刚果（布）吉利水厂混凝土配合比设计优化的探讨

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发布时间：2021-09-12

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刚果(布)吉利水厂混凝土配合比设计优化的探讨
李斌，怀洪臣
(中国机械设备工程股份有限公司，jE京100055)
摘要：该文从刚果共和国吉利饮用水处理二期新建项目为例，对该工程的混凝土配合比进行研究，为达到混凝土强度要求
和克服薄壁混凝土池体结构因水化热产生裂缝，采用控制混凝土用量、掺加粉煤灰和高效缓凝减水剂，运用密实骨架堆积理
论对混凝土配合比进行优化，有效地减少混凝土温度裂缝的产生。
关键词：吉利水厂；混凝土配合比；优化
中图分类号：TU991．35 文献标识码：B 文章编号：1009—7716(2012)07—0222—03
1 工程概况
刚果共和国吉利饮用水处理二期新建项目位
于刚果共和国首都布拉柴维尔市北部，距市中心
区约25 km，建设规模12．6万t／d。主要构筑物有
净水厂区的反应沉淀池、V型滤池、清水池，以及
取水厂区的沉砂池等。整个饮用水处理二期新建
项目的混凝土用量约为：24 000 Ill 。
总承包单位是中国机械设备工程股份有限公
司，业主是刚果(布)重大工程委员会，工程咨询由
德国IGIP咨询公司承担。在项目初期，建设单位和
总承包商在混凝土强度试验标准上出现分歧。项
目监理方德国IGIP咨询公司坚持混凝土抗拉、抗
压强度试验按照美国标准采用直径15 C／II的圆柱
体试块。
对于标准圆柱体试件抗压强度F’CC，15和标
准立方体试件抗压强度Fee，15之间的关系，目前
有两种说法：(1)F’cc，15=(0．79～0．81)Fee，15；(2)
提出圆柱体强度换算成立方体试件强度的参用公
式：Fee=I．25F’CC。
式中： c— — 换算成边长等于圆柱体直径的立方
体强度，MPa；
F’cc——高径比为2的圆柱体强度，MPa。
国际上公认的混凝土立方体抗压强度与圆柱
体抗压强度的换算关系为0．8左右，中国标准的
C30换算成欧美的圆柱体抗压强度应为37．5MPa；
中国标准的C35换算成欧美的圆柱体抗压强度应
为43．75 MPa；经过协商最终德国ICIP咨询公司
同意设计中的C30混凝土强度按照C35混凝土施
工。
由于对外技术合同和刚果共和国当地资源限
收稿日期：2012—04—24
作者简介：李斌(1974一)，男，江西人，硕士研究生，工程师
从事对外国际工程承包(项目管理)工作。
制，混凝土使用的砂、石材料粒径偏细，含泥量高，
就导致现场混凝土试验配合比中的水泥用量较
多，如果再大量增加水泥用量以提高混凝土的强
度等级，势必增大混凝土的水化热，增大养护的复
杂性，更主要的是也增加了薄壁混凝土水池产生
裂缝的可能性。
为保证工程质量，减轻温度裂缝，妥善选用混
凝土配合比，降低混凝土水泥用量，是控制混凝土
裂缝的有效方法。
2 决定混凝土配合比的因素
混凝土主要由水泥、矿物掺合料、砂、石、外加
剂、水、组成。混凝土配合比也就是这几种原材的
组成比例。设计一个混凝土的配合比主要看它的
强度及工作性质要求。混凝土配合比设计中的三
个基本参数是：(1)水灰比，即水和水泥之间的比
例。水灰比的确定主要取决于混凝土的强度和耐
久性；(2)砂率，即砂和石子间的比例。在水灰比和
水泥用量不变的前提下，砂率应取塌落度最大，而
粘聚性和保水性又好的砂率即合理砂率。在工作
性能满足的情况下，砂率尽可能取小值以达到节
约水泥的目的；(3)单位用水量，即骨料与水泥浆
之间的比例。单位用水量在水灰比和水泥用量不
变的情况下，实际反映的是水泥浆量与骨料用量
之间的比例关系。水泥浆量要满足包裹粗、细骨料
表面并保持足够流动性的要求，但用水量过大，会
降低混凝土的耐久性。
这三个基本参数一旦确定，混凝土的配合比
也就确定了。
3 混凝土配合比优化
3．1 设计原则
(1)满足结构设计强度和监理方对强度的要求，
考虑混凝土工作性能基础上，降低水胶比，使用高