砂率试算选择在配合比设计中的成功应用

1、砂率试算选择在XX项目配合比设计中的成功应用目的起因：检测中心与施工单位同步进入项目，开工时间紧迫，要求在最短时间内设计出高质量的配合比用于施工现场。为完成项目领导安排的紧迫任务，采用此方法进行试配工作。配合比设计过程中，我看到很多地方的试配人员，经常用一遍遍调试混凝土的方法选取配比的砂率，这样即浪费大量原材料，又浪费大量人力工时。下面我推荐一种比较合理的砂率选取方法，不当之处欢迎大家指正。我们知道，骨料的颗粒级配对混凝土的性能影响比较大。良好的颗粒级配，可以有效的减少孔隙率，降低水泥的用量，提高混凝土的和易性、密实度。我在最近的混凝土试配工作中就按照密实堆积原则，结合富勒连续颗粒级配理论及泰

2、波理论，采用试算方法调整配比砂率，并通过拌合试验验证了选取砂率的方法。一 绘制出富勒连续颗粒理论曲线及泰波理论曲线富勒连续颗粒级配理论：p=100泰波理论：p=100（）n n取0.30.6，此处取0.45上述两个公式中：p为通过某筛空的百分率（%） d为筛孔孔径（mm） D为粗骨料最大粒径（mm）根据上述两个公式绘制半对数曲线图（如图1）二 骨料试验（1） 对现场用砂、石进行筛分试验砂采用的XX石料厂河砂，碎石采用XX石料厂5mm25mm连续级配碎石，砂、碎石筛分析数据如下（参见表1）。表1 砂及碎石筛分析表碎石砂筛孔尺寸（mm）筛余量（g）分计筛余量（%）累计筛余（%）筛余量（g）分计筛余

3、量（%）累计筛余（%）25200-2084416.917-16131126.243-1085117.06061.215134726.987102.032.559411.9999418.8221.25-11923.8460.63-9619.2650.315-10621.2860.160-357.0930.080-204.097盘底511.0100142.8100（2） 根据筛分析结果进行试配砂率计算，砂率选取38%、42%、46%分别计算，计算结果如下（参见表2）。表2 连续级配计算表砂率筛号（mm）2520161052.51.250.630.3150.16底砂率38%碎石累计筛余（%）0174

4、360879999999999100砂累计筛余（%）000132246658693100碎石（60%）010.526.737.253.961.461.461.461.461.462砂（40%）0000.41.18.417.524.732.735.338砂石累计筛余（%）0102738557079869497100砂率42%碎石累计筛余（%）0174360879999999999100砂累计筛余（%）000132246658693100碎石（58%）09.924.934.850.557.457.457.457.457.458砂（42%）0000.41.39.219.327.336.139.142

5、砂石累计筛余（%）0102535526777859496100砂率46%碎石累计筛余（%）0174360879999999999100砂累计筛余（%）000132246658693100碎石（56%）09.223.232.447.053.553.553.553.553.554砂（44%）0000.51.410.121.230.039.642.846砂石累计筛余（%）092333486475839396100（3） 根据砂石连续级配计算表作级配曲线图（如图2）。由图可见,当砂率为42%时，砂石级配曲线最接近富勒及泰波曲线区间。也就是说砂率为42%时，砂石有较紧密的堆积密度。（4） 孔隙率计算分别

6、用38%、42%、46%的砂率混合砂石，进行堆积密度和表观密度试验，计算出孔隙率。计算结果为：砂子 孔隙率 43碎石 孔隙率 4438%混合 孔隙率 3542%混合 孔隙率 3446%混合 孔隙率 37根据计算结果可以看出，采用42%的砂率的砂石混合料孔隙率最小，有较紧密的堆积，与级配曲线图（图2）得出结果一致。三 混凝土拌合物试验性能验证（1） 配制C25泵送混凝土砂率分别选取38%、42%、46%，进行平行试验。观察研究混凝土在同样用水量、相同胶凝材料情况下，拌合物和易性变化规律。实验数据图下（参见表3）表3 试验用混凝土配比及实验结果序号标号砂率（%）配合比材料用量（kg/m³

7、）和易性备注水水泥粉煤灰砂碎石外加剂坍落度（mm）流动性粘聚性1C25381632929069911409.55120较好较好图片12C25421632929077010699.55140好好图片23C2546163292908469939.55100差差图片3 图片1 图片2 图片3（2） 结果分析从图片1图片3可以看出：根据砂石级配曲线选定的砂率（42%），混凝土的的工作性能比较好，能满足泵送需要。1号配合比，由于砂率曲线向下偏离曲线区间，说明砂率有些小，混凝土稍微出现砂浆不足、石子堆积，工作性不如2号配合比好，但也能满足施工需要。3号配合比，有与砂率曲线向上远离曲线区间，水命砂率偏大，混

8、凝土骨料表面积偏大，导致混凝土需用水增加，坍落度降低，无法满足施工需要。为了保证试验结果正确性，我们又选用了多种标号配比进行验证，其结果与本次试验一样。四 试算法选取砂率在XX项目的广泛应用以下几个标号的配比（参见表4），均采用此方法选定砂率，进行试配，所得配比均用于现场施工，在施工过程城中，各标号配比混凝土工作性能良好。表4 用砂石曲线法选定砂率设计的配比并用于XX电厂项目施工强度等级水水泥沂州P·O 42.5砂河砂中砂碎石5-25mm粉煤灰C类II级外加剂水胶比砂率坍落度C25单方用量（Kg）1632927701069909.550.4342140mm比 例/12.643.660

9、.3080.033C25P6单方用量（Kg）16329476610659711.730.4242140mm比 例/12.613.620.3300.040C30单方用量（Kg）1633067711064819.680.4242140mm比 例/12.523.480.2650.032C30P6单方用量（Kg）16332077510626611.580.4242140mm比 例/12.423.320.2060.036C30P6F100单方用量（Kg）16333577610575611.730.4242140mm比 例/12.323.160.1670.035C35单方用量（Kg）16536576210682911.820.4242140mm比 例/12.092.930.0790.032C35P6单方用量（Kg）16537075910642911.970.4142140mm比 例/12.052.880.0780.032五 经济效益1. 直接经济效益： 每配制一个配比：可以节省人工费 （5人×1天