基于混凝土性能要求的混凝土配合比分析

基于混凝土性能要求的混凝土配合比分析

扈学良

身份证号： 37132619860727 **** 山东临沂 276000

摘要：本文对混凝土配比进行实验，涉及了原材料的种类和质量，经过实验得出在相同的条件下，两组配合比性能方面的结论，特别是力学性能方面的结论。

关键词：混凝土;性能要求;抗压强度;

在普通混凝土中，水泥石和界面强度要小于粗集料的强度，当普通混凝土受力时，集料的强度对混凝土影响不大。但是道路桥梁混凝土则恰好相反，当其为高强混凝土时，对水泥石和界面强度提出了高的要求，所以在受力时，集料受到破坏的概率就有所增加，因此对于这种高强混凝土，对于粗集料的物理性质的研究较为重要，只有掌握这方面的力学性质和规律，才能配置出符合施工要求的高强混凝土。

1 建筑工程中混凝土概述

混凝土作为一种建筑材料，从宏观力学性能角度来看，混凝土内部的结构和组成成分决定了其质量的好坏。现阶段，混凝土制品的生产是由专业厂家来完成，其过程首先是混凝土的成形，经过离心脱水、密实两步骤后，然后进行定型，主要是通过高压蒸汽养护，最后的产品应用到建筑工程中。现举例说明，如预应力混凝土管桩，其是一种细长的混凝土预制件，形状为空心圆筒形，其管桩标准一般有四类，长度分5m、7m、9m、10m不等，直径为400mm，壁厚为70mm，连接时常采用焊接方式。桩间距设计标准为280cm，桩顶的桩帽为正方形，桩帽要现浇，边长为100cm，压桩的设计要求，桩顶标高距离地表25cm，这些设计满足建筑工程施工需要。对已有材料的分析，在工程中，混凝土的强度受三方面强度的影响，既水泥、粗集料和水泥界面。当选用高强混凝土时，对临界强度要求较高，并且集料强度在力的作用下受到破坏的概率不断上升，因此要研究粗集料的物理性能，提高其在建筑工程中应用。

2 混凝土配比原材料种类

2.1 水泥

混凝土的组成成分中，水泥是最好的胶凝材料。在不同的工程中，对混凝土的要求也不同，主要是物理和化学指标的不同，以此要以施工项目的需要，选择与之匹配的水泥型号。为了保证混凝土的质量需要不断优化施工材料，对于水泥的选择，要以耐久性、强度为标准，尤其强度要大于32.5MPa，在使用前，需要对水泥进行强度检验，混用时，只能使用相同厂家生产的水泥。如某路段施工治理项目，对水泥质量就有特别的要求，项目施工进程中，需要对水泥原材料进行测定，要求水泥的质量要满足P·O42.5。

2.2 骨料

常规下的混凝土骨料有粗和细之分，从耐久性方面看，好的粗骨料的粒径应15mm，其大小决定着混凝土的强度。从质地方面看，要选择坚硬、洁净的细骨料，这种骨料的细度模数要超过2.5。骨料作为混凝土的一部分，其质量影响着混凝土的质量。在现阶段的混凝土制作中，粗骨料作为主要组成有两种形态，既碎石和卵石，碎石和卵石最大的不同，前者是加工的产物，后者是天然的卵砾石。

2.3 外加剂

外加剂可以提高混凝土的使用性能，其常被添加在混凝土拌和期，在添加时，要根据工程项目选择不同的外加剂，同时需要注意其掺量的大小。喷射过程中，适当调整其用量可以控制回弹量和粉尘，相反，会对建筑施工质量造成影响，此外，在进行施工时还要注意外加剂的保质期限，如果过了期限要按照相关规定进行处理。

2.4 速凝剂

速凝剂会缩短混凝土的配比时间，在实际施工中，要考虑速凝剂对人体的危害，使用速凝剂时，要选择影响小并能满足施工的需要。一般的速凝剂要满足，初凝和终凝时间要分别小于5min和10min，用量应该保持在水泥剂量的5%，存储时要注意，不能让速凝剂受潮。

3 基于混凝土性能要求的混凝土配合比实验研究

本实验的研究方法为对比法，设置了一组参照组和两组原材料一样的对照组，其中对照组采用的胶凝材料分别为石粉、石粉与棉纤维混合，并且对这两种混合不同的材料进行对比实验。根据GB/T50081-2002的规定，进行以下混凝土方面的实验，如抗压和弯曲强度、水胶和掺合料试验。在试验过程中，在完善各种注意事项的基础上，完成混凝土相关实验，既其性能要求方面的配合比实验。

3.1 抗压试验

在一定作用力下，石粉混凝土受到挤压内部被破坏外壁脱落；在相同力的作用下，石粉与棉纤维混凝土的外壁较完整没有发生脱落现象，并且其破坏程度小于普通混凝土。分析得知，当棉纤维受到压力时，压力对其完整性破坏的较小，这样就保证了混凝土的质量。实验结果显示，常规混凝土和掺入棉纤维的混凝土抗压强度分别为47.5MPa和56.9MPa，由此得出结论，增强混凝土抗压强度的有效途径是在其内部掺入棉纤维。

3.2 弯曲试验

对掺入不同成分的两组混凝土继续施加作用力，在实验中，一组混凝土掺入石粉，另一组混凝土掺入石粉与棉纤维混合物，当两组的应变计停止计数时，既两组混凝土分别处于裂缝状态，根据两组不同计数结果绘制应变曲线。分析应变曲线发现，当受力荷载为25%左右，石粉混凝土和石粉-棉纤维混凝土应变值分别为0.005%和0.003%，可以看到，石粉-棉纤维混凝土的应变值变小。

3.3 水胶比试验

通过对两组混凝土样本分析，特别是对其不同水胶比的力学方面，可以发现，当水胶比在0.25左右，混凝土的强度最适合施工需要。当水胶比出现变化时，无论是增大还是减小，其抗拉能力都会受到影响出现波动，但时间的变化会影响到混凝土强度的恢复，这些变化符合强度规律变化。

3.4 掺合料试验

当不同的掺合料掺入两组混凝土中，对其样本的力学性能进行分析，可以看出，当掺合料的配比为20%时，石粉混凝土强度符合施工标准，而掺合料的配比为10%时，棉纤维混凝土强度符合建筑施工标准，此时石粉水胶比为0.25，棉纤维水胶比为0.33。

3.5 试验注意事项

对混凝土配合比进行试验是为了满足工程需要和降低生产成本，由此来找到符合以上要求的混凝土，所以在实验时要注意以下内容。

其一，在试验前要做好准备工作。如确定相关参数，特别是水泥的品种、骨料的粒径等，掌握施工流程、采购材料和清楚供应能力。

其二，混凝土的强度要精确。计算配合比时，要按照国家的相关规定进行，保证混凝土强度的准确性；

最后，对配合比的调整要有科学性。在施工时为了方便施工，工人为了得到坍落度常会用很多水，这样水的实际用量超过理论值，水量的增加降低砼强度。为避免这类情况的出现，在实验阶段，在符合设计要求下，可以设置几组不一样的配合比，通过分析后择优选用，选用要满足两方面需要，既经济和质量需要，施工部位不同配合比也不同。

结论

由此可知，本文根据计算进行对比，比较两者在抗压强度的差别，掺入比未掺入纤维的混凝土强度增加了4.3%；当两者水胶比分别达到0.25和0.33时，自身强度达到最大；从耐久性方面，制造完成的混凝土需要间隔56d才能用于施工；另外，对试验材料成分分析得出，当混凝土中的水泥、砂、石比例达到2∶4∶5时，这种配合比最佳。

参考文献：

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