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3，用水量的確定
混凝土俗稱“砼”（人工石），是由膠凝材料、水、骨料、摻合料和外加劑等混凝土配合比設(shè)計(jì)是根據(jù)具體工程要求、工程特點(diǎn)、施工工藝以及所用原材料基本性能，按照技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的原則，設(shè)計(jì)出的個(gè)原材料比例關(guān)系。按一定的比例拌制而成的拌合物?；炷僚浜媳仁歉鹘M成材料之間的比例關(guān)系，計(jì)算和確定這種比例關(guān)系的過程就是配合比設(shè)計(jì)?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：（1）滿足工程設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求；（2）符合工程所處環(huán)境的耐久性要求；（3）滿足施工要求的和易性；（4）經(jīng)濟(jì)合理。混凝土配合比設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)比較復(fù)雜的過程，按照規(guī)范的過程計(jì)算（或者經(jīng)驗(yàn)），初步計(jì)算出一個(gè)配合比，在根據(jù)一些列試配、檢測(cè)、調(diào)整、驗(yàn)證、修正等得出滿足強(qiáng)度、耐久性和工作性要求的配合比。
混凝土配合比設(shè)計(jì)前，首先要了解混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，工程所處的環(huán)境對(duì)耐久性的要求、施工工作性要求（坍落度值）等。其次要了解自己所用原材料的情況，如水泥的強(qiáng)度等級(jí)、凝結(jié)時(shí)間等；砂的級(jí)配、細(xì)度模數(shù)、含泥量等；石的級(jí)配、含泥量、壓碎指標(biāo)、針片狀含量等；摻外加劑及礦粉質(zhì)量及性能等?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)實(shí)際上就是水膠比、砂率、用水量確定的過程，這三個(gè)參數(shù)一旦確立，混凝土配合比也基本確定。一般來說，根據(jù)強(qiáng)度（一般7d或者28d的抗壓強(qiáng)度）和耐久性要求確定水膠比，根據(jù)工作性要求確定坍落度，然后確定用水量和砂率。確立砂率時(shí)，一方面要根據(jù)混凝土坍落度的要求選擇較小砂率，另一方面在膠凝材料和水膠比不變的情況下取坍落度最大時(shí)的砂率（最優(yōu)砂率），最后通過試驗(yàn)選擇混凝土黏聚性和保水性較好時(shí)的砂率。
1，混凝土試配強(qiáng)度的確定
《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定：為使所配制的混凝土在工程中使用時(shí)，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值具有不小于95％的強(qiáng)度保證率，配合比設(shè)計(jì)時(shí)混凝土的配制強(qiáng)度應(yīng)比設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值高，配制強(qiáng)度按下式計(jì)算：
這項(xiàng)規(guī)定是保證混凝土結(jié)構(gòu)物可靠性的有效措施，因?yàn)樵谑┕み^程中原材料性能的變化、周圍環(huán)境的影響、施工操作人員的素質(zhì)及設(shè)備的裝備水平等都會(huì)影響到混凝土的質(zhì)量，所以在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)將混凝土的試配強(qiáng)度提高，以留有一定的儲(chǔ)備強(qiáng)度是必要的。但目前許多試驗(yàn)室在確定試配強(qiáng)度時(shí)存在一種誤區(qū)，即認(rèn)為混凝土強(qiáng)度越高，工程結(jié)構(gòu)物就越安全可靠，于是在確定混凝土試配強(qiáng)度時(shí)，選擇寧高勿低，大幅度提高混凝土的試配強(qiáng)度，這樣做的結(jié)果是使單位體積混凝土的水泥用量一再加大。工程質(zhì)量是百年大計(jì)，直接關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)的安全，所以工程建設(shè)必須絕對(duì)保險(xiǎn)，絕對(duì)不出問題，這一點(diǎn)是毋庸置疑的，但并不是片面地追求高強(qiáng)度就能保證萬無一失。通常，在工程設(shè)計(jì)中，特別是重點(diǎn)工程，首先設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)上要留有較大的余地，具體到混凝土，要使設(shè)計(jì)強(qiáng)度遠(yuǎn)超出計(jì)算強(qiáng)度，留出一定的富余強(qiáng)度，在隨后的施工中也是這樣，要使配制強(qiáng)度高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，步步留有安全儲(chǔ)備，步步具備保險(xiǎn)系數(shù)。事實(shí)證明，當(dāng)混凝土的配制強(qiáng)度一步步提高，水泥用量就伴隨著一次又一次地加大，除了會(huì)使混凝土成本大幅度提高外，水泥（特別是高強(qiáng)度等級(jí)的水泥）用量加大，必然會(huì)導(dǎo)致混凝土的溫升和干縮增大，隨之而來的是容易產(chǎn)生溫度裂縫與干縮裂縫，澆注體積比較大的混凝土?xí)r，這種現(xiàn)象尤為突出。裂縫又會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的鋼筋產(chǎn)生銹蝕。水泥用量大（特別是堿含量較高的水泥）可能帶來的另一個(gè)重要問題是堿－集料反應(yīng)，也會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)物開裂，大大影響使用壽命。因此，在確定試配強(qiáng)度時(shí)，必須轉(zhuǎn)變混凝土強(qiáng)度越高，結(jié)構(gòu)物就越安全的錯(cuò)誤觀念，不盲目追求高強(qiáng)度，合理地確定試配強(qiáng)度。這就要求合理地確定混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ的值。σ應(yīng)根據(jù)施工單位的歷史統(tǒng)計(jì)資料、施工質(zhì)量等級(jí)以及混凝土的強(qiáng)度等級(jí)等因素，綜合考慮來確定，應(yīng)以在滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的前提下，盡量減小水泥用量、降低工程成本為原則。
2，膠凝材料用量的優(yōu)化
在水膠比不變的條件下，混凝土用水量一旦確定，可以根據(jù)水膠比來及時(shí)膠凝材料用量。但當(dāng)計(jì)算出來的膠凝材料用量不滿足規(guī)范JGJ55-2011中所規(guī)定的用量時(shí)，必須在選用規(guī)范中所規(guī)定的最小膠凝材料用量。在混凝土生產(chǎn)過程中，有以下情況出現(xiàn)時(shí)，膠凝材料用量要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整：
（1）當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)＜C35時(shí)，強(qiáng)度等級(jí)每增加一個(gè)等級(jí)，膠凝材料用量需要增加30～50kg/m3。
（2）當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)≥C35時(shí)，強(qiáng)度等級(jí)每增加一個(gè)等級(jí)，膠凝材料用量需要增加20～40kg/m3。
（3）混凝土坍落度每增加20mm，漿體用量將增加10L/m3，膠凝材料用量也就相應(yīng)增加20kg/m3左右；
（4）施工溫度按－5℃～5℃（冬季）、5℃～15℃（春、秋季）、25℃～35℃（夏季），每變化一個(gè)季節(jié)，膠凝材料用量變化10kg/m3左右，如夏季比春、秋季低10kg/m3左右；
（5）粗骨料最大粒徑按16mm、20mm、31.5mm順序每降低一等級(jí)，膠凝材料用量需多用10kg/m3左右；
（6）細(xì)骨料按粗、中、細(xì)順序每增加一等級(jí)，膠凝材料用量相應(yīng)增加15kg/m3左右。
（7）混凝土骨料質(zhì)量變化將引起膠凝材料變化，如，粗骨料空隙率變化1%，膠凝材料用量變化10kg/m3左右；粗骨料針片狀含量變化5%，膠凝材料用量可相應(yīng)變化10kg/m3左右。
3，用水量的確定
通過混凝土強(qiáng)度計(jì)算式確定水灰比后，要確定滿足設(shè)計(jì)要求坍落度時(shí)的用水量。實(shí)踐表明，合理的用水量與目前常用的用水量表選用值有差別，用水量除與集料的粒徑、種類及坍落度值有關(guān)外，還與水泥品種和水灰比有關(guān)，所以，在根據(jù)用水量選用表定了用水量后，還應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。試驗(yàn)表明，當(dāng)各種原材料條件不變，且處于合理砂率狀態(tài)時(shí)，要求混凝土坍落度值控制在同級(jí)范圍內(nèi)，用水量要隨水灰比的變化而上下波動(dòng)。
4.砂率的選用
大量試驗(yàn)表明，隨著粗集料級(jí)配、孔隙率、砂子粗度、坍落度值的不同，合理的砂率值就會(huì)發(fā)生變化。砂率變化對(duì)坍落度值影響較敏感，而對(duì)混凝土強(qiáng)度影響并不明顯。通常選用砂率時(shí)，其值會(huì)隨水泥用量的增多而減小，這只適用于水灰比有變化的情況。若水灰比為固定值時(shí)，要求坍落度增大，水泥用量就相應(yīng)增多，這時(shí)，砂率不但不能減少，反而應(yīng)適當(dāng)增大，才能保證水泥漿不致因砂率小而產(chǎn)生離析現(xiàn)象，影響混凝土的工作性。然而，對(duì)水灰比較大的混凝土進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，在保證水泥漿不產(chǎn)生離析的前提下，應(yīng)盡可能選用低砂率，這樣有利于降低砂子間的摩擦力，同時(shí)也可充分發(fā)揮水泥漿的潤滑作用。
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