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高强混凝土配合比确定方法的探讨 摘要：论述了高强砼配合比确定方法仍采用普通砼配合比确定方法的不足，并论述了采用“正交—— 综合评定法”是解决问题的有效方法。 关键词：高强砼；正交实验；最佳配合比随着材料的开发及应用，砼组成材料由普通砼的水泥、砂、石、水四种发展为5～7种组成材料，使影响砼强度及工作性等的因素变得更复杂，这就为砼配合比的确定提出了新的要求。砼配合比的确定，关键是要保证砼满足施工、强度、耐久性、经济性四方面要求。在现行配合比设计规程JGJ／T55—96中，高强砼配合比确定方法基本上还采用普通砼的确定方法，但在实践中，该方法已显不足。 1 现行的高强砼配合比确定方法 高强砼配合比的确定现在基本是应用普通砼的确定方法。该方法是利用鲍罗公式及表格按强度及耐久性要求确定水灰比 ；按粘聚性要求确定砂率Sp；按流动性要求确定单位用水量WO；按经验确定外加剂掺量及掺合料用量；按以上确定参数计算初步配合比；然后进行试拌，按工作性好坏，对Sp、WO及外加剂等作适当调节；最后利用～f的线性关系进行强度调节确定配合比，这方法以其简单易行一直被人们所应用[2]。 2 在普通砼及高强砼中，用料及配合比关键参数对性能的影响的差别[1~3]。 2.1 水灰比 1）在原材料一定的条件下，在普通砼中，对强度起决定性作用。因此，在确定时，除考虑耐久性外。主要由强度确定：而在高强砼中，除外，骨料含量、砂率、单位用水量等对强度也影响较为显著。 2)在普通砼中，灰水比与砼强度f的关系为线性关系，在进行砼试配时，正是利用了此关系进行强度调整；而在高强砼中，当较小时，～f的线性关系反常。 2.2 磅率Sp的影响 在普通砼中，Sp对强度影响很少，对粘聚性影响十分显著。随着Sp增大，粘聚性变好。因此，在确定砼配合比时，没有考虑对强度的影响，只是按施工操作要求的粘聚性确定Sp。在高强砼中，Sp对砼强度影响较大，试验表明，Sp减少，强度增加，Sp每减少1%，强度约增加1%；而Sp对粘聚性影响较小，原因是高强砼的较小，水泥用量大，且掺入大量的掺合料，本身粘聚性很好。 2.3 骨料含量的影响 骨料含量对普通砼强度影响很小，而对高强砼影响较为显著，影响程度仅次于。试验表明每减少0.01，强度增加3.5～5%，愈小，强度增长率越大，而对强度的影响程度为每减0.02，强度增加6.5~9%。 2.4 单位用水量WO影响 普通砼中，当流动性一定时，用水量基本恒定，且当一定时，用水量WO对强度影响甚少，因此，需水量主要按施工要求流动性确定；而在高强砼中，用水量的大小对强度影响较为显著，当一定时，WO愈少，强度愈高。试验表明，其影响程度与骨料含量对强度影响一致，当每m3砼减少5kg水时，强度增加3.5%～5%。但是，WO受到外加剂的种类及掺量、混合料的种类及掺量、坍落度损失要求制约。 2．5 外加剂的种类及用量的影响 在高性能砼中，一般都加有外加剂。常加的有高效减水剂和缓凝剂。减水剂主要用来提高砼流动性，其掺量的大小与减水剂种类、投放时间、水灰比、水泥与骨料种类、数量及环境温度等因素有关，很难以先确定准确的掺量。太小，减水效果不显著；太多，超过减水剂饱和点，不但流动性不再增加，砼还会产生离析，影响砼质量，同时还增加成本。缓凝剂也有类似情况，掺量适中，有利于减少坍落度损失，保证砼的泵送性能；掺量太小，作用不大；太多，凝结时间过长，影响后续施工操作，同时会使砼长时间疏松不硬，强度严重下降。 此外，水泥品种，掺合料的种类及掺量、骨料品种等对砼强度及工作性都有一定的影响。 3 普通砼配合比确定方法在高强砼中应用已显不足 从以上论述可见，由于材料品种繁多，性能各异，配合比中各参数对砼性能影响复杂。因此，高强砼中的各材料用量及各参数的取值很难像普通砼一样，予先确定一个具体值。因此，普通砼配合比确定方法在高强砼中应用已显不足。主要有以下几方面： 1)只考虑对强度的影响，忽略其它参数或材料品种对强度的影响，得出的配比不经济。试验表明，同时考虑、sp、Wo及骨料含量对强度的影响进行配制砼，可显著提高砼强度及节约水泥，节约水泥12%~20%；2)利用～f的线性关系进行强度调整，当较小时，得出的配比不准确； 3)较难把砼强度，耐久性、工作性及经济性统一起来。在配合比设计时，虽然其也考虑这些内容，但它是孤立地考虑的，因而得出的配比不够合理； 4)未有考虑各材料的特性及各材料之问的相互影响； 5)较难适应多项要求的砼。如若同时要求砼满足强度、抗渗标号、坍落度、坍落度损失值、弹性模量及成本等目标，这种方诖就显得无能为力。 4 应用“正交一综合评定法”确定高强砼配合比 4．1 正交一综合评定法：该方法是利用正交试验的原理安排试验，根据试验结果进行综合评定，找出满足各项工程要求的最佳配合比的方法。步骤及方法见4.