摘  要：本文通过大量试验，对泵送混凝土灰水比与混凝土7d强度及28d强度之间的关系，以及混凝土7d 强度与28d强度之间的关系进行了回归分析，为混凝土搅拌站混凝土配合比设计优化及对产品质量的控制提供了参考。

关键词：泵送混凝土，灰水比，强度，回归分析

 

    通过对泵送混凝土灰水比的控制，在确保强度以及混凝土工作性能的前提下，尽可能优化混凝土配合比，减少胶凝材料用量，降低混凝土的生产成本，已经受到商品混凝土生产企业的广泛关注。

对于混凝土灰水比与强度之间的关系已经有人做过一些探讨，但针对不同水泥两者之间准确的关系尚未有人深入研究。Hummel­根据试验结果认为，龄期从3d到2个月之内，其强度和龄期的对数关系可近似看成直线关系，提出经验公式R_n/R₂₈=lnn/ln28，n≥3d。并根据上式利用混凝土的早期强度估算混凝土的28d强度。许多混凝土工作者在实际工作中也经常采用该方法来估算28d强度。但由于影响混凝土强度的因素很多，该公式只能作为参考，在很多情况下估算结果与实际强度相差很大。为此，作者进行了大量的试验，对混凝土的灰水比与其不同龄期强度之间的关系，尤其是混凝土7d强度及28d 强度之间的关系进行了探讨。旨在通过回归分析的方法，在两者之间建立更为准确的线性关系，为实际工作中商品混凝土的配合比设计优化及质量控制提供一些参考。

⑴ 水泥：使用连云港张海水泥厂的32.5级普通硅酸盐水泥、山东上联水泥有限公司生产的32.5级和42.5级普通硅酸盐水泥。水泥实测强度值分别为40.3Mpa、40.2MPa和52.3Mpa。

⑵ 砂：使用山东郯城产河砂，细度模数为2.8，Ⅱ区中砂，含泥量1.5%，泥块含量0.5%。

⑶ 石子：采用连云港富源采石厂产碎石，5～31.5㎜连续级配，压碎指标值7.3%，针片状含量8.6%，含泥量0.5%，泥块含量0.1%。

⑷ 外加剂：选用南京水利科学研究院瑞迪高新技术公司生产的HLC-NAF2高效泵送剂。

    混凝土配合比设计依据JGJ55～2000，试验选取的混凝土强度等级为C20～C50。首先在混凝土配合比设计时根据鲍罗米公式进行计算，再根据所设计的配合比进行试配并测出7d和20d 的抗压强度。对强度结果进行线性回归分析， 得出回归方程和相关系数r。实际生产中根据回归方程对混凝土生产进行配合比设计。

    分别使用张海P.O32.5、上联P.O32.5和上联P.O42.5水泥配制强度等级为C20～C50的混凝土#控制混凝土初始坍落度为180㎜±30㎜。每个灰水比点成型6组试块，试模尺寸为150㎜×150㎜×150㎜。假定混凝土容重为2400㎏/m³，试验所用的混凝土配合比如表1所示。

     ⑴ 混凝土灰水比与不同龄期强度之间的关系

     根据以上所选原材料及混凝土配合比，在标准条件下进行试验。采用最小二乘法建立回归公式，对每一种水泥分别建立混凝土强度关系式R_a=a×(C/W)+b。分别对7d 强度R₇ 与灰水比C/W之间的关系进行回归分析，求出系数a，b以及相关系数r。使用三种不同水泥配制的不同强度等级的混凝土的强度试验值R_7试与R_28试，根据回归分析计算而得到的强度回归值R_7回与R_28回见表2。

      由表2结果可见，应用最小二乘法建立的线性回归方程R_a=a×(C/W)+b强度及28d强度的回归值均接近试验值，其相关系数r值均大于显著线性相关所要求的0.85，模拟公式的相关性良好。因此根据以上方法建立的灰水比与混凝土强度之间的关系式较为准确可靠。

                                        表1 不同水泥及强度等级的混凝土配合比

                    

       ⑵ 混凝土7d强度与28d强度之间的关系

      使用不同水泥、不同强度等级的混凝土28d强度试验值R_28试，根据7d强度R7_试通过回归方法计算值R_28回，与根据Hummel的经验公式R_n/R₂₈=lnn/ln28（n≥3d）计算值R_28经，以及R_28回和R_28经分别与R_28试的相对误差见表3。由表中结果可见，根据回归分析得到的R_28回与R_28试的相对误差均比较小，最大不超过9.2%。而根据经验公式得到的R_28经与R_28试的相对误差相对较大，在17.1%～43.4 之间。根据表­结果绘制R₇-R₂₈强度曲线，见图1～图­3。由表­3及图1～ 图­3均可以看出，根据上述回归方法拟合的曲线，比根据经验公式得到的曲线要更接近于实际曲线。也就表明，在针对具体原材料及混凝土配合比时，由回归分析方法得到的公式比经验公式在根据7D强度估算28D强度时更为准确，也更有实际指导意义。

    本文通过大量不同灰水比的泵送混凝土试验，并对试验结果利用线性回归的方法进行分析，初步得出了灰水比与混凝土7d强度及28d强度之间的关系。 并用线性回归的方法得到了比用经验公式R_n/R₂₈=lnn/ln28（n≥3d），更为准确的方法来根据混凝土7d强度估算28d强度的公式。 为混凝土搅拌站在实际生产过程中进行混凝土配合比设计，以及控制商品混凝土的质量提供了一定的参考依据。