谈诸多关系因素对混凝土配合比的影响

【摘要】分析水泥强度、骨料、单位用水量、砂率等因素及其内部关系对混凝土强度的影响，在配合比设计中，相关参数的选择。

【关键词】混凝土;水灰比;骨料;砂率

混凝土是当代最主要的建筑施工材料之一。它是由胶凝材料，颗粒状集料（也称为骨料），水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。

０．概述

在配制混凝土时，诸元素之间的增减、比例关系，对混凝土各种性能的影响，存在着一定的内在规律性。在混凝土被广泛使用及发展的同时，有必要对诸多影响配合比的因素进行探讨。

1.主要影响因素

1.1水泥强度

水泥是混凝土的胶结材料，是混凝土中的活性组成部分。当混凝土配合比不变的情况下，混凝土强度与水泥强度成正比。因水泥生产厂不同及同厂但不同时期，导致ke值也有所不同，ke值直接关系到水灰比的大小及水泥用量。因此，要根据实际情况客观选取。

1.2用水量

单位用水量确定，即使水泥用量每立方米增减50~100kg，拌合物的坍落度大体上保持不变。

1.3骨料

占混凝土体积的80%左右，直接影响混凝土的各项功能。在配合比设计时，现场用的骨料均有一定含水率，需将设计配合比调整为施工用配合比。

1.4砂率

砂率是混凝土配合比的一个重要参数，它是指拌合物中砂的质量占砂和石总质量的百分率。对拌合物工作性影响较大，同时影响混凝土的强度。配合比中砂率的选择受石子的品种、规格、砂子的粗细、水灰比的大小和坍落度的影响。

2.内在关系的影响

2.1骨灰比关系

骨灰比：混凝土中骨料体积与水泥浆体积之比。当混凝土水灰比一定时，骨灰比越大，混凝土工作性越差，但当骨灰比小于2时，基本不影响混凝土的工作性。骨灰比对35MPa以上的混凝土强度影响较大。在相同水灰比和坍落度下，混凝土强度随骨灰比的增大而提高，因为骨料增多后表面积增大，吸水量也增加，从而降低了有效水灰比，使混凝土强度提高。另外水泥砂浆相对含量减少，致使混凝土内总孔隙率体积减少，也有利于混凝土强度的提高。现在的混凝土骨灰比躲在7：1~3.5：1之间。由于混凝土主要是由浆体将散落的砂石粘结在一起，浆体的多少及稀稠对混凝土拌合物及后期性能有密切关系，亦称浆骨比。浆骨比的关键在于浆体量的多少，配制某等级的混凝土，选定水泥后，确定水灰比及单位用水量，即可得出浆体量。

2.2砂浆与粗集料之间的关系

粗集料包括岩石天然风化而成的卵石（砾石）及人工轧制的碎石。配制混凝土时，砂浆在填满粗集料的空隙后，存在一定的富余量，有利于混凝土的流动性。砂浆体积与粗集料空隙体积之比称为富余系数。砂浆富余系数越大，混凝土坍落度越大，流动性越好。

2.3砂率与粗集料的关系

砂率是水灰比的函数。水灰比越小，混凝土强度越高；水泥用量越多，浆体量越多；配置数量大体相同的砂浆所用的沙量就少。如何正确选定工程所用混凝土的最适合砂率，则与砂石的粒径、级配有关。

2.4粗集料物性与配合比的关系

粗集料物性，表现为密度、空隙率、级配、坚固性等。在设计混凝土配合比时，通过选定水泥、掺合料、水胶比、加水量等，得出浆体量。而后测试石子空隙率，选定单方石子用量和相应的砂率，混凝土配合比就基本成形了。粗集料中砂是混凝土的重要组成，其级配空隙率、细度不可忽视。但在混凝土配合比中，砂与浆体的关系和粗集料与砂浆的关系却有着根本的不同。由于天然砂的级配都比较好，浆体填充砂空隙后，富余量较多。而优质混凝土要求浆体既能充分包裹住砂，又不希望存在没有细集料做支撑的多余浆体（砂的特点：细度细、大于表面体积），因此对于一定量的浆体，砂粒细时，需要减少砂的用量，浆体才可裹住砂；砂粒粗时，需增加砂率，砂粒才能充分占有浆体，避免出现没有砂支撑的多余浆体。配置时要反复多次的试验才可以。

2.5配制混凝土大体规律

求出砂率，基本复合细度模数为2.5的中砂。砂子细度模数每减少0.1，在配制时宜减少1%的砂率，以利于浆体充分包裹住砂。反之砂细度模数每增加0.1，砂率宜增加1%，以避免出现没有细集料支撑的浆体。例如：某工程混凝土设计的浆体量为330l，粗集料的空隙率为40%，要配置坍落度为180mm的大流动性混凝土，采用石子每立方米为1150/千克，石子实体积为1150/2.7=426l，则砂浆体积为1000-426=5741。砂浆含气121，砂浆体积则是574-12-330=2321，重量为232×2.65=615kg/m3。此时的砂率为615/（1150+615）×100%=34.8%。所用砂的细度模数为2.7，这样就需要将砂率提高到37%，砂用量应改变成1770×37%=655 kg/m3，石量调为1115 kg/m3。

3.结语

针对工程特点进行分析，合理选择和使用材料，并按规定取样，妥善存放材料，遵循配制混凝土的原则，得出优质的混凝土运用于施工中。　[科]

【参考文献】

［１］辽宁建材.2002,(4).

［２］张林峰.建筑施工技术[M].北京:高等教育出版社，2002.