配合比设计论文大全11篇

配合比设计论文篇（1）

(1)满足公路桥梁抗压强度和抗折强度要求，提高桥面的耐久性能；

(2)使配制的钢纤维混凝土有较好的和易性，方便和满足施工要求；

(3)充分发挥钢纤维混凝土的特点，合理确定钢纤维及水泥用量，最大限度地降低工程成本。

二、原材料质量要求

钢纤维：表面应洁净无锈无油，无粘结成团现象，保证钢纤维与混凝土的粘结强度，尺寸和抗拉强度符合技术要求；单根钢纤维丝的最低抗拉强度800N/㎜2，掺加量不超过70㎏/M3。

水泥：采用32.5级或42.5级普通硅酸盐水泥。

碎石：应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、表面粗糙，近立方体颗粒的碎石。

细集料：宜采用天然中粗砂或机制砂。细集料的洁净程度，天然砂以小于0.075㎜含量的百分比表示，机制砂以砂当量或亚甲蓝值表示，其质量必须满足规范的要求。

水：无污染的自然水或自来水。

外加剂：宜选用优质减水剂，对抗冻性有明确要求的钢纤维混凝土宜选用引气型减水剂。

三、钢纤维混凝土配合比设计步骤

钢纤维混凝土配合比设计与普通混凝土配合比设计一样，一般采用计算法。可按下列步骤进行：

（1）根据强度标准值或设计值及施工配置强度提高系数确定试配抗压强度和抗折强度。

（2）按试配抗压强度计算水灰比，一般应控制在0.45-0.50之间。可按普通水泥混凝土抗压强度、水泥标号、水灰比的关系式求得。

（3）根据试验抗折强度，按规定计算钢纤维体积率。一般体积率选1.0～1.5%。

（4）根据施工要求通过试验确定单位体积用水量(掺用外加剂时应考虑外加剂的影响)。

（5）根据试验确定合理砂率(现场应根据材料品种，钢纤维纤维体积率，水灰比等适当调整),一般应控制在1.1-1.6%之间.

（6）按体积法计算材料用量确定试验配合比。

（7）按配合比进行拌和物性能检测，调整确定施工配合比。

四、钢纤维混凝土的拌和

(1)必须使用滚动式混凝土拌和设备。当钢纤维体积率较高，拌和物稠度较大时，应对拌和量进行控制，一般应不超过设备拌和量的60%。

(2)注意拌和料的投放顺序，一般按水泥、钢纤维、细集料、粗集料、水的顺序进行，先进行干拌后再加水湿拌，同时，钢纤维应分2-3次投放，保证钢纤维在拌和机内不结团，不弯曲或拆断。

(3)应根据拌和物的粘聚性、均匀性及强度稳定性要求通过试拌确定合理的拌和时间。先干拌后湿拌，一般按干拌时间不少于80秒，湿拌时间不少于100秒（总拌和时间必须控制在300秒以内）。

五、钢纤维混凝土的施工与养护

（1）清除垃圾，清洁桥面，洒水湿润，浇洒水泥浆（水泥浆可按重量比水：水泥=1∶1配制）。

（2）检查桥面铺装钢筋网片摆放位置的正确性及钢筋网片的搭接情况。

（3）钢纤维混凝土卸料后应用人工摊铺找平，振捣密实，振平板粗平（不宜使用振动梁拉动找平），振平板每次重叠1/2。

（4）用钢管提浆滚滚动碾压数遍，使用提浆滚滚平提浆，避免钢纤维外露。

（5）使用3米长铝合金方尺从钢模板一侧向外刮平（精平），每次刮平时方尺应交叉1/3以上。

（6）钢纤维初凝后人工拉毛处理，使桥面粗糙。

（7）混凝土完成初期可喷洒养生剂，喷洒均匀，表面无色差，初凝后使用土工布覆盖洒水养生，保持土工布湿润。土工布覆盖养生7天，洒水养生14天。

（8）如果桥面铺装钢纤维混凝土为C60时，因混凝土标号较高，水泥凝固快，应集中设备、人员突击施工，力争使钢纤维混凝土从拌和到精平完成的时间控制在4小时以内。

六、钢纤维混凝土质量控制

（1）钢纤维的质量检验

一是钢纤维的长度偏差不应超过标准长度的10%，每批次至少随机抽查10根以上；

二是钢纤维的直径或等效直径合格率不得低于90%，可采取重量法检验，每批次抽检100根，用天平称量，卡尺测其长度，要求得到的等效平均值满足规定；

三是钢纤维的抗拉强度检验，要求其抗拉强度不低于380MPA；

四是钢纤维的抗弯拆性能，钢纤维应能经受直径3㎜钢棒弯拆90°不断，每批次检验不少于10根；

五是杂质含量，钢纤维表面不得有油污，不得镀有有害物质或影响钢纤维与混凝土粘接的杂质。

（2）原材料的检验

必须满足上述原材料的质量控制标准，应按照公路工程施工技术规范的要求进行检验。

（3）钢纤维混凝土的检验

应重点检验钢纤维混凝土的和易性、塌落度和水灰比等，同时必须现场目检钢纤维在混凝土的分布情况，发现有钢纤维结团现象应延长拌和时间。

七、注意事项

（1）由于钢纤维混凝土拌和时对水灰比的控制有严格要求，不宜在阴雨天气或风力较大的条件下进行施工。应选择晴好天气时进行，遇雨必须停止施工，并及时使用土工布覆盖尚未硬化的混凝土桥面，必要时可搭建临时施工防雨棚，在防雨棚下尽快完成剩余作业。

（2）根据气温、风力大小及时调整钢纤维混凝土拌和用水量，保证混凝土的和易性，建议施工时间应安排在气温不高于22℃时进行。

（3）气温较高或大风条件下应及时调整养生剂的喷洒量，喷洒养生剂后应及时覆盖土工布，混凝土初凝后立即在土工布上洒水湿润，防止桥面混凝土发生收缩开裂。

（4）在通行条件下桥梁加宽使用钢纤维混凝土桥面铺装时，除做好现场施工保通外，由于旧桥车辆通行振动对桥面钢纤维混凝土的开裂有很影响，建议将新旧桥桥面间保留30㎝宽暂时不做铺装，待新格面铺装完全成型后补做。

八、结束语

钢纤维混凝土可以较好地解决普通混凝土难以解决的裂缝、耐久性等问题，对提高桥面的使用质量，延长桥面的使用寿命十分有利。在公路旧桥加固改造、桥面修补、桥梁缺陷修复等方面的应用会更加广泛。

[摘要]钢纤维混凝土克服了普通混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、脆性等缺点,具有优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能,通过在桥面铺装中的应用，总结了钢纤维混凝土施工方法，技术要求及有关注意事项，为钢纤维混凝土的推广应用提供了经验。

[关健词]钢纤维配合比设计质量控制

参考文献:

配合比设计论文篇（2）

建筑工程框架结构体系，因其能够提供较大的使用空间而深受建筑师的喜爱，所以框架结构体系是建筑结构设专业结计人员经常碰到的结构型式，笔者运用在“剪力墙结构的暗柱配筋两种方法”一文中提出的“结构杆系最佳组合”设计理论，再通过多年实际工程设计，对建筑框架结构设计概述了几个方面，形成文字发表，以文会友，企望推动学术发展。

1. 建筑工程框架结构特点是“强柱弱梁”，设计时一定要贯彻实现“强柱弱梁”的目的

建筑结构设计人员在设计框架结构开始的时候，就要想着把建筑框架结构的“强柱弱梁” 的设计理念优越性贯穿到底。在布置框架结构的框架柱和框架梁两大杆系时，要充分运用“杆系最佳组合设计理论”的使用。因为框架柱主要是受压构件，所以在布置框架柱时每次计算后要注意框架柱的轴压比和配筋面积。如果轴压比太大，就最好采取加大截面或提高混凝土强度等级的方法使框架柱的轴压比减小一些；如果框架柱的配筋面积比较大但轴压比不大，这时还要去加大框架柱的截面，减小框架柱主要是因为受弯而导致的配筋面积增大的不利影响，笔者认为建筑结构设计人员最好把框架柱杆系的截面调到框架柱配筋计算的结果接近构造配筋，这样我们就尽可能做到了“强柱”的目的。在调整框架梁杆系的截面时同样结合框架梁的计算结果去调整，一般情况下框架梁的配筋率可调到1.6～1.8%之间比较经济合理，如果计算的框架梁面积配筋率低于1.6%，建筑结构设计人员就可以适当再减小框架梁杆系截面，保证框架梁的配筋率在1.6～1.8%；如果框架梁的配筋率超过了1.8%，那么建筑结构设计人员就可以适当放大框架梁的截面可使配筋率维持在1.6～1.8%范围内。只要框架梁的配筋率维持在1.6～1.8%范围内。这样框架结构中的框架梁截面就不会因为配筋率过低而导致框架梁截面过大，框架梁就会在设计上要“弱”一些。

2. 框架梁在梁杆系选择上，也要根据具体情况选择不同的梁杆系

如果框架的跨度是6.0m*8.0m的框架结构，那么在布置次梁时，笔者认为最好选择单方向布置，且要把次梁布置在跨度比较短的框架梁上是比较经济合理的。如果框架结构的跨度是8.0m*8.0m，那么在布置次梁时笔者认为最好双向布置十字次梁或者根据荷载情况可选择布置井字梁。当然在布置次梁时除了考虑结构的合理性与经济性外，还要结合建筑的使用功能去布置，比如最好在建筑隔墙的位置布置次梁，这样就会避免建筑房间内出现次梁，影响建筑使用功能。

3. 在框架柱配筋时请注意

在设计框架柱面积时首先要检查此框架柱是否是短柱，如果是短柱就要按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第6.4.2条规定去设计。其次要结合建筑的平面和立面看框架柱之间是否设置了通窗，如果有设置就要注意此框架柱的箍筋加密区高度了，要保证箍筋加密区高度到窗台高度。

4. 框架梁配筋时请注意

框架梁配筋出现各种不同配筋情况比较多，为了更合理经济的对框架梁配筋进行设计，建筑结构设计人员需掌握以下几点：

（1）节约钢材的原则，例如笔者设计过的一个二级框架结构的一框架梁的计算输出配筋如图1：

这个时候结构设计人员配拉通面筋时可以用220、218、216，相应的支座分别为420、518、616；无论是那一种配筋都可以满足计算要求，但仔细研究发现，只有采用拉通筋是216时才最节约钢材，节省造价。

（2）避免在框架柱支座处出现太多钢筋直径种类。如一框架梁计算结果输出如下图2。

当框架梁拉通面筋选用222时，中间支座的左端面筋选用822，4/4即可满足计算要求，中间支座的右端面筋可选用422，也可选用222+218.这两种配筋方法比较看来422是比222+218节省了一点，但鉴于左边支座已经采用最合理的配筋方案了，所以在配右边支座钢筋时为了避免在支座处出现多种类直径的钢筋而不能使支座钢筋拉通而最好选用422。况且框架柱节点核心区如果有许多刚筋锚入，会导致框架柱节点核心区的混凝土也不容易浇筑密实，给施工质量留下隐患。

（3）在满足计算配筋的情况下尽可能选用细而密的钢筋。图2中的第一跨的底筋配筋可选用220，也可选用316，虽然这种配筋方法所需的钢材量基本相同，但是笔者认为此时底筋最好选用316，因为选316时就可以减少钢筋的间距，更有效的防止裂缝的出现。

配合比设计论文篇（3）

1.对普通混凝土配比中应用水胶比公式的考量

《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011[1]，以下简称2011配比规程。2011配比规程中当混凝土强度等级小于C60时，混凝土水胶比宜按下式计算：W/B =aa・fb/（fcu，o+ aa・ab・fb）。在新中国建立后的大规模国民经济的基本建设中，虽经多次修编混凝土配比规程，但至今以来都是应用此经典公式。水胶比公式译称鲍罗米公式，是1930年瑞典学者鲍罗米首先提出的。对沿用此公式存有以下质疑。

1.1 水胶比公式以间接求解法计算混凝土胶凝材料用量的思考。

根据以往混凝土工程实例，工程界得到混凝土强度依赖于胶凝材料强度的结论。胶凝材料在普通混凝土配比中起到至关重要作用，配比规程中建立水胶比公式的第一求解，既应是胶凝材料用量。现有配比规程的实际计算中，水胶比公式求解的是：用水量与胶凝材料用量的一个相对比值，配比中的用水量、胶凝材料用量只是一种粗略比例关系。胶凝材料用量要根据施工混凝土拌和物的稠度、选用粗骨料的品种、粒级范围，在与之相关的干硬性或塑性混凝土的经验性用水量选用表中，选取配比的第一个相应解值是用水量，并以此值为计算基础，通过水胶比公式的比例关系，来间接反推计算胶凝材料用量。用水量自身是在经验性用水量表中选取的一个粗略的经验值，还要以此值为比例基数计算胶凝材料用量，此间接反推算式是难以获得准确计算胶凝材料用量的。

在混凝土工程配比的大量研究中，有研究专家提出混凝土配比组成，靠计算来确定混凝土配比值的质疑，而是要通过多次试配比较获得混凝土配比值的定论。就因水胶比公式求解的只是一个相对比值，而胶凝材料用量要通过水胶比公式间接反推求得。胶凝材料在普通混凝土配比中起到至关重要的作用，用此间接反推求解配比中胶凝材料用量的方式方法是否可予重新考量。

1.2 水胶比公式使用回归系数求解胶凝材料用量的可靠性。

水胶比公式中使用的回归系数aa、ab，是通过大量试验数据统计计算的结果，有其通用性、适用性。但其系数引用在一个以间接方法求解胶凝材料用量的水胶比公式中，它的通用性和适用性是否还具有其可靠性。在1996年、2000年、2011年连续三年修编的配比规程中，水胶比公式的方程式没变，只是根据修编年代统计试验数据的计算结果，每次都把公式中回归系数的量值作了调整。在水胶比计算公式下，要在经验性用水量表中选取用水量，是粗略的确定一个比例基数，即使前面计算参数的精准度再高，也难以保证后续予求参数的可靠性。

1.3 水胶比公式计算普通混凝土配比的胶凝材料用量变数大。

在普通混凝土的配比设计中，对水泥强度等级及富余系数的选用，矿物掺合料的掺量、影响系数的选用，施工混凝土强度标准差的选用，是在一定取值范围选取，当其选取参数不同计算出的水胶比就不同。再根据粗骨料的品种、粒径范围，拌合物稠度等施工工艺要求选择用水量，又因选择用水量的不同，导致计算混凝土配比中的胶凝材料用量变数大。即使在同批次原材料，同一施工工艺条件下计算普通混凝土的配比，当计算参数选用不同，具体计算设计配比的人员不同，时有因计算普通混凝土配比中的胶凝材料用量过大或过小，不在合适的经济质量区间，造成工程建设质量或工程经济效益的不利影响。

2.水泥与混凝土强度等级的区间分划引领配比思路的创新。

在从事混凝土施工配合比的工作中，对以间接反推方式计算胶凝材料用量，进行了分析和考量，总觉得此方式方法存在有待改进的提升空间。在几年前撰文者就已构思立意：应建树卓识的创新理论，从直解方式的路径着手，采用简捷的表达算式，来创新现有计算胶凝材料用量的方式方法。在认真学习标准规范，阅读相关教科书，归纳理论的经验的专业知识点，来演绎构建普通混凝土配比设计的创新思路。

2.1 鲍维斯经验公式引申混凝土配比拟分区间构思配比新思路。

混凝土：以水泥、骨料和水为主要原材料，也可加入外加剂和矿物掺和料等材料，经搅拌、成型、养护等工艺制作的、硬化后具有强度的工程材料[2]。它广泛应用于工业与民用建筑，是现代建设不可缺少的多用型工程材料。二十世纪六十年代美国著名水泥化学家鲍维斯，建立了普通混凝土强度的胶空比X概念：既凝胶体积对凝胶体积加毛细孔体积的比值，用以表示毛细孔被凝胶体填充的密实程度[3]。以胶空比讨论水泥浆体或混凝土的强度，可以更直接地说明内部结构的形成状态。鲍维斯通过实验得出硬化水泥浆体抗压强度R和胶空比X的经验公式：R=KXn。式中n=2.6～3.0，K值基本为常数，当X=1， R=K。K的物理意义是硬化水泥浆体的潜在最大强度。解析胶空比始终有X≤1。当X≤1时，从鲍维斯经验公式有R≤K，引申设计混凝土配比强度，应等于或小于硬化水泥浆体潜在最大强度之R≤K推论。国家制定水泥产品质量的强度标准有等级区间分划，既设计混凝土强度等级在一定区间，应不高于水泥强度等级来构思混凝土配比设计新思路。

2.2 普通混凝土在相应强度范围存有设计可控胶强区间的推论。

在工程材料应用设计选用参数中，强度参数是各种参数中的首选。水泥强度、混凝土强度其等级的设置与区间分划，都是通过材料力学试验，检验标准尺寸样本的强度极限来区分强度等级。水泥与混凝土两种产品因同属聚集结构的水泥基质材料，其具有同质等强的性质。在材料学中：组成相同的材料其强度决定于孔隙率[4]。在混凝土强度的设计配比中采取可控措施，控制混凝土孔隙率来调控混凝土的强度等级，为设计混凝土强度等级在一定范围可小于水泥强度等级。基于鲍维斯的经验公式和材料同质等强的性质，设计混凝土强度等级不应高于水泥强度等级；基于组成相同的材料其强度决定于孔隙率，设计混凝土强度等级在一定范围，存有可小于水泥强度等级的区间分划理论。在O计混凝土配比时，用可控方法使胶凝材料在凝聚固结粗细集料，形成具有设计要求强度的同时，还存有可利用孔隙率来调控混凝土强度的区间范围，既是设计混凝土强度等级在一定区间范围存有可控胶强区间构建的推论。胶强区间构建是普通混凝土强度等级区间分划理论的引申。

例选用32.5强度等级水泥，对应设计普通混凝土的强度等级在C10～C30区间，为32.5强度等级水泥对应设计普通混凝土强度等级之胶强区间。我国通用水泥标准主要有四个强度等级，既有四个与水泥强度等级相之对应混凝土的胶强区间。胶强区间是设计普通混凝土的强度等级时，优先考虑选用水泥强度等级的经济质量区间。

2.3 三编规程统计拟定不同水泥强度等级对应的T值mbe值。

本文从1996年、2000年、2011年连续三次修编的配比规程中，以相同原材料及工艺条件下，对普通混凝土配比中的水泥用量做了专项统计计算，统计归纳绘有《三编配比规程、四强度等级水泥、C10～C60强度等级普能混凝土计算胶凝材料用量统计表》，见附后（图表2.3―01）。分析胶凝材料用量统计表，归纳计算普通混凝土配比胶凝材料用量，在水泥强度等级高低的竖向区间，有水泥强度等级高的区间级差小，水泥强度等级低的区间级差大。在同一水泥强度等级对应逐级计算普通混凝土强度等级之横向区间的水泥用量，有区间级差呈线性规律变化的特征。文中将不同水泥强度等级之竖向区间级差的大小，与横向区间级差之规律变化的特征，拟为不同水泥强度等级各自具有的胶凝特征值，其胶凝特征值以字母T表示。

分析以上计算胶凝材料用量统计表中，四个水泥强度等级对应构建四个混凝土强度等级的胶强区间，胶强区间有各自的上、下区间值。上区间值等于水泥强度等级10位数上的强度级，下区间值控制在上区间值下20的整数级。在胶强区间的下区间值，统计拟有各自对应的最小胶凝材料用量限值，最小胶凝材料用量限值以字母mbe表示。

综上所述在四个水泥强度等级，对应四个混凝土强度等级的胶强区间，则有统计拟定的T值、mbe值。见（图表2.3―02）：

（图表2.3―02）

水泥强

度等级 胶强区间下、

上区间值 T值 mbe值

32.5 C10～C30 7.8 210

42.5 C20～C40 6.8 230

52.5 C30～C50 6.0 250

62.5 C40～C60 5.4 270

3.创建胶强公式简化普通混凝土配比设计路径的新论方法

3.1 胶强区间与强度标准差构建保强区间的组成与区分及应用。

在进行普通混凝土配比设计时，当混凝土设计强度标准值取在胶强区间靠近上区间时，因施工工艺条件不同，选用混凝土强度标准差不同，至计算普通混凝土的配制强度值，时有超出上区间值近10MPa的强度值，文中将超出上区间10MPa的强度值，拟为混凝土强度等级在胶强区间靠近上区间时为保证其强度作用的，属保强区间之理论范围的控制值。所在设计混凝土强度等级计算胶凝材料用量时，有超出胶强区间10MPa的混凝土强度等级排列在此胶强区间。

3.2 胶强区间构建与胶凝特征值的拟定助创胶强公式的建立。

从鲍维斯的经验公式引申，混凝土的抗压强度应等于或小于硬化水泥浆体的潜在最大强度之R≤K推论。从材料学有组成相同的材料其强度决定于孔隙率的理论，到普通混凝土强度等级在相应强度范围存有设计可控之胶强区间的构建。从三编配比规程统计拟定四个不同水泥强度等级各自对应的胶凝特征值T，和混凝土强度等级在胶强区间的下区间值，有各自对应的最小水泥用量限值mbe。至此演绎：在已知混凝土设计强度等级，与其相应胶强区间，确定选用相应胶凝材料的强度范，列解普通混凝土配比计算胶凝材料用量的算式，简称混凝土配比设计之胶强公式：

mbo=T（fcu.o-H）+mbe （3.2）

注：mbo― 普通混凝土配比中计算的胶凝材料用量（kg/m3）；

T ― 水泥强度等级各自对应的胶凝特征值；

fcu.o―普通混凝土配比中计算的配制强度值（MPa）；

H ― 水泥强度等级对应混凝土胶强区间的下区间值（MPa）；

mbe ―胶强区间的下区间值对应的最小胶凝材料用量（kg/m3）；

（胶凝材料―混凝土中水泥和活性矿物掺合料的总称）。

3.3 应用胶强公式计算混凝土配比拌合物中胶凝材料用量的例举。

3.3.1 选用42.5强度等级水泥，对应设计混凝土强度的胶强区间为C20～C40。现设计配比C40强度等级混凝土，42.5强度等级水泥的胶凝特征值T为6.8，胶强区间其下区间值的最小水泥用量为230kg/m3。当施工混凝土强度标准差选6时，C40强度等级混凝土配制强度为C49.87，用胶强公式计算胶凝材料用量：

mbo=6.8×（49.87-20）+230≈433 kg

上式计算配制强度为C49.87，此C49.87超出42.5强度等级水泥对应胶强区间的上区间值C40近10MPa强度值。式中将这10MPa的强度值归位到胶强区间之上的，是保证胶强区间靠近上区间值的混凝土强度等级质量的，起保强作用属保强区间之概念范围的控制值。

3.3.2 选用42.5强度等级水泥，对应设计混凝土强度的胶强区间为C20～C40。现设计配比C20强度等级混凝土，42.5强度等级水泥的胶凝特征值T为6.8，胶强区间其下区间值最小水泥用量为230kg/m3。当施工混凝土强度标准差选3时，C20强度等级混凝土配制强度为C24.93，用胶强公式计算胶凝材料用量：

mbo=6.8×（24.93-20）+230≈264 kg

上式配制强度C24.93在42.5等级水泥对应的混凝土胶强区间内。

42.5强度等级水泥、C20～C40强度等级混凝土胶凝材料用量对应混凝土之胶强区间线性图

3.4 胶强公式计算普通混凝土配比中胶凝材料用量的参考图表。

汇总胶强公式计算普通混凝土配比C10～C60胶凝材料用量的参考图表，是根据四个水泥强度等级对应混凝土强度等级之四个胶强区间，已知混凝土的设计强度，混凝土强度标准差，混凝土施工配制强度，计算普通混凝土在不同胶强区间配比的胶凝材料用量，经统计汇总后设计绘制的参考图表，见附后（图表3.4―01）：

4.胶强公式优化配比计算的意义与混凝土配比工作的责任。

4.1 创建胶强公式优化普通混凝土配比计算的实用意义。

胶强公式优化普通混凝土配比计算胶凝材料用量的创新理论与方法，是根据设计混凝土强度等级确定选用水泥强度等级，并在对应胶强区间，用胶强公式计算普通混凝土配比中胶凝材料用量。胶强公式的应用，有利于工程建设质量的保证作用和混凝土配比设计人员实用操作。在普通混凝土的配比中创建胶强公式，客观的反映了普通混凝土具有整体强度的决定性因素，在于胶凝材料的强度与胶凝材料的合理用量。此既优化普通混凝土配比计算胶凝材料的实用意义。

4.2 混凝土配比的科学研究与承担混凝土配比工作责任的区分。

利用现代科技手段研究分析混凝土配比及材料的物理、化学变化，微观结构特征，呈现多命题的研究成果，推动混凝土这一多用途建筑材料在工程领域广泛应用。但混凝土的施工应用与其研究工作的责任不同，在工程领域实际使用中，我们日常见到的是混凝土搅拌站或工程施工现场堆集的砂、石、水泥、矿物掺合料等表质的建筑材料，用精炼的易于掌控又切实可行的计算式来做普通混凝土的配合比，是工程技术人员在施工管理中常需做的，并要留存文档技术参数，承担工程建设质量与经济责任的重要技术工作。

Y束语：本文探索创建的胶强公式，已在2011配比规程的规范之外，是不同于水胶比公式而拥有创新理论的算式方法。文中胶强公式，以列式代数方程直接表达混凝土强度与胶凝材料强度之间的量化关系，是优化普通混凝土配比计算胶凝材料用量在算式方法上的锐意创新；从构建混凝土强度等级区间分划在相应强度范围存有设计可控胶强区间，到拟定水泥强度等级各自具有胶凝特征值，是配比设计理论的开拓创新。以上既是探究普通混凝土配比设计路径的新论方法。

参考文献

[1]《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011.中国建筑工业出版社，2011（7）

[2]《建筑材料术语标准》（JGJ/T191―2009）.中国建筑工业出版社，2010（3）：6

配合比设计论文篇（4）

中图分类号TH122 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）39-0146-01

0引言

在机械设计过程中，不能单单以实现某种功能而盲目的设计一个产品。在设计时要将零部件的工艺性同整个机器装配工艺性结合起来，使零部件的设计的更合理。

1 装配单元的划分

在产品设计中要将整台机器划分成套件、组件、部件的装配单元。由于各装配单元可以平行作业，实现了装配分级，由此大大缩短了装配周期提高了效率，更便于保证组装精度与方便维修。

比如钻机，将变速箱的输出轴与转盘轴分开，制成两根轴，用联轴器联接，变速箱与转盘分成两组部件可以各自单独装配。简化了装配工作量，易于保证装配精度。

在设计产品时不仅要考虑装配的分级作业，还要考虑可以分开进行试验。如设计产品中的某一部件转子时可以单独进行动平衡试验等。

2 简化装配操作降低装配难度

零件的结构设计中，在满足其加工工艺性条件下要尽量减少装配操作降低装配难度，以提高装配周期与装配精度。

如图1所示设计此类的齿轮时 (a)是用螺栓连两齿轮，（b）是整体式结构，（b）的设计中在保证加工工艺性的前提下就比较合理，减少了装配操作。

在零件的连接设计中，选择合理的连接方式。比如设计标牌安装时有些设计人员就不考虑装配难易程度。方案1：在标牌安装表面配钻丝底孔，套口，最后用螺钉连接成。方案2：在标牌安装表面配钻孔后直接用铆钉铆接成。根据装配难易程度可知方案2比较合理。如果在工况合理的情况下标牌也可以直接粘接成。

3 合理的安装措施保证组装精度

3.1 采用结构措施补偿误差

比如在一对圆柱齿轮啮合，使小齿轮比大齿轮稍宽一点，避免了在装配误差时仍能使两齿轮正确啮合。

3.2 采用定位基准补偿误差

如在设计油缸时，缸盖的孔与缸体的孔有同轴度要求。方案一缸盖 缸体是用螺纹连接，螺纹间有间隙，不能保证其同轴度要求。方案二缸盖与缸体是用螺栓连接，缸盖设有止口定位，这样就保证了同轴度的要求。

3.3 采用调整零件达到组装要求

在轴承安装时有些需要有轴向间隙要求。通过对轴承端盖止口的返工或加减相应端盖处垫的数量来保证轴承间隙。

4 装配的拆装方便性

设计产品零件时要结合相关的零部件图与总装图，要考虑到装配的可操作性。

如图2将套装入箱体内，套与箱体在同一方向的接触面只能有一个。这样既满足装配又降低加工精度。图（a）当加工有误差是可能导致装配不到位。图（b）则避免了这种情况。

另外为了便于安装，在设计中要避免两端配合面同时进行装配，零部件拆装要有吊装孔，紧固的螺钉用扳手是否有空间，将轴穿如孔中相应的轴与孔要有倒角，轴承、齿轮等件拆装是否方便，装配时零部件间是否互相干涉，等等。

5 结论

装配工艺性对产品的整个生产过程影响很大，它是评价机器设计好坏的标志之一，它所包含范围很广，以上论述的还远远不够。不管怎样，在设计过程中要灵活掌握，不但要考虑满足结构的加工工艺性，还要保证装配工艺的合理性。

参考文献

[1]成大先主编.机械设计手册[S].4版.化学工业出版社.

配合比设计论文篇（5）

关键词沥青混合料配合比，设计方法，superpave体积设计方法，比较应用

Abstract: this paper mainly discusses the traditional gradation design method and volume design method, compares the characteristics between the gradation and the way of the asphalt mixture with properties, choose the more good gradation design method.

Studies suggest that volume design method in the Superpave asphalt mixture in the water stability, the high temperature stability, friction coefficient, the structure, depth, etc shows good performance.

Keywords： asphalt mixing ratio, design method, superpave volume design method, compares the application

中图分类号： TU528文献标识码：A 文章编号：

Abstract

This paper discussed the grading of traditional design methods and design size, Comparison between the size distribution and characteristics of the asphalt mixture road performance, excellent choice of the size distribution design methods.

Study design that the volume of Superpave asphalt mixture in water stability, high temperature stability, Friction coefficient, tectonic depth has shown good performance.

Keywords ：Asphalt mixdesign ，Superpave volume ，Application design methods

前 言

现行规范中所推荐的集料级配配比属于密集配，其理论基础为泰波公式，设计原则为最大理论密度。但是这种级配经过长期实践经验证实：其粗集料未形成骨架，细集料过多，高温稳定性差，易形成车辙。随着高速公路不断发展，交通量不断增长，交通日益渠化，车辙问题已受到普遍关注，由车辙所导致的舒适与安全问题也逐渐受到重视。

目前国内热拌沥青混合料配合比设计大多采用马歇尔试验方法,而美国沥青协会出版的沥青混合料设计中规定马歇尔法仅适用于连续级配密实沥青混合料。本文通过传统设计方法与体积设计法的试验，得出了一些结论。

1．设计内容和具体方案

Superpave 设计方法是力图将试验方法与指标同沥青路面的野外性能建立起直接的联系,通过控制高温车辙、低温、疲劳开裂,以全面提高路面性能。

Superpave虽然不再直接使用Fuller公式来计算级配曲线，但仍按此公式画一条最大密度线后，以此为基础，在此线的上下设置7个控制点和一个限制区作为设计矿料级配或矿料颗粒组成曲线的依据。Superpave矿料级配组成的发表，实际上等于在美国放弃了使用近百年的传统连续级配，应该说，Superpave矿料级配设计方法没有明确的原则，属于经验性的。

Superpave并不主张用类似图上对角线的连续级配，它要求级配曲线既通过图上的7个控制点之间，又不要进入限制区。这样的级配曲线不再是连续级配，在美国通常要求级曲线处限制区的下面，并称其为粗集料级配。实际上，在美国早就不用限制区。本设计中并未考虑限制区对沥青混合料的影响，借鉴了张登良教授关于沥青混合料体积设计法的研究成果进行设计。

2．试验结果与分析

Superpave级配与AC型级配设计方法有本质的区别。superpave结构类型是骨架密实型，有良好的路用性能。AC型级配结构是悬浮密实结构。两种设计方法设计的沥青混合料VFA 、沥青用量、路用性能能否达到要求？针对这一问题对AC-16和Sup-16路用性能和体积性能对比试验。

Superpave沥青混合料与AC-16型沥青混合料，特别是AC-16F型沥青混合料相比,显著特点就是粒径明显粗化，混合料中粗集料含量较多，这种变化将从整体上影响沥青混合料的路用性能。

2.1高温稳定性的比对

sup-16与AC-16C型沥青混合料相比，稳定度并没有显著提高，主要原因分析如下：AC 型沥青混凝土, 属于典型的密实悬浮结构, 细集料胶浆多且致密, 在力学性能上表现为马歇尔稳定度较高。Superpave 沥青混合料级配中虽增加了粗集料含量, 相应的细集料胶浆比例有所下降, 降低了沥青混合料的粘结力C,因此其马歇尔稳定度没有显著的提高。

Superpave 沥青混合料虽也属连续级配，但其粗集料含量较多，故其受力效果主要依靠粗集料形成的嵌挤结构, 粘结力的作用反而不明显, 劈裂实验并不能真实反映SMA 的受力特点。这种情况下,用属劈裂性质的马歇尔试验作为评价Superpave 沥青混合料的力学强度指标是否合理, 是值得探讨的问题。

对沥青混合料而言, 高温抗车辙能力受集料级配和沥青性能影响。夏天高温

沥青胶浆变软, 损失承载力时, 对行车荷载造成的永久变形的抵抗力就主要依靠集料级配来提供。Superpave 沥青混合料中粗集料含量的增加, 有利于粗集料之间互相嵌挤锁结, 形成一定程度的空间骨架结构, 细集料胶浆只起到填充粗集料空隙作用, 即使细集料胶浆受热变软, 对高温抗车辙能力造成的影响也很小, 可以有效提高沥青混合料在行车荷载作用下抵抗塑性变形的能力, 即提高沥青混合料的高温稳定性。

2.2 水稳定性的比对

沥青混合料的水稳定性应按照规定的试验方法进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，比较其残留稳定度和残留强度。因试验条件所限，本次设计只进行了浸水马歇尔的试验。

由表2可以看出, AC-16F型沥青混合料的水稳定性最好, 其次为密级配沥青混凝土AC-16C。从实验结果看, 虽然AC-16 C和Superpave 中粗集料含量较高, 但其水稳定性并不差。沥青混合料对水损害的抵抗能力很大程度上取决于沥青与集料的粘附性以及细集料胶浆是否充分填充了粗集料留下的空隙, 即与剩余空隙率的大小有关。沥青粘附性及填充效果越好, 水稳定性越好。在沥青与集料一致的情况下, 水稳定性就与剩余空隙率有很大关系。密级配AC-16F沥青混凝土剩余空隙率为3.1% , AC-16C 剩余空隙率为4.26% , Superpave 剩余空隙率为4.08% , 也就是说AC-16C和Superpave 在粗集料含量高的情况下同样形成了密实填充效果, 剩余空隙率小, 其相应的水稳定性就好一些。

2.3 小结

(1)Superpave 和AC-16C型沥青混合料与AC-16F型沥青混合料相比,粗集料含量显著提高。

(2)密级配沥青混合料在马歇尔稳定度、低温抗裂性等方面表现出较好的性能。

(3)AC-16C型沥青混合料和Superpave 沥青混合料在水稳定性, 高温稳定性、摩擦系数、构造深度等方面表现出较好的性能。

(4)在疲劳耐久性方面, AC-16F型沥青混合料与AC-16C型沥青混合料较好, Superpave 沥青混合料相对差一些。

(5)从总体上分析, AC-16C型沥青混合料和Superpave 沥青混合料具有较好的路用性能, 适宜做高等级公路沥青面层。

3.结 论

通过传统级配设计方法设计的沥青混合料AC-16F型、AC-16C型与体积设计法设计的Sup-16型沥青混合料制作的试件测得的各项物理力学指标分析比较得出：

Sup-16 沥青混合料在水稳定性, 高温稳定性、摩擦系数、构造深度等方面表现出较好的性能，但疲劳耐久性相对差一些。传统级配设计的沥青混合料在马歇尔稳定度、低温抗裂性等方面表现出较好的性能。相比传统级配设计法而言，体积设计法在控制沥青混合料的空隙率方面表现出了明显的优越性。

研究认为，虽然体积设计方法目前还不甚成熟，在我国现有的设备情况下,我们仍然可以学习Superpave 的精神,并结合国情加以改进。

参 考 文 献

[1] 沈金安.改性沥青与SMA路面.人民交通出版社，1999.

[2] 公路工程集料试验规程.（JTJ058-2000），中国人民共和国交通部颁布.

[3] 公路工程沥青及沥青混合料试验规程.（JTJ052-2000），中国人民共和国交通部颁布.

[4] 郑南翔.聚珍求索.人民交通出版社.2004.

[5] 苏达根.土木工程材料.高等教育出版社.2003.

配合比设计论文篇（6）

1概况

我集团公司承建的郑西铁路客运专线华县北至新临潼段位于陕西省渭南市、西安市境内。该项目混凝土按耐久性混凝土设计，设计寿命不低于100年。传统混凝土配合比设计理论已不能满足要求，而要采用高性能混凝土（HPC）配合比设计理论，并综合考虑混凝土的工作性、强度和耐久性等问题，以满足施工及质量的要求。

2HPC配合比设计要点

我标段HPC配合比设计的理论基础为王栋民、陈建奎教授所研究发展的HPC配合比设计全计算法。

2.1 HPC配合比设计的基本原则

•满足工作性的情况下，用水量要小

•满足强度的情况下，水泥用量少，细掺量多

•材料组成及其用量合理，满足耐久性及特殊性能要求

•掺加新型高效减水剂，改善与提高混凝土的多种性能

2.2全计算法配合比设计的技术基础

•混凝土各组成材料（包括固、液、气三相）具有体积加和性；

•石子的空隙由干砂浆来填充；

•干砂浆的空隙由水来填充；

•干砂浆由水泥、细掺料、砂和空气所组成。

该模型假定混凝土总体积为 1m 3 (1000L)， 由水、水泥、细掺料、空气、砂、石部分组成，对应的体积分别为 V w ，V c ，V f ，V a ，V s ，V g ，浆体体积（Ve）=V w+V c+V f+V a，Vs+Vg（骨料体积）=1000- Ve；干砂浆体积（Ves）= V c+V f+V a+ Vs。在 HPC配合比计算时，式中Ve和Ves应根据原材料及现场施工具体确定，理论值可作为参考。

3C50HPC配合比设计实例

以C50HPC配合比设计为例， 来说明全计算法混凝土配合比设计步骤：

我们假定 V e= 350； V es= 460，混凝土设计含气量4%。

原材料水泥采用冀东P.O42.5R低碱水泥，细集料采用渭河Ⅱ区中砂，细度模数2.8；粗集料为蒲城尧山二级级配碎石，最大粒径25mm；外加剂为江苏苏博特聚羧酸高效减水剂，试验减水率26%,掺量（1.0%×胶体材料用量）；各原材料经检验符合《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》要求。

3.1配制强度

---------1

=50+1.645×6=60MPa

fcu. p----------混凝土试配强度（MPa）；

fcu. o----------混凝土设计强度（MPa）；

σ----------混凝土的强度标准差（MPa）；

3.2水胶比

---------2

=1/((60/0.48×42.5×1.09)+0.52)=0.31

A、B--------回归系数；

回归系数A、B资料显示以下取值都有人使用计算过，而且更倾向于后者，实际上水胶比很大程度上主要仍要以经验试验确定，因此读者可以根据具体情况及经验计算选取合理的水胶比。

表1 回归系数选用表

3.3用水量

-----------3

=(350-40)/(1+0.335/0.31)=149 Kg/m3

其中0.335为体积掺量修正系数，与细掺料的体积掺量有关。计算表明体积掺量的变化对掺量系数影响不大，见下表。在一般计算中采用0.335就可以，当细掺料的密度与设计值相差较大时，可用下表系数进行精确用水量计算。

表2 细掺料的体积掺量对系数的影响

3.4胶凝材料用量

mB=mC+mF+mK=W/（W/B）=149/0.31=481 Kg

取mF=mK=100 Kg则mC=281 Kg

W/B---------水胶比；

mB、mC、mF、mK分别为每立方米胶凝材料、水泥、粉煤灰、矿粉用量（Kg）；

3.5砂率及集料用量

---------4

=(460-350+149)/(1000-350)=40

容重取2380 Kg/m3可得ms=700 Kg/m3 mg=1051 Kg/m3

Sp--------混凝土砂率；

ms 、mg---------砂、碎石每方用量（Kg）；

3.6配合比计算结果汇总

表3 C50HPC的配合比计算结果

3.7混凝土拌和物性能

根据以上计算的配合比设计值，试拌的混凝土拌合物性能如下表所示。

表4 新拌混凝土拌和物性能

3.8混凝土耐久性指标检测结果

表5 混凝土各项检测结果

4总结及体会

4.1关于Ve及Ves

通过我标段实际HPC配合比的试配和调整工作，发现低标号或低坍落度混凝土在Ve小于350L时，也具有很好的工作性和和易性，具体数据范围见下表：

表6 郑西客专HPC配合比参数表-1

注：C30混凝土分为墩身和灌注桩两种，这两个配合比无论从坍落度、容重，还是含气量方面都有较大的差别，因此数据离散较大。F---粉煤灰；K---矿粉

可以看出对于高强度的HPC由于胶凝材料用量大，浆体体积Ve基本在350L左右，而对于C50以下标号HPC，浆体体积Ve基本处于300～330L之间。

另外，根据配合比全计算法理论，可由碎石最大粒径，通过表观密度和堆积密度得出空隙率，进而计算出Ves，

表7石子最大粒径与Ves的关系

但以上计算中未考虑混凝土含气量大于其自然状态下含气量（约1%）的情况，例如加入引气成份。因此笔者建议Ves的取值应考虑到这部分额外含气所增加的部分，可参考以下公式：

Ves=（Q-1%）×1000+ Ves取用值-------5

Q----混凝土设计含气量（%）

这是混凝土配合比全计算法在实际应用中应注意的一个问题。这也是在上例子中我们假定Ves=460的原因。

4.2关于细掺料掺量问题

根据配合比全计算法理论，水泥和细掺料的体积比Vc：Vf=3：1，换算为细掺料质量掺量为21%时，满足Ve =V w+V c+V f+V a，但试验研究证明：混凝土中粉煤灰掺量超过25%时，对混凝土的性能才会有明显的改善；而另一主要矿物掺和料――磨细矿渣通常在混凝土中的最佳掺量为30%～50%。因此经过现场实际的拌和调整，最终确定细掺料合适的掺量范围见下表：

表8 郑西铁路客专HPC配合比参数表-2

在用配合比全计算法进行矿物细掺料的计算时，可结合水泥的性质、细掺料的性质权衡考虑，找到质量与成本的平衡点，再结合工程上的特殊要求，确定合适掺量。

4.3关于容重计算选取问题

在试验中发现，用配合比全计算法算出的混凝土容重普遍偏低，而且设计标号越低越明显，在上面所举例子中，砂石料通过计算所得如下：

ms = （Ves- V e+W）×ρs ---------6

=（460-350+149）×2.65=686Kg/m3

mg = （1000-Ves- W）×ρg---------7

=（1000-460-149）×2.70=1056 Kg/m3

ρs、ρg----------砂 、碎石密度（g/cm3）；

混凝土容重=2371 Kg/m3

此外随着引气成分的加入，混凝土含气量增加，密度会随之减小，根据密度与混凝土耐久性的关系，笔者认为根据混凝土设计含气量适当提高混凝土的容重是合适的。

在计算砂石料时我们仍可以沿用JGJ55-200《普通混凝土配合比设计规范》中的方法，先假定容重，根据砂率计算出砂石用量，效果较好。此外因为这种方法经验成熟，也是我们采用的原因之一。

5 结束语

配合比设计论文篇（7）

中图分类号：U495 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）2-0008-03

沥青混合料配合比设计中有一个重要的项就是矿质混合料的组成设计。我国现行规范沥青混合料分为AC类、ATB类、SMA类、AM类、OGFC类等。其实质结构类型不外乎悬浮-密实、骨架-密实、骨架-空隙这三种基本的类型。从空隙率角度来分类，可分为密级配、半开级配和开级配，对于密级配来划分可分为连续级配和间断级配。

1 矿料级配设计的基本理论

沥青混合料是以矿质混合料的形式与沥青（改性沥青）组成混合料。为此我们有必要对矿质混合料进行组成设计，其中包括级配理论和级配范围的确定。

1.1 级配理论

目前常用的级配理论主要有最大密度曲线理论和粒子干涉理论。前者主描述了连续级配的粒径分布，可用于计算连续级配。后者不仅可用于计算连续级配而且也可用于计算间断级配。

最大密度曲线是通过试验提出一种理想曲线。大粒径之间形成嵌挤结构，之间的空隙由小一级粒径矿料填充。密度最大，空隙小是这种曲线的特点。W・B富勒提出了简化“抛物线最大的密度理想曲线”。该理论认为“矿质混合料的颗粒级配曲线愈接近抛物线，则其密度愈大”。给出了最大密度理想曲线，可用颗粒粒径（d）与通过量（p）表示。

p2=kd

式中：d为矿质混合料各级颗粒粒径（mm）；p为各级颗粒粒径集料的通过量（%）；k为常数。

当d等于最大粒径时则通过量p=100%，即d=D时p=100可求出k=1002・，因此公式可改为：p=100。

在实际应用中，许多研究认为：这一公式的指数不应固定为0.5。有的研究认为在沥青混合料中应用，当n=0.45时密度最大。通常使用的矿质混合料的级配范围（包括密级配和开级配）n幂常在0.3～0.7之间。因此在实际应用时，矿质混合料的级配曲线应该允许在一定范围内波动。

1.2 施工规范与级配理论

我国规范《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中AC类型沥青混凝土级配范围就是根据上述理论基础上，经过优化调整给出的。表1就是以AC-25为例，作了分析。

从表1可以看出，按照最大密度曲线求得出来的级配曲线和级配范围，与规范给出的级配范围有相近的地方，但也不是我们所需要的级配曲线。实际的施工过程中一定要结合公路等级、气候条件、设计要求及当地材料，因地制宜，合理地调整级配，使之具备我们路用性能和经济耐久。

2 沥青混合料矿料级配设计

2.1 级配结构类型的划分

有学者认为粗细类型按公称粒径的1/4为控制粒径，即按控制粒径以含量多少划分，50%为嵌挤结构。

以AC类为例，AC-30的控制粒径为9.5 mm，AC-25、AC-20的控制粒径为4.75 mm，AC-16控制粒径为4.75 mm、2.36 mm，AC-13控制粒径为2.36 mm。控制粒径以上含量50%～70%为骨架结构，控制粒径以上含量大于70%为骨架嵌挤结构，其中控制粒径以上含量58%～65%为骨架密实结构。

2.2 密级配

《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）在配合比设计一节中，把密级沥青混合料划分为粗型（C型）或细型（F型）混合料，并首次提出关键性筛孔这一说法。同一种粒级的混合料粗细划分的标志也就是关键筛孔的通过率加以区分。

关于级配曲线问题，在Superpave中最大密度级配表示一种集料颗粒以最密实的方式排列在一起的级配，然而这是一种要避免的级配。在该0.45次方图上给出两个附加特征：控制点和限制区。控制点的功能为级配必须通过的范围，设置在公称最大尺寸、中等尺寸（2.36 mm）和粉尘尺寸（0.075 mm）；而限制区在最大密度级配附近，在中等尺寸（4.75 mm或2.36 mm取决于最大尺寸）和0.30 mm尺寸之间，形成一个级配不应通过的区域，通过限制区域的级配被称为“驼峰级配”。

Superpave并没有明确给出每个筛孔应通过的级配范围，因此superpave混合料级配设计是种更加宽泛和更大自由度的设计，有利也有弊。这就要求配合设计人员要有专业、丰富的经验，通过大量的试验来完成。

在热拌沥青混合料配合比设计中，级配设计如果能够借鉴Superpave级配设计理念，我们就可能进一步优化级配曲线。例如Superpave中强调是一种S型曲线，即中间料多，最大公称粒径和细料少的特点，AC类混合料级配S化，在规范给定的级配范围内，设计一种S型曲线。这样好处在于我们没有脱离AC类配合比的设计理念，优化了级配。

我们以AC-25类型级配优化为例，分析S化后的特点。公称粒径两侧料少，在AC-25中，我们要注意4.75～19 mm之间料要多，4.75～2.36 mm控制量少，总体来说这种配比抗车辙较好，挠动小，混合料稳定，主要体现混合易于拌和，混合料均匀一致，不离析。但同时我们认识级配S化后，混合料性能的变化，由于骨料偏多，细料少，碾压方面加强，注意碾压的效果与混合料温度之间的关，确定碾压时机。经实践证明，Superpave路面均匀一致，抗车辙有一定的效果的。

另一种是间断级配，其结构类型就是我们常说的骨架密实结构。最典型的路面类型SMA，其形成机理是粗骨料形成的骨架空隙由沥青胶砂来填充，形成一种稳定骨架密实结构。混合料的特点是“三多、一少”，即沥青多，粗集料多，矿粉多和细集料少。在级配设计过程中，主要控制2.36 mm筛也的对过量，在沥青路面中把粒径2.36 mm作为粗细集的分界线。细集料过多形不成骨架结构，细集料过少，路面空隙过大，不密实。在我国SMA沥青路面已经使用20多年其抗车辙效果也得到了大家的公认，虽然有些地方仍然存在车辙现象，主要还是设计的问题和精细化施工的不够。

2.3 开级配

OGFC是一种骨架空隙结构，用来做上面层。由于其透水性，其中下面层必须是一种密级配不透水层，用来防止雨水的下渗。OGFC路面较好解决了雨天行车带来的水雾和漂移现象，也能起到降噪的作用，全面提升路面路用功能。但也有与身而来的缺点，选材严格，成本高，由于空隙大，沥青易老化而导致路面松散，另外开放交通后，表层空隙易被外来的颗粒堵塞，排水效果大打折扣。

2.4 级配设计应注意事项

以上几种混合料的级配设计不仅要根据混合料的设计的空隙率、饱和度、矿料间隙等参数指标来考虑，还要根据混合料的和易性，拌和机具，摊铺碾压等施工性，结合气候条件综合考虑。

3 生产配合比级配设计

我国目前沥青混合料的拌制多采用间歇式拌和机。不管国产还是进口的拌和机都具备较高的自动化功能。间歇式搅拌是一种不连续的预设产量且稳定称重的沥青混合料的生产方式，这有别于连续式生产方式。主要有供料系统、加热系统、拌和系统、计量系统和筛分除尘系统等几大系统构成。本文主要就筛分系统中和筛网选择作以分析的研究。

间歇式拌和机是根据目标配合比设计中的冷料的掺配比例，按照皮带转速调整来控制流量，冷料进行了混合，（如图1）除矿粉不加入外。然后进入滚筒进行加热，加热后进行第一次除尘，引风机吸附，把微小颗粒吸入布袋除尘器中，风门压力过大时可能把大于0.075 mm颗粒也带走，在除尘器的通道上设置一个回旋转装置，通过离心和重力作用，大于0.075 mm颗粒可被分离沉淀出来，经过螺旋和粉料提升机输送到筛网上参与筛分。加热后的骨料经骨料提升机输送到筛网上进行筛分。拌和机顶层的筛分系统通常是由一套筛网构成，从大到小排序，根据拌和机的产量和性能不同，可分为五个或四个热仓。筛网由电机带动偏心轮进行振动筛分（如图2）。在筛分过程中再进行一次除尘。拌和机整个筛分过程就是这样的。

下面我们主要来分析筛网的选择问题。冷料经过热筛分重新又分为几种规格的料，虽然我们事先设定筛网的规格尺寸，但存在筛分效率和粒径存在搭接的现象。各种热仓料并没有我们想象的那样，界限清晰、互不存有的现象。从拌和机筛网设置的方式和筛分的过程，可分析，各热仓料单级配与拌和产量之间存在一种关系或可以称之为影响，过高产量可能导致材料的筛分不清，而使混合料级配偏离设计。

滚筒里加热料经提升机源源不断地被送入振动筛网中，超颗粒经过溢料口溢出，其余经筛分进入不同规格的热仓中，由于筛网顷斜角度不同和产量大小不一样，与筛网尺寸接近的料易卡住，不易通过，造成我们通常所说的级配叠加现象。热仓需要做单级配筛分，重新进行合成我们需要的级配。由于每种热仓料级配并不是一成不变的，往往随着产量的变化、料源级配的变化而变化，这就要求试验人员随时掌握冷料变化和混合料抽提筛分的结果，分析调整热仓的配料比例，必要时重新进行热仓配合比设计。

合理的选择筛网的搭配，一方面有利于各热仓的供料均衡，最大限度的减少溢料和待料时间，减少浪费，提高产量；另一方面能够有效地控制级配关键控制点，保障混合料的拌制质量。

沥青混合料级配设计我们应遵守以下几个原则。

①热仓所控制几种规格料，尽量与我们冷料规格相匹配，有利于调节冷料的转速，保持供料平衡。

②生产配合比热仓筛分应在正常生产的负荷状态下去设计调整。只有在设计负荷状态下，热仓级配才是生产时级配状态。否则会出现设计的级不能用于正常生产或生产时级配不符设计级配。

③生产合成级配与目标配合比级配相符合。目标级配是目标配合比设计过程中，根据原材料的单级配进行设计，且混合料各项指标均应符合规范和设计要求。我们不应在生产配合比阶段随意加以调整或者进一步的优化。否则会出现溢料和待料现象。

④目标配合比设计时，宜多设计几种级配曲线。经过目标配合设计和各种路用性能验证，确定采用哪一种比例。只有这样，才能确定的符合我们设计要求的级配曲线。

表2给出了常用的AC类（也适用于AM及SMA类）拌和机上的筛孔与所控制标准筛孔对应关系。

4 结 语

以上对矿料级配设计和生产时级配控制做了较分析与比较。虽然铺筑一条经济耐用、优质高效沥青路面涉及到方方面面，不仅仅从混合料级配这一方面考虑，但是如果把矿料级配设计好了，我们就向成功迈出了坚实的一步，矿料级配设计和控制好起到了重要的一环。

参考文献：

[1] JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[2] 沈金安.改性沥青与SMA路面[M].北京：人民交通出版社，1999.

[3] 严家.道路建筑材料[M].北京：人民交通出版社，1996.

配合比设计论文篇（8）

 

10、6 kV配电所及10、6/0.4kV变电所设计，是工程建设中非常普通又非常重要的一项工作，其规范性和技术性都很强，许多方面涉及到国家强制性条文的贯彻落实。要做好变配电所设计既要执行国家现行的有关规范和规程，又要满足当地供电部门的具体要求，否则会出现种种问题，影响设计质量和工程进度。为了做好变配电所的设计，现将本人在我院变配电所设计图纸时发现各种问题中的一部分整理出来，进行简要的分析，与大家相互交流，以便共同提高。

1.对土建的要求在GB50053－94《10kV及以下变电所设计规范》中明确规定了变电所所址选择和对建筑等有关专业的要求，在执行中我们还存在不少具体问题，现仅列举以下几例略加分析，今后设计时应予以重视。

1）牱阑鹛糸埽撼导涓缴璞涞缢选用油浸电力变压器时，有的未在变压器室大门的上方设置防火挑檐。在工程建设标准强制性条文GB50053－94的第6.1.8条，规定“在多层和高层主体建筑物的底层布置有可燃性油的电气设备时，其底层外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m的防火挑檐”。

2）牥踩出口：有的设计在长度大于7m的配电室仅设一个出口或设两个出口但靠近同一端。这不符合GB50053－94第6.2.6条的规定，规范要求“长度大于7m的配电室应设两个出口，并宜布置在配电室的两端”。

3）犃焊撸河械纳杓圃诳悸鞘夷诰桓呤蔽醇萍傲旱母叨取S捎诒渑涞缢的跨度较大，有时梁的高度可达800mm左右，故在提土建条件层高时应考虑梁的高度。

4）犞蛋嗍遥河械纳杓平值班室设在交通不便的里角。这不符合GB50053－94的第4.1.6条规定，该条规定“有人值班的配电所，应设单独的值班室。高压配电室与值班室应直通或经过通道相通，值班室应有直接通向户外或通向走道的门。”

5）牭缋鹿担河械谋涞缢内双排布置的低压配电屏仅在屏底和后侧设置地沟，两排屏的沟之间互不连通。为了方便电缆的进出和今后线路的调整，宜将所内所有主电缆沟和控制电缆沟均连通。

2. 推荐选用D，yn11结线变压器最近十年，在TN系统中采用D，yn11结线组别的变压器已很普遍，但还有不少工程仍选用Y，ynO结线组别的变压器，其原因主要是不清楚前者的优点。论文格式，存在问题。在GB50052－95《供配电系统设计规范》中第6.0.7条规定：“在TN及TT系统接地型式的低压电网中，宜选用D，yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器”。这里“宜选用”的理由，主要基于D，yn11结线比Y，ynO结线的变压器具有以下优点：

1）有利于抑制高次谐波电流。三次及以上高次谐波激磁电流在原边接成形条件下，可在原边形成环流，有利于抑制高次谐波电流，保证供电波形的质量。

2）有利于单位相接地短路故障的切除。因D，yn11结线比Y，ynO结线的零序阻抗小得多，使变压器配电系统的单相短路电流扩大3倍以上，故有利于单相接地短路故障的切除。

3）能充分利用变压器的设备能力。论文格式，存在问题。论文格式，存在问题。Y，ynO结线变压器要求中性线电流不超过低压绕组额定电流的25％熂鸊B50052－95第6.0.8条牐严重地限制了接用单相负荷的容量，影响了变压器设备能力的充分利用；而D，yn11结线变压器的中性线电流允许达到相电流的75％以上，甚至可达到相电流的100％，使变压器的容量得到充分的利用，这对单相负荷容量大的系统是十分必要的。论文格式，存在问题。因此在TN及TT系统接地型式的低压电网中，推荐采用D，yn11结线组别的配电变压器。论文格式，存在问题。

3.断路器选择与短路电流计算在低压配电系统中用作保护电器的有断路器和熔断器两种。目前我们使用最多的是断路器，用它来作配电线路的短路保护和过载保护。但是，在选用低压断路器时存在不少问题，其中突出的问题是没有进行短路电流计算。配电线路短路保护电器的分断能力应大于安装处的预期短路电流。选择断路器应先计算其出口端的短路电流，但有的设计者却没有进行短路电流计算，所选短路器的极限短路分断能力不够，不能切断短路故障电流。要确定断路器安装处的短路电流，可按设计手册进行计算，但比较烦杂；也可以采用“短路电流查曲线法”来确定计算电流，比较简便。现将由上海电器科学研究所设计、浙江瑞安万松电子电器有限公司断路器产品资料中提供的一种“短路电流查曲线法”附在后面。通过查此曲线，可以较方便地求得任意安装位置的短路电流近似值。所举例子的短路点仅为假设，实际工程设计中最常用的短路点是选在保护电器的出口端。论文格式，存在问题。

4.断路器与断路器的级联配合低压配电线路采用断路器作短路保护时，断路器的分断能力必须大于安装处可能出现的短路电流。但是有时不能满足此要求。例如：C45N、C65N/H微型断路器的分断能力仅分别为6kA、10kA，但其安装处出口端的短路电流有时可达15kA甚至更高。论文格式，存在问题。这时可用两路办法来解决此问题，第一是改用短路分断能力高的塑壳断路器；第二是仍选用微型断路器，利用其与上级断路的级联配合来实现短路保护。但是，进行级联配合的上下级断路器的选择须满足下列条件：

1）先决条件是上级断路器的固有分断时间比下级断路器的全分断时间短。论文格式，存在问题。也就是说下级断器出口端短路时，下级未来得及切断短路电流，上一级先行切断了短路电流。论文格式，存在问题。

2）下级断路器虽不能切断短路电流，但下级断路器及其被保护的线路应能承受短路电流的通过。

3）越级切断电路不应引起故障线路以外的一、二级负荷的供电中断。论文格式，存在问题。论文格式，存在问题。

4）上下级断路器宜采用同一系列的产品，其额定电流等级最好相差1～2级，或根据生产厂提供的级联配合表来选择。现将施耐德电气公司提供的级联配合表附后。 由此表可见，C65N/H型断路器可与NS100、NS160、NS250型断路器进行级联配合，不能与更大的NS400、N630及以上的断路器进行配合，更不能直接接在变压器低压侧框架式主开关后的母线低压屏上。

配合比设计论文篇（9）

中图分类号：TV331 文献标识码： A

一 前言

沥青混合料配合比设计是沥青路面施工过程中的核心环节，其结果将直接影响沥青路面的施工质量和使用寿命，除了室内试验中各项体积指标均符合要求外，沥青混合料的使用性能还必须进行一系列的如高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、渗水系数等检性能检验，还需经过实践的检验才能证明设计的合理性和使用性能的可靠性。因此，我们必须认真对待，严格按照新规范规定的方法进行沥青混合料的配合比设计。现行沥青混合料配合比设计仍采用三阶段设计方法，即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及试拌试铺（验证）阶段。

本文通过介绍云景高速公路路面工程沥青下面层SUPER-25配合比设计整个过程，内容包括：拌和楼流量试验、热料仓料筛分、生产配合比级配组合设计、最佳油石比的确定及水稳定性验证等工作。此次生产配合比设计参照了两阶段施工图设计、《浙江路面管理手册》及目标配合比设计结果。笔者曾监督过整个设计施工过程，现抛砖引玉，与同仁交流。

二、目标配合比设计

目标配合比设计由浙江交工试验检测中心依据美国Superpave沥青混合料设计方法进行设计完成，设计结果如下：

注：*表示当级配通过下方时，粉胶比可增加至0.8-1.6

三、生产配合比级配调试

3.1 目标配合比验证

在生产配合比设计过程中，根据浙江省的统一要求集料更换为五种规格的材料。由此，生产配合比设计前，首先对目标配合比设计结果进行了验证。验证的项目包括：进场原材料规格的变异性、目标配合比设计结果的指导性等。进场原材料筛分试验结果见表3-1，目标配合比的级配验证试验结果见表3-2，旋转压实试验结果见表3-3，马歇尔击实试验结果见表3-4。级配曲线图见图3-2-1。

表3-1 进场原材料筛分结果

表3-2 目标配比设计验证

图3-2-1 目标配合比验证

表3-3 旋转压实试验验证试验结果

注：*表示当级配通过下方时，粉胶比可增加至0.8-1.6

表3-4 马歇尔击实试验验证结果

3.2热料仓筛分试验

（1）拌和楼筛网设置根据本项目矿料的级配及对该拌和楼的应用经验，拌和楼筛网尺寸分别为32*32mm、19.5*19.5mm、12.5*12.5mm、6*6mm、4*4mm。

（2）冷料仓流量试验 确定各冷料仓送料流量与小皮带转速之间的关系曲线，以便根据流量在关系曲线上查出小皮带应具备的转速。

（3）在生产配合比设计过程中，为保证二次筛分试样的代表性和真实性，拌和楼上料速度与正常生产时上料速度相一致。各个热料仓单独放料，各热料仓浮料放掉，待级配稳定后从热料仓放料取样，并对所取样品采用四分法进行了热料仓料筛分和密度试验，结果见表3-4和表3-5。

表3-4 拌和楼各热料仓料筛分结果

表3-5 拌和楼各料仓集料密度试验结果

3.3 生产配合比调试

依据目标配合比设计级配及热料仓筛分试验结果，进行了生产配合比级配组合设计，各热料仓及矿粉质量比为：5#仓：4#仓：3#仓：2#仓：1#仓：矿粉=23.0%：20%：21%：7.0%：26.0%：3.0%。

矿料合成级配计算结果如表3-6所示。生产、目标配合比级配对照如图3-7。

表3-6 生产配合比矿料级配组合设计

图3-7 目标、生产配合比级配对照图

3.4最佳油石比的确定

由表3-6、图3-7可看出生产配比级配与目标级配基本一致，根据《嘉兴至绍兴跨江公 根据《浙江路面管理手册》中生产配合比设计过程的要求，按目标配合比设计确定的最佳沥青用量，分别进行了最佳沥青用量、最佳沥青用量±0.3%条件下的旋转压实试验。即采用3.55%、3.85%、4.15%三种沥青用量试验，试验结果如表3-8所示。马歇尔击实试验结果见表3-9。

表3-8 不同沥青用量旋转压实试验结果

表3-9 马歇尔击实试验验证结果

由上表试验结果可看出目标配合比最佳沥青用量3.85%下，混合料在设计次数（N设计=100次）旋转压实试验各项体积指标结果均满足Superpave技术要求。选定3.85%为最佳沥青用量。

3.5生产配合比体积指标验证

根据选定的级配和沥青用量成型试件，验证最大压实次数（N=160）下对应的体积性质指标，试验结果见表3-10：

表3-10 最大次数下体积指标试验结果

注：*当采用粗级配时，粉胶比可增加至0.8～1.6

3.6高温稳定性试验、水稳定性试验

为了检验Sup25沥青混合料的高温稳定性、水稳定性，按照有关规范进行了60℃车辙试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，试验结果汇总于表3-11、表3-12。

表3-11 车辙试验结果汇总表

表3-12 浸水马歇尔稳定度试验结果

四、 设计结论

项目部以目标配合比设计的结论为基础，进行了沥青下面层Sup25型沥青混合料的生产配合比调试，得出了以下结论：

表4-1 Sup25下面层生产配合比设计结果

表4-2 最佳沥青用量下混合料旋转压实各项体积性质

五.通过试拌验证配合比

项目部于2012年10月18日进行了混合料试拌，在技术支持单位和监理单位的指导下，试拌的沥青混合料质量符合要求。

从试拌及试铺结果看，混合料均匀一致、无花白料，摊铺表面无明显的粗细集料离析现象发生。试铺过程中，从现场取样，按技术要求进行了抽提筛分、马歇尔试验测定空隙率等体积指标以及混合料试件残留稳定度试验，试验符合技术要求，从现场检测情况2013年4月15日进行现场钻芯取样，芯样完整，芯壁光滑、密实，同时进行了路面渗水试验，经现场检测渗水实验结果符合设计及规范要求。

六.结语

6.1 正确认识目标配合比、生产配合比及试拌试铺三个阶段。

目标配合比设计：是控制冷料仓的依据。从料堆上取样应具有代表性，否则配合比设计结果并不能代表真正时的实际级配。

生产配合比设计：是控制热料仓的比例符合要求，只有目标配合比设计合理，才能保证冷料进料正确，才能保证热料仓的进料比例，使供求平衡。

试拌试铺：除检验施工工艺外，还是检验各种设备的性能及各种机械组合的合理性及现场管理过程控制的有效性等，判断配合比设计的合理性及工艺的可靠性。

6.2 三个阶段配合比设计阶段经多年来高速公路施工中证明是有效的，它是一个完整的整体，对任何一个阶段都不能忽视或偏重视某个阶段，配合比设计是通过设计阶段找到一个平衡点，材料、性能 各方面都满意，才能得出一个标准配合比。

6.3 试验路段试拌试铺时严格把握从拌和到摊铺个环节的温度，以及摊铺碾压时机械的配置和组合。

参考文献：

[1]JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》【s】.

配合比设计论文篇（10）

Abstract: this paper first discusses the self-compacting concrete the preparation of the principle, and then focuses on the fixed sand content and improve the method of volume calculation method, and finally discusses the C60 preparation process of self-compacting concrete.

Keywords: that of self-compacting concrete; Mix; design

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

1 前言

自密实混凝土(SCC)是高性能混凝土（HPC）的一种，是指具有不离析、不泌水，能够不经振捣或少振捣而自动流平，并能够通过钢筋间隙充满模板的混凝土。其与相同强度等级的普通混凝土相比，具有较大的浆骨比、砂率较大、细掺料总量大的特点，有很高的施工性能。但至今为止，国内在自密实混凝土的配制技术上，仍未形成一种统一的设计计算方法，因为对其设计方法进行研究是很有意义的。为此，本文主要对自密实混凝土配合比设计方法进行简要阐述，以供参考。

2 自密实混凝土的配制原理

配制自密实混凝土的原理是：通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，使混凝土流动性增大，同时又具有足够的塑性粘度，令骨料悬浮于水泥浆中，不出现离析和泌水问题，能自由流淌并充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。

3 自密实混凝土配合比设计方法

自密实混凝土配合比设计方法有：简易配合比设计方法、参数设计法、全计算法、四层体系设计法、逆填配合比设计法、骨料比表面法、固定砂石体积含量法和改进全计算法等。在此详细论述固定砂石体积含量法和改进全计算法。

3.1 固定砂石体积含量法

3.1.1该设计法的配合比设计步骤和公式

1）含气量：一般为0. 2%；有抗冻性要求时，更高含气量宜为4% ~ 6%；2）粗骨料体积：一般占总体积的28% ~35%，松散体积为50%~ 60%；3）砂含量：砂的最佳体积含量为砂浆体积的40%~ 50%，设定砂浆中砂体积含量为0.42-0.44，得到砂用量和浆体含量；4）净浆的最佳组成：水泥+ 粉煤灰+ 硅灰，可充分利用不同微粒特性，获得最佳性能；5）水胶比体积比一般介于0. 8~ 1. 0 之间，最佳比例需要通过砂浆流动度和V 形漏斗试验来分析确定。

3.1.2 固定砂石体积含量法的具体计算步骤

1.设每立方米混凝土中石子松堆体积( VOG = 0. 5 m3 ~0. 55 m3) ，根据石子堆积密度(ρOG) 计算每立方米混凝土石子用量：

G = ρOG× VOG

2.根据石子表观密度(ρG ) 计算每立方米混凝土中石子密实体积(VG) ，由1 m3混凝土密实体积减去石子密实体积，得到砂浆密实体积( Vm) ：

VG = G /ρG

Vm = 1- VG

3.设砂浆中砂体积含量为0. 42~0. 44，根据砂浆密实体积和砂在砂浆中体积含量计算砂的密实体积(VS) ：

VS= ( 0. 42~ 0. 44) Vm

4.根据砂密实体积和砂表观密度(ρS ) 计算每立方米混凝土中砂子的用量：

S= VS×ρS

5.从砂浆密实体积中( Vm) 减去砂密实体积( VS ) ，得到胶凝材料浆体密实体积( VP ) ：

VP = Vm- VS

6.根据混凝土设计强度等级，用强度水胶比公式计算水胶比( W/ B) ，再根据经验估算调整水胶比( W/ B) ：

f cu，0= f cu，k + 1. 645σ

W / B= Af ce / ( f cu，0+ ABf ce)

其中，A、B 均为回归系数，分别为0. 46、0. 07。

7.设掺合料在胶凝材料中的体积含量VF (%) ，根据掺合料和水泥的体积比及其各自的表观密度计算出胶凝材料的表观密度(ρB) ：

VC( %) = 1－VF

ρB = ρF×VF +ρC × VC。

8.由胶凝材料的表观密度(ρB) 、水胶比( W/B) ，计算水和胶凝材料的体积比( VW / VB) ，再根据胶凝材料浆体积( VP = Vm -VS= VB+ VW) 分别求出胶凝材料和水的体积(VB，VW) ，再根据各自的表观密度分别计算胶凝材料总量(B) 和水(W)的用量：

VW / VB= ( W/ B)×ρB×10- 3

VP = VB + VW

B=ρB×VB

W=ρw×Vw

9.根据胶凝材料中掺合料的体积含量（根据国外资料和相关试验数据宜选用30%~ 60%），分别求出每立方米混凝土中掺合料和水泥的用量。

F= [ρw×VF/ρF ×VF/ ρC ×VC] ×B

C= B－F

3.2 改进的全计算法

由于全计算法无法满足自密实混凝土的要求，因此需要对其进行改进。而改进的全计算法是根据自密实混凝土的提点，结合固定砂石体积含量法的特点对全计算法进行了改进。其具体计算步骤如下：

3.2.1 配制强度

fcu，p=fcu，o+1.645σ

式中：fcu，o――混凝土设计强度，MPa；

σ――混凝土强度标准差。

3.2.2水胶比

m(w)/m(c+f)=1/｛fcu，p/ Afce+B｝

3.2.3石子含量

G=aρg

式中：a取0.5-0.6，aρg为石子堆积容重，单位为kg/m3。

3.2.4砂用量

S=βVmρs

式中：β取0.40-0.50，Vm为砂浆体积，Vm=1－G/ρg。

3.2.5用水量

其中，Ve=Vm－S/ρs

式中：Ve、Va――浆体体积和空气体积；m3；

ρcρf――水泥比重和粉煤灰比重，kg/m3；

m(c+f)/ m(w)――胶水比；

φ――掺合料（粉煤灰体积掺量百分比）。

3.2.6胶凝材料组成及用量

m(c+f)= Vw/｛m(w)/[ m(c+f)]｝

m(c)=( 1－x) m(c+f)，m(f)=xm(c+f)

式中：x――掺合料重量掺量；

m(c) ――水泥用量；

m(f) ――掺合料用量。

3.2.7由混凝土流动性、填充性、间隙通过性和抗离析性要求确定高效减水剂的用量。

4 C60自密实混凝土配合比方案设计

4.1 确定单位体积混凝土粗骨料的用量

设定单方混凝土中石子的松堆体积为0.5m3，石子质量1550×0.5=775（kg），石子的密实体积为775÷2650=0.2925（m3）。

4.2 确定含气量

查阅资料，取含气量为1.5%，体积为0.0150 m3。

4.3 计算砂浆密实体积

砂浆密实体积1－0.2925－0.015=0.6925（m3）。

4.4 计算砂的密实体积

设定砂浆中砂的体积含量为0.42，砂的密实体积为0.6925×0.42=0.2909（m3）。

4.5 计算砂的用量

所需砂的质量为0.2909×2650=770.885（kg）。

4.6 计算浆体的密实体积

0.6925－0.2909=0.4016（m3）。

4.7 确定粉煤灰掺量

取粉煤灰的体积用量为0.35，粉煤灰所占质量分数为0.285，胶凝材料表现密度3100×0.65+2300×0.35=2820（kg/ m3）。

4.8 确定水胶比

设计强度fcu，o=70MPa，参照其他C60混凝土配合比设计实例，取体积水胶比为0.9，质量水胶比为0.9/2.82=0.32

4.9 计算胶凝材料的用量

水用量0.4016×0.4737=0.1902 m3

胶凝材料用量0.4016－0.1902=0.2114。

4.10 计算水泥和粉煤灰用量

水泥：0.2114×0.65×3100=425.97kg

粉煤灰：0.2114×0.35×2300=170.18 kg

4.11 确定减水剂用量（聚羧酸液体减水剂）

根据其他配合比设计实例，拟取减水剂所需质量为胶凝材料的1.5%，为8.94kg。

由此，得到C60自密实混凝土配合比初步设计结果见表1。

5 结束语

总之，自密实混凝土的配合比设计方法种类繁多，在具体的实际工程中不能完全照搬照抄，而应根据各种设计方法的针对性和具体的工程实例，来选择适宜的配合比设计方法。实践证明，固定砂石体积含量法和改进全计算法均是一种科学、合理、准确的自密实混凝土配合比设计方法。

参考文献：

配合比设计论文篇（11）

中图分类号：TU528.42文献标识码： A 文章编号：

1 矿料设计级配

1.1矿料设计级配的质量控制指标

矿料设计级配曲线形状与矿料间隙率 VMA 是否接近或满足规定要求是矿料设计级配的质量控制指标。

在进行矿料级配设计时，首先要在 JTG F40—2004 或设计文件要求的工程设计级配范围内计算3种粗细不同的配合比,使绘制的设计级配曲线分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方，且不得有太多的锯齿形交错，在 0.3～0.6 mm 筛孔范围内不得出现“驼峰”；其次，要根据当地的实践经验或已有的使用效果良好的类似工程资料选用适宜的沥青用量，分别制作几组不同级配的马歇尔试件，测定矿料间隙率 VMA，其结果接近或满足 JTG F40—2004表 5.3.3- 1 要求的一组矿料级配可作为设计级配。

1.2 S 型密实嵌挤型级配的控制性质量指标

矿料设计级配曲线、沥青用量—稳定度、沥青用量—密度、沥青用量—流值关系曲线的形状特征可作为 S型密实嵌挤型级配的控制性质量指标。

密级配沥青混凝土配合比设计采用 S型密实嵌挤型矿料级配时，矿料嵌挤形成的摩阻力在沥青混凝土的强度组成中发挥主导作用, 这样的密级配沥青混凝土路面具有适宜的空隙率、较大的构造深度、较高的高温稳定性、较小的渗水性，具有良好的路用性能，是目前高速、一级公路中大力推广使用的路面级配类型。S 型级配的沥青混凝土往往具有以下特征：

a)矿料的设计级配曲线形状相对于最大密度曲线呈现 S形。

b)设计采用的沥青用量—稳定度、沥青用量—密度关系曲线中会有一个或两个指标未出现峰值。

c)设计采用的沥青用量—流值关系曲线会呈现无规律性。

2 毛体积相对密度

2.1.1 试验结果

通过对配合比设计中每组马歇尔试件毛体积相对密度的试验结果进行统计分析，剔除偏差大的数据进行结果质量控制。

按照JTG F40—2004附录B的相关规定，对于一组马歇尔试件，取4个以上试件的毛体积相对密度的平均值作为该组试件的试验结果。但如果该组中各个试件的毛体积相对密度偏差较大,会影响空隙率的计算结果，从而影响沥青用量的确定，所以需对毛体积相对密度的试验结果进行统计分析，剔除偏差大的数据。具体应用时，可按下述方法进行控制：当该组中某个测定值与平均值之差大于标准差的 K（当试件数目 n 为 3、4、5、6 个时，K 值分别为1.15、1.46、1.67、1.82）倍时，该测定值应予舍弃，并以其余测定值的平均值作为试验结果（用于计算的合格试件数量不得少于 4 个）。

2.1.2 理论计算与试验验证

通过理论计算与试验验证对由试件表面凹陷所产生的毛体积相对密度偏差进行分析和评价，必要时进行修正。

表面凹陷是在马歇尔试件成型的过程中，试件表面与试模接触得不到正常击实而产生的。由于马歇尔试验是在密实悬浮型沥青混凝土的条件下发展过来的，随着目前采用的矿料级配越来越粗，尤其当采用 S型级配时，表面凹陷对毛体积相对密度试验结果准确性的影响越来越明显。密级配沥青混凝土配合比设计马歇尔试件的吸水率一般小于 2%（吸水率测定的准确性与表面凹陷也具有较大的相关性），按 JTG F40—2004 规定，应采用表干法测定毛体积相对密度。当密级配沥青混凝土混合料的公称料径较大，矿料级配为粗型密级配或S 型粗级配时，表面凹陷较大、较多，水分不能完全滞留于所有表面凹陷内的空隙里，混合料试件的饱和面干状态难以充分形成。在试验过程中，当试件从水中取出时，表面凹陷形成的开口孔隙中的水会跟着流出。这样，计算室内试验制取的马歇尔试件的毛体积相对密度时，所采用的测得的试件毛体积并未包括试验时未被水充满的试件表面凹陷的体积，而路面成型后钻取的芯样表面基本上无凹陷，这就使采用表干法实测的毛体积相对密度相对于压实后路面的毛体积相对密度偏大，使计算的空隙率变小，配合比设计选用的沥青用量偏小。

马歇尔试件表面凹陷对毛体积相对密度试验结果的影响可采用理论计算与试验验证的方法来进行分析和评价。一般来说，当我们测定了相应沥青用量对应的毛体积相对密度后，如果采用φ101.6 mm×63.5 mm的马歇尔试模，则可以计算出试件尺寸为φ101.6 mm×63.5 mm时所需的沥青混凝土混合料的质量，称取计算所得的质量按相同的试验条件进行试验，最后得到一组马歇尔试件。按照理论计算并排除试验条件偏差的影响，该组试件的测定高度应为63.5 mm。但实际结果可能与此有一定的偏差，一般会大于63.5 mm。大于63.5 mm的高度所形成的体积就是由试件表面较大凹陷造成的实际试验所得试件体积与预设试件体积之间的偏差。笔者认为，当该偏差造成计算的空隙率偏差大于某一规定数值，使确定的沥青用量偏差大于 0.2%(参照 JTG F40—2004的 5.3.5 条)时，就应对该沥青用量条件下的毛体积相对密度进行修正。

3 最大理论相对密度（真空法）

3.1 通过检验其结果是否满足重复性试验精度要求进行结果质量评价

按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052—2000（T0711—1993）规定的真空法实测最大理论相对密度时，必须将密级配沥青混凝土混合料充分分散到 6 mm以下，并达到规定的真空度、抽气时间和存放时间。将沥青混凝土混合料充分分散到 6 mm以下是一项分散标准难以掌握、人为误差影响大的工作，其往往导致试验结果变异性增大。JTJ 052—2000规定，试验时必须对同一试样至少进行两次平行试验，将密级配沥青混凝土混合料仔细、充分分散到 6 mm 以下，当试验结果偏差不大于0.011(JTG F40—2004中 B.5.3 条文说明)时，方可取平均值作为试验结果。

3.2利用矿料有效合成相对密度对最大理论相对密度进行结果质量评价