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有关混凝土配合比设计方法的探讨 摘要：在国家基建事业中，混凝土是交通、住房、水利等一系列工程的主要载体之一。现今，混凝土配合比设计是混凝士材料科学中一个十分重要的问题，混凝土越来越多样，传统的混凝土配合比设计方法已经不能满足现在社会对混凝土的要求，需要进一步的科学的研究混凝土配合比设计方法。本文初步探讨了混凝土配合比设计方法上的研究发展。传统的基于经验的混凝土配合比设计方法已经不能满足社会对混凝土的要求，在混凝土的实际配置往往出现诸多的困难和问题，特别是配制高性能和特殊性能混凝土。研究人员一直着力于研究新的混凝土配合比设计方法，成效显著，最热门的莫过于智能化的优化设计方法，所有的研究成果对混凝土材料科学化的发展意义重大。 关键词：混凝土配合比设计，优化设计，人工智能方法 在现代工程建设中，混凝土无疑是应用最广泛的，对国家土木工程项目有着不可或缺的作用。近年来，水泥产量和混凝土的用量在全球各国数量庞大，混凝土的组成主要有水泥、砂、石、添加剂、附加剂，它是由这些材料与适量的水混合后逐渐硬化形成的一种人工石材，其成本、质量、性能受组成材料的种类、质量和性质等多种的影响，而这些又与建筑物的质量，造价，寿命密切相关，建筑物与人们的生活、工作直接相关，其安全性应得到保障，因此混凝土组成材料的配置是非常重要的，科学的合理的混凝土配合比设计方法是减弱这些因素的关键。 传统配合比设计方法面临的问题 传统的混凝土配合比设计，就是基于经验方法来确定组成材料的种类和用量，其主要的步骤可以分为两个方面：首先是设计阶段，根据需要配置的混凝土强度求出水灰比，按照混凝土所选骨料和对坍落度的要求，查表确定用水量；计算水泥用量，再按体积法或重量法，确定粗细骨料和其它材料的用量。其次是试配、测试和调整阶段，根据设计阶段得到的各材料用量，配置混凝土试件；28d龄期的标准养护，再测试试件的有关性能；试件的性能若符合要求，即采用这组配合比；若不满足要求，进一步调整配合比。 在中国的建设事业刚开始起步时，由于各方面技术都不完善，对混凝土的结构的要求比较简单，混凝土的组成材料的种类也很少，这时候传统的配合比设计方法是可行的，可以满足当时的建设工程的需要。历经一个多世纪以来，伴随着国家兴盛，科学技术和经济实力都有很大的提高，对建筑工程的质量要求也随之提高，传统的混凝土配合比设计方法制备的混凝土构件以然不适合现在的工程项目的要求，现而今，混凝土材料科学和技术方面取得的成果颇丰，相比传统的基于经验的方法有重大的突破。具体体现在如下七个方面： 1.涌现了大量的长跨、高层和大型的结构物，并使用广泛； 2.混凝土种类多样，主要有高性能、轻骨料、纤维、防水、加气、低温、泵送和喷射等新型的混凝土； 3.混凝土组成材料更加的丰富，在传统的组成材料中添加了各种矿物粉料、纤维和外加剂等； 4.混凝土需要满足的性能要求增多，不再仅仅是传统的配置的混凝土试件单一的28天强度，发展成若干龄期的强度，而且其工作性、耐久性方面也有了要求，对一些特殊的项目使用的特种混凝土还要满足抗腐蚀、耐高温、耐高压、防辐射等要求； 5.混凝土生产的进度加快； 6.混凝土构件建造的结构物的使用年限要求延长； 7.施工工艺更加简便。 传统的配合比设计方法是一种基于经验的方法，应用到现在的工程建设中有很多的不足，主要体现在如下几个方面：配合比的设计周期较长，会延长项目工期；配合比设计的组成材料的变量较少，主要是水泥、水和粗细骨料的用量，纵然在此基础上添加矿物粉和外加剂，按照传统的配合比设计方法也很难配制出具有特殊性能的混凝土；传统的方法制备的混凝土构件性能不能满足耐久性的要求，仅仅满足工作性和强度是远远不够的；不便于混凝土生产的智能化操作；优化配合比设计难度大。 许多专家认为，配合比设计的指导思想应从强度设计向多种性能设计转化，从可行性设计向优化设计转化。 二、混凝土配合比设计方法的发展 传统的混凝土配合比设计方法，其中涉及到得参数主要靠查表得到，这是一种依据经验为基础的半定量设计方法。如今，我国各学科的理论越来越科学化，在物理、化学和计算机科学等现代方法和先进测试技术的指导和应用下，混凝土材料科学技术也正从经验到理论，从定性到定量这样的方向发展。 运用计算机程序智能选择配合比和控制施工质量。目前，混凝土集中搅拌和企业化生产是现在混凝土材料来源的主要方式。对于大批量，多种类的混凝土搅拌站实行计算机程序控制无疑使最有效的方法。例如，美国年产量两万五千立方米以上的混凝土厂或搅拌站几乎全部实现了计算机化管理，从生产、质量控制到记录，达到了提高效率、节约材料和稳定质量目的。 最优化方法的应用 随着中国建筑工程和交通基础设施的快速发展，混凝土的需求量必然不断增大，我国混凝土的年产量已超过。假若对混凝土配合比设计方法进行优