隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展和建筑設(shè)計與施工技術(shù)多樣化要求的提高， 高強度混凝土、大體積混凝土、自密實混凝土等特殊要求的混凝土的應(yīng)用越來越多， 其生產(chǎn)和施工越來越引起混凝土生產(chǎn)企業(yè)的重視。商品混凝土是一種特殊的建筑材料， 交貨時是塑性、流態(tài)狀的半成品。本文依據(jù)混凝土配合比的指導(dǎo)原則及商品混凝土的特殊要求來探討商品混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計。

混凝土配合比的指導(dǎo)原則

做一個好的配比,應(yīng)遵循以下三點指導(dǎo)原則

水膠比原則

在水泥強度固定的條件下， 水膠比是決定混凝土強度的最主要因素， 其他（加水量、砂率、石子粒徑）都是次要因素， 可以忽略不計。此定則適用于普通混凝土、摻混合材混凝土、摻外加劑混凝土。用于混凝土配合比設(shè)計的保羅米公式就反映了這種關(guān)系（只不過使用W/C的倒數(shù)C/W， 使其與混凝土強度成正比）。

 

最小加水量原則

在滿足施工坍落度的條件下， 加水量越少配制的混凝土質(zhì)量越好， 也最經(jīng)濟(jì)。

最小砂率原則

在滿足施工和易性的條件下， 砂率越小， 石子的骨架作用越密實， 配制的混凝土質(zhì)量越好， 也最經(jīng)濟(jì)。

?；郀t礦渣粉礦物成分

?；郀t礦渣粉是高爐煉鐵時的副產(chǎn)品， 其產(chǎn)量一般為生產(chǎn)鐵產(chǎn)量的25%～50%左右。將礦渣粉磨細(xì)成比表面積為400m2/kg～600m2/kg的礦渣粉， 其主要成分為CaO、SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3， 含量達(dá)到礦渣成分的90%以上。礦渣粉的細(xì)度較細(xì)， 活性較高。

摻加優(yōu)質(zhì)?；郀t礦渣粉的作用

減少用水量

品質(zhì)優(yōu)良的S95級?；郀t礦渣粉中的玻璃微珠能使水泥砂漿粘度和顆粒之間的摩擦力降低， 使水泥顆粒充分分散， 在相同稠度下使混凝土用水量減少； 同時?；郀t礦渣粉顆粒較細(xì)， 可以改善膠凝材料的顆粒級配， 使填充膠凝材料孔隙的水量減少， 因而也降低了混凝土用水量， 且隨著?；郀t礦渣粉用量的增加， 效果更加明顯， 達(dá)到普通減水劑的作用。不同級配混凝土用水量與?；郀t礦渣粉摻量關(guān)系的規(guī)律基本一致。由于自由水減少， 在干燥過程中可失去的水份愈少， 也減小了混凝土的干縮變形。

增強混凝土的可泵性

對于摻加?；郀t礦渣粉的泵送混凝土來說，除了因改善和易性而提高了易泵性之外， 同時由于泌水性和離析現(xiàn)象改善， 以粒化高爐礦渣粉本身的球形玻璃體效應(yīng)， 可以得到更好的減阻效果。

降低水泥水化速度

摻入?；郀t礦渣粉可降低水泥水化速度， 混合料凝結(jié)時間延長， 有利于施工， 并有利于遠(yuǎn)距離運輸。

后期強度好

?；郀t礦渣粉混凝土后期強度較好， 28d以后仍有較大增長， 且具有良好的抗凍耐久性。

良好的社會效益

可減少生產(chǎn)水泥時CO2的排放量， 降低對大氣的直接污染， 減少固化物的存放土地， 保護(hù)土地資源?？晒?jié)約大量水泥， 降低成本， 是大型混凝土攪拌站的優(yōu)質(zhì)材料。

其他作用

摻加粒化高爐礦渣粉的混凝土可節(jié)約水泥用量30%～50%， 降低混凝土成本； 顯著減少混凝土的泌水量； 改善混凝土的和易性； 能夠顯著降低混凝土水化熱； 減少離析和泌水； 減少大體積混凝土溫差變化及內(nèi)應(yīng)力； 抑制因溫差而產(chǎn)生的裂紋； 能以膠凝材料的形式存在于混凝土中； 改善混凝土孔結(jié)構(gòu)， 使孔徑得以細(xì)化和均化； 提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍融性和耐久性； 提高混凝土抗海水和淡水的侵蝕性能， 抵抗硫酸鹽的侵蝕， 特別適用于抗海水工程、地下工程和路面工程； 能夠抵制堿骨料反應(yīng)， 顯著提高混凝土抗堿骨料的能力； 增加混凝土的抗壓、抗拉、抗彎、抗剪強度， 輕松配制高強混凝土； 避免因鋼筋密集、振搗不善而發(fā)生質(zhì)量問題。

摻加優(yōu)質(zhì)?；郀t礦渣粉優(yōu)化配比的操作步驟

基于以上考慮,采用摻加優(yōu)質(zhì)?；郀t礦渣粉優(yōu)化配比的思路,具體做法如下。

首先按普通混凝土配比計算方法算得理論配比如下(計算過程略):水泥∶砂∶碎石∶水=C∶S∶G∶W。摻入?；郀t礦渣粉混凝土配合比設(shè)計時,應(yīng)以基準(zhǔn)混凝土配合比為基礎(chǔ),按等稠度、等強度、等級原則,用超量取代法進(jìn)行調(diào)整。選取每立方米混凝土粒化高爐礦渣粉取代水泥百分率f,超量系數(shù)δf。則?；郀t礦渣粉摻量為mf=C×f×δf,計算摻?；郀t礦渣粉后混凝土水泥用量mcf=C×(1-f)=C×(1-0.45)。

計算細(xì)料增加體積,并扣除同體積的用砂量,得出粒化高爐礦渣粉混凝土的用砂量:msf=msj-(mcf/ρc+mf/ρf-C/ρc)×ρs式中:msf———每立方米?；郀t礦渣粉混凝土的砂用量(kg/m3);msj———每立方米基準(zhǔn)混凝土的砂用量(kg/m3);ρc———水泥密度(kg/m3);ρf———?；郀t礦渣粉表觀密度(kg/m3);ρs———細(xì)骨料表觀密度(kg/m3)。

?；郀t礦渣粉摻用方法

干法 

在拌和混凝土?xí)r與水泥一齊加入,簡便易行,容易操作。

濕法

將粉煤灰和?；郀t礦渣粉加入水中,拌制成漿狀,然后按定量加入,但粉煤灰和粒化高爐礦渣粉中的水分應(yīng)計算到混凝土的總用量內(nèi),此種方法施工較復(fù)雜,一般不宜采用。

結(jié)語

鑒于商品混凝土的特殊性,?；郀t礦渣粉摻和技術(shù)具有廣泛的推廣應(yīng)用價值,可作為同類工程設(shè)計的參考依據(jù)。