 或采用了缓凝 型高效减水剂, 根据作者多年的实践经验, 配合比中 掺有缓凝剂的混凝土经常出现不均匀汽泡, 且缓凝 时间不易控制. 4 结论 本文通过分析影响混凝土的几个主要因素, 提 出了在配合比设计中, 相关参数选择的意见, 以及一 些实际工作中配合比设计的一些建议, 对混凝土的 施工及设计有现实的指导意义. 参考文献: [ 1] GBJ 107) 87 . 混凝土质量检验评定标准 [ S]. [ 2] JG J 55) 2000. 普通混凝土配合比设计规程 [ S]. 180 甘肃科技第25卷