摘要：分析了水泥混凝土面臨的問題，指出傳統(tǒng)配合比設(shè)計方法中的不足，并結(jié)合工作經(jīng)驗及路用性能，提出了現(xiàn)代水泥混凝土配合比設(shè)計的注意事項。
關(guān)鍵詞：混凝土，配合比設(shè)計，影響因素
中圖分類號：TU528．028 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-6825（2005）22-0147-02
引言
水泥混凝土由于具有強(qiáng)度高、原材料儲量大、可塑性能優(yōu)異、成本低廉，在土木工程中起著極其重要的作用，是現(xiàn)代應(yīng)用最廣泛的建筑材料。它是由水泥、砂、石、添加劑、外加劑和適量水混合逐漸硬化形成的人工石材，因此原材料的種類、性質(zhì)和用量等因素直接關(guān)系到混凝土的質(zhì)量、成本和性能，進(jìn)而關(guān)系到土木結(jié)構(gòu)物的品質(zhì)、造價和壽命，但是現(xiàn)有水泥混凝土配合比設(shè)計存在經(jīng)驗成分多，應(yīng)用中不宜量化控制的問題，這就限制了此類結(jié)構(gòu)的推廣及應(yīng)用。而為解決三農(nóng)問題，國家加大了農(nóng)村公路以及低造價公路建設(shè)的投資力度，修筑此類結(jié)構(gòu)，水泥路面是首選，因此如何準(zhǔn)確確定組成材料及其用量，使其滿足工作性、強(qiáng)度和耐久性要求是關(guān)鍵所在。
1 現(xiàn)代土木工程對水泥混凝土提出新的要求
1）混凝土品種增多，出現(xiàn)了高性能混凝土、輕骨料混凝土、纖維混凝土、防水混凝土、加氣混凝土、低溫混凝土、泵送混凝土和噴射混凝土等。其中高性能混凝土（HPC）是近期混凝土技術(shù)發(fā)展的主要方向，國外學(xué)者曾稱之為21世紀(jì)混凝土。近年來，不同性能混凝土的研究和應(yīng)用日益受到人們重視。．坍落度應(yīng)不小于120 mm，且粘聚性和保水性良好。
2）混凝土的成分更加豐富，粉煤灰及其他摻合料和外加劑等被廣泛使用到混凝土的配制中，使混凝土的應(yīng)用更加廣泛。
3）混凝土需要滿足的性能指標(biāo)提高，從單一的強(qiáng)度指標(biāo)擴(kuò)展到若干齡期的強(qiáng)度、工作性能和耐久性能等多項指標(biāo)。
4）對結(jié)構(gòu)物壽命的要求延長。工程實踐證明，在正常使用條件下普通混凝土的使用期限可達(dá)50年～100年；而在惡劣環(huán)境條件下經(jīng)十幾年或更短時間就遭到嚴(yán)重破壞，需要修補(bǔ)，甚至更新重建。高性能混凝土的耐久性應(yīng)從目前50年～100年的使用期限，提高到500年～l000年，且具有廣泛的環(huán)境適應(yīng)性。
5）施工工藝多樣化。水泥混凝土面層可以采用多種施工方法進(jìn)行鋪筑：小型機(jī)具攤鋪和振實；軌道式攤鋪機(jī)攤鋪和振實，配以其他工序的配套機(jī)械；滑模式攤鋪機(jī)攤鋪和振實，配以其他工序的配套機(jī)械；平地機(jī)攤鋪和振動壓路機(jī)碾壓，配以其他小型機(jī)具；瀝青混合料攤鋪機(jī)攤鋪和初步壓實，壓路機(jī)碾壓配以其他機(jī)具和機(jī)械。
2 傳統(tǒng)配合比設(shè)計方法的缺陷
傳統(tǒng)配合比設(shè)計方法是一種基于經(jīng)驗的方法，混凝土結(jié)構(gòu)對材料性能提出的要求比較簡單，配制混凝土的原材料種類也比較少，因此傳統(tǒng)的配合比設(shè)計方法還存在許多不足之處?；炷僚浜媳仍O(shè)計理應(yīng)是一個完善的體系，包括原材料選擇、配合比計算、性能設(shè)計和性能檢測。事實上，人們在進(jìn)行配合比設(shè)計時已經(jīng)有意或無意地采用了這一體系，但所采用的體系的完善程度各不相同，而且大都不完善。
1）從原材料選擇來看，多數(shù)是依據(jù)個人經(jīng)驗知識進(jìn)行的，帶有很大的主觀性。各人的經(jīng)驗知識不同，知識量也不等。這就為混凝土配合比設(shè)計帶來了一定的隨機(jī)性。
2）從配合比設(shè)計計算來看，各種沒計方法的計算方法互不相同。配合比計算的實質(zhì)就是四元（單位混凝土中水、水泥和粗細(xì)集料用量）一次方程組求解。從數(shù)學(xué)角度來講，四元一次方程組求解需要四個獨立方程式的聯(lián)立才能解出。而配合比設(shè)計中一般都采用需水性定則、水灰比定則和絕對體積法或假定容重法，這就提供了三個方程式；各配合比設(shè)計方法的不同在于第四個方程式的確定。為了完成配合比設(shè)計，各種方法都引進(jìn)了不同的關(guān)系式。我國引入了砂率；前蘇聯(lián)引入了砂漿撥開系數(shù)；英國引入了骨灰比；美國引入了粗集料最佳用量。另外因?qū)Ω咝阅芑炷恋恼J(rèn)識不足，對它的配合比設(shè)計主要依賴于經(jīng)驗和大量的試配，計算過程在各種設(shè)計方法中似乎都不甚重要。
3）從性能設(shè)計來看，理想的配合比設(shè)計應(yīng)能實現(xiàn)對混凝土的主要性能（即：工作性能、強(qiáng)度和耐久性）的設(shè)計，雖然目前的各種設(shè)計方法基本都考慮到了這三方面的性能，但是似乎還沒有一種方法真正做到了對這三方面性能的設(shè)計。雖然最終都可能配出滿足三方面性能要求的混凝土，但這似乎不能歸功
