1、概述
　　由于市場環(huán)境和文化的不同，中美兩國在常態(tài)混凝土配合比設(shè)計方法等方面也存在很大不同，本文就該問題進(jìn)行比較，希望可以給國外施工技術(shù)人員帶來一定的幫助。
　　2、配合比設(shè)計的前期工作
　　在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計時，應(yīng)收集相關(guān)工程設(shè)計資料，明確以下設(shè)計要求：
　　1)混凝土強度及保證率；
　　2)混凝土的抗?jié)B等級、抗凍等級及其他性能指標(biāo)；
　　3)混凝土的工作性；
　　4)骨料最大粒徑。

　　3、配合比選擇步驟中的異同

 

　　從上圖可以看出，中美規(guī)范在配合比選擇的步驟中，最大差別是中國規(guī)范中引入了砂率的概念，以確定粗細(xì)骨料用量；而美國規(guī)范則沒有砂率這個概念，在下文的配合比設(shè)計的基本參數(shù)中再進(jìn)行詳細(xì)的比較。
　　4、配合比設(shè)計的主要參數(shù)
　　4.1水膠比的選擇
　　水膠比不僅由強度決定，還決定于其他因素如耐久性。因為不同的骨料，水泥和膠凝材料在同樣水膠比情況下一般獲得不同強度，所以針對實際所使用的材料建立強度與水膠比的關(guān)系非常必要。
　　4.1.1中國規(guī)范中水膠比的確定
　　水膠比應(yīng)根據(jù)設(shè)計對混凝土強度的要求，通過試驗確定。對于大中型工程，應(yīng)通過試驗建立相應(yīng)的關(guān)系曲線，并根據(jù)試驗結(jié)果，選擇滿足設(shè)計技術(shù)指標(biāo)要求的水膠比。同時，水膠比還應(yīng)滿足耐久性要求。

　　水膠比計算公式：

　　4.1.2美國規(guī)范中水膠比的確定

　　當(dāng)無試驗資料可用時，對于含有Type1波特蘭水泥(硅酸鹽水泥)的混凝土，可以在表1中得到近似和相對固定的數(shù)據(jù)。用有代表性的材料，在試驗室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下試驗28d的試塊，表1中的水膠比可以得到與之對應(yīng)的強度。

 

　　平均強度的選擇，應(yīng)該超出規(guī)定強度一定的幅度，以保證以后試驗數(shù)據(jù)在規(guī)定的范圍之內(nèi)。
　　4.2用水量的選擇
　　用水量與下列因素有關(guān)：骨料最大粒徑，顆粒形狀，骨料級配；混凝土溫度；氣體引入量；外加劑的運用等。
　　4.2.1中國規(guī)范中用水量的選定
　　水膠比在0.40～0.70范圍，當(dāng)無試驗資料時，其初選用水量可按表2選取。

 

　　4.2.2美國規(guī)范中用水量的選定
　　表3提供了用不同的骨料最大粒徑，有無引氣情況下混凝土用水量的預(yù)估。根據(jù)骨料的特征和形狀，用水量可能會高于或低于表中數(shù)據(jù)，但對初步預(yù)估這些數(shù)據(jù)已經(jīng)足夠精確。
　　4.3骨料的選定
　　對于良好級配的骨料，公稱最大粒徑大一些的骨料要比小粒徑的所含空隙少。因此，對于單位體積的混凝土而言，大粒徑骨料的混凝土需要更少的砂漿。一般的，骨料最大粒徑應(yīng)該在滿足建筑物尺寸要求的同時選擇最大的。
　　4.3.1中國規(guī)范中骨料的選定
　　我國用砂率(砂與粗細(xì)骨料的重量比)這一概念來表征砂石用量之間的關(guān)系。在配合比設(shè)計中，先求出單位體積混凝土中骨料的總重量，再用砂率求出砂、石各自的用量。砂率的取值如表4所示。

 

　　同時，規(guī)范還指出：對于細(xì)砂和粗砂需相應(yīng)減小或增大砂率；對于坍落度不在10mm～60mm之間的混凝土及摻用外加劑和摻合料的混凝土，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗確定。
　　4.3.2美國規(guī)范中骨料的選定

　　ACI的混凝土配比設(shè)計方法中并未提出砂率這一概念。其基本思路是通過規(guī)定單位體積混凝土中粗骨料所占的體積(用搗實容重表征)確定粗骨料的用量(見表5)，然后用質(zhì)量法或絕對體積法求出砂的用量(其中粗骨料的體積通過表中的搗實體積和搗實容重及其密度求得)。

 
　　以上體積是以配制出工作性適于一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗關(guān)系為依據(jù)的，對于工作性較小的混凝土，如混凝土路面工程所要求的粗骨料體積可增加10%左右，而工作性較大的，例如用泵送法澆筑時，可減少10%。
　　4.3.3中美規(guī)范骨料確定方法對比
　　對于粗骨料，我國規(guī)范考慮了卵石與碎石的區(qū)別，對于粗骨料的級配則認(rèn)為其符合規(guī)范要求，并指出若為單粒級則砂率應(yīng)適當(dāng)增大。這些規(guī)定過于籠統(tǒng)，廣泛。事實上，砂率取值的大小還與粒形和級配有關(guān)。
　　粗骨料粒形和級配對砂率的影響最終可歸結(jié)為一個性質(zhì)：空隙率。無論是粒形還是級配，都是因為其對空隙率的影響而間接對砂率產(chǎn)生影響。把粗骨料的搗實容重與其表觀密度相比較我們就可以求得粗骨料的空隙率，從而繞開紛繁復(fù)雜的種種細(xì)節(jié)表征出粗骨料的性質(zhì)對砂率總的影響。

　　ACI的方法正是以簡單易行的測搗實容重的試驗取代了種種復(fù)雜而又無法囊括一切的表格和規(guī)定，對于粗骨料的各種粒形，好抑或不好的級配均能起到指導(dǎo)作用。

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