水泥混凝土是一種多組分的復合材料，各組成材料的配合比例是否科學合理，決定著混凝土能否滿足設計和施工要求，因此，正確地進行配合比設計是保證混凝土強度、工作性、耐久性和經濟性的關鍵環節。配合比設計時一些主要技術參數的取值是否合理，直接影響著混凝土工程的技術性能和成本。本文試圖就配合比設計的一些技術參數的取值問題進行探討。

　　1.混凝土試配強度的確定

　　《普通混凝土配合比設計規程》規定：為使所配制的混凝土在工程中使用時，其強度標準值具有不小于95%的強度保證率，配合比設計時混凝土的配制強度應比設計要求的強度標準值高，配制強度按下式計算： 這項規定是保證混凝土結構物可靠性的有效措施，因為在施工過程中原材料性能的變化、周圍環境的影響、施工操作人員的素質及設備的裝備水平等都會影響到混凝土的質量，所以在進行配合比設計時將混凝土的試配強度提高，以留有一定的儲備強度是必要的。但目前許多試驗室在確定試配強度時存在一種誤區，即認為混凝土強度越高，工程結構物就越安全可靠，于是在確定混凝土試配強度時，選擇寧高勿低，大幅度提高混凝土的試配強度，這樣做的結果是使單位體積混凝土的水泥用量一再加大。工程質量是百年大計，直接關系到人民的生命財產的安全，所以工程建設必須絕對保險，絕對不出問題，這一點是毋庸置疑的，但并不是片面地追求高強度就能保證萬無一失。通常，在工程設計中，特別是重點工程，首先設計人員在設計上要留有較大的余地，具體到混凝土，要使設計強度遠超出計算強度，留出一定的富余強度，在隨后的施工中也是這樣，要使配制強度高于設計強度，步步留有安全儲備，步步具備保險系數。事實證明，當混凝土的配制強度一步步提高，水泥用量就伴隨著一次又一次地加大，除了會使混凝土成本大幅度提高外，水泥(特別是高強度等級的水泥)用量加大，必然會導致混凝土的溫升和干縮增大，隨之而來的是容易產生溫度裂縫與干縮裂縫，澆注體積比較大的混凝土時，這種現象尤為突出。裂縫又會導致混凝土內部的鋼筋產生銹蝕。水泥用量大(特別是堿含量較高的水泥)可能帶來的另一個重要問題是堿-集料反應，也會使混凝土結構物開裂，大大影響使用壽命。因此，在確定試配強度時，必須轉變混凝土強度越高，結構物就越安全的錯誤觀念，不盲目追求高強度，合理地確定試配強度。這就要求合理地確定混凝土強度標準差σ的值。σ應根據施工單位的歷史統計資料、施工質量等級以及混凝土的強度等級等因素，綜合考慮來確定，應以在滿足混凝土設計強度要求的前提下，盡量減小水泥用量、降低工程成本為原則。

　　2.水泥實際強度值的確定

　　水泥混凝土配合比設計過程中的基本參數水灰比(W/C)的確定是根據鮑羅米公式計算的。為充分發揮水泥活性，節約水泥，這里水泥強度fce采用水泥28天抗壓強度實測值。γc為水泥強度等級富余系數。舊規范中要求γc根據各地區統計資料確定，無統計資料時在當時具體情況下建議取1.13，但目前不同地區、不同廠家乃至不同品種的水泥質量水平差異很大，影響因素也很復雜，遠不是一個簡單的系數1.13所能概括的，所以現行規范《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55-2000中，雖然保留了水泥強度等級值的富余系數γc，但并沒有給出具體推薦數值，要求各地按水泥的品種、產地、牌號統計得出。而且，眾所周知，隨著出廠時間的延長，水泥的品質會發生變化，強度要降低，所以，水泥的實際強度必須根據實際情況來確定，不能一概而論。針對目前水泥品種繁多、牌號不同、水泥出廠時強度富余程度不同、存放時間不同、來源渠道不同等特點，在確定水泥實際強度時，不能簡單地用強度等級值乘以1.13來處理，水泥強度富余系數應根據水泥的品種、產地、牌號統計得出。也可以根據3天強度或快測強度推定28天強度關系式推定水泥的實際強度，但要注意留足強度富余。另外，水泥出廠時間不同要區別對待，一般新出廠不超過一個月的水泥，其實際強度可按強度等級值乘以強度富余系數來確定;出廠時間在1～3個月之間的水泥，配合比設計時可用原強度等級值作為水泥的實際強度值;出廠超過3個月的水泥，則必須重新檢驗其強度后方可使用。

　　3.用水量的確定

　　通過混凝土強度計算式確定水灰比后，要確定滿足設計要求坍落度時的用水量。實踐表明，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外，還與水泥品種和水灰比有關，所以，在根據用水量選用表定了用水量后，還應進行適當調整。試驗表明，當各種原材料條件不變，且處于合理砂率狀態時，要求混凝土坍落度值控制在同級范圍內，用水量要隨水灰比的變化而上下波動。

　　4.砂率的選用

　　大量試驗表明，隨著粗集料級配、孔隙率、砂子粗度、坍落度值的不同，合理的砂率值就會發生變化。砂率變化對坍落度值影響較敏感，而對混凝土強度影響并不明顯。通常選用砂率時，其值會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，要求坍落度增大，水泥用量就相應增多，這時，砂率不但不能減少，反而應適當增大，才能保證水泥漿不致因砂率小而產生離析現象，影響混凝土的工作性。然而，對水灰比較大的混凝土進行配合比設計時，在保證水泥漿不產生離析的前提下，應盡可能選用低砂率，這樣有利于降低砂子間的摩擦力，同時也可充分發揮水泥漿的潤滑作用。

　　參考書目：

　　[1] 中國建筑科學研究院.普通混凝土配合比設計規程 JGJ55-2000. 北京：中國建筑工業出版社，2001.

　　[2] 黃士元.按服務年限設計混凝土的方法[J] 混凝土.1998(6)

　　[3] 張應立.現代混凝土配合比設計手冊[M].北京：人民交通出版社，2002.

　　[4] 楊伯科.混凝土實用新技術手冊[M].長春：吉林科技出版社，1998.

　　[5] 嚴家極.道路建筑材料.北京：人民交通出版社，1995