确定试验室配合比所用的砂石都是干燥的，配合比砂石用量计算

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目前测定含砂率的方法主要有以下几种：

1) 累计确认

2）计算并检验

3）根据经验确定

工程技术人员通过长期的试验和应用，逐渐积累了一定的经验，砂率的确定方法也是凭经验而定。砂分数的确定是基于经验或半定量的，并且公认的是，尺寸随着混凝土强度等级的增加而减小。

然而，无论您使用哪种方法来确定沙子百分比，您都将不得不面对相同的问题。第一个问题是确定砂率时采用哪个混凝土强度等级作为标准。虽然通过长期的实验，在确定砂率方面已经积累了一定的经验，但对于没有经验的初学者来说，确定砂率可能是一个难题。现在我们面临另一个问题：过去的砂率测定方法是否适合当今各种骨料和混凝土的大规模流态化。过去，人们在采用优质河砂设计塑性混凝土配合比时，砂的配比具有一定的适用性。目前，优质天然骨料的供应量逐渐减少，机制骨料越来越多地用于混凝土中。大部分是天然砂和人工砂的混合物，石砂含量远高于标准，有的超过35%，使得传统砂配比法不再适用。

那么，有没有一种既满足和易性、能适应骨料变化，又能让初学者学**的砂石测定新方法呢？

01 - 方法建议

根据许多工程经验和实验室试验的总结，现代普通预拌混凝土配合比设计中砾石用量随混凝土强度等级变化不大，并随着混凝土强度等级的提高而增加。此外，由于混凝土中石子体积的变化幅度不大，因此混凝土中石子体积在较窄的范围内变化，认为浆料体积与砂体积处于交互状态。 -离开。

现行预拌混凝土原材料中，石料堆积标准规定混凝土用石料表观密度为1300kg/m 3 以上，但一般混凝土配合比设计用石量不超过1200kg/m 3 。 m3。 m3。因此，在现代混凝土中，自然沉积状态下每立方米混凝土的石子体积小于1立方米。从以上总结可以得出，在现代普通预拌混凝土中，石料处于如图1所示的悬浮状态。

那么，在计算混凝土配合比的过程中，首先根据胶凝材料的用量和水灰比计算出浆料的用量，然后根据混凝土的强度等级和砂石的孔隙率计算砂石的用量。最后根据绝对体积法计算出沙子的体积。至此，混凝土预拌配合比就确定了。本文在总结大量试验的基础上，提出了混凝土配合比设计中砾石用量的选择表。参见表1。本表基于优质天然骨料，因此请根据不同类型骨料使用时的注意事项进行调整。

笔记：

1、相同强度等级混凝土中石料用量如何选择：石料孔隙率越小，石料用量越多。

2、对于机制骨料，可减少体积0.01m 3 ，对于天然砾石，如果粒径超过40mm，可减少体积0.01m 3 。

3.使用天然砂。天然砂含石量在10%以上，如果含石量在10%到20%之间，则从石子中减去等量的砂中含石子10%以上的部分。同时，增加与石子体积相同的沙子。如果超过20%，则从石子介质体积中减去含有超过10%石子的部分的一半，同时将石子减少的部分添加到沙子介质体积中。

清华大学连慧珍教授曾说过：“碎石松桩的孔隙率越小，砂石配比可以越小。”也就是说，在确定浆量后的混凝土配合比中，砾石的量与孔隙度成反比。即与本表注释中的第一条规定相同。

02 - 实验及结果分析

2.1 机制骨料混凝土配合比设计

2.1.1 原材料及设计程序

水泥：金BBMG P.O 42.5，粉煤灰：二级粉煤灰，矿粉：S95级，砂：机械砂，II区中砂，细度模数Mx=2.8，表观密度2650kg/m 3，石料：碎石，最接近孔隙度38.2%，表观密度2680 kg/m 3 ，减水剂：萘系减水剂，减水率15%。

本实验组主要采用机械骨料，混凝土设计强度为C20、C30、C40、C50，水灰比为0.48、0.45、0.38、0.32，胶凝材料用量分别为350 kg、370 kg。 423kg、473kg，具体混合剂量见表2。

确定浆料的体积后，根据混凝土的强度等级、孔隙率和碎石的种类选择碎石的体积，计算碎石的质量，最后根据绝对体积法计算出砂的体积和质量即可。

以C30为例，按表1选择石料体积。由于本实验采用的骨料为机械骨料，因此石料体积按表1减少了0.01m 3 。 C30为0.375立方米。最后，计算石头的质量。

C30石块质量：0.375m 3 2680kg/m 3=1005kg

按绝对体积法计算沙子的体积和质量。沙子的体积根据公式1计算。

按式1计算砂子体积为0.312m 3 ，砂子质量为：

0.312m 3 2650kg/m 3=827kg。

外加剂掺量为胶凝材料质量的2.0%，最终掺量根据和易性调整。

至此，混凝土预拌配合比已确定，具体配合比、和易性、强度见表2、图2、图3。其中，C20、C40、C50级混凝土石块体积分别为0.368m 3 、0.380m 3 、0.395m 3 。

2.2 天然骨料混凝土配合比设计

2.2.1 原材料及设计程序

水泥：新疆东屯河水泥P.O 42.5，P.C 32.5R，粉煤灰：二级粉煤灰，砂：天然河砂，II区中砂，Mx=2.9，表观密度2655kg/m 3。石材：天然波纹石，5mm至20mm：孔隙率36.6%。 20mm至40mm：孔隙率40%，粒径20mm至40mm和5mm至20mm石子按6:4混合，孔隙率：39%，表观密度2700kg/m 3减水剂：聚羧酸减水剂，减水率21%。

本实验组主要采用天然骨料，混凝土设计强度为C25、C35、C45、C55，水灰比为0.48、0.41、0.35、0.30，胶凝材料用量为350 kg、398 kg、448分别为498 kg、498 kg，具体混合剂量见表3。

确定浆料体积后，根据混凝土强度等级、碎石孔隙率、类型选择碎石体积，计算碎石质量，最后根据绝对体积法计算砂体积和质量计算（以C35为例）。

按表1选择石料体积。本实验采用的骨料为天然砾石，粒径超过40 mm，因此石子体积比表1减少了0.01 m 3 。 C35中选取的石块体积为0.378m 3。最后计算石块的质量。

0.378m 3 2700kg/m 3=1020kg

使用绝对体积法计算沙子的体积和质量。利用式1计算出砂子的体积为0.315m 3 ，砂子的质量为0.315m 3 2655kg/m 3=837kg。外加剂含量为0.85%。最后，根据施工性调整用量。

至此，混凝土预拌比已确定，具体配合比、和易性、强度见表3、图4、图5。其中，C25和C45级混凝土石料的最终体积分别为0.370m 3 和0.385m 3 。由于C55级混凝土所用石子的粒度在5mm20mm之间，因此无需进行体积调整，体积为0.400m 3 。

2.3 生产验证

2.3.1 原材料及测试程序

该工法的原材料和结构构件均已通过大量实验的实际工程验证。

原材料：水泥：P.O 42.5，P.C 32.5R，粉煤灰：二级粉煤灰，砂：天然河砂，Mx=3.4，I区粗砂，含泥量3.1%，含石量28%，表观密度2655kg/m3 3.石材：天然波纹石，5mm至20mm：孔隙率36.6%。 20mm至40mm：孔隙率为40%，针片含量为5%，40mm以上的宝石为5%。减水剂：减水率21%。调整石材尺寸。

由于本次试验使用的天然砂含石量超过10%，因此需要根据表1确定的砂石用量调整砂石用量。由于砂中所含石子的粒度为5毫米至10毫米，因此只需调整粒度为5毫米至20毫米的石子，并按表1的规定，石子体积的一半含有含沙量超过10%的，扣掉的部分。以C30为例，首先确定水灰比为0.48，水泥材料投入量为350公斤。具体外加剂投入量见表6。确定泥浆用量后，按表1选择碎石用量。以下是具体步骤：

1) 预先确定砂石用量。

根据表1，石料体积为0.370 m 3 ，质量选取1000 g，其中400 g为粒度为5 mm20 mm的石料，600 g为粒度为20 mm的石料。 mm40mm，浆料体积0.301m3。

按式1计算砂子体积为0.319m 3 ，砂子质量为：

0.319m 3 2655kg/m 3=848kg。

2）调整石子数量。

将粒径5毫米至20毫米的石子中含有10%或以上石子的沙子除去一半。沙子中含有28%的石子，所以超过10%的部分就变成了18%，所以把石子减去18%的一半，同时将减少的石子量加入到中等量的沙子中。

最终卵石用量为：

400-[(8489%)/2655]2700=314公斤

最终用砂量为：

848+[(400-314)/2700]2655=932公斤

最终沙子和砾石的用量为：

沙子：932kg 粒径5mm至20mm

石料：粒度20mm40mm的石料314kg、600kg 表4、图5为调整前后骨料的变化情况。

表5中，粒径为5毫米20毫米的砂石调整是按照等体积调整的原则进行的，粒径为20毫米40毫米的砂石没有变化。其余标号混凝土的砂石配制程序与C25标号混凝土相同，此处无需详细讨论。最终混凝土配合比见表6。

2.4 结果分析

本次测试的主要目的是通过三组测试结果的分析来验证新方法的适用性。首先，我们从各种骨料入手，在不同骨料条件下进行测试分析。

第一组试验所用骨料均为机械骨料，并根据表1选择碎石用量进行了适当调整。这是因为它对性有负面影响。因此，在选择砾石体积时，需要比天然骨料减少0.01m 3 ，而增加相同体积的砂体积在和易性方面是有利的。第二组试验所用骨料为石料粒径40毫米以上的天然骨料，调整石料用量的主要原因是影响新混凝土拌合料的和易性。第三组试验主要针对细度系数较大或含石量较高的粗砂。调整方法是减少石子的体积，增加砂浆的体积。调整过程中，胶凝材料的体积保持与传统砂体积调整方法相同。

采用该施工方法设计混凝土配合比时，确定砂石用量后，根据新配合比的建筑砂浆对石料的碾压程度进行调整。若无明显露石现象，可根据减水剂调整和易性。如果石子明显裸露，则调整石子的数量。该方法根据综合情况提出了不同的调整方法，试验结果和生产验证结果证明这是一种易于理解、易于操作的方法。

03 - 结论

(1)本文提出的砂石用量的确定方法对于各种原材料的应用和调整具有实用性。

(2)该方法简单易用，为工作者提供了新的思路，有望应用于工程领域。

(3)该方法解决了以往工作人员在选择砂率时造成的误解，也解决了确定砂率时定量不准确的问题。