混凝土材料

偃师混凝土材料是非均质的三相体，即固体、液体和气体。两种相接触的面称为界面，混凝土中界面的存在是无法避免的，对混凝土性能产生不良影响。混凝土拌合物三相所占的体积大致为，固相占总体积的73%~84%、液相占15%~22%、气相占1%~5%。三相的体积并非一成不变，在建筑后的凝结硬化过程中，三相所占的体积将不断的发生变化，但终凝以后变化减少，表现为总体积和液相在减少，而气相却在增加，主要是液相流失、蒸发和被固相所吸收造成。另外，三相的体积也会随环境条件的变化而发生变化。三相体积的改变是混凝土产生裂缝主要原因之一，尤其是混凝土产生终凝之前较为明显（即通常认为随行收缩，干燥收缩等引起的裂缝），但这种裂缝如果在浇筑后及时采取有效的养护措施，能够获得明显的控制效果。
在进行混凝土配合比的设计，就是在满足相关要求的前提下，尽量减少三相体体积的变化，通过试样将三相体得体积调整到佳比例。
混凝土配合比设计过程一般分为三个阶段，即初步计算、试拌调整和确定。通过这一系列的工作，从而选择混凝土各组分的佳配合比例
配合比设计的依据
1）混凝土设计强度等级
2）工程特征（工程所处环境、结构断面、钢筋小净距等）
3）水泥品种和强度等级
4） 砂、石的种类规格、表观密度以及石子大粒径
5）施工方法
配合比计算
一、设计要求及材料情况
1、设计要求：C30承台混凝土，采用泵送施工，坍落度120mm~160mm。
2、材料情况：华新P.O42.5水泥，fce=45.0；粗骨料：采用偃师5~25mm及25~31.5mm的两种碎石进行搭配，组成5~31.5mm的连续级配碎石，按5~25mm: 25~31.5mm=8: 2（重量比）的比例配制；细骨料：偃师巴河Ⅱ区中砂，Mx=2.7；外掺料：偃师青源Ⅱ级粉煤灰；外加剂：偃师武鹏WP缓凝高效减水剂。
二、计算
1、fcu,0=fcu+1.645σ=30+1.645×5.0=38.2Mpa。
2、w/c=aa×fce/(fcu,o+aa×ab×fce)=0.46×45.0/(38.2+0.46×0.07×45.0)=0.52
3、根据施工要求，混凝土设计坍落度为120mm~160mm，取单位用水量为215kg，掺加1.7%的缓凝高效减水剂，减水率δ=22%，则混凝土单位用水量：mW0= mW(1-δ)=215×(1-22%)=168kg。
4、单位水泥用量：mc=mwo/w/c=168/0.52=323kg
5、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代系数为λ=1.3, 则有
水泥用量：mc0= mc×（1-16.5%）=270 kg。
粉煤灰用量：mf0= mc×16.5%×1.3=69.3kg。
减水剂用量：mFDN0=( mc0+ mf0)×1.7%=5.77 kg。
6、假设混凝土单位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=40%，则有：
mc0+ mf0+ ms0+ mg0+ mW0= mcp
mso/(mso+mgo) ×100%=βs
得：细骨料ms0=757kg，粗骨料mg0=1136kg。
则混凝土配合比：mc0: ms0: mg0: mf0: mFDN0: mW0=270:757:1136:69.3:5.77:168
= 1 : 2.80:4.21:0.26:0.021:0.62
三、根据规定，水灰比比基准水灰比减少0.03，则水灰比w/c=0.49
1、单位水泥用量
mc=mwo/w/c=168/0.49=343kg
2、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代系数为λ=1.3, 则有
水泥用量：mc1= mc×（1-16.5%）=286 kg。
粉煤灰用量：mf1= mc×16.5%×1.3=73.6kg。
减水剂用量：mFDN1=( mc1+ mf1)×1.7%=6.11 kg。
3、假设混凝土单位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=39%，则有：
细骨料ms1=730kg，粗骨料mg1=1142kg。
则混凝土配合比：mc1: ms1: mg1: mf1: mFDN1: mW0=286:730:1142:73.6:6.11:168
= 1 : 2.55:3.99:0.26:0.021:0.59[2]