0引言

對于我國公路建設來說，主要材料已從原來的單一瀝青到瀝青混凝土路面以及水泥混凝土路面兩種類型，推動我國公路工程建設的進一步發展和創新公路工程 。因此，為保證公路工程建設總體質量，需要注重對其進行科學、合理的配合比設計，并加強檢測環節，實現公路后期運行的安全性、車輛平穩性。

1水泥混凝土配合比設計分析

1.1明確設計圖紙的所有要求

開展水泥混凝土配合比設計工作時，首先需要對設計圖紙上的各種要求有一個全面性、準確性的認識和把握，在此基礎上根據設計圖紙對水泥混凝土的設計強度及耐久性要求進行分析公路工程 。與此同時，將圖紙上所包含的混凝土硬度、耐久性和組件橫截面等情況，按照設計需要綜合選擇配比方式，科學、合理設置水泥種類和石子粒度等參數。只有掌握這些指標之后，才能明確其是否符合工程特有特性以及施工環境要求，并對接下來的工程施工加以正確施工。

除此之外，還需要根據設計圖選擇高效高質的工藝技術，確定運輸設備、灌注設施和其他機械設備，要求相關工作人員控制好這些設備的養護時間，明確是否加入外加劑以及外加劑摻量公路工程 。經過以上幾點的綜合考慮，才能使水泥混凝土的配合比變得更合理，并且能夠與施工圖紙相適應。

還應著重強調的是原材料的選擇公路工程 。檢測人員必須先對進行配比設計的原材料的各項參數嚴格把控，否則會因為原材料質量而影響到所設計的水泥混凝土總體質量。最后根據所掌握資料選出合適的配比參數，來進行水泥混凝土的配合比設計。

1.2明確原材料的影響效果

水泥混凝土配合比設計過程中，原材料的選擇將對配合比設計產生一定程度上的影響，這就需要我們能夠注重原材料選擇工作，強調購買、入場、應用等多個環節工作的開展公路工程 。不同原材料對水泥混凝土的配合比產生影響，如不同類型的水泥（如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等）具有不同的物理性能和化學組成，對混凝土強度、凝結時間、耐久性等將起到影響效果。再如，骨料的選擇也十分重要。

需要選擇粗細相結合的骨料，主要是指粗骨料（石子）（如圖1）和細骨料（砂）的粒徑、級配、含泥量等二者的特性都將直接影響混凝土的拌合物性能、強度和耐久性公路工程 。實際施工過程中，應選擇粒徑適宜、級配良好的骨料，以提高混凝土的密實度和強度。

對此，我們需要在水泥混凝土的配合比設計工作開展過程中，充分按照工程要求選擇適宜的水泥類型，并科學、合理控制水泥用量，如過高的水泥用量將導致成本增加，并且可能導致水化熱過高，影響混凝土的實際應用性能公路工程 。

1.3明確砂率的影響效果

砂率主要是指混凝土中細骨料（砂）占骨料總量的比例公路工程 。砂率將對混凝土流動性、強度等產生影響。如果砂率過高，則有可能導致混凝土拌和物過于黏稠，流動性差，增加施工難度，并降低混凝土強度；砂率過低雖能提高流動性，但將導致混凝土過于稀松，導致出現強度不足的問題。

因此，我們需要通過試驗確定最佳砂率，確保混凝土具有良好的流動性、和易性和強度，并結合骨料的級配和形狀，以進一步提高混凝土的性能，優化其實際應用效果公路工程 。

1.4明確水膠比的影響效果

首先，水膠比對強度影響最為明顯公路工程 。混凝土的強度會隨著水膠比的降低而提高，因為水膠比變小將導致水泥與水反應生成的水化產物變多，水化產物變多就增加了混凝土的密實性和強度；而水膠比變大，則會導致水泥顆粒分散，減少了水泥與水的有效反應面積，從而影響強度的發展。但是水泥與水反應生成水化產物的同時，會產生較大的水化熱，水化熱較大時，混凝土內部溫度升高較快，又可能導致混凝土開裂；反之，水膠比大，則水化熱較小，可以減少混凝土開裂的風險。

其次，混凝土的耐久性隨著水膠比的變小而可能變好公路工程 。因為水化產物更密實，減少了滲透性。而過多的水分和氣泡可能導致滲透性增加，降低抗滲、抗凍等耐久性能。

最后，水膠比過小，混凝土的和易性較差，因為水泥漿體較稠，不易于流動和均勻分布公路工程 。水膠比過大，混凝土的和易性較好，因為過多的水分使得混凝土更易于攪拌和澆筑。

因此，在進行混凝土配合比設計時，應根據工程要求、環境條件和施工方法等因素綜合考慮，選擇合適的水膠比，以保證混凝土的強度、耐久性和工作性公路工程 。

1.5影響配合比設計因素

科學、合理的水泥混凝土配合比可以提高混凝土強度與質量，并幫助公路工程的整體質量得到一個優良效果公路工程 。通過多年實踐，相關領域的研究人員發現在水泥混凝土的設計過程中，容易受到多方面因素的影響。

首先，水膠比的在水泥土配合中影響較為明顯公路工程 。通常情況下，水膠比越小，混凝土硬度也就越高，所以為改善工作性能，有必要降低水膠比。

其次，要確定砂率，并將其作為一項非常重要的數據，因為砂率將直接影響著水泥混凝土的密實程度公路工程 。在配比時必須掌握好砂率配比，因為在總的水泥混凝土數量恒定情況下，如果砂率太大，混凝土水泥漿將變得稀薄，導致在具體應用過程中，對混凝土的整體收縮情況造成影響。

最后，用水量的確定也將對配合比產生影響公路工程 。對此，相關工作人員必須嚴格按照設計的要求，按照試驗數據來設置比例，以達到最優良的水泥混凝土配合比。

2優化水泥混凝土配合比的措施

2.1骨料的合理選用

優質骨料能夠極大改善混凝土的各項性能，并對配合比進行優化，幫助工程的整體建設更具經濟性和實用性公路工程 。與此同時，不同種類水泥及混凝土還將對骨料的需求各不相同。對于砂石級配、細度模數、含泥量以及泥塊含量等都有詳細規定。通常情況下，在配制低強度混凝土時，可采用細砂對其進行調整；配比高強度的混凝土，宜選用中砂或粗砂。

需要注意的是，骨料級配與其流動性能密切相關，并對其施工性能產生影響公路工程 。采用細石配比粗石配成的混凝土具有更高強度，這是由于高強混凝土的強度對材料界面更加敏感；小卵石與水泥石之間的過渡層、厚度都很小，對大缺陷的形成沒有好處，但對界面結合強度有促進作用。

2.2使用活性礦物的摻合物

活性礦物摻合物的加入對混凝土進行優化設計具有重要意義公路工程 。具體來說，通過添加活性礦物添加劑，如硅灰、鋼渣粉等，有助于改善混凝土的各項性能，從而實現最優配合比。例如，硅微粉中的硅組分可加速二次反應，即硅微粉與羥基氧化鈣在界面處生成膠凝水化硅酸鈣，并將其沉積于界面孔內，從而改善混凝土的力學性能；同時，硅微粉填充的空隙也有利于優化混凝土微孔結構；適量的活性礦物外加劑還有助于降低用水量，降低拌和時產生的水泥水化熱，從而可以有效控制并防止水泥混凝土應用時的開裂情況。

2.3利用減水劑優化配合比

通常情況下，通過合理使用減水劑，可有效改善水膠比含量較少時的流動性；若使用聚羧酸類減水劑，則可防止混凝土塌落，提高工作性能，并對緩凝等問題進行合理控制公路工程 。除此之外，針對水泥混凝土配合比進行優化工作時，還應明確不同減水劑的應用性能（如表1）。

2.4合理調節和優化配合比參數

在配制混凝土時，應嚴格控制水膠比、漿骨比、砂率和用水量等各項參數公路工程 。在一般條件下，要緊密結合混凝土特性以及工程的實際需求，對水灰比進行適當的控制，減小水灰比，改善其耐久、抗滲等方面的性能。

通常來說，C50水泥的水膠比為0.37～0.32；C40水泥水膠比為0.37～0.42；C30水泥水膠比為0.47～0.43公路工程 。在確定混凝土設計強度及設計圖紙所要求的混凝土的各項性能后。應先根據經驗及原材料性能選定一個合適的水膠比，再根據外加劑的類型、摻量等，確定用水量。漿骨比主要是指水泥漿與集料的體積比，一般以7:13為宜，此時混凝土性能最好。對于大體積混凝土，既要保證強度又要降低水化熱，通常用15%～30%的礦渣粉或粉煤灰取代水泥。砂率也是混凝土配合比設計中的一個重要控制因素，在低砂率條件下，混凝土強度、彈性模量也都會下降。因此，在水泥混凝土配合比設計過程中必須對總的膠凝材料用量、水泥用量、砂率等進行合理化控制。其中，水泥漿料的總摻量應小于360kg/m3，膠凝材料摻量應以420～480kg/m3為宜，減水劑摻量應控制在1.5%～2.0%，以保證混凝土的流動性較好，同時也能確保混凝土的強度和坍落度。

3實際檢測案例分析

3.1工程概況

本研究所選案例主要是國內某市某公路工程建設項目，其建設的全長約為8.3km，屬于國家一級公路建設項目，同時還采用雙向4車道設計模式，車速為60km/h公路工程 。該項目設計過程中，重點包括3座橋梁（總長1127.5m）、約20座涵洞及通道工程，以及1座隧道工程（長約845.5m）。工程主要使用普通水泥混凝土，涵蓋C50、C40、C35、C30、C25、C20等多種類型。

3.2該工程配合比設計步驟（以C50為例）

（1）σ的選取

按照混凝土強度等級進行確定；本配合比設計強度等級為C50公路工程 ，依據《普通混凝土配合比設計規程》表4.0.2規定，σ取值為6.0MPa

（2）確定試配強度

fcu,o≥fcu,k+1.645σ=50+1.645×6.0=59.9MPa

（3）計算水膠比W/B

確定回歸系數αa、αb，膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb、膠砂抗壓強度值fce,g和水泥強度等級富裕系數γc，按JGJ55-2011上述參數取值如下表2公路工程 。

W/B=αafb/(fcu.oαaαbfb)=0.53×52.5×1.10×1.00×1.00/(59.9+0.53×0.20×52.5×1.10×1.00×1.00)=0.46；根據JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》及相關經驗，取水膠比W/B=0.38公路工程 。

（4）計算單位用水量mwo

根據JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》表5.2.12中90mm坍落度的用水量為基礎，按每增加20mm坍落度相應增加5kg/m3用水量來推定未摻外加劑時的用水量公路工程 。經試拌，為滿足坍落度要求摻外加劑（摻量1.0%）后每立方米用水量mwo=157kg/m3。

（5）單位膠凝材料用量mbo

mbo=mwo/(W/B)=157/0.38=413kg/m3

5.1水泥用量mco

mco=mbo=413kg

（6）單位混凝土中外加劑用量mao

mao=mbo×βa=413×1.0%=4.13kg/m3

（7）減水劑含水量

4.13×(119.04%)=3kg/m3；扣除減水劑中的含水量后公路工程 ，實際用水量為1573=154kg/m3

（8）砂率選取

選取砂率βs根據JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》表5.4.2要求，按照骨料粒徑、坍落度、拌和物性能及以往經驗綜合考慮，取砂率36%公路工程 。

（9）計算粗、細骨料單位用量mgo、mso

mbo+mao+mgo+mso+mwo=mcp=2430kg/m3

β=mso/(mso+mgo×100%

得：

mso=669kg/m3

mgo=1190kg/m3

每立方混凝土各材料初步用量：水泥:砂:碎石:外加劑:水=413:669:1190:4.13:154公路工程 。

（10）試驗驗證

試拌、調整：試拌0.025m3拌和物，各種材料用量如下表3（kg）公路工程 。經試拌坍落度為165㎜，符合設計要求。砼拌和物實測表觀密度為2430㎏/m3。表觀密度實測值與計算值之差的絕對值未超過計算值的2%，取計算配合比為基準配合比。

（11）混凝土配合比根據

JGJ55-2011要求，以基準配合比為基礎（B組水膠比分別增加和減少0.02，砂率分別增加和減少1%，不同水膠比混凝土配合比（見表4）公路工程 。并根據混凝土拌合物拌合記錄（見表5）及混凝土物理力學性能試驗結果（見表6）從而選定合理的混凝土配合比。

根據三組配合比28d試驗結果，結合現場實際情況，該C50混凝土推薦配合比選用W/B=0.38，各種材料用量如下（kg/m3)：即水泥:砂:碎石:外加劑:水=413:669:1190:4.13:154用于現場施工公路工程 。本案例混凝土設計工作的開展過程中，主要是進行詳細配合比計算、坍落度、表觀密度、彈性模量及強度檢測等多方面工作，以充分確定出符合工程要求的配合比，有效起到提高公路工程整體建設成效的作用。

除此之外，本工程案例還在計算施工配合比的工作中進行創新，能夠為本研究以及領域的相關工作提供借鑒和思考公路工程 。具體來說，混凝土的應用過程中，通過試驗室來確定水泥混凝土的配合比，同時強調各個材料都是以干燥狀態時進行計算的，但是實際施工過程中，施工現場的各個材料都是露天堆放，如砂、石材料，所以材料中會含有一定的水分。在施工配比時，著重計算出材料中的含水量，然后在配合比時，去掉一部分水，這樣計算出合適施工的配合比。

4結論

綜上所述，從公路建設角度來看，水泥混凝土的應用十分重要，它可以成為保證道路建設質量，確保整個道路工程建設質量的關鍵公路工程 。其中，水泥混凝土合理的配合比設計又非常關鍵，要求建設和設計部門要密切合作，進行有效的溝通，對路面配合比的各個方面進行科學分析，同時要強化在各個階段的配合比設計，從而全面保證公路路面的施工質量，促進公路的綜合運營，為促進 我 國經濟建設發展提供強有力的支撐。同時，還需要注重通過對混合料的科學控制，有效防止道路使用過程中出現的沉降、沉陷、開裂等現象，最大程度提供安全性、可靠性。