碾压混凝土的配合比设计-建筑材料第7版

碾压混凝土的配合比设计方法至今尚无统一的规定。目前已有的几种方法都是以不同的假设或经验而建立的。下面仅简要介绍配合比设计步骤。

3.9.4.1　收集配合比设计所需的资料

进行碾压混凝土配合比设计之前应收集与配合比设计有关的全部文件及技术资料。包括：混凝土所处的工程部位；工程设计对混凝土提出的技术要求，如强度、变形、抗渗性、耐久性、热学性能、拌和物凝结时间、VC 值、表观密度等；施工队伍的施工技术水平；工程拟使用的原材料的品质及单价等。

3.9.4.2　初步配合比设计

（1）初步确定配合比参数。

在进行配合比参数选择前，需确定粗骨料的最大粒径和各级粗骨料所占的比例。对于大体积水工建筑物的内部混凝土，最大粗骨料粒径一般取为80mm。各粒级粗骨料所占比例可根据粗骨料的振实堆积表观密度较大、粗骨料分离较少的原则通过试验确定。配合比参数水胶比、掺合料比例、浆砂比和砂率的选择可通过以下方法进行。

1）单因素试验分析法。碾压混凝土的各个配合比参数对混凝土各种性能的影响程度不同，因此为选择某参数，应取其影响最显著的性能，在其他参数不变的条件下进行单因素试验，以确定该参数的取值。例如，水胶比及掺合料比例可以通过它们对混凝土的抗压强度和耐久性的影响加以选择；浆砂比可以通过考察它对砂浆振实表观密度的影响确定；砂率可根据混凝土振实表观密度试验确定最佳值并考虑拌和物的骨料分离情况选定。

2）正交试验设计法。可将4个配合比参数作为正交试验设计的因子，每个因子取3～4个水平，选择适当的正交表安排试验。用直观分析法或方差分析法分析各因子水平与拌和物及混凝土主要性能的关系，从而选择出配合比参数。

3）工程类比法。对于中小工程，当不可能通过试验确定配合比参数时，可以参考类似工程初步选定配合比参数，进行初步配合比设计。

（2）计算每1m3 碾压混凝土中各种材料用量。

1）绝对体积法或假定表观密度法。当配合比参数取定了水胶比、掺合料掺用比例、浆砂比及砂率时，可按绝对体积法或假定表观密度法计算每1m3混凝土中各种材料用量（计算方法见第3.6节）。

2）填充包裹法。该法假设：①胶凝材料浆包裹砂粒并填充砂的空隙形成砂浆；②砂浆包裹粗骨料并填充粗骨料的空隙，形成混凝土。胶凝材料浆体积与砂空隙体积的比值用α表示，砂浆体积与粗骨料空隙体积的比值用β表示。碾压混凝土的α值一般取1.1～1.3，β值一般取为1.2～1.5。根据上述假设，则有(www.xing528.com)

从而求得

以上式中：C、F、S、G、W 分别为混凝土中水泥、掺合料、砂、石子及水用量，kg/m3；PS、PG 分别为砂及石子的振实状态空隙率，%；Va 为混凝土孔隙体积百分数，%；ρS、ρG 分别为砂及石子的视密度，g/cm3；γ′S、γ′G分别为砂及石子的振实状态堆积表观密度，kg/m3。

根据以上各式可计算出每1m3碾压混凝土的各种材料用量。

3.9.4.3　试拌调整

按初步确定的配合比称取各种材料进行试拌，测定拌和物的VC 值，必要时进行调整使其满足设计要求；试拌时也应考虑拌和物的抗分离性。试拌调整完成后，测定拌和物的实际表观密度，并计算出实际配合比的各种材料用量。

3.9.4.4　室内配合比确定

与普通混凝土配合比设计过程一样，需对试拌调整过的混凝土配合比检验其强度及耐久性能，指标合格后可确定为室内配合比。试验方法按 《水工碾压混凝土试验规程》（DL/T 5433—2009）所规定的方法进行。

3.9.4.5　施工现场配合比换算、碾压试验及配合比调整

在目前条件下，一个工程在进行碾压混凝土施工之前都必须进行现场碾压试验。其目的除了确定碾压施工参数、检验施工生产系统的运行和配套情况、落实施工管理措施之外，还可以通过现场碾压试验检验设计出的碾压混凝土配合比对施工设备的适应性 （包括可塑性、易密性等）及拌和物的抗分离性能。碾压试验之前必须根据施工现场砂、石材料的含水情况及超逊径情况进行现场配合比换算。方法与普通混凝土换算方法相同。通过碾压试验，可以视情况对混凝土配合比进行必要的调整。

近20几年来，我国已建成120座碾压混凝土坝，取得了良好的技术经济和社会效益。目前还有70余座碾压混凝土坝在设计和施工建造过程中。可以预见，今后利用碾压混凝土材料筑坝和进行围堰工程等施工将会更为广泛。

此外，对碾压混凝土材料用于交通、市政、港口码头、堤坝加固与改造工程也进行了许多试验研究及应用，国外在这些工程中的应用已有迅速发展。