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梁华英
广宁县建筑工程质量监督站 广东广宁 526300
摘要：本文研究了高强度混凝土配合比设计试验，通过分析各种原材料的具体性能，科学地设计了高强度混凝土的配合比，并通过分析各项试验数据，初步确定了高强度混凝土的配合比，希望能为相关试验提供参考借鉴。
关键词：高强混凝土；配合比；试验；数据分析
0 前言
随着我国社会经济的快速发展，我国的建筑业也取得了巨大的进步，建筑项目的建设也日益增多。高强混凝土作为一种新型建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低等优点，在各种建筑项目中得到广泛的应用，其配合比的设计越来越受重视。研究高强度混凝土配合比试验，合理设计高强度混凝土的配合比，推动其在建筑业中的发展是当前的一个重要课题。
1 研究思路
考虑到当地的资源状况，由于本地天然中砂资源匮乏，所以本试验主要采用卵石破碎为碎石过程中产生的副产品─石粉砂，精选颗粒级配较好、经水洗后石粉含量不超过8%的石粉砂作为主要细骨料，以粉煤灰和硅粉为掺合料探索性配制C70高强混凝土，并利用正交设计原理对混凝土配合比进行设计、试验、筛选，同时拟定以表1中技术指标进行拌合物性能的试验研究，为研究C70高强混凝土提供技术路线和方向。
表1 泵送高强混凝土拌合物性能技术要求表
高强混凝土拌合物不应离析和泌水，凝结时间应满足施工要求。
2 原材料
2.1 水泥
采用水泥厂生产的P·O42.5R水泥，其物理力学性能试验结果见表2。
表2 水泥的基本性能
2.2 粉煤灰
采用Ⅰ级（F类）粉煤灰，其物理性能试验结果见表3。
表3 粉煤灰试验表
2.3 硅粉
微硅粉其物理及化学成分试验结果见表4。
表4 硅粉物理性能及化学成分试验表%
2.4 粗细骨料
（1）细骨料：混凝土用细骨料为卵石破碎为碎石过程中产生的石粉砂，石粉砂中含有较多小石颗粒以及含量较高的石粉，由于石粉用于高强混凝土中还存在争议，经水洗处理降低了砂中石粉含量，根据GB/T14684-2011《建设用砂》的要求对细骨料进行了检测，检测结果见表5。
表5 砂物理性能试验表
（2）粗骨料：采用4.75～16mm连续级配的卵碎石，具体性能指标见表6。
2.5 外加剂
选用外加剂厂生产的聚羧酸类减水剂，具体性能指标见表7。
表6 卵碎石物理性能试验表
表7 外加剂性能试验表
2.6 水
采用符合国家标准要求的饮用水。
3 配合比设计
本试验采用微量调节外加剂掺量的方式，严格控制混凝土水胶比，以达到所设计混凝土拌合物扩展度的要求。从工作量的角度考虑，在此次研究试验中，外加劑掺量不考虑为影响配合比设计的主要因素，根据《高强混凝土应用技术规程》中技术指标的要求，对影响混凝土强度的主要因素分别进行设计，胶凝材料总量（kg/m3）分别取：580、615、650，水胶比分别取：0.24、0.25、0.26，硅粉掺量分别取：8%、10%、12%，粉煤灰掺量分别取：15%、17%、19%，砂率分别取46%、47%、48%，选L18（3）7正交表进行设计，具体正交试验设计见表8。
表8 L18（3）7C70混凝土配合比正交设计表
4 混凝土性能试验研究及数据分析
4.1 试验方法
混凝土拌合物制备：混凝土用60L强制式搅拌机搅拌，严格控制混凝土用水量；
工作性能测试：参照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能测试方法》测试混凝土拌合物的坍落度及坍落度2小时的经时损失，采用倒坍落度桶的方法，以流空时间来评价混凝土的流动性；
混凝土试件成型：混凝土拌合物工作性能测试完后，装入150mm×150mm×150mm的试模，振动成型；
试件养护：试件成型24h后拆模，在标准温度（20±2）℃，湿度95%的环境下养护；
混凝土性能测试：混凝土性能参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》规定的标准方法进行测试。
4.2 高强混凝土的配制
根据表8所拟定的试验参数计算出混凝土配合比，经试拌、成型、养护、测试其强度，具体试验结果见表9。
由表9可知，混凝土拌合物2h后的坍落度和扩展度几乎无损失，倒坍落度桶排空的时间都能满足工作性要求，硅粉的掺入，提高了混凝土拌合物的和易性，高效减水剂的使用，使混凝土拌合物具有了大流动性的特点。
4.3 部分试验数据正交分析
本试验主要以混凝土抗压强度指标为主导因素，作强度极差和效应曲线图分析，根据表9的试验数据，正交强度极差分析见表10，各因素效应曲线分析图见图1。
表9 正交试验结果统计表
表10 强度极差分析表MPa
由表10和图1可知各因素对混凝土强度影响的顺序为：砂率>胶材用量>粉煤灰掺量>硅粉掺量>水胶比，由此可得最优配方为：砂率2，胶材用量3，粉煤灰掺量2，硅粉掺量2，水胶比1。
5 C70配合比的确定
根据强度极差和效应曲线图分析，可以得出C70高强混凝土配合比，见表11。
图1 效应曲线图
表11 C70高强混凝土配合比表kg/m3
按此配合比，结合调节外加剂掺量满足混凝土拌合物流动性方法，经数次重复验证试验，并根据混凝土拌合物性能以及混凝土抗压强度结果分析，拌合物适合泵送，且满足工作性要求，混凝土抗压强度均都达到了90MPa以上，试验结果均达到预期效果。 6 结语
综上所述，高强度混凝土配合比的设计关系到高强度混凝土的使用性能，而且对建筑物的使用寿命也有一定的影响。因此，研究高强度混凝土配合比试验十分必要。研究人员要认真分析试验原材料的各项性能，合理设计高强度混凝土的配合比，并认真分析試验数据，从而确定高强度混凝土的最佳配合比，提高高强度混凝土的各项性能，提高经济效益，延长建筑物的使用寿命。本文的混凝土配合比试验研究达到了预期的效果，可供参考借鉴。
参考文献：
[1]张广泰，毛婷厅.新疆地区高强混凝土配合比试验研究[J].混凝土.2014（09）
[2]张腾，朱朝艳，王学志.混杂纤维高强混凝土基本力学性能试验研究[J].吉林水利.2014（02）
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图2试块组二三种强度值
图3试块组三三种强度值
图4试块组四三种强度值
表13 推测值与试验值对比表（MPa）
观察以上四幅图，我们可以直观判断哪些试块值存在较大偏离。
第一组试块我们选取123号试块进行分析；
第二组试块我们选取123号试块进行分析；
第三组试块我们选取234号试块进行分析；
第四组试块我们选取125号试块进行分析。
4.3 强度推测值与试验测得强度值的对比
强度推测值与试验测得强度值的对比如表13所示。
5 结论与建议
从对比表与分析可以得出如下结论：
（1）随着龄期的增长，无论是超声回弹法强度推测值，还是抗压试验的强度测定值，大体上都是有所增加的，且随着龄期增长，二者相差的百分数越来越小。
（2）在骨料相同条件下，骨料粒径越大回弹值相对越大，超声检测声速值相对越大。
（3）在骨料不同条件下，水灰比相同，回弹值大致相同。超声检测声速值卵石相对越高。
（4）龄期相对较长，回弹值及超声检测声速值也相应变大。
本次试验中所得的超声回弹法强度推测值与实际抗压试验所得到的强度测定值存在有一定差距，分析误差存在的原因，在今后的试验中应该引起注意，避免不必要的误差，使试验更准确。主要存在误差有以下几点：
（1）试块的养护条件没有达到标准，如温度、湿度等。
（2）试块体积较小，使概率方法不准确。
（3）回弹检测时，回弹仪没能够水平，造成误差。
（4）耦合剂用量的多少以及试块上残留的耦合剂使试块软化。
混凝土无损检测技术具有无损、简便、快速、便于大面积测试等优点，已在工业与民用建筑、水利、电力等工程建设项目的混凝土质量检测和评价中得到广泛应用，取得了良好的应用效果，并在工程实践中不断总结、完善和提高。
6 结语
综上所述，混凝土强度不仅是混凝土最基本、最重要的性能，也是决定混凝土综合性能的基础，并直接影响着钢筋混凝土建筑物的结构安全性和使用耐久性。因此，我们需要认真掌握超声回弹法，并将其更为有效的应用到混凝土强度的检测中，以为建筑施工带来帮助。
参考文献：
[1]刘英、胡逸家.回弹法和超声回弹综合法检测混凝土强度在工程建设中的应用[J].工程质量.2014（S2）.
[2]彭运朝.超声波检测混凝土裂缝的研究[J].农业科技与装备.2012（06）.
广宁县建筑工程质量监督站 广东广宁 526300
摘要：本文研究了高强度混凝土配合比设计试验，通过分析各种原材料的具体性能，科学地设计了高强度混凝土的配合比，并通过分析各项试验数据，初步确定了高强度混凝土的配合比，希望能为相关试验提供参考借鉴。
关键词：高强混凝土；配合比；试验；数据分析
0 前言
随着我国社会经济的快速发展，我国的建筑业也取得了巨大的进步，建筑项目的建设也日益增多。高强混凝土作为一种新型建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低等优点，在各种建筑项目中得到广泛的应用，其配合比的设计越来越受重视。研究高强度混凝土配合比试验，合理设计高强度混凝土的配合比，推动其在建筑业中的发展是当前的一个重要课题。
1 研究思路
考虑到当地的资源状况，由于本地天然中砂资源匮乏，所以本试验主要采用卵石破碎为碎石过程中产生的副产品─石粉砂，精选颗粒级配较好、经水洗后石粉含量不超过8%的石粉砂作为主要细骨料，以粉煤灰和硅粉为掺合料探索性配制C70高强混凝土，并利用正交设计原理对混凝土配合比进行设计、试验、筛选，同时拟定以表1中技术指标进行拌合物性能的试验研究，为研究C70高强混凝土提供技术路线和方向。
表1 泵送高强混凝土拌合物性能技术要求表
高强混凝土拌合物不应离析和泌水，凝结时间应满足施工要求。
2 原材料
2.1 水泥
采用水泥厂生产的P·O42.5R水泥，其物理力学性能试验结果见表2。
表2 水泥的基本性能
2.2 粉煤灰
采用Ⅰ级（F类）粉煤灰，其物理性能试验结果见表3。
表3 粉煤灰试验表
2.3 硅粉
微硅粉其物理及化学成分试验结果见表4。
表4 硅粉物理性能及化学成分试验表%
2.4 粗细骨料
（1）细骨料：混凝土用细骨料为卵石破碎为碎石过程中产生的石粉砂，石粉砂中含有较多小石颗粒以及含量较高的石粉，由于石粉用于高强混凝土中还存在争议，经水洗处理降低了砂中石粉含量，根据GB/T14684-2011《建设用砂》的要求对细骨料进行了检测，检测结果见表5。
表5 砂物理性能试验表
（2）粗骨料：采用4.75～16mm连续级配的卵碎石，具体性能指标见表6。
2.5 外加剂
选用外加剂厂生产的聚羧酸类减水剂，具体性能指标见表7。
表6 卵碎石物理性能试验表
表7 外加剂性能试验表
2.6 水
采用符合国家标准要求的饮用水。
3 配合比设计
本试验采用微量调节外加剂掺量的方式，严格控制混凝土水胶比，以达到所设计混凝土拌合物扩展度的要求。从工作量的角度考虑，在此次研究试验中，外加劑掺量不考虑为影响配合比设计的主要因素，根据《高强混凝土应用技术规程》中技术指标的要求，对影响混凝土强度的主要因素分别进行设计，胶凝材料总量（kg/m3）分别取：580、615、650，水胶比分别取：0.24、0.25、0.26，硅粉掺量分别取：8%、10%、12%，粉煤灰掺量分别取：15%、17%、19%，砂率分别取46%、47%、48%，选L18（3）7正交表进行设计，具体正交试验设计见表8。
表8 L18（3）7C70混凝土配合比正交设计表
4 混凝土性能试验研究及数据分析
4.1 试验方法
混凝土拌合物制备：混凝土用60L强制式搅拌机搅拌，严格控制混凝土用水量；
工作性能测试：参照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能测试方法》测试混凝土拌合物的坍落度及坍落度2小时的经时损失，采用倒坍落度桶的方法，以流空时间来评价混凝土的流动性；
混凝土试件成型：混凝土拌合物工作性能测试完后，装入150mm×150mm×150mm的试模，振动成型；
试件养护：试件成型24h后拆模，在标准温度（20±2）℃，湿度95%的环境下养护；
混凝土性能测试：混凝土性能参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》规定的标准方法进行测试。
4.2 高强混凝土的配制
根据表8所拟定的试验参数计算出混凝土配合比，经试拌、成型、养护、测试其强度，具体试验结果见表9。
由表9可知，混凝土拌合物2h后的坍落度和扩展度几乎无损失，倒坍落度桶排空的时间都能满足工作性要求，硅粉的掺入，提高了混凝土拌合物的和易性，高效减水剂的使用，使混凝土拌合物具有了大流动性的特点。
4.3 部分试验数据正交分析
本试验主要以混凝土抗压强度指标为主导因素，作强度极差和效应曲线图分析，根据表9的试验数据，正交强度极差分析见表10，各因素效应曲线分析图见图1。
表9 正交试验结果统计表
表10 强度极差分析表MPa
由表10和图1可知各因素对混凝土强度影响的顺序为：砂率>胶材用量>粉煤灰掺量>硅粉掺量>水胶比，由此可得最优配方为：砂率2，胶材用量3，粉煤灰掺量2，硅粉掺量2，水胶比1。
5 C70配合比的确定
根据强度极差和效应曲线图分析，可以得出C70高强混凝土配合比，见表11。
图1 效应曲线图
表11 C70高强混凝土配合比表kg/m3
按此配合比，结合调节外加剂掺量满足混凝土拌合物流动性方法，经数次重复验证试验，并根据混凝土拌合物性能以及混凝土抗压强度结果分析，拌合物适合泵送，且满足工作性要求，混凝土抗压强度均都达到了90MPa以上，试验结果均达到预期效果。 6 结语
综上所述，高强度混凝土配合比的设计关系到高强度混凝土的使用性能，而且对建筑物的使用寿命也有一定的影响。因此，研究高强度混凝土配合比试验十分必要。研究人员要认真分析试验原材料的各项性能，合理设计高强度混凝土的配合比，并认真分析試验数据，从而确定高强度混凝土的最佳配合比，提高高强度混凝土的各项性能，提高经济效益，延长建筑物的使用寿命。本文的混凝土配合比试验研究达到了预期的效果，可供参考借鉴。
参考文献：
[1]张广泰，毛婷厅.新疆地区高强混凝土配合比试验研究[J].混凝土.2014（09）
[2]张腾，朱朝艳，王学志.混杂纤维高强混凝土基本力学性能试验研究[J].吉林水利.2014（02）
上接第19页
图2试块组二三种强度值
图3试块组三三种强度值
图4试块组四三种强度值
表13 推测值与试验值对比表（MPa）
观察以上四幅图，我们可以直观判断哪些试块值存在较大偏离。
第一组试块我们选取123号试块进行分析；
第二组试块我们选取123号试块进行分析；
第三组试块我们选取234号试块进行分析；
第四组试块我们选取125号试块进行分析。
4.3 强度推测值与试验测得强度值的对比
强度推测值与试验测得强度值的对比如表13所示。
5 结论与建议
从对比表与分析可以得出如下结论：
（1）随着龄期的增长，无论是超声回弹法强度推测值，还是抗压试验的强度测定值，大体上都是有所增加的，且随着龄期增长，二者相差的百分数越来越小。
（2）在骨料相同条件下，骨料粒径越大回弹值相对越大，超声检测声速值相对越大。
（3）在骨料不同条件下，水灰比相同，回弹值大致相同。超声检测声速值卵石相对越高。
（4）龄期相对较长，回弹值及超声检测声速值也相应变大。
本次试验中所得的超声回弹法强度推测值与实际抗压试验所得到的强度测定值存在有一定差距，分析误差存在的原因，在今后的试验中应该引起注意，避免不必要的误差，使试验更准确。主要存在误差有以下几点：
（1）试块的养护条件没有达到标准，如温度、湿度等。
（2）试块体积较小，使概率方法不准确。
（3）回弹检测时，回弹仪没能够水平，造成误差。
（4）耦合剂用量的多少以及试块上残留的耦合剂使试块软化。
混凝土无损检测技术具有无损、简便、快速、便于大面积测试等优点，已在工业与民用建筑、水利、电力等工程建设项目的混凝土质量检测和评价中得到广泛应用，取得了良好的应用效果，并在工程实践中不断总结、完善和提高。
6 结语
综上所述，混凝土强度不仅是混凝土最基本、最重要的性能，也是决定混凝土综合性能的基础，并直接影响着钢筋混凝土建筑物的结构安全性和使用耐久性。因此，我们需要认真掌握超声回弹法，并将其更为有效的应用到混凝土强度的检测中，以为建筑施工带来帮助。
参考文献：
[1]刘英、胡逸家.回弹法和超声回弹综合法检测混凝土强度在工程建设中的应用[J].工程质量.2014（S2）.
[2]彭运朝.超声波检测混凝土裂缝的研究[J].农业科技与装备.2012（06）.