王立冬
贵州恒安工程试验检测有限公司，贵州 遵义 563000
摘要：本文以《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011为基础，以“浆集比”和低水胶的概念为核心，通过进行一组配合比设计的对比与分析，提出一种配合比设计优化方案。
关键词：配合比设计、浆集比、低水胶、强度、耐久性
混凝土作为一种可以塑形的建筑材料，在现代社会被大量的使用，它的各种特性使它几乎具有无可替代的作用。在现代混凝土的生产过程中，作为商品要考虑它的经济性；作为材料，在当前社会各种使用情况下，对混凝土性能的要求也越来越高，满足设计强度、工作性等已不满足当下要求，而抗裂、抗渗、抗冻等耐久性性能越来受到各方的重视。
一、试验材料
（１）水泥：P·O 42.5，其凝结时间、安定性、强度试验结果见下表：
（２）粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰，试验结果见下表：
（３）粗集料，试验结果：5-25mm连续级配机制碎石，含泥量、压碎指标、针片状颗粒含量均满足JGJ52-2006标准要求。
（４）细集料，试验结果：0～5mm机制砂，Ⅱ区中砂，细度模数3.0，亚甲蓝试验MB值0.8，石粉含量6.2%，满足JGJ52-2006标准要求。
（５）外加剂：缓凝型高效减水剂，试验结果：减水率24%，水泥与减水剂相容性试验确定减水剂饱和掺量为1.6%。
二、配合比设计，见下表：
第一组：C30配合比设计，配制强度38.2MPa,基于《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011计算、试配及调整，理论容重2400kg，水胶比0.48，粉煤灰用量为胶凝材料的20%（影响系数0.8），砂率46%，减水剂用量1.3%。
第二组：基于第一组配比，水胶比减小0.03，增大粉煤灰用量至25%，用水量减小7kg，保持水胶总量及骨料总量基本不变，减水剂用量1.4%。
第三组：基于第一组配比，水胶比减小0.06，增大粉煤灰用量至30%，用水量减小14kg，保持水胶总量及骨料总量基本不变，减水剂用量1.6%。
第四组：基于第一组配比，水胶比不变，粉煤灰占比不变，用水量减小7kg，减水剂用量1.4%，对比第二组。
第五组：基于第一组配比，水胶比不变，粉煤灰占比不变，用水量减小14kg，减水剂用量1.4%，对比第三组。
三、拌合物性能及28d强度，见下表：
四、数据对比：
通过对比可以看出，第一至第三组浆集比基本一致，第四组、第五组浆集比逐渐减小，胶浆体积的变化规律也基本与其一致。第一至第四组配合比在初始拌合物性能上都比较良好，第五组已不满足泵送混凝土的流动性的要求，并且具有离析现象。坍落度经时损失（1h）对比中，可以看到第四及第五组损失较大，第三组最小；表观密度对比中可以看出第五组已明显偏小；28d强度前两组接近，第三、四两组接近，第五组最低，已不满足配制强度要求。
五、分析及结论
通过第一、四、五组混凝土配比设计对比可以看出水胶比不变，水泥浆逐渐减少，一旦超出合适的“浆集比”范围，硬化后的混凝土孔隙率将增加，混凝土的强度呈明显降低趋势。混凝土内部孔隙率的增加，也加大了内外孔隙连通的可能性，对混凝土本身耐久性性能也有较大的影响！同时，在较高水灰比下，用水量较高，水泥浆体本身硬化后形成的孔隙也将增多，在微观结构上也会对混凝土强度和耐久性形成较大负面影响。
通过第一、二、三组混凝土配比设计对比可以看出，将“浆集比”保持一定合适范围，通过降低水胶比，减少水的用量；增加粉煤灰在胶凝材料中的占比，减少水泥的用量；适当增加减水剂的掺量，混凝土保持了工作性能，坍落度经时损失性能还有所提升；在第三组数据中，28d强度相较稍低，粉煤灰掺量占比30%，水泥用量最少。粉煤灰较高的掺量将有助于降低混凝土的水化热，防止混凝土热应力裂缝，还能提高硬化混凝土的抗渗性能，提高混凝土耐化学（酸、硫酸盐）腐蚀能力，降低氯离子渗透速率，防止碱—骨料反应等等优点，并且随着粉煤灰在混凝土中的二次水化，大大的有利于混凝土后期强度增长，不利的地方在于抗碳化和抗冻性能会随着粉煤灰掺量的增加而有所下降，但可以通过用量的调整和加入其他掺合料加以改善。
综上所述，在《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011计算、试配及调整的基础上，再采用“浆集比”和低水胶的概念对配合比设计进行调整优化，更易于对混凝土性能的控制，提升混凝土的耐久性，也具有较好的经济性。
参考文献：
1、混凝土微观结构、性能和材料（作者：P.Kumar Mehta 、Paulo J.M.Monteiro）
2、《混凝土辅助胶凝材料》（作者：刘数华，冷发光，李丽华）