一、配合比设计原材料准备
温州绕北二期高速为解决混凝土的工作性、水化热、碱含量等问题，采用双掺混凝土配合比设计理念，在配合比设计时同时掺加粉煤灰和矿粉两种掺和料。在配合比设计前，确定各材料型号规格：水泥：乐清海螺P.O425；河沙：产地福建，II类II区中砂；碎石：产地浙江，II类5-31.5mm；减水剂：聚羧酸掺量1.0%；粉煤灰：北仑电厂，F类II级；矿粉：磨细矿渣粉S95；水：自来水，所有材料均检测合格。根据材料性能和技术要求，配合比设计时拟定外掺材料比例最大不超过总胶凝材料的40%。
二、配合比设计基本试验及数据统计
在普通混凝土配合比设计时混凝土工作性能、抗压强度、经济性是几个比较重要的控制指标。在混凝土中各种矿物掺和料的掺入比例，对以上各指标产生重要影响。通过试验室反复试验得出：
①胶砂流动度能反映配合比单位用水量②胶砂7天和28天抗压强度能反映配合比混凝土7天和28天抗压强度基于此，在配合比设计之初可以通过三个基本试验来确定配合比设计参数，使得双掺混凝土配合比设计工作更简单和准确。
1．胶砂流动度对比试验
（1）通过标准稠度试验确定标准用水量为133.0g。
（2）采用水泥胶砂流动度试验方法（跳桌法），胶凝材料450g，水133.0g，ISO砂1350g为基准配比，进行各掺配比例胶凝材料流动性对比试验，每种掺配比例各进行2次试验，取其平均值。
表上数据体现，掺入矿物掺和料能很大的改善胶凝材料的流动性，矿粉对改善流动性的作用比粉煤灰要大。
2．胶砂抗压强度对比试验
采用水泥胶砂强度试验方法，胶凝材料450g，水225g，ISO砂1350g为基准配方，对三种掺量的配比每种制作6组试件，进行各掺配比例胶凝材料胶砂强度对比试验
表上数据体现，掺入矿物掺和料对胶砂强度有较大的影响，掺入矿物掺和料对胶砂早期抗压强度偏低。其中掺粉煤灰比掺矿粉对抗压强度影响更大，而且掺粉煤灰28天抗压强度只达到水泥强度的76.6%，而掺矿粉28天强度能达到水泥强度的108.3%。
三、根据基本试验数据建立计算模型推算简易公式
配合比计算主要是计算强度，通过以上试验，确定胶砂抗压强度能很好的反映混凝土抗压强度，以胶砂抗压强度试验数据为计算依据，以流动度试验数据为验证依据，在控制强度的同时，满足流动度要求。
根据胶砂抗压强度比对试验数据，建立胶凝材料掺配比例数学计算模型如下：粉煤灰掺量=（2#组强度-1#组强度×综合影响系数）×（总掺量）/（2#组强度-3#组强度）；矿粉掺量=总掺量-粉煤灰掺量配合比计算中外掺料的影响系数就是指掺入外掺料后对其抗压强度的影响。在复掺配合比计算中，引入综合影响系数概念，其值为：综合影响系数=混合胶材胶砂抗压强度/纯水泥胶砂抗压强度。当综合影响系数取1.0时，即掺入掺和料的胶砂抗压强度等于纯水泥胶砂抗压强度。在总掺量为40%情况下，根据数学模型计算各材料掺配比例如下：
粉煤灰掺量=（2#组强度-1#组强度×综合影响系数）×（总掺量）/（2#组强度-3#组强度）=（51.7-48.1×1.0）×40%/（51.7-38.1）=10.6%；矿粉掺量=40%-10.6%=29.4%即在这个掺配比例的情况下，试验所得的28天胶砂抗压强度与纯水泥28天抗压强度是相等的。那么根据工程实际情况，在需要其强度更高时，取综合影响系数大于1.0，综合影响系数越大强度越高。在需要配合比强度富裕比较少，其经济性更好时，取综合影响系数小于1.0，综合影响系数越小经济性越好，强度也越低。
以C30水下混凝土配合比设计为例考虑到强度、工作性能和经济性各方面要求，取综合影响系数为0.92时，根据计算模型，我们得到粉煤灰掺量为：21.9%，矿粉掺量为40%-21.9%=18.1%。根据设计规范计算水胶比为：W/B=0.53x42.5x0.92/（38.2+0.53x0.2x0.92）=0.49根据以上基本数据就能很快的计算出这个配合比的余下内容了，这与我标段前期通过反复试拌数据确定的C30水下混凝土的各胶凝材料的掺配比例是基本一致的。在复掺混凝土配合比设计时，引入此计算模型，可节约大量的混凝土试拌工作。
据所建的计算模型和计算方法，我们可以根据工程对混凝土的技术要求，比如说坍落度、抗压强度、经济性选取不同的综合影响系数，再根据影响系数计算出各胶凝材料的最佳掺配比例。
四、结语
在配合比的设计中，我们主要考虑混凝土的抗压强度、坍落度、经济性。在做复掺配合比设计时，只要先对选定的胶材进行胶砂抗压强度试验和净浆流动性试验，通过胶砂强度试验和净浆流动度试验确定各掺和料极限掺量下的各项指标，再将各项指标套入数学模型公式中进行计算，就能迅速的确定配合比的各胶凝材料的最佳掺配比例，而不需要进行反复的配合比试拌工作，节省大量的试验工作量。
原创文章，作者：梁雪莹，如若转载，请注明出处：http://m.gaochengzhenxuan.com/news/12767.html
