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混凝土配合比试配的经济性考虑混凝土配合比试配的经济性考虑 朱德鹏 【摘 要】 本文结合某工程约 6 万方混凝土工程的实际情况， 在该项目桥梁工程中的应用进行研究和探讨：通过合理的配合比设计，根据要求使用部位及施工中的输送方式，振捣方法，浇筑等，合理拟定配置混凝土的技术要求，降低水泥的用量，节约成本 【关键词】混凝土；配合比；试配；经济性 Economic Considerations on Initial Concrete Mix Zhu Depeng Abstract: In this paper, it starts some research and discussion on a project bridge engineering with about 60,000 cubic meters concrete: the adoption of a reasonable mix design, the requirement of the site and construction of transportation means, vibration method, pouring and so on. It can reduce the amount and costs of cement by developing the reasonable technical requirements . Key words: Concrete; mix ratio ;economic 1 1 试验及结果试验及结果 1.1 试验用材料：以下试验中除特别说明的外，均采用以下材料： （1）水泥：四川亚东水泥有限公司 P.O 42.5 水泥 （2）集料：新津砂石（河沙细度模数 1.7、机制砂细度模数 2.8、碎石 4.75~26.5 连续级配） （3）粉煤灰：内江 I 级磨细灰（低钙 CaO≤10%） 、45μ 筛余=0.08、需水比=0.88、烧失量=0.025 （4）ADD-5 泵送剂：北京科宁丰外加剂有限公司，外观：黑褐色有油质感水溶液，无沉淀，固体含量：30%左右。

1.2 施工条件：该项目主要是以三一重工-50 型地泵输送混凝土施工为主，钢筋最小净间距为 7.8cm 1.3 该项目建设指挥部认可的理论配合比： 该项目建设指挥部与监理单位委托第三方某朱德鹏：1982 年生，工程师 试验监测有限公司，出具理论配合比，并予以认可，统一执行，见《表 1》 表 1、指挥部认可的理论配合比 设计标号 水（kg） 水泥(kg) 粉煤灰(kg)* ADD-5 泵送剂 砂(kg) 石(kg) 坍落度（mm） 抗压强度(MPa) (kg) % R3 R7 R28 C30 180 335 59 6.7 2 825 1051 185 16.2 30.2 39.3 C40 175 387 67 9 2.3 767 1058 170 24.9 39.8 49.0 C50 175 405 45 11.25 2.8 701 1144 165 30.9 50.7 58.3 1.4 我们针对泵送剂的选型， 以及泵送剂和粉煤灰的掺量进行了对比试验， 见 《表 2》 表 2、不同种类外加剂配制的同标号混凝土的比较 外加剂种类 水（kg） 水泥（kg） 粉煤灰（kg）* 外加剂掺量（kg） 砂（kg） 石（kg） 坍落度（mm） 抗压强度(MPa) R3 R7 R28 ADD-5 泵送剂 165 220 120 8.5 920 1020 175 15.2 27.2 37.3 高效减水剂 160 220 120 4.08 920 1020 180 20.9 31.5 39.1 聚羧酸减水剂 160 220 120 2.72 920 1020 180 22.3 33.6 41.4 由于现场搅拌站的条件局限，必须选用一种技术成熟，而且得到广泛应用，易于操作使用的产品， 而 ADD-5 为萘系减水剂的一种， 在工程建设中有着很多成功的经验和惊人的业绩。

最主要的是通过现场试验证明其搅拌出来的混凝土性能与其他种类外加剂相比更具优势， 表中所列高效减水剂和聚羧酸减水剂按表中掺量所得强度富裕系数太大， 而降低掺量就无法满足混凝土的和易性及减水剂减水的功能表 3、表 4 中所列数据是通过多次试验验证得出的关于 ADD-5 泵送剂可行性试验数据，其经济性能与质量标准是符合我项目要求的 表 3、ADD-5 在 C50 混凝土中不同掺量比较 ADD-5 掺量(%) C50 混凝土配比（kg/m3） 坍落度(mm) 抗压强度(MPa) 水（kg） 水泥（kg） 机砂+河沙（kg） 碎石（kg） 粉煤灰（kg） 出机 1 小时 砼效果 R7 R28 2.5 165 345 760 1050 130 160 120 损失快 38.7 47.5 2.8 160 345 760 1055 130 160 140 强度低 40.2 49.3 3.0 155 345 765 1055 130 165 145 和易性好 42．7 58.2 3.5 150 345 765 1055 130 170 125 板结现象 60.8 71.4 表 4、低钙粉煤灰在 C30 混凝土中不同掺量比较 粉煤灰 掺量(%) C30 混凝土配比（kg/m3） 坍落度(mm) 抗压强度(MPa) 水（kg） 水泥（kg） 机砂+河沙（kg） 碎石（kg） ADD-5 掺 2.5%) 出机 1 小时 砼效果 R7 R28 100 165 220 920 1040 8 160 140 骨料外露 18.7 33.5 120 165 220 920 1020 8.5 170 150 和易性好 27.2 39.3 140 165 220 910 1020 9 165 145 富于大 28.7 42.2 140 165 240 910 1010 9.5 170 125 过于粘稠 30.8 44.7 1.5 最终结果数据见表 5： 表 5、不同标号的混凝土的配制结果 设计标号 水（kg） 水泥（kg） 粉煤灰（kg）* ADD-5 泵送剂 砂（kg） 石（kg） 坍落度（mm） 抗压强度(MPa) （kg） % R3 R7 R28 C30 165 220 120 8.5 3.9 920 1020 180 15.2 27.2 37.3 C40 165 280 120 11.2 4 882 1025 170 24.6 33.8 48.8 C50 155 345 130 13.35 3.9 765 1055 165 30.4 48.7 58.2 *养护环境温度 R7：3-8℃、R28：13-18℃、。

如果为矿粉、粉煤灰与聚羧酸类减水剂复合使用，试配出来的混凝土性能会更佳 2 2 实践检验（实践检验（工程工程施工施工实例实例）） 2.1 桥梁桩基为 C30 水下混凝土，建站后，共浇筑 32 根桩，每根桩基取 3 组试件，统计中取 3 组的平均值 表 6、混凝土试块强度统计评定表 工程名称:桩基工程 强度等级: C30水下 养护方法:标准养护 组数 设计强度 平均值 标准差 合格判定系数 最小值 评 定 数 据 N =32 fcu,k=30(MPa) mfcu= 35.6 Sfcu= 3.417 λ1= 1.65 fcu,min= 0.9fcu,k= mfcu-λ1* Sfcu=30.0 λ2= 0.85 26.7 27 λ2*fcu,k=25.5 每 3 组试块强度平均值：(MPa) 38.9 39.7 39.0 39.7 39.3 37.4 39.7 39.5 29.8 33.2 38.7 37.0 34.3 35.6 37.1 32.7 35.4 32.0 33.1 31.3 35.8 37.9 30.5 26.7 32.1 34.0 35.0 33.9 30.9 37.4 36.8 33.5 GBJ 107-87 评定公式和根据《公路工程质量检验评定标准》 （JTGF80/1-2004）附录 D 评定合格 1）统计组数 n≥10 组时：mfcu-λ1* Sfcu≥0.9fcu, k, fcu, min≥λ2* fcu k 2）非统计方法：mfcu≥1.15fcu k, fcu,min≥0.95fcu, k 桩基工程 C30 混凝土的 R7 或 R28 保证率均达到要求。

水泥实际使用 240kg/m3， 再加上一部分粉煤灰，使用 R7 全部满足工程要求，R28 富裕较大时值 2008 年 12 月、月平均温度约 7℃，由于运输距离近， 半小时坍落度损失很少，在保持成本不增加的前提下，完全满足施工要求 2.2 桥梁承台混凝土取样 72 组混凝土试件，由于承台混凝土的坍落度要求比桩基混凝土小 20-40mm 所以平均强度在 39.5Mpa 左右，完全满足强度要求，不再做具体的评定 2.3 C40 混凝土在桥墩施工中仅仅浇筑三个墩柱取样 9 组平均强度： 46.7Mpa， 强度富余系数大于 1.15 倍的设计强度 2.4 由于 C50 混凝土没有投入生产， 只是通过多次试验试配以及在现场试拌其他标号混凝土时通过混凝土搅拌站按桥梁箱梁施工要求拌合混合料进行验证取样得出满足要求的结果 3 3 造价分析造价分析 由于现场搅拌站承担着 5 万多方混凝土的浇筑量， 通过合理的理论和实践运作可以获得效益和质量的双重收益！由于各种外加剂的广泛应用，其掺量低、减水率高，能降低水泥用量，同时提高粉煤灰、矿渣在胶凝材料中的比例因此，在生产 C30 以上混凝土时，可以不增加或节省造价。

表 7、表 8 是 C30—C50 混凝土的造价分析，以及不同种类外加剂配制混凝土配合比的造价分析，其中砂、石、水的造价变化微小，不计在内 表 7.不同混凝土配合比造价分析比较 砼等级 配合比 有关成分用量/造价（元/m3）* 差价（元/m3） 水泥 粉煤灰 减水剂 小计 C30 理论 335/201 56/14 7.8/23.4 238.4 -51.00 实际 220/132 120/30 8.5/25.5 187.5 C40 理论 387/232.2 63/15.75 9/27.00 274.95 -43.35 实际 280/168 120/30 11.2/33.6 231.6 C50 理论 405/243 80/20 12.1/36.30 299.3 -19.75 实际 345/207 130/32.5 13.35/40.05 279.55 表 8.不同种类外加剂配制混凝土配合比造价分析比较 砼等级 配合比 有关成分用量/造价（元/m3）* 不同外加剂对原材料的要求不同 水泥 粉煤灰 减水剂 小计 萘系泵送剂 用量（Kg） 220 120 8.5 187.5 单价（元） 132 30 25.5 萘系高效减水剂 用量（Kg） 220 120 4.08 184.5 单价（元） 132 30 22.5 聚羧酸类减水剂 用量（Kg） 220 120 2.72 187.1 单价（元） 132 30 25.1 *上表中各材料单价为：水泥—600 元/吨、粉煤灰—250 元/吨、泵送剂—3000 元/吨,高效减水剂—5508 元/吨，聚羧酸减水剂—9220 元/吨， 4 4 试验结果分析和应用体会试验结果分析和应用体会 4.1 提高粉煤灰用量和泵送剂 ADD-5 掺量，由于泵送剂掺量相对小，减水率高，坍落度保持性很好。

在砼中，最佳掺量为胶凝材料重量之 1.7—3.0% 4.2 特别是使用高掺量掺合料与泵送剂的叠加，混凝土的强度将在 28 天后仍然保持持续的增长（相关资料文献研究所得） 4.3 配制 C30—C60 标号混凝土时，由于用 ADD-5 泵送剂减水率高，水泥用量相对少15-30%%以上，因此，在试配中高标号混。