混凝土原材料的配合比優(yōu)化探討

馬聰 孟芳芳

摘要：我國相關(guān)部門完善了建筑施工操作規(guī)范，對技術(shù)和材料都有了新的要求，要求注重工程建設(shè)所需用的混凝土的原材料的配合比，并且在這個過程中，要充分考慮到各種與工程建設(shè)相關(guān)的因素，以各種先進(jìn)技術(shù)作為支持和依托，制定出可以制作出混凝土原材料的完美的配合比的設(shè)計，使思路更加清晰明確，通過對原材料的配合比的試驗從而找到最優(yōu)比例設(shè)置，從而使調(diào)制出來的混凝土的性能更加高，具有耐久性強(qiáng)的特點，保證工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：混凝土;原材料;配合比

引言：

如今，我國的工程建設(shè)過程中，由于建筑施工對混凝土的強(qiáng)度和性能要求比較高，因此需要將更多的技術(shù)和精力投入到混凝土原材料的配合比中。它會對工程建設(shè)中的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，如果配合比不是適合的比例，非常容易產(chǎn)生建筑的質(zhì)量問題，會對建筑施工以及建筑使用造成一定的危險。在一定程度上也決定了建筑使用壽命的長短，質(zhì)量好的建筑使用時間就會長，質(zhì)量差的建筑使用時間短，需要進(jìn)行重新翻修，對經(jīng)費、人力以及物力都是一種不必要的消耗。因此為了使建筑的質(zhì)量得到保證，就要求對混凝土原材料的配合比有足夠的重視，在研究的過程中，要不斷優(yōu)化思路和設(shè)計方案，要考慮到施工的可行性以及科學(xué)可持續(xù)使用。因此，混凝土原材料的配合比的優(yōu)化是目前工程建設(shè)過程中最基礎(chǔ)、最重要也是最迫切需要解決的問題。

一、混凝土所需的原材料

制作混凝土所需的原材料中不可或缺的是水泥。但是由于水泥的種類比較多，應(yīng)該根據(jù)不同使用環(huán)境使用不同種類的水泥。另外不可缺少的一個原材料就是粗骨料。在選擇粗骨料時要注重粗骨料的級配是合理的，不會出現(xiàn)空隙大的情況，不利于施工的順利進(jìn)行。還要注意對石子的粒徑進(jìn)行控制，如果控制在一定的范圍內(nèi)，會對混凝土的結(jié)構(gòu)有很大的作用，穩(wěn)定混凝土的性能。粗骨料中的含泥量要符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。除了粗骨料還非常需要細(xì)骨料。與粗骨料一致的是細(xì)骨料中的含泥量也要參照相關(guān)規(guī)定。另外在選擇細(xì)骨料時，砂率是值得參考的一個項標(biāo)準(zhǔn)。如果細(xì)骨料中砂率偏小，混凝土的性能就會比較差，砂率偏大，也會影響混凝土的保水性。因此砂率的一定要選擇最優(yōu)的才可以制成優(yōu)良的混凝土。混凝土的制作也離不開摻合料，比如在混凝土中摻入一些粉煤灰不僅可以在一定程度上會使混凝土的耐久性有所提高，還會使混凝土的強(qiáng)度增強(qiáng)，這些都是作為建筑使用的混凝土所需要的特質(zhì)。除了這些原材料外，還需要在混凝土中添加外加劑，雖然外加劑的劑量不需要很多，但是對混凝土的性能還是有很大的影響，因此也不能被忽視。在進(jìn)行外加劑的選擇時，最好的選擇時高效減水劑，在使用減水劑時，一定要參照標(biāo)準(zhǔn)的最適宜的劑量，使劑量和混凝土中的拌合物的流動性處于一個平緩的階段。因此混凝土的原材料主要是水泥、粗骨料、細(xì)骨料、摻合料以及外加劑，在進(jìn)行選擇時的標(biāo)準(zhǔn)和劑量一定參考具有權(quán)威性的適用標(biāo)準(zhǔn)和劑量[1]。

二、配合比的優(yōu)化設(shè)計

混凝土是建筑的基礎(chǔ)材料，為了保證工程的高質(zhì)量，無論是強(qiáng)度還是耐久性都具有高標(biāo)準(zhǔn)，可以保障結(jié)構(gòu)使用的舒適性和安全性，并且遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，避免原材料的浪費，因此工程建設(shè)所需的混凝土的配合比的確定就顯得尤為重要，工作人員針對這樣的要求和標(biāo)準(zhǔn)，需要在配合比設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)都做到清晰明了，設(shè)計需要不斷地進(jìn)行優(yōu)化，并且在實施過程中遵循程序化。

三、優(yōu)化目標(biāo)配合比

目標(biāo)配合比的設(shè)計是混凝土原材料配合比設(shè)計的一個開始階段，它是所有設(shè)計的基礎(chǔ)。在目標(biāo)配合比設(shè)計的過程中一定要對施工相關(guān)文件的內(nèi)容有一定的了解，在選擇材料時要參照施工要求，選擇適合的材料，在計算材料級配比時，要根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容，結(jié)合以往的經(jīng)驗確定一個最佳的材料的含量范圍，設(shè)計出多組不同配合比的方案，并準(zhǔn)備好相應(yīng)的材料進(jìn)行試驗，試驗中不可缺少的步驟就是對穩(wěn)定性的檢驗，一方面要進(jìn)行水穩(wěn)定性檢驗，另一方面要進(jìn)行高溫穩(wěn)定性檢驗，最后得出的結(jié)果要使其處于級配范圍的中心值，如果結(jié)果不能符合文件中的要求，就需要重新選擇材料，選擇不同的配合比，直到最終得到的結(jié)果符合工程建設(shè)的要求。礦料孔隙率是衡量混凝土質(zhì)量狀況的一項指標(biāo)。在目標(biāo)配合比設(shè)計的過程中，不能忽視這個指標(biāo)，這個指標(biāo)在一定程度上決定了混凝土的穩(wěn)定性。如果出現(xiàn)空隙率較低，穩(wěn)定度也不高的情況時，可以采取的措施是適當(dāng)?shù)脑黾右恍┐止橇希瑴p少細(xì)骨料或者采取一些增加空隙率的方法，如果還是不可取的話，可以選擇更換骨料。如果出現(xiàn)空隙率高的情況，可以采取調(diào)整材料的級配的方式，經(jīng)過不斷的試驗和調(diào)整，直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。但是如果出現(xiàn)空隙率滿足條件，但是穩(wěn)定度較低的情況時，說明了原材料的質(zhì)量不太好，導(dǎo)致混凝土的抗壓強(qiáng)度不足，此時就需要考慮更換原材料，重新進(jìn)行試驗[2]。

四、優(yōu)化生產(chǎn)配合比

在進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計時，要結(jié)合從試驗中得出的目標(biāo)配合比，還要以實際的的施工狀況為依據(jù)，從而進(jìn)行混凝土的試拌和施工設(shè)備進(jìn)行的配合比設(shè)計。要根據(jù)工程建設(shè)的要求，以及由于不同建筑的結(jié)構(gòu)也會有所不同，因此要根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)狀況，在施工過程中選擇相應(yīng)振動篩，在選擇振動篩時，要注重顆粒通過振動篩的最大孔徑的通過量，能否在級配要求的范圍之內(nèi)，而且要保證振動篩的孔徑與試驗時的孔徑大小相一致。在試驗過程中，當(dāng)配合比的數(shù)值與規(guī)范所要求的范圍達(dá)到中間值時，就以這個數(shù)值進(jìn)行拌和，接著進(jìn)行馬歇爾試驗，還是按照目標(biāo)配合比時所使用的試驗方法來確定用油的比例，從而得出的結(jié)果就是生產(chǎn)配合比。另外在施工過程中，要注重倉庫中各種原材料數(shù)量的充足性和平衡性，如果某種材料明顯不足時，會導(dǎo)致無法制作出符合工程建設(shè)要求的混凝土，從而使施工的效率降低，影響工程建設(shè)的進(jìn)程[3]。

五、驗證生產(chǎn)配合比

生產(chǎn)配合比達(dá)到理想效果后，不要立即將其投入施工，而是要對其進(jìn)行驗證，要驗證施工的實際效果和預(yù)期的效果進(jìn)行對比驗證，也就是說從效果的角度來評估混凝土原材料配合比的設(shè)計。與此同時，也是對施工的操作方案和進(jìn)度進(jìn)程的驗證，對施工過程中的混凝土的運輸，混凝土的碾壓等過程的檢驗，觀察可行性，使之相互協(xié)調(diào)。另外，在監(jiān)督施工過程中，要求實時對設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，每個環(huán)節(jié)都要有數(shù)據(jù)作為分析和檢驗的基礎(chǔ)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)，如果出現(xiàn)什么差錯，可以及時進(jìn)行調(diào)整和設(shè)計方案的優(yōu)化，盡可能地使施工過程遵循設(shè)計方案，這樣可以清晰地排查出是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了失誤導(dǎo)致的。這樣有利于施工單位的順利施工，加快工程建設(shè)的進(jìn)程[4]。

六、結(jié)束語

在工程建設(shè)過程中，混凝土的制作是初始階段，然而在混凝土的制作的基礎(chǔ)是要求混凝土原材料的配合比的是處于最優(yōu)的比例狀態(tài)。只有這樣才可以保障混凝土的性能從而保障工程的質(zhì)量，要及時地與施工單位進(jìn)行溝通，不斷地對配合比進(jìn)行調(diào)整，只有確定其處于符合要求的情況時，才可以投入使用。筆者通過對混凝土所需的原材料進(jìn)行了簡單的介紹，從設(shè)計目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比設(shè)計、驗證生產(chǎn)配合比三個方面出發(fā)，為原材料配合比的優(yōu)化提出了一些策略，希望可以幫助優(yōu)化混凝土的配合比，從而提高工程建設(shè)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] ?陳莘，聶浩，潘尚昆，等.透水混凝土路面基層的配合比優(yōu)化及性能試驗[J].混凝土，2019（6）：144-146.

[2] ?單體慶，李秋義，郭遠(yuǎn)新，等.基于地鐵工程的大體積混凝土配合比優(yōu)化[J].混凝土，2019，351（01）：151-154.

[3] ?昌孝云，白杰，張樹理，等.貴州部分地區(qū)C30機(jī)制砂混凝土配合比優(yōu)化研究[J].施工技術(shù)，2019（S1）.

[4] ?黃國陽，許浩鋒，黃樊峰，等.水泥基透水混凝土的配合比優(yōu)化設(shè)計研究[J].寧波大學(xué)學(xué)報（理工版），2019（5）.

（作者單位：沈陽愛的展覽藝術(shù)工程有限公司）