混凝土配合比成本优化的建议

  混凝土配合比的成本优化一直是企业关注的核心问题，尤其是当今原材料受到环保与运输的双重限制，原材料价格波动大，上涨浮动大，市场之间的竞争压力大，不仅要满足混凝土质量有关要求，也要积极地保护资源和节约世界资源，必将成为今后发展的重心和前进的方向。

  现阶段，混凝土公司竞争激烈，成本居高不下，想要脱颖而出就得进一步学习新的技术和方法，实现配合比的优化，来降低成本。

  目前，因掺合料质量参差不齐，以假乱真，砂石骨料级配等不合格，加之砂率偏大，导致水泥用量必须提高使用，所以要掌握各种原材料的物理及化学性能，采取性能好价格低的原材料，结合混凝土各个工程建设项目的结构特点、施工工艺、环境条件和运输距离等因素，设计出最优的配合比方案。

  以大厂品牌水泥为主导，水泥各项物理性能和化学指标达到国家标准要求的，且质量可靠度（富余系数）、稳定性较好的，选取与外加剂适用性良好的，并了解水泥中掺和料的成分和比例，可便于在使用中优化调整配合比。

  首先通过试验确定出与大多数大厂水泥适应性良好的品牌，应严控外加剂的减水率和抗压强度比等指标，注重外加剂长期稳定性，较好的外加剂可达到降低水泥用量的目的。

  根据设计的基本要求，粉煤灰可选用Ⅰ、Ⅱ级活性高的优质灰，既能满足增加和易性、等量取代水泥、降低水化热防止开裂的效果，又能满足减少相关成本的要求。矿渣粉的活性比粉煤灰高出很多，S95级以上的可以等量取代水泥，在混凝土拌合物中可以直接加入使用，可提高混凝土强度和改善混凝土工作性能，增加混凝土的密实性，进而满足耐久性和经济型要求。

  河砂的选取注重含泥量、泥块含量、细度模数、级配良好、氯离子含量等达标的，尽可能选择中砂中偏粗的砂子，机制砂选取注重MB大小和压碎指标、级配、有害物含量等指标；石子选取注重粒径、连续级配范围、含泥量、泥块含量、压碎指标、针片状含量、孔隙率等指标，条件不允许时选取二级配、三级配组合搭配，调整优化成连续粒级。

  利用矿物掺合料与水泥在价格上的差异优势，采用矿物掺合料双掺、多掺技术设计配合比是实现混凝土经济性的重要手段。混凝土设计时采用矿物掺合料双掺、多掺技术，有利于不同掺合料的性能相互叠加，发挥出良好的综合效应。在优化配合比时，可依据工程要求、性质特点、环境条件、季节气温等各方面因素选取掺合料品种和掺量，掺用在普通硅酸盐水泥中的掺合料最大占胶材总量的50%（水胶比≤0.4），最大掺量40%（水胶比＞0.4）（表1）。

  在优化配合比时，通过降低骨料的空隙率来实现浆体用量，进而降低水泥用量，选取粒型较好的骨料，按最大松堆密度法优化级配骨料降低空隙率，采取二级配或三级配调整骨料密实度，达到采用最少的浆体体积。采取粗骨料和细骨料紧密堆积方法，做到混凝土结构最密实，进而降低水泥和胶材用量，大幅度减少水化热，降低了生产所带来的成本，降低孔隙率，以此来实现配合比的优化。减少石子孔隙率可以相应的减少填充空隙的胶材用量，调整碎石最大紧密密度，提高混凝土密实度，从而改善混凝土内部结构，降低孔隙率，提高强度达到优化配合比的效果。

  浆体体积和骨料总体积的比例就是浆骨比（表2），为达到一定的强度要求，优化提高骨料的总体体积，改善减少浆体体积总量，既能保证体积稳定性，又能防止混凝土开裂，进而达到降本目的。

  在配合比优化时采用新技术、采用新材料降低混凝土的成本，选用增效剂、减胶剂等降低胶凝材料用量,比如说掺入质量较好的6%的减胶剂可降低水泥用量20kg/m3，高强混凝土必要时掺入硅灰等材料降低水泥用量，掺入质量较好，的5%的硅灰可降低水泥用量10%～15%，同时保证混凝土的强度。

  砂率的选择，应视混凝土的技术方面的要求、浇筑部位及浇筑方式等而定。对级配良好的石子，泵送混凝土的砂率不宜小于36%，并不宜大于45%，合适的砂率能增加混凝土密实性，降低一定的水泥用量。另外采用水洗砂+机制砂+尾矿砂的混合砂，即能调整出需要的砂子集配和细度，能改变混凝土的工作性，在保证强度的前提下利用品种之间的差价来降低成本。

  （6）大体积混凝土一般都会采用60d或90d强度验收，尤其是大体积基础底板等，GB50496-2018中规定：拌合物用水量不宜大于170kg/m3，水胶比不宜大于0.45，砂率以为38%-45%，矿物掺合料可以用到最大复合掺量（粉煤灰掺量不宜大于胶凝材料用量的40%，矿渣粉掺量不宜大于胶凝材料用量的40%，粉煤灰和矿渣粉等总掺量不宜大于胶凝材料用量的50%），加大掺合料用量，适当减少水泥用量、采用后期强度增长空间来优化配合比达到降本。

  （1）采用矿物掺合料双掺、多掺等技术降低了水泥用量，同时也防止了开裂，依据工程特点，施工周期、环境条件等优化掺合料品种和掺量，达到降成本的目的。

  （2）采用最紧密堆积粗细骨料，选取空隙率小，集配良好的骨料，同时骨料采用两级配、三级配能大大的提升混凝土的密实度，得到最大堆积密度，保证强度的同时降低水泥用量，达到减少相关成本的目的。

  （3）调整适宜的浆骨比，大大降低胶材用量，提高骨料的总体积，降低浆体体积，即防止开裂又能降低成本。

  （4）采用增效剂等方案可减少一定量的水泥，在保证工作性和强度的前提下达到降本。

  （5）合适的砂率不但可以改善混凝土和易性，也能增加产品密实度，逐步优化降低水泥。

  （6）大体积混凝土采取60天或90天龄期作为验收标准依据，可适当增加掺合料用量，降低水泥用量，降低水化热和减少开裂问题的发生。（来源：《陕西建筑》2022.11）返回搜狐，查看更加多