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“转自：结构设计-公众号“
混凝土是将碎石或卵石与砂混拌，用以水泥浆为主的胶结材料粘接在一起的人造石。它可以塑造成梁、柱、板、基础等各种结构形状，可以配制符合结构性能要求的不同强度等级与性能，而且可以与钢筋、预应力筋、增强纤维等结合成工程结构，因此它已成为当代建筑工程不可缺的最主要结构材料。随着技术的进步，在出现高效减水剂后，配制高强混凝土成为现实，混凝土日益向高强度高性能方向发展；进入20世纪90年代，人们认识到磨细掺合料的作用，逐渐重视结构物的耐久性和寿命，导致混凝土向高性能的方向发展，在施工技术方面，则向大流动性泵送的方向发展。混凝土是水泥基多元复合材料，在配制混凝土时，诸元之间的增减、比例，对混凝土各种性能的影响，存在着一定的内在规律性，如水灰比与强度的规律，以及散见于其他文献中的骨灰比、包盖系数等的论述。在混凝土技术发展到向高强、高性能、大流动性泵送施工方向发展的今天，有必要对混凝土配合比中诸元之间的配合与混凝土施工性、强度及长期性能之间关系的规律性进行探讨。
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骨灰比关系
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砂浆与粗集料之间的关系
砂浆富余系数越大，混凝土坍落度越大，流动性越好。干硬性混凝土的砂浆富余系数仅为1.1左右，坍落度为10～30mm的低塑性混凝土的砂浆富余系数为1.3左右，坍落度为70～90mm的塑性混凝土的砂浆富余系数为1.5左右，坍落度为130～150mm的流动性混凝土的砂浆富余系数为1.7左右，而坍落度为180～200mm的高流动性混凝土的砂浆富余系数为2.0左右。
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粗集料与砂率的关系
从现行的《普通混凝土设计规程》中看出，砂率是水灰比的函数，是因为水灰比越小，混凝土的强度越高；水泥用量越多浆体量也越多，配置数量大体相同的砂浆所用的砂量就少的缘故。在具体工程中要根据设计要求，施工和易性等需要，选定了水泥、掺合料、水胶比和单方用水量，这样每立方混凝土的浆体体积就确定了。余下的就是粗细骨料的体积。如何正确选定工程混凝土的最合适砂率，则与砂石的粒径、级配相关。
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粗集料物性与配合比的关系
如某工程混凝土设计的浆体量为330L，粗集料的空隙率为40％要配置坍落度为180mm的大流动性混凝土，采用石子每立方米量为1150/千克，石子实体积为1150/2.7=426L，则砂浆体积为1000－426=574L砂浆含气12L，砂浆体积则是574－12－330=232L，重量为232×2.65=615kg/m3。此时的砂率为615/（1150+615）×100=34.8％。所用砂的细度模数为2.7，这样就需要将砂率提高到37％，砂用量应改变成1770×37％=655kg/m3，石量调为1115kg/m3。
结语
现从混凝土配合比相互关系中进行探讨分析，从这些规律性中可以初步得出配制优质混凝土应遵循的原则。首先是尽可能降低浆骨比值，即在符合混凝土施工性和强度等各种设计性能的基础上，尽可能减少浆体含量，增加集料含量。减少浆体量的主要方法是减少单方用水量，在水胶比不变的情况，水泥和掺合料的数量也随之降低，从而达到减少浆体含量的效果。同时可采取减水性外加剂、减水性掺合料和增加粗集料含量的方法得以实现。
The End
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