浅谈商品混凝土配合比设计和生产控制要点

商品混凝土

2010年第12期 Beton Chinese Edition ——Ready-mixed Concrete 专题汇编

浅谈商品混凝土配合比设计和生产控制要点

钟佳墙1，逯红2，梁新利3，尹文1，刘青1

（1.陕西盛泰混凝土工程有限责任公司，西安710010；2. 宁夏科进石膏建材有限责任公司，银川750000 ；

3. 陕西新丰混凝土有限公司，西安710116）

[摘要]本文用正确的思维方法指导配合比设计，提出了配合比设计和生产控制中要注意的几个问题，并提出配合比设计试验的简易方法，以供分析探讨。[关键词]商品混凝土；配合比设计；生产控制；要点

如果没有严格的管理制度和合理的配合比，即使有优质的

原材料和精良的设备也不可能生产出优质经济的混凝土，要设计出合理的配合比首先设计者要充分掌握所选用的各种原材料的性能，这一点非常重要。材料质量在供应过程中尽管是波动的，但我们完全可以以试验室试配中选用的材料质量作为生产过程控制的基准，通过严格的原材料质量验收提供的数据来提前预知混凝土生产过程中可能出现的因为材料质量波动带来的混凝

1 进行配合比设计前应该充分考虑的几个问题土质量波动的原因，然后就能快速的采取行之有效的措施来预

防和减少可能出现的质量问题。如果不根据材料的具体质量情（1）要充分了解对材料的采购能力和材料实际能达到的质

况来选择适合的使用方法，同样也可能会导致生产的混凝土不量标准。由于现阶段很多地区在不同的季节会出现材料供应的

合格。不同问题，所供的材料质量也参差不齐，所以进行配合比设计

配合比设计中笔者认为要获得混凝土良好的工作性能对于时必须根据自己公司的实际情况来制定设计目标。

用水量的确定非常重要。影响混凝土用水量的因素有：①水泥（2）要清楚混凝土所使用的部位和所处的环境，根据部位

的标准稠度用水量。②掺合料的需水量比、比表面积。③砂子的不同和结构钢筋布置的情况，来进行合适的标准规范和原材

的含泥量、泥块含量、细度模数，在陕西西安，以3%含泥量，料的选择。现阶段很多人只注意JGJ55-2000普通混凝土配合

细度模数是2.6～2.8的中粗砂为界，含泥量每增加1%,达到比设计规程的应用，实际上近几年国家或者行业制定了很多根

相同工作性能的每立方米混凝土需增加用水量5㎏,外加剂的掺据不同情况具有实际指导意义的标准规范，比如JC/T178-2009

量提高0.05%。④石子的含泥量、吸水率、级配、粒型对混凝《补偿收缩混凝土应用技术规范》、GB50496-2009《大体积混

土的用水量也有很大的影响。义乌的陈习云等在2010年第5期 凝土施工规范》、GB/T50476-2008《混凝土结构耐久性设计规

《粗骨料对混凝土性能的影响》一范》，这些标准在具体的使用技术中给我们提供了很多具有指《商品混凝土》杂志中刊登的

文把石子在混凝土中的影响因素研究的比较全面，不在这里重导性的东西。

（3）要清楚自己公司混凝土的生产水平和设备配置水平。复。但要注意的是石子的堆积密度对我们砂率选取的影响，在

，公司的系统质量管理水平是否能够支持获得实验结果的能力，实际工作中，经常遇到说混凝土的石子已经用到只有几百公斤了

为什么现场的浇注工还认为混凝土里的石子太多，混凝土的工比如需要骨料分级使用，有没有足够的下料斗，多种掺合料的

作性不好？其中原因可能是石子的产地发生变化，堆积密度发生复掺从材料存储到计量管理是否能满足要求等等。

了较大的变化，当然还有可能砂中的含石率发生了较大的变化。⑤关于外加剂的验收，要注意外加剂在验收时验收用水泥的新2 明确配合比设计的任务和要求

鲜程度和我们试拌混凝土用的水泥的存放的地点、时间、批次

进行配合比设计的任务是根据工程中对混凝土提出的具

的一致性，再有就是关于很多试验室还只用净浆流动度来检测

体要求及使用部位、环境等，结合自己企业的现状来合理选择

外加剂的品质问题，笔者在2006年第4期的《商品混凝土》杂

并确定原材料。明确不同部位对混凝土拌合物不同工作性能

志中刊登的《浅谈预拌混凝土质量控制工作》一文有所提及，笔

要求、强度等级要求、耐久性能要求及经济性能要求等（包括

者建议可以采用在后面提及到的砂浆法来进行验收。实际上

混凝土制造和使用的经济性能，如材料消耗、劳动力的使用等

GB8076-2008中已经将浄浆流动度这项技术指标的测试去掉了，

等），然后选择合适的标准方法来设计出经济合理的配合比。

不过虽然去掉但在有的试验工作中还是会用到的，所以大家不要曲解使用这种方法的理由和条件。

3 配合比设计试验的简单方法及过程控制要点

下面笔者将这几年使用砂浆法检验原材料和筛选配合比的配合比设计是实现商品混凝土性能的一个重要过程，是混凝土质量控制的首要问题，是向客户交付满足合同要求产品的关键环节之一，也是判定产品是否经济合理的基本依据之一。

本人根据个人多年在商品混凝土企业的从业经验，简单的就商品混凝土配合比设计和生产控制谈几点粗浅的认识与同行们进行讨论。

·25·

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体会与大家交流。下文中提到的砂浆法是指我们使用去掉石子以后的C30配合比，手工在容器中拌制1L的砂浆，将拌制好的浆体倒入测定水泥凝结时间的试模中，刮平浆体，提起试模，测试30秒钟自然流淌后的浆体直径。使用这种砂浆数据一定自己要有经验数据的积累，并找出砂浆流动度和相关混凝土坍落度的关系。

3.1 用砂浆法进行原材料的验收方法

很多原材料的检验有时候使用定性的方法也是很重要的，比如我们对粉煤灰的使用主要是利用粉煤灰的需水量比，需水量比不同会影响到外加剂的掺量、配合比设计所需的用水量，还会影响到混凝土坍落度损失的大小等等，现在很多人在粉煤灰验收时因为需水量比和烧失量试验验收时时间长，一般只用负压筛析法进行细度的测试，通过我们大量的试验发现不一定细度越细需水量比越小。我们在验收工作中把厂家送的适合于使用的样品用标准方法进行细度、烧失量和需水量比试验后，再用此粉煤灰做砂浆流动度的试验，砂浆流动度的试验结果作为定性判定的中值，下次货物来时验收只需测出砂浆流动度的数值，如果大于中值一定的数值就要注意外加剂掺量的调整，如果小于中值一定数值，就要进行退货处理，或者用调整外加剂的掺量或者配合比的方法来解决可能因为粉煤灰需水量比变化引起的混凝土质量变化问题，要判定混凝土中其它材料的波动变化也可以用此方法进行初步判定，来了解材料大致的波动范围。

3.2 用砂浆法来筛选所设计配合比的试验问题

配合比设计的主要目的是将我们所选择的材料在达到混凝土的各项要求时进行的一个经济合理的最佳组合。什么样的混凝土配合比最经济，笔者认为把所确定的每种材料性能发挥到最佳状态的配合比就是最经济的。配合比设计的关键是要对各种材料的性能充分了解，然后根据一些历史经验数据，进行配合比计算，得出基础配合比，用砂浆法进行小试，观察凝结时间和砂浆扩展度损失情况，根据小试的情况进行配合比的调整，最后选择工作性能好的前两个砂浆进行混凝土试配，这样可以减少大量的试验工作。进行试验室配比试验时，不能随便取一点原材料就试配混凝土，所取的原材料应进行材料性能分析试验，特别是试验室使用水泥存放的时间长短、细度、标准稠度用水量、掺和料的变化、砂石含泥量、体积密度、空隙率的变化、掺合料细度、需水量比的变化，都应有可靠的试验数据，一旦生产过程中生产配合比与试验配合比原材料有差距时，就能及时查明原因，寻找到补救措施[1]。混凝土试配时一定要进行混凝土表观密度的测试，现在有的试验室，在混凝土坍落度测试完毕后，就等着压强度了，其实混凝土表观密度的测试非常重要，它可以准确的测试出我们每立方米混凝土的容重，并据此来指导我们进行混凝土配合比调整。

3.3 混凝土生产配合比控制中的几个要点

生产过程中的控制是保证试验室配合比准确执行的关键环节，也是避免质量事故最重要的手段之一。生产过程中应注意以下几个问题：

（1）原材料严禁混仓，原材料的存放一定要按照不同品种、不同规格、不同品质进行分别堆放管理，而且材料管理部门每日均应向试验室和生产管理部门书面说明材料存放情况。

（2）要注意生产设备性能的好坏和计量器具的准确性对配合比生产控制的影响。生产设备中，尤其搅拌叶片的磨损程度 ·26·

接影响到商品混凝土的质量和经济性，准确、可靠的计量信息是企业组织科学、有效、合理生产和经营管理的重要技术基础，是提高企业素质，保证产品质量，促进技术进步和管理现代化的重要条件。对计量管理工作的重视程度直接影响到技术进步和经济效益。计量装置应按检定周期，请具有检定资质的检定单位按期进行检定，同时公司自身也应具有一定的校准能力，以便于生产过程中对计量准确程度有怀疑时随时能进行自校。混凝土在生产过程中只有对各种原材料进行准确的计量，才能保证材料用量符合配合比设计的要求，使新材料、新技术的应用成为可能，为生产出优质、稳定、经济的产品打好量化基础。

（3）对计量器具应制定严格的校验制度，每班应对各控制闸阀是否复位，计量料斗是否处于正常工作位置进行认真的检查。生产过程中对每盘混凝土的各种原材料的计量值应及时进行确认，有利于尽早发现问题，及时采取措施。在生产过程中应严密监视各原材料的计量过程，操作人员应做到心中有数，任何一种原材料配料过程时间异常都应及时查明原因。这对操作人员的操作水平提出了较高的要求[2]。

（4）混凝土的搅拌时间长短会因混凝土的胶凝材料用量、水胶比、胶凝材料的细度、骨料品种、每盘搅拌量、搅拌叶片的磨损情况（磨损严重时应及时更换）而有所变化，生产过程中应根据这些情况及时调整搅拌时间，确保坍落度稳定合理。

（5）进行配合比生产过程控制时，首先将配合比编号，生产配合比数据、施工部位、各种原材料的仓号录入微机，在操作员录完之后，生产前应有相关的监管人员进行再次确认。生产过程中如果需要进行材料用量、仓号及其它情况的变更，操作员和监管人员都应进行签字确认，不能随便口头通知，以免造成误会，导致质量事故的发生。

（6）进行泵送混凝土拌合物质量控制时，除进行正常的坍落度、凝结时间、泌水与压力泌水、表观密度、含气量、配合比分析等试验外，对于要求坍落度大于180㎜的混凝土，应将拌合物在一定流动时间内，不离析状态时所达到的最终扩展度控制值作为重要的衡量可泵性的指标。扩展度具体控制数值应根据不同季节、不同工程情况、不同材料的品质及用量情况来确定。

4 要用正确的思维方法指导混凝土配合比设计

有专家指出：“混凝土是用最简单的工艺制造最复杂的体系”对于这句话笔者的体会很深。影响配合比的因素很复杂，尽管原材料品质有时不尽人意或者一些设计者对混凝土专业知识的偏离使得混凝土在使用过程中出现了些相互矛盾，但这些矛盾须通过我们技术工作者通过对自己专业知识的充分了解，用整体论的科学思想来平衡，正确的技术决策取决于正确的观念，正确的观念取决于正确的思维方法。采用正确的思维方法学习，才能正确的认识并运用客观规律。带着问题学，学了发现问题，才能真正学好，否则就是人云亦云的盲从[3]，最后形成了抄袭配合比的现象，但发生的问题却不一样的情况。

5 结语

（1）在配合比设计开始前，应根据公司的采购能力和混凝土使用的部位环境以及公司的设备配备情况做全面、详细的调查

（下转第30页）

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[27] 廉慧珍，李玉琳．关于混凝土配合比选择方法的讨论—

[22] 胡明玉，唐明述．神经网络在高强粉煤灰混凝土强度预

关于当代混凝土配合比要素的选择和配合比计算方法的测及优化设计中的应用[J]．混凝土，2001,(1)：13-17

建议之二[J]．混凝土，2009(5)：1-4

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2003(4)：45-53

进展[J]．河北建筑科技学院学报，2003,20(2)：30-34[25] 廉慧珍，李玉琳．当前混凝土配合比“设计”存在的问

[作者简介]王宝民，男，（1972-），工学博士，副教授，研究方向：题—关于混凝土配合比选择方法的讨论之一[J]．混凝土，2009(3)：1-5

新型建筑材料。

[单位地址]辽宁省大连市凌工路2号(116024)

23页）

根据实测试配结果得出配合比的拌合物密度，对计算密关于当代混凝土配合比要素的选择和配合比计算方法的

度进行配合比的调整。

建议[J] ．混凝土，2009.5:1-4

无论水胶比还是矿物掺合料的变化，都要按等浆体体积法进行调整。调整的方法可见文献[3]。

[作者简介]廉慧珍（1933-）女，教授，1958年毕业清华大学参考文献

土木工程系工业与民用房屋建筑专业毕业后，留校工作至1994[1] BS EN 206．混凝土材料规范[S].

年退休。主要研究方向：高强、高性能混凝土。[2] GB/T 50746-2008．混凝土结构耐久性设计规范[S][单位地址]北京市海淀区双清路30号（100083）

[3] 廉慧珍，李玉琳．关于混凝土配合比选择方法的讨论之二：24页）

0.074mm的材料，如粘土、水泥、粉煤灰，也可用它来衡量粗细，表1 砂子细度模数=累计筛余百分率之和的分析表

只不过这时细度模数为负值。

筛孔尺寸（mm）

分计筛余百分率

累计筛余百分率

此外，细度模数还与级配曲线图配套使用。级配曲线图的4.76

P6

P6横坐标粒径为对数坐标。

2.38P P由于细度模数是几何平均粒径的对数式函数，由细度模56 + P51.19P P数就可计算得几何平均粒径，再就可计算得以几何平均粒径计46+ P5+ P40.59P P6+ P5+ P的骨料表面积。所以不能认为“细度模数与不同细度砂子的比34+ P30.297P P表面积没有相关性”。比粒度只是相对的粗细指标，不如细度26+ P5+ P4+ P3+ P20.149

P P模数的物理意义明确，难以取代细度模数。

1

6+ P5+ P4+ P3+ P2+ P1累计筛余百分率之和（即细度模数）

6P6+5P5+4P4+3P3+2P2+1P1

[作者简介]戴镇潮（1934-），男，武警水电第二总队退休高级工程师。

按细度模数的定义，粒径0.074mm以上的砂子和粗骨[单位地址]重庆市渝中区民生路318 号4-8-2（40010）

料 （石子）都可以用它作为衡量粗细的指标；同样，粒径小于26页）

了解，合理使用原材料。完备的调查将会为以后的配合比设计以上是本人在日常工作中的一点体会，提出自己的一些思

带来极大的帮助，可以避免因为原材料质量不稳定或质量缺陷路，总结出了可供参考的实践经验，有不足之处望同行给予指以及设备配备能力缺陷引起设计工作上的被动。

正。

（2）根据我们多年对砂浆法进行原材料的验收及配合比的筛选试验的跟踪，认为该方法可信度较高，简单实用，值得推[1] 钟佳墙，李琛.浅谈预拌混凝土质量控制工作.参考文献

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广使用。

土,2006（4）：46-52

（3）在实际生产中，应加强对原材料和计量装置的管理，[2] 廉慧珍，覃维祖.建筑技术进步需要打破专业樊篱.建筑

混凝土生产的搅拌时间应根据配合比设计中的胶凝材料总量、技术，2005（1）：8-11细度、水胶比、混凝土的种类及设备性能等情况进行调整。

[作者简介]钟佳墙（1972-），男，副总经理,总工，工程师。（4）配合比从设计到生产应该制定严密的管理制度来保证[单位地址]陕西省西安市长安区韦曲街办西北村；陕西盛泰混配合比的顺利执行。

凝土工程有限责任公司（710010）

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