怎樣才能做好配合比？
做配合比時(shí)我們的理論依據(jù)是什么？
應(yīng)堅(jiān)持什么樣的原則？
對現(xiàn)代混凝土來說，無論是理論基礎(chǔ)，還是在理論基礎(chǔ)之上建立起來的規(guī)范，都出現(xiàn)了許多新問題。這些問題是怎么產(chǎn)生的？如何解決？這些是當(dāng)前困擾混凝土科技界最嚴(yán)重的技術(shù)難題。
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配合比的前世今生
二十年前，配合比的理論基礎(chǔ)就是比表面積法，以及在此基礎(chǔ)上制定的規(guī)范，可以說混凝土科學(xué)技術(shù)理論就是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
那時(shí)，依據(jù)理論和規(guī)范做具體的配合比工作，基本上滿足工程需要，也基本符合工程實(shí)際。
但現(xiàn)在，用二十年前的比表面積理論和規(guī)范來指導(dǎo)現(xiàn)代混凝土，特別是高性能混凝土的配合比工作，已經(jīng)是錯(cuò)誤很大，相差千里了。
比如說，二十年前，以比表面積法為理論基礎(chǔ)制定的配合比規(guī)范認(rèn)為，提高砂率，強(qiáng)度就必然會相應(yīng)降低，可是對現(xiàn)代高性能混凝土來說，卻不是這樣；加大水灰比，強(qiáng)度也必然會相應(yīng)降低。對現(xiàn)代低水膠比混凝土來說，這個(gè)說法也不一定對。
以上種種原因，使現(xiàn)代混凝土的配合比工作，從理論到規(guī)范，都出現(xiàn)了混亂和問題，以致現(xiàn)在工地上的配合比工作，主要靠工程師們的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，靠老一代傳幫帶。
所以我們必須重新建立配合比問題的理論基礎(chǔ)，使它能和現(xiàn)代混凝土的技術(shù)進(jìn)步相匹配、相適應(yīng)，并在此基礎(chǔ)上建立新的符合工程實(shí)際的規(guī)范來。
但現(xiàn)代混凝土的配合比工作，受太多因素影響。建立新理論，制定新規(guī)范，絕不是一件容易之事，也絕非個(gè)人之力所能為。下面根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，來講解現(xiàn)代混凝土的在做配合比時(shí)應(yīng)注意的原則及事項(xiàng)。以拋磚引玉，向各位專家學(xué)者請教。
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舊的配合比和現(xiàn)代混凝土的不適應(yīng)性
為什么說舊的配合比理論指導(dǎo)不了現(xiàn)代混凝土的配合比設(shè)計(jì)？主要原因就是舊的配合比理論是以比表面積法為依據(jù)的。而隨著現(xiàn)代混凝土技術(shù)的不斷發(fā)展，在具體的配合比工作中，用舊的比表面積法指導(dǎo)配合比工作，已經(jīng)出現(xiàn)了很大的誤差，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
舊的配合比理論認(rèn)為，砂率對強(qiáng)度有直接影響。砂率越高，強(qiáng)度越低。在現(xiàn)代混凝土中，砂率的大小對強(qiáng)度已經(jīng)沒有明顯影響。尤其是在較大水灰比時(shí)。
舊的混凝土理論中，水灰比和強(qiáng)度是最重要的關(guān)系式，即水灰比越大，強(qiáng)度就越低。在現(xiàn)代混凝土中，特別是對 C40 以上混凝土，理論和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找不到相關(guān)性。作者近些年在幾個(gè)機(jī)場做的部分干硬性混凝土配合比。水灰比從 0.38 到 0.45，試驗(yàn)的結(jié)果使作者認(rèn)為：當(dāng)水灰比在這個(gè)區(qū)間時(shí)，強(qiáng)度的大小和水灰比的大小沒有相關(guān)性。
過去，工地上的配合比工作是在半理論半經(jīng)驗(yàn)的狀態(tài)下進(jìn)行的。半理論主要是以比表面積法為基礎(chǔ)，最大密度法和斷檔級配法為輔助；半經(jīng)驗(yàn)是指僅僅靠理論還是做不了一個(gè)實(shí)際工程的配合比。比如，我國《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》中，要做配合比有兩個(gè)重要的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)——回歸系數(shù)αa 和αb，就主要靠工程師的經(jīng)驗(yàn)選取，否則，配合比是做不出來的。
現(xiàn)在，根據(jù)比表面積理論作出的水灰比原則、砂率選取原則、水泥用量選取原則，根據(jù)作者的分析，都出現(xiàn)了錯(cuò)誤，這就說明過去的配合比理論已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代混凝土了，也就是說，用老的配合比理論來指導(dǎo)現(xiàn)代混凝土，已經(jīng)是錯(cuò)誤的了。
這一點(diǎn)，從我國目前正在使用的《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》中，也能得出同樣的結(jié)論。在這本規(guī)程中，做配合比的第一步就是水灰比的確定，第二步是水泥用量的確定，第三步是砂率的確定。而這三步如何確定，主要是以比表面積的理論為基礎(chǔ)的。而這個(gè)理論根據(jù)作者在施工現(xiàn)場的經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對指導(dǎo)現(xiàn)代混凝土已經(jīng)是錯(cuò)誤的了。
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原因和困惑
為什么會出現(xiàn)以上情況？這主要是由于近二十年來，混凝土科學(xué)技術(shù)出現(xiàn)了以下的重要變化。
3.1 粗骨料
在 20 世紀(jì)以前，加工粗骨料的機(jī)械采用擠壓式的工作原理（即顎破式）。這種方式生產(chǎn)出來的碎石，針片狀含量遠(yuǎn)大于規(guī)范要求，對混凝土的強(qiáng)度影響較大。而現(xiàn)在我們采用的破碎機(jī)械，其工作原理是錘擊式（即錘破或反擊破）。
采用這種方式破碎的粗骨料，針片狀含量完全滿足規(guī)范要求；過去粗骨料粒徑一般用 2～4cm，大于當(dāng)前高性能混凝土中大多數(shù)采用的 1～2cm 粒徑。粒徑的減小使原來粗骨料顆粒內(nèi)部的軟弱面和解理面對混凝土強(qiáng)度的負(fù)面影響降低，也使水泥石與骨料粘結(jié)面，這個(gè)薄弱環(huán)節(jié)對強(qiáng)度的負(fù)面影響降低；過去的混凝土粗骨料用量較大，一般在 1200kg/m3 左右，而現(xiàn)在的高性能混凝土其粗骨料用量一般在 1000kg/m3 左右。粗骨料用量的降低也使其對混凝土強(qiáng)度的影響程度大大降低。
3.2 水灰比
在 20 世紀(jì)以前，由于施工工藝落后，高效減水劑未投入使用等原因，我們在工程中實(shí)際使用的混凝土，其水灰比極少有小于 0.4 的。而現(xiàn)在，隨著高效減水劑投入使用，各種新的礦物摻合料被大量使用，水灰（膠）比小于 0.4 的混凝土被廣泛用于工程中。
3.3 強(qiáng)度
在 20 世紀(jì)以前，工程中使用的基本上是 C30 以下混凝土。那時(shí)候 C30 被人們認(rèn)為就是高強(qiáng)度等級混凝土。現(xiàn)在，C40 以上混凝土在工程中的用量已遠(yuǎn)大于 C30 以下混凝土。建筑物中的重要結(jié)構(gòu)，如板、梁、柱等，已基本上不使用 C30 以下混凝土了。
3.4 水泥細(xì)度
在 20 世紀(jì)以前，由于受水泥生產(chǎn)技術(shù)落后的局限，水泥的細(xì)度很難達(dá)到 300㎡/kg 以上。而現(xiàn)在，隨著機(jī)械工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國現(xiàn)在 42.5水泥的細(xì)度一般在 330～350㎡/kg之間，52.5 水泥的細(xì)度一般在 380㎡/kg 以上，有的甚至超過了 400㎡/kg。水泥細(xì)度的增加使比表面積的大小對強(qiáng)度的影響力大大減弱了。
3.5 其他
混凝土工業(yè)方面：高性能混凝土的大量應(yīng)用，泵送技術(shù)的大量應(yīng)用，大摻量粉煤灰的應(yīng)用，高效減水劑的應(yīng)用；水泥工業(yè)方面：閉路磨的使用，細(xì)度的大幅度提高，高效選粉機(jī)和助磨劑的使用等，都使混凝土技術(shù)有了徹底的改變。
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