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摘要 依据阿尔及利亚砼地材特点，结合我国砼配合比设计规程，配制设计适合康斯坦丁大学城项目施工结构的砼及泵送砼配合比等。
关键词 海外工程；施工砼配合比设计及应用
中图分类号 TU755 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0028-02
1 项目概况
康斯坦丁大学城项目位于阿尔及利亚康斯坦丁省城以北的新城区，由康斯坦丁省住房和公共设施局投资，建筑面积82×104m2，工程合同暂估价25亿人民币，合同总工期28个月，于2010年4月9日竣工。
針对该项目单项工程多，体量大的特点，将该项目划分七个标段，分由七个项目部共同施工；设计各单项工程均为多层钢筋砼框架结构（最高为6层），钢筋砼带型基础，基础、结构砼均按每立方砼水泥用量350kg，且砼28天的标养试件试压强度值270kg/cm2（当地国试件是圆柱体）；若各项目部自行拌制浇筑砼，将严重影响砼质量及成本控制；为此，集中设置砼搅拌站，各项目地块砼均由搅拌站统一配料搅拌供应。
2 砼原材料当地国的资源及实验室提供砼配比情况
1）当地砼原材料情况：水泥：主要来源附近康斯坦丁省水泥厂生产供应的计划指标42.5级硅酸盐水泥，基本能满足要求；石子：从当地采石场采购碎石，规格有3-8mm、5-15mm、15-25mm及25mm以上级别等，货源较丰富质量较好；砂子：当地临边无货源，从500km外阿尔及尔取水洗砂，或更远撒哈拉沙漠取砂，成本费用较高且供应数量不足，含泥土等杂质较多，不能满足现场要求；石粉：当地附近采石场生产的石粉量较大，货源丰富，可替代砂子作砼细骨料；但远不如砂子生产砼的质量稳定。
2）项目施工合同对砼原材料及强度要求：水泥：硅酸盐强度等级不低于32.5级；砂子：0-5mm粒径颗粒连续级配；碎石：5-15mm及15-25mm粒径连续级配；拌合水：无污染的水或饮用水；砼实体的强度值要求270kg/cm2；由随机制作16×32圆柱体试块，28天标准养护试压强度判定。
3）当地实验室及质量监管部门对砼原材料质量要求：水泥：使用当地水泥厂生产强度等级42.5的硅酸盐水泥；石子：当地采石场生产3-8mm、8-15mm及15-25mm连续级配无杂质的石子；石粉：当地货源较丰富， 是替代砂子的唯一的选择，要选择粒径0-5mm、纯净度ES≥65才是合格的（石粉当地国划分的质量标准：纯粘土：ES=0；完全纯净的石粉：ES=94-95；ES≥80：好骨料； 75≤ES<80：特殊地使用，只需使用硅酸盐水泥；ES<75：应该清洗可除去微小元素；ES<60：粘质石粉有可能出现膨胀现象，应该丢弃而使用好的混凝土）。
4）当地实验室提供砼配合比：根据搅拌站不同时期备用原材料检验情况，当地实验室相应提供砼配合比分别是 （按重量计量）：
①原材料规格质量：42.5级硅酸盐水泥；8-15mm、15-25mm连续级配的石子；纯净度ES=69%的石粉；每立方砼配比：水泥：石粉：石子：水 =350：649：（568+662）：180，该配比水灰比0.51，砂率35%；
②原材料规格质量：42.5级硅酸盐水泥，8-15mm、15-25mm连续级配的石子，纯净度ES=74%的石粉；每立方砼配比：水泥：石粉：石子：水 =375：633：（599+581）：175，该配比水灰比0.47，砂率35%。
按实验室提供配合比均进行试配发现如下问题：①提供A和B配合比配制砼较干硬，加之石粉替代砂子，砼的粘聚性和保水性较差，流动性较小；②在B配合比原材料质量较A配合比原材料质量好情况下（B石粉纯洁度ES=74%高于A石粉ES=69%），B配合比较A水灰比小，不合理；③按此配合比制作砼标准试件，28天试压强度值较低170-240kg/cm2；可见实验室提供的砼配比砼强度值偏低，可操作性较差，只能重新配置设计砼配合比。
3 依据我国JGJ55-2000结合当地国情况试配设计砼基准配合比
本项目工程的砼设计强度【当地国执行法国标准，是按￠16cm×32cm（h）圆柱体制作标准试件】270kg/cm2，折合成边长20cm立方体试件试压值350kg/cm2；当地国质监部门考核检验该圆柱体试件强度值≥200kg/cm2【折合成标准立方体试件强度等级C25】为合格。
为便于结合我国JGJ55-2000规程设计配制砼配合比，依据当地圆柱体标准试件设计强度值进行计算；设计强度值取fcu.k=27MPa 。
3.1 砼技术指标及所用材料
1）技术指标：①砼配制强度fcu.o=27+1.645σ=35.23Mpa；②砼拌合物坍落度75-90mm
2）所用原材料：①水泥使用强度等级42.5硅酸。②粗骨料碎石最大粒径Dm=30mm。③细骨料石粉纯洁度ES≥65%粗细骨料的质量符合规范及当地质量标准，含水状态以干燥状为基准。
3.2 初步配合比计算
1）确定砼配制强度。根据统计资料，取σ=5pa fcu.o= fcu.k+1.645σ=35.23Mpa
2）计算水灰比。按强度要求计算水灰比：①硅酸盐水泥42.5级无实际强度统计数据，取其强度等级值：fce=42.5 Mpa。②计算水灰比 已知砼配制强度fcu.o =35.23 Mpa fce=42.5mpa 取αa =0.46 αb =0.07 由公式W/C=αa*fce/（fcu，o+αa*αb*fce） 得 W/C=0.54
3）选定单位用水量。坍落度要求75-90mm，碎石最大粒径30mm，查LGJ55-2000表Wo=205kg/m3。
4）计算单位用灰量。①已知单位用水量：Wo=205kg/m3，W/C=0.54故Co=380kg/m3。②按耐久性校核单位用灰量380>280 符合要求 所以采用单位用灰量：380kg/m3。 5）选定砂率。查JGJ55-2000表4.0.2，砂率选用：31%。
6）计算砂石用量。采用重量法 Mco=380kg Mwo=205kg 假定拌和物表观密度：2400kg/m3。
Mco+Mwo+Mgo+Mso=2400 解得：Mso=563kg Mgo=1253kg
Mso/（Mso+Mgo）×100%=31% 按重量法计算初步配合比
Mco：Mso：Mgo：Mwo：=380：563：1253：205
即配合比为：1：1.48：3.3：0.54
3.3 调整工作性，提出基准配合比
计算初步配合比拌合0.02m3，砼材料用量：水泥：380×0.02=7.6kg。水：205×0.02=4.1kg。砂：563×0.02=11.26kg 石子：1253×0.02=25.06kg。经测定其坍落度为8.2cm，满足和易性要求；测得砼拌合物表观密度2411kg/m3，与计算值之差不超过2%，不需调整。
3.4 配合比调整
根据以上计算水灰比调整水灰比0.57。沙率选用31%。按以上方法计算各材料用量：Mco=380kg/m3，W/C=0.57 故Mwo=216kg/m3。
采用重量法 Mco=380kg Mwo=216kg假定拌和物表观密度：2400kg/m3，砂率：31%。
Mco+Mwo+Mgo+Mso=2400
Mso/（Mso+Mgo）×100%=31% 解得：Mso=559kg Mgo=1245kg
按重量法计算配合比Mco：Mso：Mgo：Mwo：=380：559：1245：216即配合比为：1：1.47：3.28：0.57
试拌混凝土，测定其坍落度为8.9cm，满足和易性，其表观密度为2388kg/m3，
3.5 配合比确定
按以上二个水灰比制作试块测其28天强度值如下：
当W/C=0.54时28天强度为29.2mpa 当W/C=0.57时28天强度为27.6mpa
根据试验结果确定采用1：1.48：3.3：0.54作砼基准配合比，同时配制不同季节相关月份砼配合比供康大项目浇捣砼使用。试配砼得出的结论：非泵送砼在原材料合格的基础上，水泥用量不少于380kg/m3，水灰比不超过0.54，砂率控制在31%以内，砼的强度合格且稳定。
4 在常用砼配合比的基础上配制设计泵送砼的配合比
项目工程点多面广，平均每天现场有500m3多砼需浇捣，非泵送每天最多浇捣砼150m3，远不能满足现场要求，需采用泵送砼才能满足要求；当地国无泵送砼成熟配合比的经验，也无法提供泵送砼配合比，只能自行配置设计。
泵送砼属流动性砼，砼塌落度10-18cm，考虑当地石粉替代砂子的不利于泵送因素，按砼塌落度12-15cm进行设计；依JGJ55-2000规程表4.0.1-2结合当地情况，用水量取wo=216kg/m3，W/C=0.54 故Co=400kg/m3 Mco=400kg Mwo=214kg 砂率：34%。
按以上设计原理结合试配得出每立方米泵送砼配合比：水泥：石粉：碎石：水=400：612：1204：216 即泵送砼基准配合比为：1：1.53：3.01：0.54同时也配置设计不同季节相关月份的泵送砼配合比。试配砼得出结论：当地泵送砼在原材料合格的基础上，水泥用量不少于400kg/m3，水灰比在0.54左右，砂率不超过38%，砼的强度能保证且较稳定。
5 根据当地特点，在温度较高的季节掺用外加剂，确保泵送砼可泵送性能
在常温下，以上设计泵送砼的配合比是能满足要求的，但在气温较高的季节，水分散失较快造成砼流动性较差，经常出现砼堵住泵送管道，影响砼浇捣正常施工；为此必须考虑掺对砼有缓凝减水作用的外加剂；依据当地实验室提供掺用进口BV40外加剂进行试配设计，果然能配制可泵性较好的砼；根据试验结果确定泵送砼掺外加剂基准配合比为：水泥：石粉：碎石：水：外加剂=400：669：1065：222：2= 1：1.67：2.66：0.56：0.005，同时配制设计多组掺该外加剂泵送砼的配合比，供温度较高季节的相关月份使用；试验得出结论：掺用水泥用量0.5%BV40的外加剂，砼缓凝时间能保证泵送效果最佳，砼的强度较未掺外加剂提高6%以上。
6 试配设计砼配合比的科学合理性
在阿尔及利亚当前砼原材紧张的条件下，配制设计不同季节的泵送和非泵送砼配合比，该配合比砼经多年制作实践，其标准试件试压强度值均符合设计控制强度；在当地质监部门对基础及主体结构實体砼强度的多次超声波检测中，其检测结果与标准试件强度值相近；通过多组当地标准试件的试压强度值统计，其强度值均高于且最大超过设计值15%内，可见其配合比成本最低；实践证明，我们试配设计的以石粉替代砂子砼的配合比的合理性，为在阿国同条件砼配合比提供了宝贵的经验。
关键词 海外工程；施工砼配合比设计及应用
中图分类号 TU755 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0028-02
1 项目概况
康斯坦丁大学城项目位于阿尔及利亚康斯坦丁省城以北的新城区，由康斯坦丁省住房和公共设施局投资，建筑面积82×104m2，工程合同暂估价25亿人民币，合同总工期28个月，于2010年4月9日竣工。
針对该项目单项工程多，体量大的特点，将该项目划分七个标段，分由七个项目部共同施工；设计各单项工程均为多层钢筋砼框架结构（最高为6层），钢筋砼带型基础，基础、结构砼均按每立方砼水泥用量350kg，且砼28天的标养试件试压强度值270kg/cm2（当地国试件是圆柱体）；若各项目部自行拌制浇筑砼，将严重影响砼质量及成本控制；为此，集中设置砼搅拌站，各项目地块砼均由搅拌站统一配料搅拌供应。
2 砼原材料当地国的资源及实验室提供砼配比情况
1）当地砼原材料情况：水泥：主要来源附近康斯坦丁省水泥厂生产供应的计划指标42.5级硅酸盐水泥，基本能满足要求；石子：从当地采石场采购碎石，规格有3-8mm、5-15mm、15-25mm及25mm以上级别等，货源较丰富质量较好；砂子：当地临边无货源，从500km外阿尔及尔取水洗砂，或更远撒哈拉沙漠取砂，成本费用较高且供应数量不足，含泥土等杂质较多，不能满足现场要求；石粉：当地附近采石场生产的石粉量较大，货源丰富，可替代砂子作砼细骨料；但远不如砂子生产砼的质量稳定。
2）项目施工合同对砼原材料及强度要求：水泥：硅酸盐强度等级不低于32.5级；砂子：0-5mm粒径颗粒连续级配；碎石：5-15mm及15-25mm粒径连续级配；拌合水：无污染的水或饮用水；砼实体的强度值要求270kg/cm2；由随机制作16×32圆柱体试块，28天标准养护试压强度判定。
3）当地实验室及质量监管部门对砼原材料质量要求：水泥：使用当地水泥厂生产强度等级42.5的硅酸盐水泥；石子：当地采石场生产3-8mm、8-15mm及15-25mm连续级配无杂质的石子；石粉：当地货源较丰富， 是替代砂子的唯一的选择，要选择粒径0-5mm、纯净度ES≥65才是合格的（石粉当地国划分的质量标准：纯粘土：ES=0；完全纯净的石粉：ES=94-95；ES≥80：好骨料； 75≤ES<80：特殊地使用，只需使用硅酸盐水泥；ES<75：应该清洗可除去微小元素；ES<60：粘质石粉有可能出现膨胀现象，应该丢弃而使用好的混凝土）。
4）当地实验室提供砼配合比：根据搅拌站不同时期备用原材料检验情况，当地实验室相应提供砼配合比分别是 （按重量计量）：
①原材料规格质量：42.5级硅酸盐水泥；8-15mm、15-25mm连续级配的石子；纯净度ES=69%的石粉；每立方砼配比：水泥：石粉：石子：水 =350：649：（568+662）：180，该配比水灰比0.51，砂率35%；
②原材料规格质量：42.5级硅酸盐水泥，8-15mm、15-25mm连续级配的石子，纯净度ES=74%的石粉；每立方砼配比：水泥：石粉：石子：水 =375：633：（599+581）：175，该配比水灰比0.47，砂率35%。
按实验室提供配合比均进行试配发现如下问题：①提供A和B配合比配制砼较干硬，加之石粉替代砂子，砼的粘聚性和保水性较差，流动性较小；②在B配合比原材料质量较A配合比原材料质量好情况下（B石粉纯洁度ES=74%高于A石粉ES=69%），B配合比较A水灰比小，不合理；③按此配合比制作砼标准试件，28天试压强度值较低170-240kg/cm2；可见实验室提供的砼配比砼强度值偏低，可操作性较差，只能重新配置设计砼配合比。
3 依据我国JGJ55-2000结合当地国情况试配设计砼基准配合比
本项目工程的砼设计强度【当地国执行法国标准，是按￠16cm×32cm（h）圆柱体制作标准试件】270kg/cm2，折合成边长20cm立方体试件试压值350kg/cm2；当地国质监部门考核检验该圆柱体试件强度值≥200kg/cm2【折合成标准立方体试件强度等级C25】为合格。
为便于结合我国JGJ55-2000规程设计配制砼配合比，依据当地圆柱体标准试件设计强度值进行计算；设计强度值取fcu.k=27MPa 。
3.1 砼技术指标及所用材料
1）技术指标：①砼配制强度fcu.o=27+1.645σ=35.23Mpa；②砼拌合物坍落度75-90mm
2）所用原材料：①水泥使用强度等级42.5硅酸。②粗骨料碎石最大粒径Dm=30mm。③细骨料石粉纯洁度ES≥65%粗细骨料的质量符合规范及当地质量标准，含水状态以干燥状为基准。
3.2 初步配合比计算
1）确定砼配制强度。根据统计资料，取σ=5pa fcu.o= fcu.k+1.645σ=35.23Mpa
2）计算水灰比。按强度要求计算水灰比：①硅酸盐水泥42.5级无实际强度统计数据，取其强度等级值：fce=42.5 Mpa。②计算水灰比 已知砼配制强度fcu.o =35.23 Mpa fce=42.5mpa 取αa =0.46 αb =0.07 由公式W/C=αa*fce/（fcu，o+αa*αb*fce） 得 W/C=0.54
3）选定单位用水量。坍落度要求75-90mm，碎石最大粒径30mm，查LGJ55-2000表Wo=205kg/m3。
4）计算单位用灰量。①已知单位用水量：Wo=205kg/m3，W/C=0.54故Co=380kg/m3。②按耐久性校核单位用灰量380>280 符合要求 所以采用单位用灰量：380kg/m3。 5）选定砂率。查JGJ55-2000表4.0.2，砂率选用：31%。
6）计算砂石用量。采用重量法 Mco=380kg Mwo=205kg 假定拌和物表观密度：2400kg/m3。
Mco+Mwo+Mgo+Mso=2400 解得：Mso=563kg Mgo=1253kg
Mso/（Mso+Mgo）×100%=31% 按重量法计算初步配合比
Mco：Mso：Mgo：Mwo：=380：563：1253：205
即配合比为：1：1.48：3.3：0.54
3.3 调整工作性，提出基准配合比
计算初步配合比拌合0.02m3，砼材料用量：水泥：380×0.02=7.6kg。水：205×0.02=4.1kg。砂：563×0.02=11.26kg 石子：1253×0.02=25.06kg。经测定其坍落度为8.2cm，满足和易性要求；测得砼拌合物表观密度2411kg/m3，与计算值之差不超过2%，不需调整。
3.4 配合比调整
根据以上计算水灰比调整水灰比0.57。沙率选用31%。按以上方法计算各材料用量：Mco=380kg/m3，W/C=0.57 故Mwo=216kg/m3。
采用重量法 Mco=380kg Mwo=216kg假定拌和物表观密度：2400kg/m3，砂率：31%。
Mco+Mwo+Mgo+Mso=2400
Mso/（Mso+Mgo）×100%=31% 解得：Mso=559kg Mgo=1245kg
按重量法计算配合比Mco：Mso：Mgo：Mwo：=380：559：1245：216即配合比为：1：1.47：3.28：0.57
试拌混凝土，测定其坍落度为8.9cm，满足和易性，其表观密度为2388kg/m3，
3.5 配合比确定
按以上二个水灰比制作试块测其28天强度值如下：
当W/C=0.54时28天强度为29.2mpa 当W/C=0.57时28天强度为27.6mpa
根据试验结果确定采用1：1.48：3.3：0.54作砼基准配合比，同时配制不同季节相关月份砼配合比供康大项目浇捣砼使用。试配砼得出的结论：非泵送砼在原材料合格的基础上，水泥用量不少于380kg/m3，水灰比不超过0.54，砂率控制在31%以内，砼的强度合格且稳定。
4 在常用砼配合比的基础上配制设计泵送砼的配合比
项目工程点多面广，平均每天现场有500m3多砼需浇捣，非泵送每天最多浇捣砼150m3，远不能满足现场要求，需采用泵送砼才能满足要求；当地国无泵送砼成熟配合比的经验，也无法提供泵送砼配合比，只能自行配置设计。
泵送砼属流动性砼，砼塌落度10-18cm，考虑当地石粉替代砂子的不利于泵送因素，按砼塌落度12-15cm进行设计；依JGJ55-2000规程表4.0.1-2结合当地情况，用水量取wo=216kg/m3，W/C=0.54 故Co=400kg/m3 Mco=400kg Mwo=214kg 砂率：34%。
按以上设计原理结合试配得出每立方米泵送砼配合比：水泥：石粉：碎石：水=400：612：1204：216 即泵送砼基准配合比为：1：1.53：3.01：0.54同时也配置设计不同季节相关月份的泵送砼配合比。试配砼得出结论：当地泵送砼在原材料合格的基础上，水泥用量不少于400kg/m3，水灰比在0.54左右，砂率不超过38%，砼的强度能保证且较稳定。
5 根据当地特点，在温度较高的季节掺用外加剂，确保泵送砼可泵送性能
在常温下，以上设计泵送砼的配合比是能满足要求的，但在气温较高的季节，水分散失较快造成砼流动性较差，经常出现砼堵住泵送管道，影响砼浇捣正常施工；为此必须考虑掺对砼有缓凝减水作用的外加剂；依据当地实验室提供掺用进口BV40外加剂进行试配设计，果然能配制可泵性较好的砼；根据试验结果确定泵送砼掺外加剂基准配合比为：水泥：石粉：碎石：水：外加剂=400：669：1065：222：2= 1：1.67：2.66：0.56：0.005，同时配制设计多组掺该外加剂泵送砼的配合比，供温度较高季节的相关月份使用；试验得出结论：掺用水泥用量0.5%BV40的外加剂，砼缓凝时间能保证泵送效果最佳，砼的强度较未掺外加剂提高6%以上。
6 试配设计砼配合比的科学合理性
在阿尔及利亚当前砼原材紧张的条件下，配制设计不同季节的泵送和非泵送砼配合比，该配合比砼经多年制作实践，其标准试件试压强度值均符合设计控制强度；在当地质监部门对基础及主体结构實体砼强度的多次超声波检测中，其检测结果与标准试件强度值相近；通过多组当地标准试件的试压强度值统计，其强度值均高于且最大超过设计值15%内，可见其配合比成本最低；实践证明，我们试配设计的以石粉替代砂子砼的配合比的合理性，为在阿国同条件砼配合比提供了宝贵的经验。