混凝土配合比設計與計算過程中設計很多重要參數，比如單位用水量、膠材強度、強度標準差、迴歸係數、水膠比、砂率等，要想完整的計算一套配合比以上參數必不可少，所以我們可以據此設計一套自動錶格，方便大家配合比計算與調整，表（一）如下：
使用該表格可以通過調整參數快速得到調整後的配合比。
就目前我們原材料現狀：
1 水泥、粉煤灰、礦粉已經固定了，也就是說膠砂強度沒得選擇；
2 粗骨料固定廠家，粒型級配比較穩定，所以單位用水量的選擇也比較固定；
3 細骨料砂子為自制砂或外購水洗砂，級配不佳是共識。
綜合看來，目前要想優化配合比節約成本或者說調整混凝土狀態，我們能做的甚至僅能做的只有調整砂率和粗骨料中兩種石子比例，別無它法！
所以，如何科學的調整砂率和石子比例顯得至關重要，也是我們接下來應該進行試驗工作的重點。
今天就主要同大家一起探討混凝土骨料新思維。
1、 相關標準的分析與思考
1) 粗骨料級配方面
粗骨料5～25mm連續級配累計篩餘 表（二）
到底應該大顆粒骨料多還是小顆粒骨料多呢？
2) 細骨料級配方面
細骨料Ⅱ區砂累計篩餘百分率規定 表（三）
這就意味著各個粒徑區的分計篩餘範圍可以是下面這樣表（四）
各個粒徑區的砂可以沒有也可以很多，所以用累計篩餘存在很大缺陷
細骨料粗細方面
現行標準中，使用細度模數表示砂的粗細，然而在我們實際使用中不難發現細度模數只能對砂的粗細進行粗略評價，因此傅沛興高工提出了比粒度的概念：將砂看成球形，砂的半徑變為原來一半，體積相同時，比表面積變為原來2倍，假設粒徑為2.36-4.75間砂的總比表面積為1，那麼其他粒徑對應的單位如下表（五）
比粒度就等於各粒徑區分計篩餘乘以對應的單位數之和。
相同細度模數的砂比粒度對比 表（六）
目前就所用外購水洗砂情況大概如下 表（七）
可以看到，相同細度模數的砂，比粒度相差很大，比粒度可以更準確的反映砂的粗細程度。同樣3.2細度模數的機制砂，我們用的明顯比精品機制砂粗的多，分計篩餘可以看出來，對應比粒度上也可以直觀讀出來。
通過以上對粗細骨料的分析，可以發現標準也好，規範也好，並不能科學準確的指導我們的生產需要，所以我們需要制定一套適合自己的分計篩餘百分表範圍，來指導生產。那就是接下來第二項問題：
2、 級配問題
1）粗骨料級配問題
目前比較流行個人也感覺比較好用的就是最小空隙率理論，也就是通過多級配復摻，通過檢測堆積密度來調整碎石空隙率，使空隙率儘可能的減小，以便減少填充碎石空隙所需的水泥砂漿用量，從而降低砂率乃至膠材用量。
例如前幾天拉的川口碎石，表觀密度2670kg/m3，堆積密度1590kg/m3，空隙率40.4%，通過不同比例復摻嵩基5-10碎石實驗數據如下表（八）
根據實驗可以找到比較適合川口碎石的比例為68:32
2）細骨料級配問題
就目前所用的水洗砂和崗砂，要想通過復摻達到表（六）中類似2-1那樣的精品砂是不可能的，而我們能做的只有儘可能的使我們的混合砂向好用的方向靠近，所以通過長時間的試驗與生產驗證，也可以找到比較適合我們的試驗方法和控制指標，具體操作下表（九）可以供大家參考
11月份砂平均情況 表（九）
從表中可以看到，按普遍認為0.6、0.3兩級上砂子比例越大越好，而混合後砂子這兩級其實變少了，而且含粉還變高了。但是因為水洗砂2.36上太高而0.3以下除去粉底又太少，造成砂子整體偏粗，同樣3.2細度模數，表（六）中比粒度可以達到4.5，而我們只有2.7，也再次印證我們砂子偏粗，不得已提高面砂摻量來保證混凝土和易性。
結合目前砂子現狀及我們環保站生產情況，我把混合砂指標控制在以下範圍
3、 砂率問題
前面討論了粗細骨料本身的特點和使用情況，接下來還有一個重要前提就是砂率問題。目前，通常確定砂率的方法是計算確定和經驗確定，而我們在長期試驗、應用的過程中逐漸積累一定的經驗，所以砂率的確定方法也以經驗為主，大家也認可這樣一個現象：砂率確定是依據經驗或半定量的，大小隨混凝土強度等級的增加而降低。無論用哪一種方法，對初學者來說，如何確定砂率都是一個困難問題。
是否有一種新的砂石確定方法，既可以滿足工作性，又能適應骨料的變化，同時有利於初學者掌握呢？我覺得下面這篇文章對我們會有所啟發。
根據大量的工程經驗、實驗室試驗表明，現代普通預拌混凝土石子體積隨混凝土強度等級變化不大，且隨著混凝土強度等級提高而增加。所以我們可以假設混凝土中石子體積在很小範圍內變化，漿體體積與砂子體積呈此消彼長態勢。現代預拌混凝土用原材料中，石子堆積標準規定混凝土用石子表觀密度大於1300kg/m 3 ，而普通混凝土配合比設計中石子用量一般不超過1200kg/m 3 。所以，現代混凝土中，每立方米混凝土中石子的用量在自然堆積狀態下體積小於1m 3 。根據以上總結，我們推出，現代普通預拌混凝土中，石子呈懸浮狀態，如圖1
基於以上論證，本文將混凝土拌合物分為兩個部分：砂漿與石子，每立方米混凝土體積由砂漿體積與石子體積組成，即
Vm+Vs=1m³
式中：Vm：砂漿體積
Vs：石子體積
那麼，在混凝土配合比計算過程中，首先根據膠凝材料用量與水膠比計算漿體體積，然後根據混凝土強度等級與石子空隙率選擇石子體積，最後根據絕對體積法求得砂子體積。至此，混凝土初步配合比確定。根據大量實驗總結，本文給出混凝土配合比設計中石子體積選擇表，見表1。本表以優質天然骨料為基礎，針對不同種類骨料時，根據註解部分進行調整。
注：
1、同一強度等級混凝土中石子體積選擇方法：石子隨石子空隙率減小而增加；
2、在使用機制骨料時，體積可在此基礎上降低0.01m 3 ；使用天然卵石時，粒徑超過40mm時，體積在此基礎上降低0.01m 3 ；
3、使用天然砂，如果天然砂含石量超過10%時，含石10%～20%時，等體積從石子中減去砂中含石超過10%的部分，同時將砂增加等石子體積部分。20%以上時，將砂中含石10%以上部分的一半從石子中等體積減去，同時在砂中等體積增加石子中減少的部分。
清華大學廉慧珍教授曾提出"石子松堆空隙率越小，砂石比可越小 "，也就是說混凝土配合比中，在漿體體積確定後，石子的用量與其空隙率呈反比。即與本表註解部分第一條規定殊途同歸。
對於上面說的這麼多，可能聽著很複雜，下面以環保站C30混凝土為例，應用如下：
原材料及設計步驟
水泥：錦榮P.O 42.5，密度3000 kg/m 3；粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰，密度2600 kg/m 3；礦粉：S95級，密度2800 kg/m 3；砂：混合砂，細度模數Mx=2.2，表觀密度2690kg/m 3 ；石：碎石，緊密堆積空隙率為38.4%，表觀密度2680kg/m 3 ，減水劑：XY聚羧酸減水劑，減水率27%
首先根據表（一）可以確定水膠比 0.5，膠材用量360kg。
按表1選取石子體積，雖本實驗材料所用骨料為機制骨料，選取石子體積時應在表1的基礎上降低0.01m 3 ，但混合砂含粉較高，故C30選取石子體積時未降低，選0.383m 3 ，最終計算石子質量：
C30石子質量：0.383m 3 ×2680kg/m 3 =1026kg
根據絕對體積法計算砂體積及質量，砂體積按式1計算：
未實測
根據式1計算砂體積為0.303m 3 ，砂質量為：0.303m 3 ×2690kg/m 3 =815kg。
砂率為44%，外加劑最終摻量按工作性調整。
至此，混凝土初步配合比確定，具體配合比、工作性如下：
試配配合比
混凝土狀態
以上內容也只是針對我們站現狀做的部分實驗及數據總結和經驗交流，許多思路也是非常膚淺，還有許多不準確的地方希望大家多多包涵，在這裡就當是拋磚引玉吧，希望各位能夠提出更多寶貴意見和見解，使我們實驗室的技術交流會能夠真正發揮作用，使今後工作能夠得到大幅提升，謝謝！
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