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一、配合比設計的根本目的
混凝土工程要求把混凝土原材料按一定的配合比配制成混凝土,并經過攪拌站配制、專用設備運輸、輸送,通過澆筑、密實成型以及養護,使得混凝土能順利水化硬化之后,形成要求的結構,并且這一結構還要滿足設計要求并且能安全運營。在這個過程,如何配制混凝土則需要設計恰當的配合比來指導。這是一個方面,如何設計配合比則是另一個方面。從混凝土工程的工藝過程來看,從配制、運輸、輸送、澆筑、密實成型以及養護過程來看,對于硬化前的混凝土性能有一定的要求,因此,在配合比設計之前要充分考慮混凝土硬化前的性能,比如坍落度、坍落擴展度、坍落度經時保持性能、不泌水、不離析等眾多性能,這些性能我們稱之為工藝性能。從滿足設計要求來看看,混凝土必須達到設計要求的強度和相應環境條件下的耐久性要求,這樣的結構才是可以安全運營的結構。這些硬化后的性能我們稱之為結構性能。
工藝性能決定了混凝土工藝過程中的可操作性,這些性能不良,或因為這樣那樣的原因導致它們在施工過程中劣化,都會影響混凝土工藝過程的操作,而這些操作又直接影響混凝土硬化后的結構性能,比如不能正常密實會導致強度下降,并且外部侵蝕介質快速進入內部腐蝕混凝土,導致耐久性下降,致使混凝土結構既不安全也不耐久,不能達到設計要求。同時,我們還知道混凝土的結構性能與工藝性能之間具有相互制約的關系,所以混凝土配合比的決策必定要仔細考慮這些問題,在這兩大類性能之間充分妥協,合理運用已有的混凝土技術,保證混凝土這兩大類性能都滿足要求,才能達到混凝土工程的目標。因此,可以說,混凝土配合比設計就是要合理利用一切混凝土技術,排除干擾,保證混凝土工藝和結構兩方面的性能,從而達到混凝土工程的根本目標,這才是配合比設計的根本目的。
二、配合比設計應該做什么
在明確了配合比設計的根本目的之后,在設計過程中,無論是材料選擇的決策,還是配合比各項指標的決策,包括采用什么樣的設計方法,都應該緊密圍繞這一根本目標,以實現這一目標為準則,為此應該做到:
首先,認真學習混凝土技術,掌握混凝土原材料對混凝土的影響關系,掌握混凝土各項參數對混凝土性能的影響;建議閱讀《混凝土的性能》這本特別棒的書。它是混凝土領域的專著,并且淺顯易懂,說理透徹,值得認真閱讀。
其次,要在混凝土的工藝性能和結構性能之間做好妥當的平衡,不可以偏廢任何一類性能。只要我們認真學習,特別是深刻集會《混凝土的性能》這本書的精髓,就能明白,如果一味地追求高的強度或高的早期強度,一味地去追求什么最佳碎石級配,都可能導致混凝土的工藝性能劣化,使得在混凝土配制、攪拌、運輸、輸送、澆筑、密實成型和養護各個環節操作困難,有可能還會導致整個工藝失控,結果結構性能也不能保證。這種實例比比皆是,比如, 一味擔心混凝土強度達不到設計要求,在配合比設計時不顧一切地提高配制強度,C30強度等級的配合比竟然用到0.36的水膠比,C50配合比用到0.29的水膠比,結構混凝土的坍落度經時損失太大,混凝土粘性太強,導致施工困難,工人只好加水,最終導致強度失控。根本原因還是在于我們希望用提高配制強度來代替混凝土施工的管理。
第三,要堅持原則,不能為了取悅他人而放棄配合比設計這一根本目標。
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