港口航道工程混凝土配合比设计分析

摘 要：社会经济以及科学技术快速发展，全球一体化趋势逐渐加强，国际间的贸易往来逐渐加强，港口航道建设有了好的环境氛围，其规模也逐渐扩大。港口航道的强化要求港口航道有着较高的质量，需要在工程施工过程注意不同环节的施工，使得工程的整体得到提升。港口航道工程施工中，混凝土配合比是极为重要的内容，其具有很强的强度以及耐久性，经济性也比较好，能够提高港口航道工程施工的整体质量。因此需要对港口航道施工混凝土配合比提高重视，保证设计的科学性和有效性，提高整个工程的质量和安全性。

关键词：港口航道工程；混凝土；配合比设计

港口是十分重要的交通运输枢纽，将水运与陆运有效结合，保证船舶停运以及进出的安全。航道是港湾等水域中保证船舶安全航行的重要通道。现如今我国的港口和航道建设不断扩大，港口码头的专业化水平逐步提升，呈现出大型化的特点。港口航道建设的推进，使其质量要求也不断提高，需要从设计环节开始提高重视，科学的设计混凝土配合比，提高混凝土的强度、耐久性，保证港口航道施工的质量以及经济效益的顺利实现。

1 港口航道工程施工的混凝土材料

混凝土的配合比其实就是在试配过程中使用实际的材料，配制出的混凝土拌合物需要满足一定的施工条件，有较强的和易性，凝结速度也比较好。使得制作出的混凝土能够满足质量需要。配比设计需要合理，使用满足要求的水泥、石、砂等，保证材料达到要求，混凝土配合比更加科学合理，达到设计验收的标准。如果使用的材料不够合理，存在质量问题，配合比就会出现误差，使得混凝土的结构承载力受到影响，导致混凝土结构出现裂缝，影响工程建设的质量和安全性。

1.1 选择水泥

在对混凝土配合时，可以使用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥等，[1]也可以使用其他水泥，但是需要保证水泥石满足国家质量标准和要求的。普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥在配置时需要满足抗冻的需要，对于不受冻地区海水环境的浪溅区，需要使用矿渣硅酸盐水泥。在港口航道工程施工中，不可以使用火山灰质硅酸盐水泥。

1.2 选择粗骨料

混凝土的强度会在一定程度上受到粗骨料的形状、大小、强度等方面的影响，需要使用比较坚硬的花岗岩、石灰石等碎石，需要保证最大的粒径不能多于2cm。骨料的粒径越大，混凝土强度会减小。主要是因为骨料的强度随着尺寸的增大而降低，这是不均质材料共同的特点，小骨料的表面系数大，其与水泥将的粘结面积就会增大。

1.3 选择细骨料

在挑选细骨料时，需要使用质地比较坚硬的，级配好的中砂，需要将细度模数控制在4.2-2.8之间，总而使混凝土流动性满足需要。要避免混凝土的离析，迎适当的增加0.3mm以下的细骨料。[2]一般而言，要优先挑选中砂，若使用细砂，细度模数要大于2。细度模数大，水泥、水的用量都能蚣跎伲并且能够使得水化热减小，实现混凝土的收缩。

1.4 使用外加剂

使用外加剂时应满足工程建设的实际需要，使用引气剂、泵送剂等改善混凝土拌合物的物流变性能。使用带有硬化性能的外加剂，使得混凝土的凝结时间得到调节，硬化性能的外加剂可以是缓凝剂、速凝剂等。使用膨胀剂、防水剂等使得混凝土的性能得以改善。

1.5 掺合料的选择

在选择掺合料时，应使用细掺料，并在其中加入一定数量的粉煤灰、硅粉等，使得混凝土的性能满足需要。硅粉中的颗粒比较细，能够很好地填充物质，保证混凝土孔结构的致密性，提高混凝土的强度，保持好的耐久性。

2 混凝土配合比设计

设计配合比时需要从混凝土的强度、耐久性等方面进行考虑，混凝土的配合比需要满足设计强度等级，耐久性达到质量标准，使其更加经济合理。

2.1 配置混凝土的强度

混凝土施工配制强度=混凝土的设计强度±1.645σ。如果混凝土强度的等级是C20或C25，强度标准差小于2.5MPa，[3]计算配置强度使用的混凝土立方体抗压强度标准差是2.5MPa。若混凝土强度等级超过C30，其计算强度标准差不能多于3.0MPa，计算配制强度使用的混凝土立方体抗压强度标准差是3.0MPa。

2.2 水灰比

选择水灰比时需要注意混凝土强度和耐久性等需要。混凝土的适配强度=水泥强度×（灰水比-0.52）。从该公式可知，混凝土的强度与水泥强度之间是呈正比关系的，与水灰比是呈反比的。因此在明确水灰比时，注意到水灰比与混凝土的强度和水泥的强度之间是有关系的，与坍落度之间并没有关系。求水灰比时，需要在水灰比与强度之间建立关系，依据坍落度使用施工材料，拌制混凝土拌合物，并绘制强度与水灰比之间的曲线。

2.3 混凝土砂率

粗集料和水泥用量相混合的材料，需要有自己最为合适的含砂率，在满足和易性的同时，加入最少的水，选择混凝土砂率时也需要依据单位实际需要确定。条件一致的情况下，要拌制混凝土拌合物明确坍落度，最佳砂率是坍落度最大时的拌和使用砂率。

2.4 明确水泥使用的数量

依据水灰比和最佳砂率，将不同水泥使用量的混凝土进行拌和，对其坍落度进行测量，绘制出坍落度和水泥使用量之间的曲线，依据曲线明确水泥使用的数量。如果混凝土有耐久性需要，在不加入减水剂的情况下，[4]明确水泥使用的数量，对于耐久性的大体积混凝土，要结合混凝土的耐久性以及减少水泥水化热明确水泥用量。

2.5 砂石的使用数量

在计算混凝土中砂石的使用数量，需要使用体积法进行计算。

2.6 配合比的确定

结合使用材料的情况，坍落度等初步确定配合比，并对配合比进行复核。混凝土配合比的确定一般有三个环节，也就是最初的计算确定，调整试拌，然后最终确定配合比。通过这些环节，使得混凝土各组分的配合比达到最佳的效果。

混凝土配合比的确定对于混凝土质量的控制起到极为重要的作用，港口航道工程建设中，配合比的设计与确定是极为重要的，需要依据工程建设的实际情况、施工工艺、要求以及环境等明确混凝土的施工技术性能，依据不同的材料，使用比例等明确混凝土施工的技术性能。

3 结束语

我国的经济发展离不开港口航道工程的建设，这是水运事业发展的重要枢纽与工具，因此需要提高对港口航道施工的质量。港口航道施工中，混凝土是极为重要的材料，港口航道施工的环境比较特殊，很多结构是位于地下的，混凝土结构会受到侵蚀以及各种应力的作用，使得使用性能受到影响。因此必须要提高混凝土的质量，做好混凝土配合比的设计，保证混凝土材料的整体质量，为港口航道施工奠定坚实的基础，使得港口航道施工顺利、安全推进，更好的为水运事业的推进提供保证。

参考文献

[1]郭金泉.对港口与航道工程混凝土配合比设计和施工的探析[J].中国水运（下半月），2013，04：242-243.

[2]梁军，李银.关于港口、航道工程混凝土配合比设计的研究[J].中国水运（下半月），2014，04：317-318.

[3]杨利，徐杨.港口、航道工程混凝土配合比设计研究分析[J].城市道桥与防洪，2014，06：316-318+26.

[4]裴昱.对港口与航道工程混凝土配合比设计和施工的探析[J].黑龙江科技信息，2016，14：248.