1、現(xiàn)代混凝土配合比設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)現(xiàn)代混凝土配合比設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)我國(guó)混凝土的現(xiàn)狀我國(guó)混凝土的現(xiàn)狀■強(qiáng)度水平提高■強(qiáng)度水平提高■嚴(yán)酷環(huán)境中工程增多，耐久性要求突出■嚴(yán)酷環(huán)境中工程增多，耐久性要求突出■水泥和混凝土的關(guān)系變化■水泥和混凝土的關(guān)系變化■流變性能要求提高■流變性能要求提高■現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)力素質(zhì)、管理水平與質(zhì)量要求的矛盾■現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)力素質(zhì)、管理水平與質(zhì)量要求的矛盾傳統(tǒng)觀念形成的理由傳統(tǒng)觀念形成的理由例如，許多規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)限定混凝土中粉煤灰的摻量應(yīng)在

2、例如，許多規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)限定混凝土中粉煤灰的摻量應(yīng)在25%以下，尤其是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)以下，尤其是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的摻量。這是因?yàn)檫^(guò)去我們的混凝土中沒(méi)有摻用減水劑，混凝土的水灰比較大（一般件中的摻量。這是因?yàn)檫^(guò)去我們的混凝土中沒(méi)有摻用減水劑，混凝土的水灰比較大（一般都高于都高于0.5）。在這種情況下?lián)饺敕勖夯遥瑴p少水泥的用量，就會(huì)使混凝土的凝結(jié)時(shí)間明顯。在這種情況下?lián)饺敕勖夯?，減少水泥的用量，就會(huì)使混凝土的凝結(jié)時(shí)間明顯延緩、硬化速率減慢，表

3、現(xiàn)為早期強(qiáng)度低、混凝土滲透性增大。延緩、硬化速率減慢，表現(xiàn)為早期強(qiáng)度低、混凝土滲透性增大。高水灰比的水泥漿體里，水泥顆粒懸浮于水分中，水化環(huán)境良好，可以迅速地生成表高水灰比的水泥漿體里，水泥顆粒懸浮于水分中，水化環(huán)境良好，可以迅速地生成表面積增大面積增大1000倍的硅酸鹽水化物等，有良好地填充漿體內(nèi)空隙的能力。雖然從顆粒形狀來(lái)倍的硅酸鹽水化物等，有良好地填充漿體內(nèi)空隙的能力。雖然從顆粒形狀來(lái)說(shuō)，粉煤灰易于堆積密實(shí)，但是它水化緩慢，生成的

4、凝膠量少，難以填充顆粒周圍的空說(shuō)，粉煤灰易于堆積密實(shí)，但是它水化緩慢，生成的凝膠量少，難以填充顆粒周圍的空隙，所以摻粉煤灰水泥漿體的強(qiáng)度和其他性能總是隨其摻量增大（水泥用量減少）呈下降隙，所以摻粉煤灰水泥漿體的強(qiáng)度和其他性能總是隨其摻量增大（水泥用量減少）呈下降趨勢(shì)（在早齡期尤為顯著）趨勢(shì)（在早齡期尤為顯著）。為什么粉煤灰摻量如此之大的混凝土各項(xiàng)性能會(huì)很優(yōu)異呢？為什么粉煤灰摻量如此之大的混凝土各項(xiàng)性能會(huì)很優(yōu)異呢？但是現(xiàn)今高效減水劑的應(yīng)用

5、已經(jīng)很普遍，混凝土所用水灰比，尤其是摻有礦物摻合料但是現(xiàn)今高效減水劑的應(yīng)用已經(jīng)很普遍，混凝土所用水灰比，尤其是摻有礦物摻合料混凝土的水膠比很容易降至混凝土的水膠比很容易降至0.5以下，同時(shí)現(xiàn)今的水泥活性則遠(yuǎn)高于二十世紀(jì)八十年代以以下，同時(shí)現(xiàn)今的水泥活性則遠(yuǎn)高于二十世紀(jì)八十年代以前的水泥（因?yàn)樵鐝?qiáng)礦物前的水泥（因?yàn)樵鐝?qiáng)礦物C3S(硅酸三鈣）含量顯著提高、粉磨細(xì)度加大）硅酸三鈣）含量顯著提高、粉磨細(xì)度加大），因此摻加礦物因此摻加礦物摻合料的

6、混凝土，即使是摻量很大的混凝土，與過(guò)去混凝土相比，其早期強(qiáng)度的發(fā)展速率摻合料的混凝土，即使是摻量很大的混凝土，與過(guò)去混凝土相比，其早期強(qiáng)度的發(fā)展速率也大大加快了。也大大加快了。在低水膠比（如在低水膠比（如0.3左右）的水泥漿體里情況就大不一樣了。不摻粉煤灰時(shí)，高活性的左右）的水泥漿體里情況就大不一樣了。不摻粉煤灰時(shí)，高活性的水泥因水化環(huán)境較差，即缺水而不能充分水化，所以隨水灰比下降，未水化水泥的內(nèi)芯增水泥因水化環(huán)境較差，即缺水而不能充分

7、水化，所以隨水灰比下降，未水化水泥的內(nèi)芯增大，生成產(chǎn)物量下降；但由于顆粒間的距離減小，要填充的空隙同時(shí)減小，因此混凝土強(qiáng)大，生成產(chǎn)物量下降；但由于顆粒間的距離減小，要填充的空隙同時(shí)減小，因此混凝土強(qiáng)度發(fā)展迅速。度發(fā)展迅速。這種情況下用粉煤灰代替部分水泥，在低水膠比條件下，水泥的水化條件相對(duì)改善，這種情況下用粉煤灰代替部分水泥，在低水膠比條件下，水泥的水化條件相對(duì)改善，因?yàn)榉勖夯宜徛够炷恋摹八冶取痹龃?，水泥的水化程度因而提高?/p>

8、這種作用因?yàn)榉勖夯宜徛?，使混凝土的“水灰比”增大，水泥的水化程度因而提高，這種作用機(jī)理隨著粉煤灰的摻量增大愈加明顯（摻量為機(jī)理隨著粉煤灰的摻量增大愈加明顯（摻量為58%:左右，初期水灰比則約左右，初期水灰比則約0.65）。水泥水。水泥水化程度的改善，則有利于粉煤灰作用的發(fā)揮，然而與此同時(shí)，化程度的改善，則有利于粉煤灰作用的發(fā)揮，然而與此同時(shí)，需要粉煤灰水化產(chǎn)物填充的需要粉煤灰水化產(chǎn)物填充的空隙已經(jīng)大大減小，所以其水化能力差的弱點(diǎn)在低

9、水膠比條件下被掩蓋，而降低溫升等其空隙已經(jīng)大大減小，所以其水化能力差的弱點(diǎn)在低水膠比條件下被掩蓋，而降低溫升等其他優(yōu)點(diǎn)則依然起著有利于混凝土性能提高的作用。他優(yōu)點(diǎn)則依然起著有利于混凝土性能提高的作用。以上所述低水膠比下粉煤灰作用的變化，可以用一個(gè)“動(dòng)態(tài)堆積”的概念來(lái)認(rèn)識(shí)，這以上所述低水膠比下粉煤灰作用的變化，可以用一個(gè)“動(dòng)態(tài)堆積”的概念來(lái)認(rèn)識(shí)，這是相對(duì)沿用的靜態(tài)堆積而言的。通常在選擇混凝土原材料和配合比時(shí)，是以各種原材料在是相對(duì)沿用的靜

10、態(tài)堆積而言的。通常在選擇混凝土原材料和配合比時(shí)，是以各種原材料在加水之前的堆積盡量密實(shí)為依據(jù)的；但是當(dāng)加水?dāng)嚢韬?，特別是在低水膠比條件下，如何加水之前的堆積盡量密實(shí)為依據(jù)的；但是當(dāng)加水?dāng)嚢韬?，特別是在低水膠比條件下，如何通過(guò)粉狀顆粒水化的交叉進(jìn)行，使初始水膠比盡量降低，混凝土單位用水量盡量減少，配通過(guò)粉狀顆粒水化的交叉進(jìn)行，使初始水膠比盡量降低，混凝土單位用水量盡量減少，配制出的混凝土在密實(shí)成型的前提下，經(jīng)過(guò)水化硬化過(guò)程，形成的微結(jié)構(gòu)應(yīng)

11、更為密實(shí)。制出的混凝土在密實(shí)成型的前提下，經(jīng)過(guò)水化硬化過(guò)程，形成的微結(jié)構(gòu)應(yīng)更為密實(shí)。傳統(tǒng)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法的問(wèn)題整體體強(qiáng)度水平高了，拌合物從低塑性發(fā)展到當(dāng)前的傳統(tǒng)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法的問(wèn)題整體體強(qiáng)度水平高了，拌合物從低塑性發(fā)展到當(dāng)前的泵送，流動(dòng)性大大提高；原材料也有很大變化：水泥強(qiáng)度等級(jí)高泵送，流動(dòng)性大大提高；原材料也有很大變化：水泥強(qiáng)度等級(jí)高細(xì)度細(xì)，骨料粒形和級(jí)配細(xì)度細(xì)，骨料粒形和級(jí)配差了，且品種多樣化，品質(zhì)相差很大；外加劑和礦物摻

12、合料普遍使用，水膠比普遍降低，差了，且品種多樣化，品質(zhì)相差很大；外加劑和礦物摻合料普遍使用，水膠比普遍降低，關(guān)鍵是混凝土耐久性逐漸成為混凝土的重要性能。關(guān)鍵是混凝土耐久性逐漸成為混凝土的重要性能。傳統(tǒng)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法以保羅米公傳統(tǒng)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法以保羅米公我國(guó)混凝土規(guī)范與設(shè)計(jì)方法的問(wèn)題我國(guó)混凝土規(guī)范與設(shè)計(jì)方法的問(wèn)題國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出多種配合比設(shè)計(jì)方法，大多是以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的半定量設(shè)計(jì)方法。正如國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出多種配合比設(shè)計(jì)方法，大多是以

13、經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的半定量設(shè)計(jì)方法。正如陳肇元院士所說(shuō)：陳肇元院士所說(shuō)：“能滿足質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的混凝土，可以有不同的配合比設(shè)計(jì)方法能滿足質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的混凝土，可以有不同的配合比設(shè)計(jì)方法”。傳統(tǒng)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法的問(wèn)題傳統(tǒng)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法的問(wèn)題我國(guó)自我國(guó)自1970年代引進(jìn)高效減水劑，直到年代引進(jìn)高效減水劑，直到1980年代末至今得以大量使用后，年代末至今得以大量使用后，混凝土強(qiáng)混凝土強(qiáng)度不再依賴于水泥強(qiáng)度，度不再依賴于水泥強(qiáng)度，用GB175—

14、77水泥標(biāo)準(zhǔn)的水泥標(biāo)準(zhǔn)的425#水泥（相當(dāng)于現(xiàn)行水泥標(biāo)準(zhǔn)的水泥（相當(dāng)于現(xiàn)行水泥標(biāo)準(zhǔn)的32.5等）已能配制出等）已能配制出C60的泵送混凝土的泵送混凝土在本質(zhì)上，混凝土主要還是由水泥在本質(zhì)上，混凝土主要還是由水泥骨料和水組成的骨料和水組成的硬化，但是其內(nèi)涵已發(fā)生很大變化。硬化，但是其內(nèi)涵已發(fā)生很大變化。整體體強(qiáng)度水平高了，拌合物從低塑性發(fā)展到當(dāng)前的泵送，流動(dòng)性大大提高；原材料整體體強(qiáng)度水平高了，拌合物從低塑性發(fā)展到當(dāng)前的泵送，流動(dòng)性大大提

15、高；原材料也有很大變化：水泥強(qiáng)度等級(jí)高也有很大變化：水泥強(qiáng)度等級(jí)高細(xì)度細(xì)，骨料粒形和級(jí)配差了，且品種多樣化，品質(zhì)相細(xì)度細(xì)，骨料粒形和級(jí)配差了，且品種多樣化，品質(zhì)相差很大；外加劑和礦物摻合料普遍使用，水膠比普遍降低，關(guān)鍵是混凝土耐久性逐漸成差很大；外加劑和礦物摻合料普遍使用，水膠比普遍降低，關(guān)鍵是混凝土耐久性逐漸成為混凝土的重要性能。為混凝土的重要性能。傳統(tǒng)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法以保羅米公式為重要基礎(chǔ)已經(jīng)不適合傳統(tǒng)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法以保羅

16、米公式為重要基礎(chǔ)已經(jīng)不適合現(xiàn)代混凝土?，F(xiàn)代混凝土。普通配合比設(shè)計(jì)新規(guī)范的要點(diǎn)普通配合比設(shè)計(jì)新規(guī)范的要點(diǎn)?3.0.4混凝土的最小膠凝材料用量應(yīng)符合表混凝土的最小膠凝材料用量應(yīng)符合表3.0.4的規(guī)定，配制的規(guī)定，配制C15及其以下強(qiáng)度及其以下強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，可不受表等級(jí)的混凝土，可不受表3.0.4的限制。的限制。表3.0.4混凝土的最小膠凝材料用量混凝土的最小膠凝材料用量最小膠凝材料用量最小膠凝材料用量(kgm3)最大水膠比最大水膠比素混

17、凝土素混凝土鋼筋混凝土鋼筋混凝土0.602502800.552803000.50320≤0.45330相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥或膠凝材料最小用量的規(guī)定相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥或膠凝材料最小用量的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)名稱結(jié)構(gòu)類別最大水灰比最小水泥用量最小膠凝材料用量建標(biāo)JGJ55《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》有凍害環(huán)境普通混凝土0.5320國(guó)標(biāo)GBT50476《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》有凍害環(huán)境普通混凝土0.55280京標(biāo)DBJT016407《混凝土礦物摻和料應(yīng)