关于当代混凝土配合比设计方法的探讨

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1、关于当代混凝土配合比设计方法的探讨王林1，2，王栋民1[1.中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，北京100083；2.北京建筑工程学院土木与交通工程学院，北京100044]摘要：由于混凝土技术的不断进步，过去以水灰比、单方用水量、砂率3因素的配合比设计方法，逐渐演变成以浆骨比、矿物细粉掺合料、水胶比、砂石用量4因素的设计方法。结合现行的混凝土配合比设计方法及混凝土结构耐久性规范，就浆骨比、矿物细粉掺合料的选择及水胶比和砂石用量的计算进行了探讨。在水胶比的计算过程中，引入了胶凝系数的概念，在计算砂石用量的过程中，与传统的确定砂率的方式不同，先计算石子用量，再确定砂子用量

2、。关键词：水胶比；矿物细粉掺合料；浆骨比；胶凝系数中图分类号：TU528.1文献标识码：A文章编号：1001-702X（2012）05-0073-04DiscussiononthecurrentconcretemixproportiondesignmethodWANGLin1，2,WANGDongmin1[1.CollegeofChemistryandEnvironmentalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology（Beijing），Beijing100083，China；2.SchoolofCivilandTra

3、nsportationEngineering，BeijingInstituteofCivilEngineeringandArchitecture，Beijing100044，China]有：法国路桥中心的RENW－LCPCTM软件，DunstanMRH的方法，澳大利亚Daykw的Conad配合比设计系统，以上方法基本上都是以经验为基础的半定量设计方法。笔者最为熟悉的还是国内几位知名专家的配合比设计方法。譬如吴中伟院士的简易配合比设计方法[1]，吴中伟院士早在1955年提出的简易配合比设计方法，遵循绝对体积设计原理，以试拌调整法为主。基本原则是要确定砂石最小的混合空隙率，即

4、普通混凝土中砂石为一体系，水、水泥为另一体系。根据两者的互补关系，在充分考虑流动性的基础上，确定合理的水泥浆富余系数。通过确定砂石最低砂石空隙率（实际为最佳砂率）、最小水泥浆量等参数，来配制符合性能要求而又经济合理的混凝土。另外，廉慧珍[2]对于浆骨比、水胶比、砂率、矿物细粉掺合料4因素的选择进行了科学的选择和推导。廉教授指出：对于水胶比，对有耐久性要求的混凝土，按照结构设计和施工给出《混凝土技术要求》中的最低强度等级，按保证率95%确定配制强度；以最大水胶比作为初选水胶比，再依次减小0.05~0.10百分点，取3~5个水胶比试配，得出水胶比和强度的直线关系，找出上述配制

5、强度所需要的水胶比，进行再次试配，该方法对于水胶比的确定进行了科学的选择。陈建奎和王栋民[3]全面定量地确定混凝土各组成材料用量的方法，建立的混凝土体积模型推导砂率的方法有特点而概述0混凝土配合比设计是混凝土材料科学中最基本而又最重要的一个问题。多年来多数混凝土工作者习惯于根据自己的经验，用最简单的方法计算混凝土配合比。混凝土是一种高度非均质的多项复杂体系，由于原材料的变化和对混凝土性能要求的提高，现今的混凝土越来越复杂，现行简单化的方法已不再适用，需要进一步科学化。现行当代混凝土的特点是普遍掺入矿物掺和料和高效减水剂。混凝土中水、水泥、砂、石4种原材料中增加了矿物掺和料

6、，因此传统的配合比3要素—水灰比、当方用水量、砂石比，逐渐演变成为水胶比、浆骨比、砂石比和矿物掺和料用量等4要素，以4要素为配合比设计思路的方法在当代混凝土配合比设计中非常常见。目前国内外有多种HPC配合比设计方法，国外的有：美国Metha和Aitcin推荐的方法，法国路桥中心建议的方法，日本阿部道彦方法，以及基于最大密实度理论的方法：包括DomonePLJ的方法，CarbonariBT方法以及典型的方法与软件收稿日期：2011-10-21作者简介：王林，男，1979年生，湖北黄岗人，博士研究生，主要研究高性能混凝土及其矿物细粉掺合料。·73·NEWBBBUIILDDII

7、NGMAATTEERIALSS新型建筑材料新型建筑材料新型建筑材料新型建筑材料新型建筑材料新型建筑材料新型建筑材料2020202020202012121212121212．．．．．．．5555555王林，等：关于当代混凝土配合比设计方法的探讨且较为合理。台湾科技大学黄兆龙教授依据多年从事研发的经验，将混凝土的“耐久性、安全性、工作性、经济性、生态性”融入配合比设计中，采用颗粒堆积及材料科学的原理，推出致密配比方法，适用于一般高性能混凝土及优化高性能混凝土的配合比设计。在高密实混凝土的设计思路中，因骨料占混凝土体积的2/3以上，