簡介：P?DI045ID預(yù)拌混凝土配合比設(shè)計中骨料級配的優(yōu)化方法研究彭浩，宋少民（北京建筑大學(xué)，北京100044）［摘要］隨著我國工程建設(shè)的大規(guī)模開展，砂石資源消耗量巨大。優(yōu)質(zhì)天然骨料資源已日漸匱乏，而人工砂石從總體上看，質(zhì)量仍較差，混凝土企業(yè)廣泛使用的多是一些低品質(zhì)的骨料。其中配合比設(shè)計時粗細(xì)骨料比例不合理會造成骨料整體上沒有達(dá)到相對最佳的狀態(tài)，對新拌混凝土的工作性產(chǎn)生不良影響，同時降低耐久性以及經(jīng)濟(jì)性。因此，為了保證混凝土質(zhì)量，需要尋求一種科學(xué)、實(shí)用的方法確定砂石合理比例，實(shí)現(xiàn)對混凝土骨料整體級配的優(yōu)化。在本研究中，利用最大密度曲線，粗糙度工作性因子優(yōu)化和評價混凝土骨料的級配。試驗(yàn)研究結(jié)果表明，此技術(shù)效果好，具有工程應(yīng)用價值。［關(guān)鍵詞］最大密度曲線；粗糙度因子；工作性因子；配合比設(shè)計；骨料級配優(yōu)化THERESEARCHOFREADYMIXCONCRETEAGGREGATEOPTIMIZEINMIXDESIGNMENTPENGHAO,SONGSHAOMINBEIJINGARCHITECTUREUNIVERSITY,BEIJING100044ABSTRACTWITHDEVELOPMENTOFMASSIVECONSTRUCTIONAGGREGATERESOURCESAREEXHAUSTINGQUALITYNATURALAGGREGATERESOURCESAREINCREASINGLYSCAREANDOFPOORQUALITYARTIFICIALGRAVEOVERALL,THEWIDESPREADUSEOFAGGREGATESAREMOSTLYLOWQUALITYASWEKNOW,THENEGATIVEIMPACTONWORKABILITY,DURABILITYANDCOSTOFFRESHCONCRETEDUEMAINLYTOTHEIRINAPPROPRIATEAGGREGATEGRADATIONINMIXDESIGNMENTTHEREFORE,INORDERTOGUARANTEEFRESHCONCRETEWORKABLEANDCONSISTENT,ASCIENTIFICANDEFFECTIVEAPPROACHMUSTBEFOUNDTOCONTROLTHEBESTAGGREGATEGRADATIONOFRAWMATERIALSINTHISSTUDY,THEORETICALGRADATIONCURVECOOPERATINGWITHAGGREGATECOARSENESSFACTORCFANDWORKABILITYFACTORWFWEREUSEDASTHECRITERIONOFBLENDEDCONCRETEGRADATIONISAPPROPRIATEEXPERIMENTALSTUDYINDICATESTHATTHISISARELIABLEAPPROACHTOOPTIMIZEAGGREGATEGRADATIONANDOBTAINQUALITYCONCRETEIT’SALSOHASVASTENGINEERINGPRACTICALVALUEKEYWORDSMAXIMUMDENSITYGRADATIONCURVEAGGREGATECOARSENESSFACTORWORKABILITYFACTORDESIGNMENTOFCONCRETEMIXPROPORTIONAGGREGATEGRADATIONOPTIMIZE0前言建筑施工要求預(yù)拌混凝土首先應(yīng)該具備良好的工作性?；炷僚浜媳戎泄橇霞壟涫怯绊懟炷凉ぷ餍缘闹匾?，良好的顆粒級配可用較少的用水量制得流動性好、離析泌水少的混凝土拌合物，并能在同樣的施工條件下，得到均勻致密、強(qiáng)度較高的混凝土，達(dá)到提高耐久性及降低經(jīng)濟(jì)成本的效果。隨著近年來混凝土的用量不斷增大，優(yōu)質(zhì)的天然骨料資源已日漸匱乏，人工骨料來源渠道相對較多，品質(zhì)波動較大，這更加大了實(shí)際生產(chǎn)中對骨料級配有效控制的難度。根據(jù)調(diào)研，目前市場上骨料級配不合格的現(xiàn)象普遍存在（以2008年北京抽檢為例，砂不合格率在70以上，石不合格率56），嚴(yán)重制約著混凝土的質(zhì)量。因此，對如何有效地優(yōu)化和控制混凝土骨料級配進(jìn)行研究是非常必要的。1最大密度曲線簡介最大密度曲線是目前常用的級配理論，它主要描述了連續(xù)級配的粒徑分布，可用于計算連續(xù)級配。ANTALBOL曲線（即所謂的N法）是常用的方法之一，其認(rèn)為骨料的級配應(yīng)允許在一定范圍內(nèi)波動，故在FULLER曲線的基礎(chǔ)上將指數(shù)由05改成N次冪的通式。在此基礎(chǔ)上，20世紀(jì)40年代美國的NIJBOER指出N045時不同級配的礦料混合可獲得最大密度，60年代GOODLE、LUTSEY驗(yàn)證認(rèn)為N045時可獲得最大密度，80年代美國瀝青協(xié)會（AI）再次驗(yàn)證得出當(dāng)N045不同的級配礦料確實(shí)可獲得最大密度。美國SUPERPAVE混合料設(shè)計規(guī)范也規(guī)定骨料級配指數(shù)應(yīng)取N045。目前，N045的最大密度理論已經(jīng)得到世界各國公認(rèn)，尤其是在瀝青混合料的級配設(shè)計中得到廣泛的應(yīng)用。故在本研究中同樣采用N045的關(guān)系式對顆粒級配進(jìn)行評價，其關(guān)系式為（1）式中P各粒級的通過率，；D各級顆粒粒徑，MM；D最大顆粒粒徑，MM；以篩孔直徑的045次冪為橫坐標(biāo)，以骨料的累計通過率D25MM100?C20砂率4280C30砂率4470C40砂率47率60過50通400