混凝土施工性能优化与成本控制

陈澍敏 1 陈 萍 2

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　　摘 要：混凝土是建筑工程项目的重要材料，随着我国基础建设的加快，混凝土的需求量越来越大，对于混凝土的施工性能也有了更高的要求。混凝土是以水、水泥及骨料等原材料根据一定比例加工拌合而成。其性能和原料的配比存在密切关系，需要结合工程项目的施工要求进行科学设计，提升性能、控制成本。本文就以此为重点展开探讨，并提出促进混凝土施工性能及成本控制的几点建议，希望能为相关人士提供些许参考。 
　　关键词：混凝土;施工性能;优化;成本;控制 
　　混凝土性能优化是提升混凝土建筑施工质量的重要因素，不仅会直接影响建筑的内在质量以及外在外观形态，还会对施工成本造成影响。因此，无论从施工质量还是从经济性的角度，都应当加强混凝土施工性能的优化设计，并加强成本的工作。 
　　1 混凝土施工性能优化应遵循的原则 
　　1.1 工作性 
　　所谓工作性就是混凝土工作性能，具体可包括粘聚性、坍塌度、密实性和保水性等。随着使用时间的延长，即使表面损坏，混凝土的性能也不会大幅降低。这些性能和原料的配比以及拌合时的振捣存在密切关系。以其中的密实性为例，混凝土的密实性需要考虑骨料的级配，密实性好的混凝土其孔隙率小。混凝土的工作性会直接影响竣工后的建筑质量和外观。在施工过程中，混凝土如果工作性能差，那么就会产生如离析、易坍损以及泌水等情况，增加了施工的难度，也增加了成本。因此工作性是混凝土性能优化工作中优先所考虑的内容。 
　　1.2 经济性 
　　如果一味追求性能的优化，不考虑造价成本的控制，那么就会造成大量资金不必要的浪费，影响项目的收益。因此混凝土性能的设计时，需要在满足施工性能要求的基础上，考虑成本方面的因素。不必盲目追求价格高的材料，还可适当减少水泥的用量，换为价格相对便宜，但不会影响性能的材料，比如用粉煤灰、高岭土以及矿渣等来替代一部分的水泥，这样既不会使性能降低，还能够有效减少成本。 
　　1.3 安全性 
　　混凝土不仅要考虑工作性能、经济成本，还要重视安全性。安全性主要是和混凝土强度有关。而强度则和选择的原材料、拌合制作的过程、运输、施工中的使用和灌注、后期的养护等多个方面存在密切关系。可见多个方面能够影响混凝土的强度，这其中的每个环节存在误差，都会使强度降低。因此，为了能满足竣工验收的强度要求，在设计时混凝土的强度应当预留一定的富余值。防止受各方因素影响导致混凝土强度没有达到验收的要求标准。除此之外，在原材料的选择、混凝土制作拌合以及后期的施工方面，都应当做好管控，防止人为失误造成强度降低。 
　　2 混凝土施工性能优化措施 
　　2.1 结合施工要求设定相关参数 
　　在设计混凝土配置方案时，要考虑施工阶段的坍塌度，浇筑时可达到的性能是否满足要求，以及竣工投入使用后能够达到的强度和稳定性。这都需要在设计阶段做好相关参数的设计。此外所设计的性能，要比工程所需的性能高一些，这是考虑施工过程中可能性能损失。结合通常情况下的工程混凝土性能要求，和经济成本因素。通常设计出的强度要和工程需要的强度要求至少高出5 MPa。强度富余控制的范围为8 MPa～12 MPa之间。 
　　2.2 合理设计用水量及水灰比 
　　水也是混凝土中的重要原料，具有清洁性、价格低廉等优势，但是不能过多，需要合理控制。要结合集料粒形、外加剂以及级配等相关内容来确定水量及水灰比。水灰比和水泥浆体中的空隙率存在关系，空隙率又和水泥强度有关，所以水量和水灰比的设计是优化混凝土强度的关键。设计时，需要结合经验，查阅资料，并利用鲍罗米公式进行计算，以加强度要求和实际方案中的强度来進行水灰比的，确保用水量能够满足工程对于混凝土强度以及耐久性。 
　　2.3 混凝土砂率及粗细集料的设计 
　　各类粗细集料、砂土是混凝土中的重要原料，砂率的确定以及粗细度、超粒径颗粒的含量这些都需要经过科学设计。为保证混凝土的密实度，需要在设计时安排尽可能多的大体积集料，降低水泥浆的含量。但集料中的粗骨料含量、最大粒径的设计要结合砂细度模数来确定。总之，砂率的设计和密实度密切相关，在设计时要结合工程的实际情况，包括工程对混凝土的性能要求、所采用的施工工艺以及建筑结构等，尽量选择粒径比较大的级配碎石与级配的中粗砂，这样能够保证密实度，创建除最佳的集料组合形式。此外，如果在配置混凝土时，如果为了提高密实度，加入了过多大体积集料，使黏聚性不太理想，那可通过提升砂率，或将一部分粗砂换为相对细些的细砂，并多加入一些水泥浆来调整。 
　　2.4 外加剂及掺和料的设计 
　　包括选择外加剂与掺合料的类型及用量，至少选择3种外加剂来提升混凝土性能。外加剂可以在施工现场种调整，使用方便。根据工程项目对混凝土的性能要求，选择指标优越、能够满足性能需求的几种外加剂，再对备选外加剂从经济性的角度进行必选，最终确定现场使用的外加剂。另外选择几个其他的外加剂以备应急。 

　　掺合料的使用是为了提高混凝土的和易性，通常是粉煤灰或者是矿渣。如果水泥量较多，想通过掺和量减少水泥量，可加入10%～30%的粉煤灰，或者是20%～60%的矿渣。具体的掺和量应当经过实地的检验确定具体的用量。 
　　2.5 拌合过程中的性能提升 
　　在水泥（掺合料）、砂、集料、水等原材料全部搅拌半分钟到一分钟后，将减水剂放入，之后再拌合一分钟到一分半钟，这种方法能够减少坍落度，并提升减水剂以及水泥的适应性，增强混凝土的施工性能。此外，还应考虑季节、温度的影响。因为不同季节的温度下，水泥材料的水化速度，减水剂应用时的减水率也都是不同的，因此应当在试拌阶段做好调整。 
　　3 混凝土的成本控制 
　　3.1 加强成本分析 
　　在设计混凝土施工性能优化方案时，需要设计几组不同的方案进行比选。需要确保不用方案得到的混凝土性能满足施工要求，之后在对于不同方案的成本进行分析与评估。包括各方面的原材料、砂石、水泥、外加剂等材料的用量等，根据这些数据预估所需成本，选择性价比最高的方案来开展混凝土施工性能的优化。 
　　3.2 加强材料费用的控制 
　　各项材料的费用支出是混凝土成本的重要组成部分，因此为有效控制成本，需要对各材料做好成本控制。首先是对这些材料的采购工作，采购的单价不能高于市场均价。混凝土的水泥、砂石以及骨料等都是混凝土中的重要原材料，选择采购合作供应方时，要求对方先报个价，然后对各供应方的报价进行比对。但绝不能为了压低价格，而以次充好，价格控制的同时，还应强化质量的抽检。选择供应商时，尽量选择能够开具增值税专用发票的单位，可以抵扣税款，实现成本节约。在材料的使用时，不建议直接把所有用料都拉到现场，而是先入库保存，每进展到一个工序，才可领取这个工序的所需用料，防止提前领料造成材料的浪费。 
　　4 结束语 
　　综上，混凝土施工性能的优化需要考虑其强度、密实度等工作性能，同时还要考虑经济性。在设计方案时，要从各原材料、外加剂的种类及剂量入手，设计能够有效满足施工性能的混凝土方案，并注意控制其中的成本支出，避免不必要的浪费，增加更多的效益。 
　　参考文献： 
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