文档介绍：水泥混凝土配合比的优化设计
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水泥混凝土配合比设计理论
一、鲍罗米 Bolomy 公式，我国现行
Fc,28=K1fce(C/W-K2)
K1、K2——与骨料、工艺有关的系数；
Fce——水泥28天标准胶、洗涤剂等；
影响混凝土耐久性的成分——***离子、硫酸根离子、碳酸根离子等。
试验表明，除含酸、糖类、洗涤剂等以外，即使使用污水，混凝土强度也不会受到显著的影响。
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混凝土配合比优化设计的途径
了解各种原材料的特性，特别是力学性能和对混凝土的影响性能；
合理选择原材料料，尽可能做到因地制宜；
各种原材料的合理组合，使得各种性能互补；
根据需要，选择合理的外掺材料，如外加剂、粉煤灰、矿粉等；
在保证混凝土施工性能、耐久性和强度的前提下，使得成本最省。
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混凝土配合比设计的要点
混凝土的一生需经历：从材料与成份选择——拌和成混凝土、形成结构——发展强度——到投入工作——在使用环境中破坏五个阶段。这些都与混凝土的配合比设计有关，也就是说，我们在设计配合比的时候必需全面考虑、综合协调，最大限度地满足各个阶段的需求。
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原材料的选择
水泥：作为混凝土的胶凝材料，水泥的选择对混凝土的各种性能影响很大。
除了规范明确规定水泥品种与标号外，合理选择水泥；
根据施工艺，选择水泥品种与标号；
综合考虑外掺材料与水泥的关系；
根据构件所处的环境考虑水泥的品种与整个配合比设计方案。
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水泥的选择
在配合比设计中，尽可能使用减水剂等外加剂；
在一般结构当中，如果考虑掺外掺材料的（如粉煤灰），尽量使用普硅水泥；
在大体积混凝土配合比设计时（如大体积基础等），如果没有条件掺外掺材料，可考虑使用复合水泥，并和减水剂配合；
在高标号和海工混凝土中，使用普硅以上水泥，尽可能使用磨细矿渣粉和粉煤灰，并与减水剂配合使用；
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粗集料
具有足够的强度，通常用压碎值指标来评价；
尽可能选择结构致密的碎石，也就是说碎石的吸水率要低；
尽可能的连续级配，使得空隙率最小，以减小砂率。
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细集料
合适的细度模数，太大的细度模数会使砂率提高、混凝土的保水性降低、离析等；细度模数太小，集料表面积增加，用水量增加，水泥用量随之增加；
控制 mm以下颗粒含量，除了细集料本身含量低外，减小砂率也是一个有效的途径；
注意颗粒形状；
中等强度以下的混凝土可以考虑使用水洗石屑。
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拌和用水
对于现场的混凝土拌和用水除了对其进行常规的***离子、硫酸根离子等检测外，一定要进行配合比强度、凝结时间、施工性等验证。
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减水剂
目前市场上的减水剂有二大类，一类是那萘系减水剂，另一类是聚羧酸减水剂。
萘系减水剂绝对价格低、减水率较小、掺量大、拌和时容易控制，一般适用于中、低标号的混凝土；
聚羧酸减水剂绝对价格高、减水率大、掺量小、拌和条件控制严格，适用于高标号混凝土。
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要求减水剂常用的几个指标
减水率：二种方法都可以检验，一是混凝土坍落度方法，二是胶砂流动度方法。其中用胶砂流动度方法检验的减水率较坍落度方法的稍高；
流动性：常用混凝土的扩展度来评价；
保水性：用容重筒检测；
保坍性：常用30min坍落度损失来评价；
混凝土凝结时间差：贯入阻力仪测混凝土的凝结时间；
强度比：28天强度比。
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粉煤灰
用于水泥混凝土的粉煤灰一般都要求II级以上；
细度：符合II级灰要求；
需水量比：希望在90%以上；
胶砂的流动性：加粉煤灰以后能明显增加胶砂的流动性；
保水性：不能有明显的泌水现象；
强度之：不能有明显的强度下降。
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磨细矿渣粉
一般要求S95以上；
需水量比：不要有明显的需水量增加；
细度：磨细矿渣粉的比表面积不应小于水泥的比表面积，一般不小于350m2/kg，在430m2/kg—520m2/kg，掺量30%—40%时，增强效果非常显著；
活性指数：7于不小于75%，28天不小于95%；
流动度比：不小于90%。
参照标准：《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046—2000
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几种外掺材料的微观结构
水泥：某 P·II
超细混合材: 硅灰比表面积 22000m2/Kg
粉煤灰比表面积 719m2/Kg
磨细矿渣比表面积 804m2/Kg
水泥硅灰粉煤灰磨细矿渣
超细混合材（颗粒）形貌
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几种混凝土配合比设