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【摘 要】：农田水利工程中施工现场水泥强度的富余系数、骨料的含水量和级配对混凝土的配合比都有影响,继而影响混凝土的质量。文章介绍了农田水利工程混凝土配合比设计的方法及步骤，提出了配合比的确定方法及控制措施。
【关键词】：农田水利；混凝土；配合比
【 abstract 】 : irrigation and water conservancy project construction site of the strength of cement surplus coefficient, water content and level of the aggregate concrete mixing of matching have impact, then influenced quality of concrete. This paper introduces the irrigation and water conservancy project concrete proportion design method and procedure, and put forward the method to determine the proportion and control measures.
【 key words 】 : irrigation and water conservancy; Concrete; mix
中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号：
引言
农田水利工程混凝土除了满足结构要求的强度外，还应具备较高的抗渗性、抗冻性和抗裂性能。为了实现农田水利工程混凝土的高性能化，必须在农田水利工程混凝土配合比设计的理论和实践上不断创新。
1农田水利工程混凝土配合比设计的方法及步骤
1.1基本资料
1.1.1配合比设计原则
农田水利工程混凝土配合比设计必须满足工程结构设计的强度、耐久性及施工和易性原则，在保证获得优良工程质量的同时，降低农田水利工程混凝土成本就是要考虑的问题，所以经济性也是农田水利工程混凝土配合比应遵循的基本原则。
1.1.2建筑物设计对农田水利工程混凝土配合比的要求
设计对工程各部位农田水利工程混凝土强度、抗渗性、抗冻性、抗冲磨等性能指标的要求。
1.1.3施工对农田水利工程混凝土坍落度及粗骨料最大粒径的要求
1.1.4配制农田水利工程混凝土所用的原材料的特性
(1)水泥的品种、强度、等级表观密度;
(2)粗骨料的种类、级配、堆积密度、表观密度、含
泥量、压碎性指标;
(3)细骨料的细度模数、级配、表观密度、含泥量;
(4)掺和料的品种、性能和掺量;
(5)外加剂的种类、性能和掺量。
1.2农田水利工程混凝土配合比设计
按绝对体积法(农田水利工程混凝土表观密度确定为2400kg/m3~2430kg/m3)确定出农田水利工程混凝土中水泥、水、砂、石子四种主要组成材料之间的相对关系并计算出它们的数量
1.2.1根据设计要求的农田水利工程混凝土强度和耐久性，确定农田水利工程混凝土施工配制强度
1.2.2确定水灰比(W/C)
根据施工农田水利工程混凝土坍落度及粗骨料最大粒径确定农田水利工程混凝土的用水量。
1.2.3确定砂率
由于农田水利工程混凝土的抗渗性能，因此砂率宜选为35%~45%，如果选用的砂是中砂(细度模数MAX=2.3~2.8)且石子最大粒径为40mm，砂率取36%~41%较为适宜，粗砂(MAX=2.9~3.6)砂率取38%~45%较为适宜，砂含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%。
1.2.4粗骨料的确定
天然卵石粒径、级配不是很连续，因此农田水利工程混凝土多采用2级或3级配,2级配粗骨料多按5一20mm占(粗骨料总量)45%,20~40mm占55%的比列确定;3级配多按5~20mm占25%,20~40mm占35%,40~80mm占40%的比列确定，其含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5。同时应严格控制各级粗骨料的超逊径，超径不大于5%、逊径小于10%，粗骨料最大粒径不应超过钢筋净距的2/3及构件断面最小边长的1/4。
1.2.5外加剂的确定
外加剂的种类很多，可以根据工程所处的环境和对农田水利工程混凝土的要求不同选择使用，农田水利工程混凝土多使用减水剂和引气剂。在农田水利工程混凝土中掺人减水剂，可以改变水泥浆体的流动性，进而改变水泥及农田水利工程混凝土结构，起到改善农田水利工程混凝土性能的作用，在保持流动性及水灰比不变的情况下，可以减少用水量及水泥用量;在农田水利工程混凝土中掺人引气剂，搅拌过程中能引人大量均匀分布的、稳定而封闭的微小气泡，由于气泡的存在，相对地增加了水泥浆体积，可以提高农田水利工程混凝土的和易性，可显著改善农田水利工程混凝土的粘聚性和保水性。由于气泡能隔断农田水利工程混凝土中毛细管通道，以及气泡对水泥石内水分结冰时所产生的水压力的缓冲作用，能显著提高农田水利工程混凝土的抗渗性及抗冻性，气泡可使农田水利工程混凝土弹性模量有所降低，但对农田水利工程混凝土的抗裂性是有利的。外加剂的品种及掺量应根据试验确定，并应符合《农田水利工程混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003的标准要求。
2配合比的确定
2.1确定理论配合比
水利工程混凝土的不同标号和级配，是按照施工设计要求、施工区域、位置及施工设备等进行划分的。混凝土施工前，要先按照施工设计图纸的要求、设计标号及施工工艺等，在施工前经由有试验资格的单位对混凝土配合比进行试验，按照不同的标号、级配分别进行试验，通过试验取得结果，以确定出符合设计需要的配合比。
进行配合比试验的材料必须选送施工中指定用料，包括：
(1)砂石骨料场的砂石骨料。
(2)指定厂家的水泥。
(3)使用的外加剂。根据试验检测结果确定理论配合比，并根据搅拌站出具的正式试验报告推荐的配合比，来确定施工理论配合比，且需经过施工现场专业监理工程师审批后，才能用作现场施工理论配合比。
2.2确定现场施工配合比
在混凝土理论配合比确定后及拌和施工前，还应该按施工规范要求对砂石骨料进行检测，并根据检测结果与数据来计算调整确定现场施工配合比。用于混凝土施工中的砂石骨料场的砂石骨料，其确定合格的标准是：超径率小于5%，逊径率小于10%，与施工规范中确定的各种级配用料其称量误差要在1%-2%之间。相比之下，假如不考虑合格砂石骨料的超径率及逊径率，那么，用于混凝土施工中确定的各种级配用料，其要求控制的称量误差也就没有了意义。所以，在混凝土拌和施工前必须根据现场检测的各种级配用料的超径率、逊径率以及含水率等数据，来计算调整确定现场施工中混凝土配合比，在设定控制量上首先让现场施工配合比与理论配合比相符。
3混凝土配合比控制措施
(1)确定现场施工配合比。为使现场混凝土配合与确定理论配合比相符，在混凝土施工前，施工单位必须安排有资质的检验人员，按施工规范要求的方法进行检验，且需多次检验，另外要对拌和用的砂石骨料等配料进行检测，根据检测数值来计算调整确定，并进行现场施工配合比通知单的申报。由监理工程师对现场的检测过程、检测结果确认无误后，方可用作混凝土控制配合比。在施工过程中，当遵循施工规范要求的方法检测数次，及对混凝土拌和用的砂石骨料等进行检测后，如果检测数值出现变化，要及时有效地根据实际检验及检测数值对现场施工配合比进行调整，确保混凝土现场施工配合比控制与理论配合比相符。
(3)准确称量配合比。当混凝土现场施工配合比确定后，在混凝土拌和工序中，施工人员及监理工程师还要严格按照施工配合比进行称量，并应使用电子称量设备，将称量误差控制在1%-2%之间，且需定时、定期对称量设备进行检验保养，尤其是对加水量的准确计量控制要加强检测，保证称量和计量的准确度。
(3)準确称量外加剂添加量。对于需要添加外加剂的混凝土，虽然外加剂的添加量占比较少，但其对混凝土前期以及最终质量的影响也是不容忽视，因此，必须准确称量外加剂添加量。固体状的外加剂应按每盘配合比用量提前称量包装。需配制成液体的外加剂，应按每盘配合比量和确定的添加量调配成施工要求浓度的液体，以方便现场添加及控制，也利于确保准确计量，使施工配合比更符合理论配合比。
结束语
农田水利工程混凝土配合比的设计是否妥善，决定了农田水利工程混凝土的品质和成本，。一方面农田水利工程混凝土有强度、耐久性、抗渗性、耐磨性、低热和抗裂性等多种要求;另一方面各种原材料的性质、拌和、温控措施、施工、养护等任一环节都对农田水利工程混凝土的最终性能及品质产生影响，而且相互关联，十分复杂。因此在选定了各种原材料和外加剂、掺和料时，应优选农田水利工程混凝土配合比，确保工程质量，使工程项目达到合理的造价，并取得良好的经济效益。
参考文献：
[1]卫军,张晓玲,赵霄龙.混凝土结构耐久性的研究现状和发展方向[J].低温建筑技术,2003,02.
[2]程健,徐曹松.水工混凝土施工中裂缝产生原因及防裂措施[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2003,03.
[3]刘爱平,崔春龙,刘岁海,侯兰杰.混凝土组构与力学性能关系的研究[J].岩土工程界,2005,08.
[4]曹方晶.中小型水利工程施工质量影响因素控制[J].中国水运,2010,10.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键词】：农田水利；混凝土；配合比
【 abstract 】 : irrigation and water conservancy project construction site of the strength of cement surplus coefficient, water content and level of the aggregate concrete mixing of matching have impact, then influenced quality of concrete. This paper introduces the irrigation and water conservancy project concrete proportion design method and procedure, and put forward the method to determine the proportion and control measures.
【 key words 】 : irrigation and water conservancy; Concrete; mix
中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号：
引言
农田水利工程混凝土除了满足结构要求的强度外，还应具备较高的抗渗性、抗冻性和抗裂性能。为了实现农田水利工程混凝土的高性能化，必须在农田水利工程混凝土配合比设计的理论和实践上不断创新。
1农田水利工程混凝土配合比设计的方法及步骤
1.1基本资料
1.1.1配合比设计原则
农田水利工程混凝土配合比设计必须满足工程结构设计的强度、耐久性及施工和易性原则，在保证获得优良工程质量的同时，降低农田水利工程混凝土成本就是要考虑的问题，所以经济性也是农田水利工程混凝土配合比应遵循的基本原则。
1.1.2建筑物设计对农田水利工程混凝土配合比的要求
设计对工程各部位农田水利工程混凝土强度、抗渗性、抗冻性、抗冲磨等性能指标的要求。
1.1.3施工对农田水利工程混凝土坍落度及粗骨料最大粒径的要求
1.1.4配制农田水利工程混凝土所用的原材料的特性
(1)水泥的品种、强度、等级表观密度;
(2)粗骨料的种类、级配、堆积密度、表观密度、含
泥量、压碎性指标;
(3)细骨料的细度模数、级配、表观密度、含泥量;
(4)掺和料的品种、性能和掺量;
(5)外加剂的种类、性能和掺量。
1.2农田水利工程混凝土配合比设计
按绝对体积法(农田水利工程混凝土表观密度确定为2400kg/m3~2430kg/m3)确定出农田水利工程混凝土中水泥、水、砂、石子四种主要组成材料之间的相对关系并计算出它们的数量
1.2.1根据设计要求的农田水利工程混凝土强度和耐久性，确定农田水利工程混凝土施工配制强度
1.2.2确定水灰比(W/C)
根据施工农田水利工程混凝土坍落度及粗骨料最大粒径确定农田水利工程混凝土的用水量。
1.2.3确定砂率
由于农田水利工程混凝土的抗渗性能，因此砂率宜选为35%~45%，如果选用的砂是中砂(细度模数MAX=2.3~2.8)且石子最大粒径为40mm，砂率取36%~41%较为适宜，粗砂(MAX=2.9~3.6)砂率取38%~45%较为适宜，砂含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%。
1.2.4粗骨料的确定
天然卵石粒径、级配不是很连续，因此农田水利工程混凝土多采用2级或3级配,2级配粗骨料多按5一20mm占(粗骨料总量)45%,20~40mm占55%的比列确定;3级配多按5~20mm占25%,20~40mm占35%,40~80mm占40%的比列确定，其含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5。同时应严格控制各级粗骨料的超逊径，超径不大于5%、逊径小于10%，粗骨料最大粒径不应超过钢筋净距的2/3及构件断面最小边长的1/4。
1.2.5外加剂的确定
外加剂的种类很多，可以根据工程所处的环境和对农田水利工程混凝土的要求不同选择使用，农田水利工程混凝土多使用减水剂和引气剂。在农田水利工程混凝土中掺人减水剂，可以改变水泥浆体的流动性，进而改变水泥及农田水利工程混凝土结构，起到改善农田水利工程混凝土性能的作用，在保持流动性及水灰比不变的情况下，可以减少用水量及水泥用量;在农田水利工程混凝土中掺人引气剂，搅拌过程中能引人大量均匀分布的、稳定而封闭的微小气泡，由于气泡的存在，相对地增加了水泥浆体积，可以提高农田水利工程混凝土的和易性，可显著改善农田水利工程混凝土的粘聚性和保水性。由于气泡能隔断农田水利工程混凝土中毛细管通道，以及气泡对水泥石内水分结冰时所产生的水压力的缓冲作用，能显著提高农田水利工程混凝土的抗渗性及抗冻性，气泡可使农田水利工程混凝土弹性模量有所降低，但对农田水利工程混凝土的抗裂性是有利的。外加剂的品种及掺量应根据试验确定，并应符合《农田水利工程混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003的标准要求。
2配合比的确定
2.1确定理论配合比
水利工程混凝土的不同标号和级配，是按照施工设计要求、施工区域、位置及施工设备等进行划分的。混凝土施工前，要先按照施工设计图纸的要求、设计标号及施工工艺等，在施工前经由有试验资格的单位对混凝土配合比进行试验，按照不同的标号、级配分别进行试验，通过试验取得结果，以确定出符合设计需要的配合比。
进行配合比试验的材料必须选送施工中指定用料，包括：
(1)砂石骨料场的砂石骨料。
(2)指定厂家的水泥。
(3)使用的外加剂。根据试验检测结果确定理论配合比，并根据搅拌站出具的正式试验报告推荐的配合比，来确定施工理论配合比，且需经过施工现场专业监理工程师审批后，才能用作现场施工理论配合比。
2.2确定现场施工配合比
在混凝土理论配合比确定后及拌和施工前，还应该按施工规范要求对砂石骨料进行检测，并根据检测结果与数据来计算调整确定现场施工配合比。用于混凝土施工中的砂石骨料场的砂石骨料，其确定合格的标准是：超径率小于5%，逊径率小于10%，与施工规范中确定的各种级配用料其称量误差要在1%-2%之间。相比之下，假如不考虑合格砂石骨料的超径率及逊径率，那么，用于混凝土施工中确定的各种级配用料，其要求控制的称量误差也就没有了意义。所以，在混凝土拌和施工前必须根据现场检测的各种级配用料的超径率、逊径率以及含水率等数据，来计算调整确定现场施工中混凝土配合比，在设定控制量上首先让现场施工配合比与理论配合比相符。
3混凝土配合比控制措施
(1)确定现场施工配合比。为使现场混凝土配合与确定理论配合比相符，在混凝土施工前，施工单位必须安排有资质的检验人员，按施工规范要求的方法进行检验，且需多次检验，另外要对拌和用的砂石骨料等配料进行检测，根据检测数值来计算调整确定，并进行现场施工配合比通知单的申报。由监理工程师对现场的检测过程、检测结果确认无误后，方可用作混凝土控制配合比。在施工过程中，当遵循施工规范要求的方法检测数次，及对混凝土拌和用的砂石骨料等进行检测后，如果检测数值出现变化，要及时有效地根据实际检验及检测数值对现场施工配合比进行调整，确保混凝土现场施工配合比控制与理论配合比相符。
(3)准确称量配合比。当混凝土现场施工配合比确定后，在混凝土拌和工序中，施工人员及监理工程师还要严格按照施工配合比进行称量，并应使用电子称量设备，将称量误差控制在1%-2%之间，且需定时、定期对称量设备进行检验保养，尤其是对加水量的准确计量控制要加强检测，保证称量和计量的准确度。
(3)準确称量外加剂添加量。对于需要添加外加剂的混凝土，虽然外加剂的添加量占比较少，但其对混凝土前期以及最终质量的影响也是不容忽视，因此，必须准确称量外加剂添加量。固体状的外加剂应按每盘配合比用量提前称量包装。需配制成液体的外加剂，应按每盘配合比量和确定的添加量调配成施工要求浓度的液体，以方便现场添加及控制，也利于确保准确计量，使施工配合比更符合理论配合比。
结束语
农田水利工程混凝土配合比的设计是否妥善，决定了农田水利工程混凝土的品质和成本，。一方面农田水利工程混凝土有强度、耐久性、抗渗性、耐磨性、低热和抗裂性等多种要求;另一方面各种原材料的性质、拌和、温控措施、施工、养护等任一环节都对农田水利工程混凝土的最终性能及品质产生影响，而且相互关联，十分复杂。因此在选定了各种原材料和外加剂、掺和料时，应优选农田水利工程混凝土配合比，确保工程质量，使工程项目达到合理的造价，并取得良好的经济效益。
参考文献：
[1]卫军,张晓玲,赵霄龙.混凝土结构耐久性的研究现状和发展方向[J].低温建筑技术,2003,02.
[2]程健,徐曹松.水工混凝土施工中裂缝产生原因及防裂措施[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2003,03.
[3]刘爱平,崔春龙,刘岁海,侯兰杰.混凝土组构与力学性能关系的研究[J].岩土工程界,2005,08.
[4]曹方晶.中小型水利工程施工质量影响因素控制[J].中国水运,2010,10.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。