用实测绝对体积法确定混凝土配合比方法的研究.pdf

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r、_、一科学研究用实测绝对体积法确定砼配合比方法的研究福州大学土建系朱千祥福州市建科所朱俊博提要：

本文主要介绍采用实测绝对体积法确定硷配合此新方法的全过程和实际工程应用效果。

一、前言砼材料已成为建筑、水利、国防工程及交通工程的主要结构材料，因此砼本身性能如何直接影响建筑物的质量及耐久性，同时也关系到工程的造价。

所以改善和提高砼材料的性能，减少水泥用量，始终是工程技术人员及高等学校教师的研究中心内容之一。

通常决定砼工程的质量主要有三个方面：

一是选择合格的原材料；二是有一个合理的配合比，三是严格的施工工艺。

而砼配合比又是决定砼质量关键的方面。

可是目前采用的砼配合比方法，作者认为还存在许多缺点，必须改进，才能满足今后工程建设的需要。

作者经过多年的试验研究，提出一套确定砼配合比的新方法，从试验室试验及工程实际应用，技术与经济效益比较明显，受到工程单位的好评。

现将“实测绝对体积法确定砼配合比方法”介绍如下，请批评指正。

二、目前砼配合比方法及其存在问题

（一）现有配合比试验方法1确定原材料的品质，如砂、石子的物理品质指标。

2计算砼配合比的步骤

（1）求水灰比；

（2）查经验用水量；（3）求水泥用量，（4）求或查砂率；（5）用绝对体积法或假设容量法求砂、石子用量。

最后取得砼计算配合比。

3利用半经验半计算方法求得的计算配合比，通过试验室调整，取得试验室配合比。

具体试验全过程请见建筑材料书本介绍。

（二）现有砼配合比试验方法存在问题目前各工程单位、科研所及中、高等学校，所用的或所教的配合比方法，已有半个世纪历史了，实践证明它存在下列问题。

1按这种方法确定砼配合比的试验全过程的工作量大。

以致目前检测单位基本上没有按要求进行全过程试验，实际上影响砼配合比的准确性和代表性。

2现有的试验方法，本身带有半经验，半计算的过程，因此由于实际原材料的差别，结果得到的初步配合比都必须经过调整，才能达到设计要求。

3现有的砼配合比方法适用于人工搅拌、人工振捣；对于现在砼工程施工基本采用机械搅拌、机械振捣工艺是不相符。

因此表现在砼强度、水泥用量以及砼工程其它物理性质等存在不少问题。

如收缩裂缝，水泥1维普资讯http:

/用量大等等。

4现在工程单位送检的原材料，均由自己选送，因此送检原材料的代表性不够，造成现有试验室砼配合比与现场实际情况有很大的差别。

结果试验室配合比失去对现场的指导作用。

5现有砼配合比的试验全过程不合呼子砼组成材料之间关系的原理。

三、实测绝对体积法确定砼配合比的全过程

（一）试验用具：

本试验方法所用工具比较简单，一般只用一个一定规格的园筒和一根25mm-30mm的园棒，一台50公斤左右的磅称即可。

园筒大小规格应与石子粒径有关。

如石子粒径520mm，园简体积为10升；5-40mm，园简体积为13-15升；5-80mill的园简体积为25-30升；5150mm的园简体积为50升。

园筒的直径为高度的08倍。

（二）密实容重的试验方法将现场取来具有代表性的砂和石子，经凉干后，分成四等分。

取一份试样，分三次装入园筒（简体积指石子的粒径大小而定），每次装入约筒高的三分之一，装完一层石子后，在筒底垫放一根直径为25-,30mm的园棒（或钢筋），将筒按住，并左右摇晃（颠击地面）各25次；把筒转动90度，然后装入第二层，以同样方法再次摇晃25下后，把筒转动9O度，装入第三层，并再次摇晃25下达到振实。

把装有石子的园筒放在平地上，最后再加石子至满出筒口，用钢筋沿筒口边缘滚动，刮下高出筒口的颗粒，用合适的小石子填平简面凹处，使筒口凸起部分和凹陷部分的体积大致相等，称出试样和简的总重，即可求出石子的密实容量。

用同样方法可求出砂和石子混合容量。

（-）实测绝对体法积确定砼置合比的Z试验过程1求水灰比：

计算方法与现在相同、：

RCCR配+AB碎石：

A=046、B=052卵石：

A=048、B：

061其中：

R配：

R计+a。

，Rc为水泥实测强度2求砂的初步用量为了得到最小的石子空隙，节省更多的水泥，在有条件的工程（大量砼工程），应将石子分级为：

5-20mm，20,40mm，40,80mm，80150mm。

（当然没有条件可石接取现场的砂、石子进行）。

据砼构件尺寸和钢筋含量，决定最大石子粒径，然后各级按比例掺合混和，用上述方法测定石子的密实容量，找出其中最大的容重的各级石子的比例。

用最大容重的石子比例，再次装入筒内并刮平，在筒内进行第一次灌水（时间12分钟），其灌入的水量即为该筒石子的理论空隙体积，由此可求出该简体积的初步用砂量。

砂的用量二灌入水量X砂的容重X剩余系数其中砂的剩余系数为115125取123确定四种材料用量。

将计算砂的初步用量和石子最大容时各级的石子（干的）用量进行拌和，再用上面所讲的摇晃法测定砂、石子的混合容重。

并二次灌水，其灌入水量为该筒砂、石的空隙体积卿为水泥浆体积）。

称出剩余的砂和石子的重量（如果没有剩余砂时，则说明砂的用量不足，应增加砂的用量，再进行摇晃测定该筒砂、石混合料的空隙体积）。

即可按以下方法求出四种材料用量。

（1）求砂、石子用量砂的用量=生望星1000该筒的体积II维普资讯http:

/肝五器萧j幺I1，

（2）求水、水泥用量首先计算该简的水和水泥用量：

该筒水泥浆的体积=二次灌水量剩余系数。

其巾包裹砂表面的剩余系数为1112得巳求出的巳知数w+c=求出的水泥浆体积其中rc31，即可求出该筒的w、c。

其次求出M。

的水泥和水泥用量为水泥用量l000水的用量丽两Wlo004和易性调整和强度复核与现有方法相同。

（四）实测绝对体积法的优点。

1采用实测绝对体积法确定砼配合比，可省去砂、石子的品质测定及计算过程，因此整个试验过程相当简单，试验时间由二天压缩到34小时。

2新方法所用的设备简单，这与老方法所用设备是无法相比。

3新方法可在现场进行，因此砂、石子试样代表性与现场相符。

试验结果接近现场的实际情况。

4新方法依据实际砂、石子进行配合比试验，所以通常均能达到和易性要求，由于采用最大容重法确定砂、石的空隙体积，石子用量相对增加，所以砼强度均能达到或超过设计标号要求。

5采用最大容重法确定配合比，必然是石子的空隙小，因此砂的用量少，用于填充砂的空隙和包裹砂表面的水泥浆也可减少。

所以新方法水泥用量比老方法可减少10以上的水泥用量。

6jH新方法确定砼配合比的理论依据比老方法更符合四种组成材抖之间的关系原理。

所以新方法在理论上更加完善、可靠和准确。

四、实测绝对体积法在工程上的应用实例例一：

闽清昌溪水库4000方坝体砼防渗心墙工程，要求砼标号200，抗渗标号为B。

，坍落度为24厘米。

水泥为425号，碎石粒径为580mm，砂为中砂，容重15TM。

、设计该砼的配合比。

现将试验与现场使用过程如下：

1求水灰比：

碎石A=046，B=052R配=200+40=240kgcm，R=425113=480kg（：

111。

WARcCR配+ABRc丽_0630605480240+42一因抗渗标号要求B。

、据规定水灰比06改水灰比定为058。

2求砂、石子的初步用量。

据工程要求石子分为5-20、2040、40-80ram共三级，各级按不同比例取样拌和，用30升园简一只，以摇晃法测出各种不同百分比的密实容重，当石子粒径5-,20为30、20-,40为10、4080为55时，容重最大为l733kgM。

，30升简内石子总重为519公斤，该筒石子刮平后灌水量为105升，即为该简石子的空隙体积。

为此可求出砂的初步用量=1051512=189公斤3求四种组成材料用量取189kg砂和519kg石子（各级按比例），用摇晃法测定砂、石子混合容重为214，并再次灌水量为535升，随后称剩余的砂为15kg，石子重量为51kg。

结果：

（1）p（kgm。

）：

旦1000：

5803?

维普资讯http:

/fIj

（2）石子=1560（3）计算水，水泥用量为首先求30升简的水、水泥用量为l=058r=31IC1w一C=535115=615Lrc得w=395kgC=68kg最后求出每立方米水，水泥用量为，7g=10l32水泥=1000_227得砼的配合比：

水：

水泥：

砂：

石子为132：

227：

580：

】5604试验室调整

（1）坍落度调整：

因为砼工程体积大，要求加占水泥用量025的糖蜜缓凝型减小剂，实则坍落度为6厘米，结果偏大，调整后的用水量=132132X008=121kg（008为糖蜜的减水率），水泥用量=121o58=209kg，坍落为3厘米，满足要求。

（2）强度及抗渗试验结果，在保证强度及抗渗要求的条件下，进行三个水灰比（058、063、068）试验，其结果见下表：

编水砼材料用量kgM。

糖蜜抗压强度抗灰硫石掺量渗水水泥砂7天28天标号比52020404080口丐l068121178580550160850025170218B22063121192580550160850025193253B43058121210580550160850025203283B6-注：

保持用水量不变条件下，减少水泥用量从表中可以看到，三种水灰比均可达强度200以上，但从耐久性（抗渗B。

）要求只有第三组才能达到要求。

故提供工程上每立方米砼四种材料用量为；水121、水泥210、砂580、石子1560、糖蜜为025oA。

将试验室得到的配合比应用现场后，基本上符合现场情况，从施工中现场取样进行抗压和抗渗试验，试块抗压强度均大于230kgfcnl，平均为258kgfcnl，抗渗试验的试块也均超过Be的要求。

本坝体砼防渗心墙经6年多的高水位考验，证明效果良好。

如果按现有方法试验，能达到上述要求的水