第１３卷 第１０期 ２０１３笠 中 国水运 ＶｏＩ．１３ ０ｃｔｏｂｅｒ Ｎｏ．１Ｏ ２０１３ １０月 Ｏｈ ｉ ｎａ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ 混凝土配合比设计对生产成本的影响 陈经纬 ，张摘超 （１．９２３０３，山东青岛２６６４００；２．中诚国际海洋工程勘察设计有限公司，山东青岛２６６０００） 要：结合混凝土设计配合比在水运工程施工中对生产建造成本的影响进行探讨。 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９７３（２０１３）１０－０３２２—０２ 择。 三、如何确定粉煤灰与外加剂的掺加 关键词：混凝土设计配合比；生产成本；外加剂 中图分类号：ＴＵ５２８ 随着水运工程行业的迅速发展，小吨位的码头已经不能 满足大吨位货轮的靠泊要求，在这种情况下，深水码头、大 吨位级泊位的需求量日趋增加。建设单位在追逐效益最大化 用粉煤灰来替代水泥是经过实践验证的、可行的一种减 少水泥用量的方法。有以下三种掺加粉煤灰的方法： １．超量取代法，粉煤灰掺加的总量大，一部分代替等体 积的砂，一部分代替等质量的水泥； 思想指导下希望施工单位在保证质量、安全的前提下，合理 安排组织工期、精细化生产，在保证工程质量的基础上尽可 能缩短施工工期，以期工程早日投产，早日产生效益，由于 重力式沉箱码头施工速度较快、码头安全系数较高、水下工 作量少、靠泊吨位级别大，这些优势使建设单位在做建设规 划方案中优先考虑重力式沉箱结构。作为企业，目标是创造 利润，创造利润很重要一部分是靠合理降低建造过程中的成 ２．等量取代法，用粉煤灰代替一部分水泥，并相应调整 其它原材料； ３．外加法，就是在使用水泥量不变的情况下加入适量的 粉煤灰，并随之调整砂的用量。一般采用前两种方法降低建 造成本。 同样，减水剂是在不影响混凝土和易性的情况下，有减 本来实现。在组织施工时，有很多方面因素能够影响建造成 本，如：砼配合比、设计施工组织设计、设备安排、原材料、 机械等。由于沉箱体积大、砼需求方量大，施工单位要进行 大量的砼生产活动，因此对企业生产成本的控制，砼生产成 水增强功能的一种外加剂，可以在保持坍落度不变的情况下， 掺入减水剂减少水的用量，进而降低水灰比、提高强度。添 加外加剂后，在保持原坍落度的情况下，不但能满足砼强度 要求，又减少水泥用量。选择减水剂品牌也比较重要，要选 本控制至关重要。砼配合比设计是砼生产的依据，因此砼配 合比设计成为对生产成本影响的重要因素。 一、如何选择水泥 择质量有好、减水效果比高的减水剂，在其用量上需通过同 条件试验确定，以下是我工地实验室根据ＦＤＮ一１减水剂 确定配合比，要根据工程结构设计，合理选择原材料， 水泥的选择其中最关键的因素。普遍情况下，要选用比设计 要求的砼的标号高的水泥，但是标号也不能高出太多。如果 在实际应用中的减水效果绘制的曲线图 由曲线图可以看出，减水剂不是掺量越大效果就随之越 好，最合理的掺量应在１．４％一１．８％之间，使用过程中我们 不但要考虑满足减水要求，还要节省用量，一般采取情况采 砼标号过高，而使用的水泥标号较低就不能够达到设计强度 的要求，水泥用量会随之加大。如果砼的标号过低，而使用 的水泥标号过高，虽然达到了其强度要求，但水泥用量会过 大，造价成本增加很多，水泥使用量少，会影响砼的和易性， 从而影响砼的质量。因此要优先选用符合砼所以方面性能要 用下限用量。所以，要通过试验绘制掺加量与减水率曲线图， 找到最佳的减水剂掺加量。掺加适量的减水剂是一种减少水 泥用量合理可行的方法。 ３０ ｝， 求的水泥。 二、如何确定水灰比 水灰比就是用水量与水泥用量的比值，用水量是根据坍 落度要求确定的，在用水量确定的情况下，水灰比大水泥用 ２５； 一Ｊ ｌ 一 ・ 。 ・量就小，水灰比小就水泥用量就大。在确定水灰比时，应在 满足易性和强度要求的情况下，选用水泥用量尽可能少的水 ２０ １ 芽 ． Ｌ 一 ， 灰比。水与坍落度用量成正比，坍落度大、用水量就大。所 以高流动性的泵送砼，其对坍落度要求一般情况下不低于 １０ １ ２０ｒａｍ，用水量很大，水泥用量也会很大，工程建造成本 自然也会增加。因此应寻找一种合理的方法改变这种现象， 降低水泥用量，合理使用粉煤灰和外加剂就是一种很好的选 ５ ： ０—０８ ．１．２ １ ６ ２ ０ 减水剂掺加量（％） 图１ 减水剂掺加量与减水率关系曲线 收稿日期：２０１３—０６—１５ 作者简介：陈经纬（１９８４一），男，９２３０３助理工程师。 张超（１９８５一），男，中诚国际海洋工程勘察设计有限公司工程师。 第１０期 陈经纬等：混凝土配合比设计对生产成本的影响 ３２３ 以北方烟台某港在建工程为例来简单分析一下：其燃油 化工码头主体结构为沉箱，码头标准段沉箱高ｌ ６．８ｍ宽 １７．４５ｍ长１８．８２６ｍ，单个沉箱重２，５５８ｔ，共计４９个， 沉箱体积大、砼方量大，施工中采用汽车泵送砼。砼设计配 外加剂节约费用： ７８。４０Ｏ×０．４０６×１．８％×３，０００—７８，４００ Ｘ ０．３８５× １．５％×３，０００＝３６０，５６２元 水泥节约费用： ７８４００ Ｘ ０．０６５×３６０—７８．４００ Ｘ ０．０６５× 合比标号为Ｃ３０，每立方砼水泥用量为４０６ｋｇ，掺用ＭＦＮ—Ａ 型减水剂，其用量为水泥用量的１．８％，减水率约为１９％， 坍落度控制在１６０ｍｍ￣ｌ８０ｍｍ。 ８５＝１，４０１，４００元 合计：３６０，５６２元＋１，４０１，４００＝１７６．２万元 工地试验室对该配合比进行了调整实验，选用ＦＤＮ－１型 减水剂，掺量约为水泥用量的１．５％，减水率大约为２４％，水 泥用量为３８５ｋｇ。试件２８ｄ强度为３８．３ＭＰａ，和易性良好， 坍落度为１ ６５ｍｍ，符合施工要求。在此实验基础上用等量替 代法进行掺加粉煤灰，水泥用量为３ １ ５ｋｇ掺加粉煤灰７０ｋｇ， 通过以上实例，我们可以看出砼配合比设计对工程建造 成本的影响之大，作为企业，我们应在保证质量、安全的情 况下最大化的追求利润，所以，设计配合比时是要从各个方 面进行综合考虑，要尽量以最低的成本达到最佳的效果。 参考文献 ［１】ＧＢ ５００１０—２０１０，混凝土结构设计规范［ｓ】． 实验测得砼试件２８ｄ强度为３６．８ＭＰａ，和易性良好，坍落度 为１６０ｍｍ，均能满足施工要求。如果我们将工地试验室调整 的配合比在工程施工加以应用，我们可以看以下得到的数据。 沉箱下部四层砼设计标号为Ｃ３０，总方量约为 ［２］ＧＢ５０１１９—２００３，混凝土外加剂应用技术规范【ｓ】． 【３】混凝土外加剂生产配方优化设计、工程应用新工艺新技术 ７８，４００ｍ。。当时减水剂价格为３，０００元／ｔ，水泥价格为３６０ 与常见疑难问题解答及质量检验标准规范实用手册【Ｍ］． 中国混凝土协会，２００６，１１． 元／ｔ，粉煤灰价格为８５元／ｔ，计算结果如下： （上接第３２ １页） 表４大型离心混凝土模拟方桩子Ｌ结构测试结果 混凝土密实度基本无差别且具有一定的耐久性。 五、结论 关于离心试件的孔分布，离心外方内圆试件开口孔孔表 面积比离心外圆内圆试件圆桩的稍大一些，平均孔径方形截 面试件的小一些，但两桩型的孔隙率基本相同。 关于离心试件的强度，同批次、同混凝土材料的离心外 实体空心方桩的边部和角部的孔表面积、孔隙率、平均 孔径基本相同，无明显偏差。由试验数据可初步判断，不存 在所谓圆形桩与方桩混凝土材料均匀性不一，方桩边角混凝 土均匀性不一的问题。 （２）电阻率分析 方内圆试件与离心外圆内圆试件，保证原材料性能、养护周 期等均一致的前提下，构件本身的强度几乎无偏差。 关于实体空心方桩孔分布，实体空心方桩的边部和角部 的孔表面积、孔隙率、平均孔径基本相同，无明显偏差。不 存在所谓圆形桩与方桩混凝土材料均匀性不一，方桩边角混 凝土均匀性不一的问题。 关于实体空心方桩电阻率，混凝土中部和边部的电阻率 实体桩身混凝土电阻率测试与分析结果见表５。 表５混凝土电阻率测试与分析结果 测试面 测试部位 测点数／个 平均值中部 １ 电阻率值／ｋｎ‘ 最大值９８ 推定值基本相当，说明采用离心工艺生产的实体方桩中部和 推定值 ４１ 最小值４０ 标准差１８ 边部的混凝土密实度基本无差别且具有一定的耐久性。 参考文献 【１】陈彦，周建凡，贾燎．预应力离心方桩的抗弯性能和承载 力试验研究Ｕ］．武汉理工大学学报，２００７，（５）：９４—９７． ［２王广宁．建筑领域低碳经济实例解析Ⅱ】２Ｊ．工程质量，２０１０， （１）：１３８－１４０． ３９ ７１ 边部 中部 ２ ３９ ３９ ６８ ６７ ９２ ９１ ４０ ４６ １５ １５ ４４ ４１ 边部 中部 ３ ３９ ３９ ３９ ３９ ６７ ６８ ６７ ６８ ９１ ９２ ９６ ９２ ４２ ４２ ４１ ４１ １６ １５ １５ １５ ４１ ４３ ４３ ４３ 边部 中部 ４ ［３］姜泉泉．浅谈空心方桩在工程中的应用及优点Ｕ］＿中国房 地产业，２０１１，（３）：１４０． 边部 ３９ ６６ ９Ｏ ４２ １４ ４３ 由表５中的数据分析可知，实体混凝土空心方桩的混凝土 表明电阻率从（４０￣９６）ｋＱ・ｃｍ，取保证率为９５％，＾取 １．６４５，则各表面的混凝土电阻率推定值为（４１￣４４）ｋｎ・ｃｍ， 根据ＡＡＳＨＴＯ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ：ＴＰ ９５—１ １的判定标准，电阻 ［４１龚沛．预应力空心方桩在实际工程中的应用Ｕ］．山西建筑， ２０１０，（６）：６７—６８． ｆ５１唐明，王甲春，李连君．压汞测孔评价混凝土材料孔隙分 形特征的研究［１］．沈阳建筑工程学院学报，２００１，（１０）： ２７２－２７５． 率在（３７￣２５４）ｋＱ・ｃｍ范围内的混凝土有较强的抗氯离子 渗透性能，即密实度较好，且混凝土中部和边部的电阻率推定 值基本相当，说明采用离心工艺生产的实体方桩中部和边部的 『６１冯庆革，卢凌寰，杨绿峰．混凝土孔径分布与强度关系的 灰色系统研究卟广西大学学报，２００７，（９）：２５５—２５８．
