影響水泥用量和試塊強度偏高的原因分析

　　目前施工單位反映混凝土配合比水泥用量大、試塊強度偏高問題?，F(xiàn)就如何確定水泥用量以及影響水泥用量和試塊強度的主要因素分析如下，不妥之處謹請廣大工程技術人員批評指正。

　　一、混凝土配合比設計程序及步驟

　　1.1配合比設計程序

　　1.1.1計算配合比（又稱理論配合比）。按照已合理選擇的原材料性能及對混凝土的技術要求，利用一些經(jīng)驗公式和經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行初步計算后得到的混凝土配合比。

　　1.1.2基準配合比。在計算配合比的基礎上，通過試驗室對混凝土拌和物和易性進行測定，并進行配比調整，調整到和易性滿足要求時的混凝土配合比。

　　1.1.3試驗室配合比。在基準配合比的基礎上，在試驗室進行混凝土強度調整，調整達到設計強度的配合比。

　　1.1.4施工配合比。以試驗室配合比為基礎，根據(jù)現(xiàn)場砂、石含水狀況對配合比進行調整。考慮到砂、石含水量，并進行調整的配合比。

　　1.2配合比設計的步驟

　　1.2.1配制強度。合理確定混凝土施工配制強度是混凝土強度質量控制中的重要環(huán)節(jié)之一。定值太高，要增加混凝土的水泥耗用量，提高生產(chǎn)成本，定值過低，將使混凝土強度不能滿足預期的質量水平，在強度的合格驗收中，將判為不合格。后果對企業(yè)在社會和經(jīng)濟上的影響較大。

　　1.2.2特殊情況下應提高混凝土配制強度。依據(jù)《普通混凝土配合比設計規(guī)程》（JGJ55-2000）規(guī)定，當遇有下列情況時應提高混凝土配制強度：一是現(xiàn)場條件與試驗室條件有顯著差異時；二是C30級及其以上強度等級的混凝土，采用非統(tǒng)計方法評定時。

　　1.2.3混凝土配制強度確定的標準。依據(jù)《混凝土強度檢驗評定標準》（GBJ107-87）規(guī)定，對混凝土強度等級為C10級其配制強度取值為13.3～19.9MPa；對C15級取值為18.3～24.9MPa；對C20級取值為24.1～29.9MPa；對C25級取值為29.1～34.9MPa；對C30級取值為34.9～39.9MPa；對C35級取值為39.9～44.9MPa等，在此不一一列出。因此，配合比設計規(guī)程JGJ55-2000的3.0.1條規(guī)定，為了使所配制的混凝土在工程中使用時，其強度標準值具有不小于95％的強度保證率。因此配合比設計時的混凝土配制強度應比設計要求的強度標準值高，否則將使混凝土強度不能滿足預期的質量水平。我室一直以來依據(jù)施工單位委托配合比時填寫的配制強度來計算配合比。

　　1.3水泥用量的確定

　　1.3.1水灰比對水泥用量的影響。水灰比主要是依據(jù)混凝土的配制強度和水泥強度通過規(guī)程規(guī)定的公式計算求得，若混凝土配制強度取值高，水泥強度給值不高的情況下，那么求得的水灰比值小，因此，水灰比大小直接影響到水泥用量多少。

　　1.3.2用水量對水泥用量的影響。依據(jù)《普通混凝土配合比設計規(guī)程》（JGJ55-2000）4.0.1條規(guī)定，根據(jù)粗骨料的最大粒徑，細骨料的粗細程度確定用水量，用水量的大小取決水泥用量大小，故，在條件允許情況下優(yōu)先選用最大粒徑石子和Ⅱ區(qū)中砂，對節(jié)約水泥用量有關十分重要的作用。

　　1.3.3水泥用量的合理性。施工配比水泥用量與定額中水泥用量比較，我省現(xiàn)行定額為98年編制出版，仍依據(jù)水泥標號來確定，而我國2000年后使用水泥檢驗標準已改為水泥強度等級，特別強調定額中規(guī)定水泥用量是依據(jù)“水泥強度等級”和“碎石最大粒徑”以及“砂子粗細程度”來確定。如果施工現(xiàn)場使用的材料缺乏科學性，那么無法同定額相比較。我室通過了解省級和其他地市檢測機構相關情況，得出結論相同，一是在不知水泥28天實測強度情況下，只能依據(jù)水泥強度等級確定；二是配制強度選擇值高水泥用量高，相反水泥用量低。

　　二、水泥等級的富余強度對水泥用量的影響

　　2.1水泥強度富余數(shù)對節(jié)約水泥或提高混凝土強度有著十分重要的作用。原混凝土配合比設計規(guī)程（JGJ55-81）規(guī)定，水泥強度富余數(shù)可考慮1.13系數(shù)，而新的配合比設計規(guī)程（JGJ55-2000）沒有給出具體推薦數(shù)值，新規(guī)程編制期間，編制組組織了三十一個試驗單位進行大量試驗，共用84個品牌水泥進行1184次水泥強度和3768次混凝土強度試驗，對其28天強度試驗結果進行統(tǒng)計分析，得出結論，普遍反映，目前的水泥質量水平差異甚大，而且不是一個1.13系數(shù)所能概括。因此，現(xiàn)行配合比設計規(guī)程（JGJ55-2000），仍保留水泥等級值的富余數(shù)rc，其rc可按實際統(tǒng)計資料確定，但規(guī)程仍提醒注意留足強度富余數(shù)，否則帶來較大風險。譬如，我市某縣水泥廠生產(chǎn)的32.5級水泥，3天強度較高，28d強度達不到合格標準。我室曾就近走訪了我市部分生產(chǎn)水泥廠家，了解有關廠家化驗室對水泥富余數(shù)rc的統(tǒng)計資料，但結果未能如愿。我室又統(tǒng)計了部分水泥廠28d強度結果，其32.5級水泥強度在32.5～50.0MPa左右；42.5級水泥強度在42.5～56.0MPa左右。根據(jù)我室出具的水泥檢驗報告統(tǒng)計，并非所有水泥廠水泥富余強度都高，所以難以給出一個定量值。建議施工單位可根據(jù)水泥28d強度結果出來后再適當?shù)卣{整配合比，但委托方必須確保送檢水泥樣，按現(xiàn)行標準《水泥取樣方法》（GB12573-1990）執(zhí)行，以保證水泥取樣的代表性，不能在某一包水泥里抽樣送檢。

　　2.2正確確定經(jīng)濟合理的配合比。依據(jù)規(guī)范要求工程開工前，委托單位應將原材料送到檢測機構進行檢驗試配，而實際操作中，委托方都是采取應急方式，原材料檢驗后，隨后便要求試驗室開理論配合比，也就是通常所說的經(jīng)驗配合比，如果待28天試配結果出來，那么工程就無法開工。我室依據(jù)日常工作中試配的大量試驗和經(jīng)驗得出的施工配比，但對水泥富余數(shù)無法預測，為了安全起見，只能根據(jù)水泥等級來確定水泥強度，其結果是導致水泥用量偏高原因之一，經(jīng)試配的配合比和理論配比在原材料的用量上是有一定的差距。

　　2.3根據(jù)混凝土設計等級正確選擇水泥強度等級。建議對于小于或等于C20混凝土宜選用32.5級水泥；對于大于或等于C25混凝土宜選用42.5級水泥；對碎石最大粒徑小于31.5以下宜選用42.5級水泥，對節(jié)約混凝土中水泥用量十分可觀。

　　三、立方體試塊強度偏高原因的分析

　　目前有施工企業(yè)反映混凝土和砂漿試塊強度偏高的問題，其原因分析如下：

　　3.1試塊強度失真

　　3.1.1未按實際施工配比正確取樣，現(xiàn)場試驗工制作方法不對，多數(shù)未經(jīng)專業(yè)培訓，制作試塊時沒底，心里負擔重，寧可做高，不可做低，這種現(xiàn)象較常見。

　　3.1.2未按見證取樣進行，大量使用超齡期試塊送檢，如市區(qū)某道路工程C10混凝土，送檢抗壓強度達到33.0MPa，其結果令人難以相信。

　　3.1.3少數(shù)施工單位試驗工對混凝土和砂漿試塊開小灶，成型一批試塊，以假充真送檢，造成其結果與實體質量差距甚大。

　　3.2水泥強度富余數(shù)過高也是導致混凝土和砂漿強度偏高原因之一。

　　3.3使用的計量器具未經(jīng)檢定或超周期未再檢，導致計量不準或未計量，從而發(fā)生試塊和實體強度忽高忽低。

　　3.4現(xiàn)場原材料變化，如水泥品種、等級，粗骨料粒徑，細骨料粗細程度以及砂石含水量未及時調整等導致試塊強度忽高忽低。

　　3.5特殊混凝土配合比。如抗?jié)B混凝土，泵送混凝土，特殊環(huán)境下混凝土（如潮濕）等受水泥最小用量限制，也是導致試塊強度偏高原因之一。

　　綜上所述，不論是混凝土還是砂漿強度與水泥強度有著直接關系，其它材料質量優(yōu)劣對強度起著間接作用，根據(jù)施工工藝等需要，施工企業(yè)要充分利用節(jié)能材料，混凝土和砂漿均可摻外加劑或礦物質，起到改善混凝土和砂漿配比性能，最終降低水泥用量，節(jié)約成本。但摻外加劑配比必須經(jīng)試驗確定，不得隨意摻用。總而言之，要想節(jié)約成本，準確控制試塊強度，不僅僅局限于配合比，而是以文中所述，把握好各個環(huán)節(jié)，加強管理，根據(jù)工程結構類別，混凝土性能等要求，有計劃、有目的地做好施工前的準備，方可達到預期目標。