基于混凝土配合比設(shè)計(jì)試配及調(diào)整方法研究初探

1、<p>　　基于混凝土配合比設(shè)計(jì)試配及調(diào)整方法研究初探</p><p>　　摘要：混凝土的使用在現(xiàn)代建筑中的作用不言而喻，因此，混凝土的質(zhì)量就需要我們格外的關(guān)注，在影響混凝土質(zhì)量的眾多因素中，混凝土的配合比是至關(guān)重要的一點(diǎn)，本文就主要針對(duì)在混凝土的配合過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題提出四種混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，分別是調(diào)整漿骨比法、全計(jì)算法、高密實(shí)配合比方法和骨料撥開(kāi)系數(shù)法。 </p><p&g

2、t;　　關(guān)鍵詞：混凝土；配合比；設(shè)計(jì)；方法 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　混凝土在建筑行業(yè)中應(yīng)該是使用量最多的一種材料了，尤其是隨著混凝土的種類(lèi)和適用類(lèi)型的增多，它的應(yīng)用范圍也得到了擴(kuò)展，同時(shí)，對(duì)于混凝土的質(zhì)量也提出了相應(yīng)的要求。針對(duì)混凝土質(zhì)量的研究也有了不斷的一個(gè)歷史了，影響混凝土質(zhì)量的因素有很多，其中最為人們所關(guān)注的，也就

3、是最核心的一個(gè)因素就是混凝土的配合比問(wèn)題了，在這篇文章中我就根據(jù)自身的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)提出了四種混凝土配合比計(jì)算的方式以期在未來(lái)的建筑使用中具備一定的實(shí)踐意義。 </p><p><b>　　1、調(diào)整漿骨比法 </b></p><p>　　我們都知道混凝土的組成成分主要有以下幾種：水、砂石、膠凝材料、石灰和一些外加劑等，我們這里需要探討的就是這些成分在配成混凝土?xí)r的比例問(wèn)題，

4、一般說(shuō)來(lái)，在混凝土的配合比中最為關(guān)注的主要有三個(gè)比例，分別是水和石灰的配合比例，砂石和其他成分的配合比例，膠凝材料和其他一些成分的比例。在這三種比例中對(duì)混凝土質(zhì)量影響最為嚴(yán)重的就是膠凝材料和其他成分的比例了，這里邊尤其需要注意的就是膠凝材料和骨料之間的配合比問(wèn)題了，也就是說(shuō)我們要想獲得質(zhì)量最高，施工效果最佳的混凝土那么就必須確定一個(gè)最為適宜的膠凝材料和骨料之間的配合比，也就是人們常說(shuō)的最佳漿骨比。 </p><p&g

5、t;　　漿骨比并不是說(shuō)越高越好，也并非越小越好，因?yàn)榛炷恋馁|(zhì)量關(guān)乎很多方面的問(wèn)題，比如混凝土的強(qiáng)度、伸縮性、滲透性等都需要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)才能稱(chēng)得上是質(zhì)量最佳的混凝土。這些混凝土的特性中強(qiáng)度和滲透性都是隨著漿骨比的增大而降低的，而收縮程度則明顯是隨著漿骨比的增加而增加的，因此，要想使得混凝土的這些特征都達(dá)到一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)就不得不進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)來(lái)確定一個(gè)最優(yōu)的比例來(lái)保證各方面的質(zhì)量。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)膠凝材料和骨料的配比達(dá)到

6、35∶65時(shí)這些特性都能夠得到很好地保持，也就是說(shuō)35∶65就是我們需要的最佳漿骨比。 </p><p><b>　　2、全計(jì)算法 </b></p><p>　　上面我提到的第一種方法幾乎都是依靠著我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)使用中的經(jīng)驗(yàn)來(lái)得到的一個(gè)最優(yōu)結(jié)果，這種結(jié)果在實(shí)際中正在不斷得到認(rèn)證，下面我再介紹一種運(yùn)用數(shù)學(xué)邏輯計(jì)算的方法來(lái)獲得一個(gè)混凝土最佳配合比的方法，這種方法叫做“全計(jì)

7、算法”，該方法從出現(xiàn)到現(xiàn)在的時(shí)間很短，只有十幾年的時(shí)間，但是其作用不容忽視，并且適用范圍正在逐步得到擴(kuò)展。下面我就先介紹下這種方法的一些基本觀點(diǎn)，然后再介紹下具體計(jì)算過(guò)程。 </p><p>　　這種方法的最主要的原理有以下幾點(diǎn)依據(jù)：（1）在構(gòu)成混凝土?xí)r，它們的各個(gè)成分組成（體積）都是可以相加的；（2） 構(gòu)成混凝土的各個(gè)成分直接的空隙大的成分空隙逐漸由小的成分來(lái)彌補(bǔ)，比如，大石子之間的空隙就由砂漿來(lái)填充，砂漿則由

8、水填充；（3）運(yùn)用第二個(gè)理論進(jìn)一步推理就可以得到砂漿我們可以看成是由水、砂料和空氣等構(gòu)成的。這些觀點(diǎn)都可以用公式表示： </p><p>　　漿體體積：Ve=Vw+Vc+Vf+Va </p><p>　　集料體積：Vs+Vg=1000-Ve </p><p>　　干砂漿體積：Ves=Vc+Vf+Va+Vs </p><p>　　上述公式中的字

9、母依次表示為：Ve為漿體體積（L）；Ves為干砂漿體積（L）；V。為用水量（L）；Vc，Vf，Va，Vs和Vg分別為水泥、細(xì)摻料（如粉煤灰）、空氣、砂子和石子的體積用量（L）。 </p><p>　　通過(guò)這些公式我們就可以推算中當(dāng)混凝土的各種成分達(dá)到什么樣的比例時(shí)可以得到最佳的混凝土，具體來(lái)說(shuō)，就是依據(jù)公式來(lái)在我們需要的條件下進(jìn)行較為科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算，然后就可以計(jì)算出各種成分之間的比例關(guān)系，這種完全通過(guò)計(jì)算的方法來(lái)

10、得到的比例關(guān)系比起之前查表得到的結(jié)果來(lái)說(shuō)其嚴(yán)謹(jǐn)性有了很高的保證。同樣的，第一個(gè)方法中的最佳漿骨比也可以通過(guò)這些公式來(lái)得到推理。 </p><p>　　3、高密實(shí)配合比方法 </p><p>　　高密實(shí)配合比方法在目前來(lái)說(shuō)是較為簡(jiǎn)單的一種方法，但是其科學(xué)性同樣不容置疑，這種方法最早是從臺(tái)灣傳過(guò)來(lái)的，到了內(nèi)地之后經(jīng)過(guò)了一定的簡(jiǎn)化得到了一定的推廣，這種方法的主要觀點(diǎn)就是首先控制住骨料在整個(gè)混凝土

11、中所占的比例，然后通過(guò)計(jì)算混凝土中的固體材質(zhì)之間的空隙得到最小孔隙率，最終獲得最佳的比例，這樣配置得到的混凝土能夠得到最佳的質(zhì)量效果，各種性能指標(biāo)都能得到良好的效果。我們都知道，在混凝土的配比中骨料是最為主要的成分，它占到了整體的一大半，我們首先控制好了骨料的比例那么混凝土的配合就成功了一大半。該方法還考慮到了宏觀力學(xué)的影響，能夠保證混凝土中顆粒的堆積密度最大，這樣最起碼在強(qiáng)度上就有了保證，然后再依次考慮其他性能的控制方法。最后，這種方

12、法還有一個(gè)好處就是它考慮到了混凝土匹配中的經(jīng)濟(jì)性原則，因此，能夠得到良好的推廣。 </p><p>　　4 骨料撥開(kāi)系數(shù)法 </p><p>　　4.1 骨料撥開(kāi)系數(shù)的理論基礎(chǔ) </p><p>　　我們都知道，混凝土質(zhì)量的好壞不僅僅取決于它的強(qiáng)度，同時(shí)混凝土的流動(dòng)性、粘合性、抗剪切力等都需要得到良好的保證，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，混凝土的后幾種性能的保證都和砂石撥開(kāi)粗骨料程

13、度和漿體撥開(kāi)細(xì)骨料程度有很大的相關(guān)，也就是說(shuō)我們要想確保混凝土各方面的優(yōu)良性質(zhì)，必須確保具備比較恰當(dāng)?shù)毓橇蠐荛_(kāi)系數(shù)。 </p><p>　　4.2 骨料撥開(kāi)系數(shù)法的計(jì)算過(guò)程 </p><p>　　骨料撥開(kāi)系數(shù)的取值和粗骨料最大粒徑直接相關(guān)，它們之間存在著顯著的反比關(guān)系。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)骨料撥開(kāi)系數(shù)在2.3到2.5之間時(shí)這種關(guān)系最為密切，并且此時(shí)我們還應(yīng)該考慮混凝土強(qiáng)度的影響，當(dāng)

14、混凝土的強(qiáng)度越高時(shí)骨料撥開(kāi)系數(shù)就應(yīng)該盡量的取小值，反之，則取大值；另外和骨料的質(zhì)量也存在很大的相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，骨料越圓滑那么骨料撥開(kāi)系數(shù)在2.3即可，同樣的，骨料的級(jí)配越好該系數(shù)也應(yīng)該在2.3更好。 </p><p>　　確定好了骨料撥開(kāi)系數(shù)之后就可以進(jìn)行一系列的運(yùn)算了，主要的公式有以下幾個(gè)： </p><p>　　粗骨料體積計(jì)算公式：Vg= 1000/[〔Kg+1〕·Pg +1

15、]mg= Vg·γg </p><p>　　細(xì)骨料體積的計(jì)算公式：Vs=〔1000- Vg〕/[〔Ks+1〕·Ps+1]ms= Vs·rs </p><p>　　式中：rs為細(xì)骨料表觀密度漿體體積；γg為粗骨料表觀密度，單位為kg/m3 ； Ps—細(xì)骨料堆積空隙率，Pg—粗骨料堆積空隙率，無(wú)量綱； </p><p>　　然后我們還可以計(jì)

16、算出用水、各種膠凝材料、外加劑的用量等。計(jì)算公式如下： </p><p>　?。?）mW/rW+mB/rB+ε=Ve </p><p>　　式中：rB=rc·rf·rk/[（1-a-b）·rf·rk+a·rc·rk+b·rc·rf] </p><p>　　mW為用水量，rW為水密度；mB

17、為膠凝材料總量，rB為膠凝材料密度，rc為水泥密度，rf為粉煤灰密度，rk為?；郀t礦渣粉密度，a為粉煤灰比例，b為?；郀t礦渣粉比例，ε為空氣體積，取15L。 </p><p>　　同理我們還可以得到各種膠凝材料、外加劑的用量的計(jì)算公式如下（2）mc=（1-a-b）mBmf=amBmk=bmB；（3）μ=[〔mw0-mw〕/ mw0]·100%，再根據(jù)公式ma=δ·mB計(jì)算出外加劑的量。。

18、</p><p>　　計(jì)算完成之后，并不是說(shuō)我們就可以立即投入生產(chǎn)了，我們還應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行試配，看看得到的混凝土是否能夠達(dá)到我們理想的標(biāo)準(zhǔn)，理想的話便可以進(jìn)行生產(chǎn)推廣，否則需要進(jìn)一步的計(jì)算實(shí)驗(yàn)。 </p><p><b>　　結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　綜上所述，在進(jìn)行混凝土配合比的計(jì)算中存在著諸多的方法供我們選擇，這些方法都有各自

19、的優(yōu)缺點(diǎn)，至于在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中采用何種方法來(lái)進(jìn)行配合比的計(jì)算則需要我們根據(jù)具體工程需要混凝土的不同性能來(lái)進(jìn)行不同的選擇和計(jì)算。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]王繼宗.混凝土配合比設(shè)計(jì)方法的研究進(jìn)展[J].河北建筑科技學(xué)院學(xué)報(bào),2003 </p><p>　　[2]閆康.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在現(xiàn)代混凝