混凝土配合比的調(diào)整

1  生產(chǎn)配合比的調(diào)整

應(yīng)以選定同品種、同強(qiáng)度等級(jí)的設(shè)計(jì)配合比為依據(jù)，按照當(dāng)天生產(chǎn)所用原材料的技術(shù)參數(shù)及混凝土出廠檢驗(yàn)的結(jié)果對設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行調(diào)整計(jì)算，且滿足耐久性要求的配合比為生產(chǎn)配合比。

(1)  調(diào)整實(shí)例：設(shè)計(jì)配合比：C40 (適用于一類及二a類環(huán)境)

設(shè)計(jì)時(shí)混凝土的基本要求及所用原材料的技術(shù)參數(shù)如下：

①  強(qiáng)度等級(jí)：C40。

②  耐久性要求：按二a類環(huán)境設(shè)計(jì)。

③  要求出機(jī)坍落度：200mm。

④  水泥：經(jīng)檢驗(yàn)質(zhì)量合格，P.O 42.5級(jí)；密度?c＝3100 kg/m3；28d膠砂抗壓強(qiáng)度實(shí)測值?ce＝50.0MPa。    

⑤  粉煤灰：經(jīng)檢驗(yàn)質(zhì)量合格，F(xiàn)類，細(xì)度篩余16％，Ⅱ級(jí)，表觀密度?f＝2200 kg/m3。確定摻量為20％，查表得影響系數(shù)為0.85。

⑥  礦渣粉：經(jīng)檢驗(yàn)質(zhì)量合格，S95級(jí)，表觀密度?f＝2900 kg/m3，28d活性指數(shù)101％。確定摻量為25％，查表得影響系數(shù)為1.0。

⑦  河砂：經(jīng)檢驗(yàn)質(zhì)量合格，細(xì)度模數(shù)為2.80，顆粒級(jí)配為Ⅱ區(qū)，表觀密度?s＝2650 kg/m3，為非堿活性骨料。

⑧  碎石：經(jīng)檢驗(yàn)質(zhì)量合格，粒級(jí)為5～31.5連續(xù)級(jí)配，表觀密度?s＝2700 kg/m3，為非堿活性骨料。

⑨  外加劑：萘系高效減水劑，固含量為33％，經(jīng)試驗(yàn)摻量為2.2％時(shí)，推定混凝土拌合物減水率為25％。

經(jīng)進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)，得出C40設(shè)計(jì)配合比如下表。

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注：1. 水膠比為0.423；            2. 膠凝材料用量為408kg/m3；

3. 膠凝材料摻量為44.9％；     4. 出機(jī)坍落度為200mm；

(2)  生產(chǎn)配合比的調(diào)整計(jì)算

① 當(dāng)天生產(chǎn)所用的膠凝材料的品種、質(zhì)量與配合比設(shè)計(jì)時(shí)一致；粗骨料品種與設(shè)計(jì)時(shí)相同，經(jīng)檢驗(yàn)各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)合格，顆粒級(jí)配為由設(shè)計(jì)時(shí)的5～31.5mm的連續(xù)級(jí)配改為5～20mm的連續(xù)級(jí)配；細(xì)骨料的品種與設(shè)計(jì)時(shí)相同，經(jīng)檢驗(yàn)各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)合格，其細(xì)度模數(shù)由設(shè)計(jì)時(shí)的2.80改為2.20；粉煤灰的質(zhì)檢驗(yàn)合格，細(xì)度篩余為20％，Ⅱ級(jí)；近期進(jìn)廠水泥、礦粉檢驗(yàn)的膠砂28d抗壓強(qiáng)度、活性指數(shù)及混凝土出廠檢驗(yàn)的抗壓強(qiáng)度正常，要求出機(jī)坍落度由設(shè)計(jì)時(shí)的200mm改為180mm。以設(shè)計(jì)配合比為基礎(chǔ)，按生產(chǎn)時(shí)所用原材料的技術(shù)參數(shù)、混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)的結(jié)果及拌合物的性能調(diào)整確定的生產(chǎn)配合比如下表。    

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注：1. 水膠比為0.423；

2. 膠凝材料用量為425kg/m3；

3. 膠凝材料摻量為44.9％；    

4. 出機(jī)坍落度為180mm；

5. 生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)分別測定所使用的砂、石含水率，并將其含水率分別輸入生產(chǎn)設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的砂、石含水率窗口內(nèi)方可生產(chǎn)，并應(yīng)用砂石含水率的調(diào)整控制出機(jī)坍落度，不應(yīng)直接調(diào)整配合比的用水量。

②  如果生產(chǎn)時(shí)出廠檢驗(yàn)的混凝土抗壓強(qiáng)度下降2MPa，同時(shí)水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果為48MPa，其他條件與生產(chǎn)配合比 ① 相同。由于膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度變?yōu)?8.0×0.85＝40.8MPa，與設(shè)計(jì)時(shí)的50×0.85＝42.5MPa降低了1.7MPa。經(jīng)計(jì)算，則生產(chǎn)配合比的水膠比應(yīng)為0.412，與設(shè)計(jì)配合比的水膠比0.423減小了0.011。水膠比用0.412計(jì)算的生產(chǎn)配合比如下表。  

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注：1. 水膠比為0.412；           

2. 膠凝材料用量為440kg/m3；

3. 膠凝材料摻量為45.0％；    

4. 出機(jī)坍落度為180mm；

5. 生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)分別測定所使用的砂、石含水率，并將其含水率分別輸入生產(chǎn)設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的砂、石含水率窗口內(nèi)方可生產(chǎn)，并應(yīng)用砂石含水率的調(diào)整控制出機(jī)坍落度，不應(yīng)直接調(diào)整配合比的用水量。

從以上的調(diào)整結(jié)果可以看出，由于生產(chǎn)時(shí)使用原材料的技術(shù)參數(shù)與設(shè)計(jì)時(shí)的變化，會(huì)使生產(chǎn)配合比與設(shè)計(jì)配合比產(chǎn)生差異，但質(zhì)量保持一致。生產(chǎn)配合比與設(shè)計(jì)配合比的水膠比不一定相同，由于水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致混凝土出廠檢的抗壓強(qiáng)度的波動(dòng)，為了保證強(qiáng)度，應(yīng)采取與水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度相應(yīng)的水膠比。但在生產(chǎn)過程中對混凝土拌合物的調(diào)整，則應(yīng)保持水膠比不變的原則進(jìn)行。

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(3)  生產(chǎn)過程中的混凝土配合比調(diào)整

①  生產(chǎn)時(shí)，必須根據(jù)砂、石含水率對配合比中的水、砂、石用量進(jìn)行換算 (電腦設(shè)置有砂、石含水的換算工能)，質(zhì)檢人員應(yīng)協(xié)同操機(jī)員進(jìn)行，應(yīng)分別將砂、石含水率的實(shí)測值輸入計(jì)算機(jī)中的砂、石含水率窗口中。生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)通過砂、石含水率的調(diào)整，使混凝土拌合物的性能符合要求。不應(yīng)直接調(diào)整配合比中的用水量，以避免混凝土方量的變化。    

②  正常生產(chǎn)過程中，操機(jī)員應(yīng)對混凝土拌合物的坍落度負(fù)責(zé)。如有異常，操機(jī)員應(yīng)即時(shí)通知當(dāng)班質(zhì)檢員在職權(quán)范圍內(nèi)共同進(jìn)行處理。

③  在生產(chǎn)過程中，混凝土配合比必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，應(yīng)按本單位混凝土配合比調(diào)整權(quán)限的規(guī)定，根據(jù)氣溫、濕度的變化、原材料性能的波動(dòng)及現(xiàn)場反饋的信息等隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，并記錄調(diào)整原因及取樣檢驗(yàn)結(jié)果。

④  在生產(chǎn)過程中，不宜直接用調(diào)整外加劑摻量的方法來頻繁調(diào)整拌合物坍落度。如懷疑是原材料的質(zhì)量變化引起的需水量的變化，應(yīng)即時(shí)取樣進(jìn)行混凝土試拌試驗(yàn)，確定外加劑的準(zhǔn)確摻量，按試拌確定的外加劑的摻量進(jìn)行生產(chǎn)，同時(shí)應(yīng)注意原材料質(zhì)量勻質(zhì)性的變化。

(4) 調(diào)整實(shí)例

①  開始生產(chǎn)時(shí)，原材料情況正常，計(jì)量也正常，石子是干的，砂的用量為750kg/m3。出機(jī)坍落度值比要求值大了30mm。

這種情況，說明砂的實(shí)際含水率大于輸入的含水率，應(yīng)減少7.5kg/m3水，將輸入含水率增加7.5÷750＝1.0％。并應(yīng)取樣檢驗(yàn)調(diào)整后的坍落度至滿足要求。

②  開始生產(chǎn)時(shí)，石子是干的，砂的用量為750kg/m3。出機(jī)坍落度值比要求值小了30mm。    

這時(shí)應(yīng)校核計(jì)量、外加劑與膠凝材料的適應(yīng)性及骨料含水率。

如計(jì)量校核正常，應(yīng)取樣進(jìn)行混凝土試拌試驗(yàn)，確定外加劑的摻量，如外加劑的摻量與生產(chǎn)配合比一致，則應(yīng)增加7.5kg/m3水，應(yīng)將輸入含水率減小7.5÷750＝1.0％，并應(yīng)檢驗(yàn)調(diào)整后的坍落度至滿足要求。如果試拌時(shí)外加劑的摻量與生產(chǎn)配合比不一致，則應(yīng)按試拌確定的外加劑摻量進(jìn)行生產(chǎn)，并調(diào)整出機(jī)坍落度至符合要求，并應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控原材料的質(zhì)量波動(dòng)對拌合物性能的影響。

③  出廠檢驗(yàn)時(shí)，有一車混凝土目測拌合物的坍落度偏小，經(jīng)取樣實(shí)測，與要求的坍落度小了30mm。

這時(shí)首先應(yīng)對計(jì)量進(jìn)行確認(rèn)，如計(jì)量正?？煽浚瑧?yīng)從生產(chǎn)過程中判斷外加劑與膠凝材料的適應(yīng)性是否有變化，如僅這一車出現(xiàn)異常，即可確定外加劑與膠凝材料的適應(yīng)性正常，這時(shí)就可確定是由骨料的質(zhì)量異常引起的。如果是含水率輸入值不準(zhǔn)，就可直接向車罐內(nèi)加水，按7.5kg/m3的水量加入車罐內(nèi)，快速攪拌3min后，取樣檢驗(yàn)拌合物性能，合格后放行。如果是骨料含泥量引起的，則應(yīng)用外加劑調(diào)整至拌合物性能合格后放行。

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④  出廠檢驗(yàn)時(shí)，目測混凝土拌合物的坍落度偏大，經(jīng)取樣實(shí)測，與要求的坍落度大了30mm。

這時(shí)應(yīng)采用加粉料的方法來降低坍落度至符合要求?；炷恋挠盟慷嗔?.5kg/m3，假設(shè)該混凝土的用水量為170kg/m3，膠凝材料用量為400kg/m3，每方需增加粉料為7.5÷170×400＝17.6kg/m3，考慮砂、石需水后，可加12kg/m3粉料。也可按每公斤水增加1.5kg粉料進(jìn)行調(diào)整至符合要求。粉料中各品種的比例與配合比一致    

⑤  由于交通堵塞或施工現(xiàn)場故障，使混凝土拌合物至泵送時(shí)的時(shí)間過長，坍落度損失過大，造成泵送困難。

這種情況，只能用外加劑進(jìn)行調(diào)整。一般荼系減水劑的摻量每增減0.1％，用水量則減增3kg/m3；聚羧酸水劑 (固含量為10％) 的摻量每增減0.07％，用水量則減增3kg/m3。調(diào)整時(shí)可按需要增大的坍落度確定需要增加的用水量，然后再將該用水量換算需要的外加劑進(jìn)行調(diào)整。如需要增加40mm的坍落度 (能滿足泵送較小的坍落度即可)，則荼系減水劑的摻量應(yīng)增加0.33％，聚羧酸外加劑的摻量應(yīng)增加0.21％，按車內(nèi)總膠凝材料用量進(jìn)行計(jì)算外加劑的添加量。外加劑加入后，車罐應(yīng)快速拌攪不少于3min，取樣檢驗(yàn)拌合物性能，符合可泵性要求后應(yīng)慢速泵送。

⑥  由于出廠坍落度漏檢，混凝土運(yùn)到現(xiàn)場后，拌合物性能不符合要求，被退回站內(nèi)。

如果來回時(shí)間在1小時(shí)以內(nèi)：對于坍落度過大的拌合物應(yīng)采用增加粉料的方法進(jìn)行調(diào)整至符合要求，盡快送往原工程結(jié)構(gòu)；對于坍落度過小的拌合物應(yīng)采用添加外加劑的方調(diào)整至符合要求，盡快送往原工程結(jié)構(gòu)。

如果來回時(shí)間超過1小時(shí)：調(diào)整方法與時(shí)間較短的相同，對拌合物性能符合要求的，應(yīng)降級(jí)使；對拌合物性能不符合要求的，應(yīng)報(bào)廢處理。