混凝土是建筑工程施工中的重要材料，水泥、骨料等原材料的类型以及用量均会影响混凝土的综合性能，且以大体积混凝土尤为严重建筑工程设计 。若配合比不合理，易导致混凝土温度异常，诱发开裂问题。因此，科学的混凝土配合比设计方案及检测方法是提高建筑施工质量的关键途径，研究配合比及检测方法具有重要意义。
1混凝土检测指标及检测方法
1.1检测方案
建筑工程采用的混凝土在强度等级、配合比、加工工艺等方面存在差异，根据建筑工程施工要求编制一套科学可行的检测方案，用于检测特定类型的混凝土建筑工程设计 。从待检测的混凝土中随机取样，按方案要求进行检测，及时记录检测数据，评价混凝土的性能，判断是否符合工程要求。
1.2抗压强度
混凝土表面抗压强度检测采用回弹法，温度控制在－4～40℃，采用回弹仪以77～83的率定值进行检测建筑工程设计 。根据规律，回弹数值与混凝土强度成正比，因此采用回弹法检测混凝土后，根据实测的回弹值判断抗压强度。
1.3碳化深度
向被测混凝土试件的边缘滴入酚酞，确定此部位的颜变化，测量深度并取平均值，根据观察结果和计算结果综合评价混凝土的碳化深度建筑工程设计 。
2建筑工程实例中的混凝土配合比设计
2.1工程概况
某建筑工程，地下2层，地上39层，主楼部分基础底板采用抗渗等级P8的C40混凝土，厚度为2.5m、3.0m，主楼基础面积达到2800m2，属于大体积混凝土施工项目建筑工程设计 。按照工程施工进度计划，主楼基础底板施工恰逢平均气温超过30℃的夏季，大体积混凝土的水化作用剧烈，加之气温的影响，易产生裂缝。为保证施工质量，精心挑选原材料，并根据质量要求设计混凝土的配合比，加强温度监测与控制。
2.2混凝土的原材料
2.2.1水泥
根据工程施工要求选择水泥，由具有资质的供应商提供，进场时进行质量检验，确保水泥的品种、强度、安定性各项性能指标均符合要求建筑工程设计 。进场后分类存放，挂牌标识，妥善保管。
大体积混凝土的水泥用量多，发生剧烈的水化作用并释放热量，迫使混凝土内部温度大幅升高且明显高于表面温度，容易引起裂缝建筑工程设计 。为避免大体积混凝土裂缝的出现，应合理选择水泥并控制用量。在本建筑工程中，采用粉煤灰硅酸盐水泥，但由于工程所在地区的该类水泥供应量有限，用适量的粉煤灰、矿渣粉取代部分水泥。在选取水泥时，考虑各项力学性能指标，进行综合评价，具体如表1所示。
2.2.2矿物掺合料
(1)粉煤灰建筑工程设计 。水泥与粉煤灰接触后，产生氢氧化钙，并二次水化为可填充至混凝土空隙中的硅酸钙凝胶，提高混凝土结构的强度和抗渗性，使合理掺入粉煤灰的混凝土结构具有良好的耐久性。
综合考虑混凝土质量要求和当地粉煤灰材料的供应情况，在本工程中选用的是细度22～28、SO2含量2.34%、密度2400kg/m3的Ⅱ级Ｆ类粉煤灰，其与水泥及混凝土中其它原材料的性质相容，不产生不良反应建筑工程设计 。
(2)矿渣粉建筑工程设计 。矿渣粉具有较强的活性，按比例掺入混凝土中，改善混凝土的流变性，提高28d活性指数，方便施工，且矿渣粉对混凝土性能的促进作用还体现在提高后期强度、延长使用寿命两方面。在本建筑工程中，采用流动比为98%，比表面积为491m2/kg，7d、28d活性指数分别为83%、120%的S95级粒化高炉矿渣粉。
2.2.3骨料
(1)细骨料建筑工程设计 。Ⅱ区中砂是建筑混凝土施工中的常用细骨料，要求细度模数为2.6～2.9、含泥量不高于2%，具体至本建筑工程，细骨料采用的是河砂，细度模数为2.6，含泥量为1.3%，级配如表2所示。
(2)粗骨料建筑工程设计 。本建筑工程混凝土中的粗骨料采用的是5～31mm连续级配石子，表观密度2740kg/m3，含泥量0.20%，针片状含量4.6%，压碎指标6.8%，不含泥块。
2.2.4外加剂
(1)减水剂建筑工程设计 。主楼基础底板施工期间的气温较高，为避免混凝土内部温度于短时间内快速升高，需延缓水化热的释放速度，而减水剂在此方面发挥出重要作用。根据混凝土初凝时间超过17h、终凝时间约为20h的要求，掺入的是HPWR-R缓凝型聚羧酸减水剂。
(2)其它外加剂建筑工程设计 。为避免大体积混凝土剧烈收缩，采用到SY-K抗裂防水剂。
2.3配合比设计思路
(1)以混凝土强度达到设计要求为前提，用适量粉煤灰取代部分水泥，降低水泥的用量后，减弱水化热作用，防止因混凝土内部温度异常升高而产生裂缝建筑工程设计 。粉煤灰与水泥不会发生不良反应，协调两者的用量，不影响混凝土的正常施工。
(2)粗骨料的粒径、含泥量等性能指标均要符合要求，并根据粗骨料的质量特性控制用量，用于限制大体积混凝土的收缩建筑工程设计 。适当降低砂率，加强对混凝土自收缩的限制。
2.4基准配合比设计
2.4.1配合比设计
严格遵循设计规程，先根据工程要求和原材料质量特性初步确定配合比，试拌后检验混凝土的性能，再加以调整，按照此方法确定混凝土的基准配合比，而后结合工程混凝土性能要求精细调整各类原材料的用量，从强度、和易性、水化热温升等方面进行综合评价，确定混凝土各项性能均达到设计要求时的配合比建筑工程设计 。在本次配合比设计中，以60d龄期作为评价强度是否达标的依据。外加剂具有改善混凝土性能的作用，按照胶凝材料用量的8%掺入膨胀剂。
(1)混凝土配制强度(fcu,0)：
标准差σ＝5.0建筑工程设计 ，则：
fcu,0＝fcu,k＋1.645σ＝48.2MPa(1)
式中：fcu,k为混凝土设计强度，MPa建筑工程设计 。
(2)水胶比(W/B)：
式中：αa、αb为回归系数，分别取0.53、0.20；fb为胶凝材料强度，取42.8MPa建筑工程设计 。则：W/B＝0.43
(3)用水量(mw)：参考水灰比，控制大体积混凝土的用水量，本工程取165kg/m3建筑工程设计 。
(4)原材料用量：水泥mc0＝260kg/m3、粉煤灰mf10＝80kg/m3、矿渣粉mf20＝80kg/m3、减水剂ma0＝9.5kg/m3、膨胀剂ma1＝34kg/m3建筑工程设计 。
(5)砂率：为满足施工便捷、质量达标的基本要求，大体积混凝土的砂率通常取35%～42%，本工程取40%建筑工程设计 。
(6)砂、石的用量：
混凝土单方密度：
砂石总量：mg0＋ms0＝mcp－mb0－mw0－ma0＝1767kg/m3建筑工程设计 。
混凝土的水胶比为0.43，砂率为42%建筑工程设计 。
2.4.2性能试验
(1)坍落度、扩展度及凝结时间是反映大体积混凝土性能的重要指标，对本建筑基础底板采用的C40混凝进行试验，确定各指标的具体值，结果如表3所示建筑工程设计 。
(2)强度的检验考虑的是7d、14d、28d、60d四种龄期，分别进行测定，各龄期的强度依次为24.1MPa、32.8MPa、40.1MPa、48.3MPa建筑工程设计 。
3温度监测
大体积混凝土温度监测采用热传感器，提前预埋到位，在不同的混凝土龄期分别进行温度监测，根据测温数据判断各部位的温度变化趋势以及混凝土内部与表面、表面与环境的温差，根据测温结果采取温度控制措施，防止混凝土出现温度裂缝建筑工程设计 。根据混凝土施工时间控制测温频率，总体上遵循前期密切监测、后期适当延长监测间隔时间的方法:浇捣结束后的前3d，每2h测温1次；第4～6d、第7～9d，两次测温的间隔时间分别为4h、8h。自混凝土浇捣结束后进行为期9d的温度监测，绘制在此阶段内的温度变化曲线，用于反映大体积混凝土的温度变化规律，可知大体积混凝土的最小温差、最大温差分别为12.6℃、24℃，各龄期的温差均在25℃以内，温度监测结果显示，本建筑基础底板大体积混凝土施工的温度控制效果良好，能够防止因温度异常而产生裂缝，大体积混凝土结构正常固结成型。
4混凝土施工质量控制措施
4.1做好配合比试验
水泥的性质对混凝土综合性能的影响较大，在配合比设计中，要合理选择水泥并控制用量建筑工程设计 。禁止采用高水化热水泥，否则混凝土施工过程中释放的热量较高，导致温度异常，引起开裂。在选择水泥时，要控制好细度、收缩率等指标。强度等级为42.5MPa的水泥搭配适量的粉煤灰，在保证混凝土性能的同时，降低水化热量，达到防开裂的效果。水泥研磨过细时，混凝土结构易产生裂缝，为保证混凝土的施工质量，按比例掺入矿粉或粉煤灰，借助此类材料提高混凝土的强度，降低裂缝的发生率。在确认水泥的性能指标均符合要求后，尽快投入使用，避免长期存放而出现受潮结块现象。对于骨料，应考虑粗骨料和细骨料两类，针对性地控制骨料的质量。以应用于混凝土实心板的粗骨料为例，最大粒径不大于板厚的1/2，降低含泥量，除了保证粗骨料的质量外，还要规范管理骨料的采集、运输、使用等工程活动，减小外部因素的影响，例如避免因大量的杂质混入其中而影响混凝土的性能。在精心挑选各类原材料后，进行试验，检验不同配合比时混凝土的性能，经过对析、调整后，确定合适的混凝土配合比。
4.2控制加荷速度
水泥抗压强度试验过程中，若加荷速度过快，试件在短时间内受到较强的荷载，其实际变形速度迟于加荷，实测抗压强度偏高，试验检测所得的抗压强度数据缺乏参考价值建筑工程设计 。因此，合理控制加荷速度，以均匀、连续的方式对试件施加荷载，加荷过程中加强观察，确定试件破坏时对应的荷载值。抗压强度试验方式应根据混凝土的强度等级做灵活的调整，例如：强度等级在C30以下的混凝土，采用200kN试验机，以6.75～11.25kN/S的加荷速度进行试验检测；强度等级达到C30～C60的混凝土，将加荷速度增加至11.25～18kN/S。
5结语
混凝土作为建筑工程中的重要施工材料，保证混凝土的性能并提升施工规范性具有必要性建筑工程设计 。工程技术人员应进行配合比设计，确定水泥、砂石、粉煤灰、外加剂各类原材料的类型及用量，进行试验与调整，确定合适的配合比，确保混凝土的强度、坍落度、抗裂性各项性能均符合工程要求，加强温度监测和控制，有效进行浇筑、振捣、养护，发挥出混凝土的性能优势，保证建筑工程的施工质量。（来源：《建材发展导向》2024.10）