混凝土配合比的发展（中美混凝土配合比选择规程比较）

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摘要：混凝土配合比设计，通常采用试验方法确定配合比的几个基本参数，在施工时再对基本参数加以修正。对比中国混凝土配合比设计规程，美国ACI标准在配合比选择过程中没有采取砂率的概念，而是利用粗骨料在单位体积混凝土中所占的体积确定骨料的用量，因此配合比选择步骤中也略有差异。

关键词：混凝土配合比，砂率，参数，差异

随着水利水电国际市场的不断开发，国内的水电企业已经陆续走出国门。面对新的市场环境和文化差异，水电企业有机遇也有挑战。其中，规程规范方面的差异在实际工作中所带来的问题，就是施工技术人员所必须面对的。本文就中美两国关于常态混凝土配合比设计方法方面的差异进行比较，希望对国外施工技术人员有一定帮助。

公式中A、B——回归系数。回归系数A和B应根据工程所使用的水泥、骨料和通过试验建立水灰比与混凝土强度关系式确定，当不具备上述试验资料时，对碎石混凝土A可取0.48，B可取0.52，对卵石混凝土A可取0.50，B可取0.61。

3.1.2美国规范中水胶比的确定

当无试验资料可用时，对于含有Type1波特兰水泥(硅酸盐水泥）的混凝土，可以在表1中得到近似和相对固定的数据。用有代表性的材料，在试验室标准养护条件下试验28天的试块，表中的水胶比可以得到与之对应的强度。

平均强度的选择，应该超出规定强度一定的幅度，以保证以后试验数据在规定的范围之内。

3.2 用水量的选择

用水量与下列因素有关：骨料最大粒径，颗粒形状，骨料级配；混凝土温度；气体引入量；外加剂的运用等。

3.2.1中国规范中用水量的选定

水胶比在0.40~0.70范围，当无试验资料时，其初选用水量可按表2选取。

注1：本表适用于细度模数为2.6~2.8的天然中砂。当使用细砂或粗砂时，用水量需增加或减少(3~5)kg/m3。2: 采用人工砂时，用水量增加(5~10)kg/m3。3: 掺入火山灰掺和料时，用水量需增加（10~20)kg/m3；采用Ⅰ级粉煤灰时，用水量可减少（5~10）kg/m3。4: 采用外加剂时，用水量应根据外加剂的减水率作适当调整，外加剂的减水率应通过试验确定。5：本表适用于骨料含水为饱和面干状态。

3.2.2美国规范中用水量的选定

表3提供了用不同的骨料最大粒径，有无引气情况下混凝土用水量的预估。根据骨料的特征和形状，用水量可能会髙于或低于表中数据，但对初步预估这些数据已经足够精确。

3.3骨料的选定

对于良好级配的骨料，公称最大粒径大一些的骨料要比小粒径的所含空隙少。因此，单位体积的混凝土而言，大粒径骨料的混凝土需要更少的砂浆。一般的，骨料最大粒径应该在满足建筑物尺寸要求的同时选择最大的。

3.3.1中国规范中骨料的选定

我国用砂率(砂与粗细骨料的重量比)这一概念来表征砂石用量之间的关系。在配合比设计中，先求出单位体积混凝土中骨料的总重量，再用砂率求出砂、石各自的用量。砂率的取值如表4。

同时，规范还指出：对于细砂和粗砂需相应减小或增大砂率；对于塌落度不在（10~60)mm之间的混凝土及掺用外加剂和掺合料的混凝土，其砂率应经试验确定。

3.3.2美国规范中骨料的选定

ACI的混凝土配比设计方法中并未提出砂率这一概念。其基本思路是通过规定单位体积混凝土中粗骨料所占的体积(用捣实容重表征)确定粗骨料的用量(表5)，然后用质量法或绝对体积法求出砂的用量(其中粗骨料的体积通过表中的捣实体积和捣实容重及其密度求得）。

以上体积，是以配制出工作性适于一般钢筋混凝土结构的经验关系为依据的，对于工作性较小的混凝土，如混凝土路面工程所要求的粗骨料体积，可增加10%左右，而工作性较大的，例如用泵送法浇注时，可减少10%。

3.3.3中美规范骨料确定方法对比

对于粗骨料，我国规范考虑了卵石与碎石的区别，对于粗骨料的级配则认为其符合规范要求，并指出若为单粒级则砂率应适当增大。这些规定过于笼统，广泛。事实上，砂率取值的大小还与粒形和级配有关。

粗骨料粒形和级配对砂率的影响最终可归结为一个性质：空隙率。无论是粒形，还是级配都是因为其对空隙率的影响而间接对砂率产生影响。把粗骨料的捣实容重与其表观密度相比较我们就可以求得粗骨料的空隙率，从而绕开纷繁复杂的种种细节表征出粗骨料的性质对砂率总的影响。ACI的方法正是以简单易行的测捣实容重的试验取代了种种复杂而又无法囊括一切的表格和规定，对于粗骨料的各种粒形，好抑或不好的级配均能起到指导作用。

4 结语

中美规范中对于混凝土配合比的选择方法，由于其中参数选择的不同，导致在步骤和计算方法上略有差异。试验人员在实际操作过程当中，应该对两种方法进行比较，选择更有效可行的方法，以配制更适应施工所需要的配合比。

参考文献

1 L/T 5330-2005. 水工混凝土配合比设计规程[S].

2 李立权. 混凝土配合比设计手册[M]. 广州：华南理工大学出版社, 2002.

作者：秦明昌 晏德鹏 王小刚 （中国水利水电第十一工程局有限公司）