重生之超级砼帝国-第105部分
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第二百二十三章 详细解说（）
秦海娟想了想道：“在说到混凝土的配制强度如何确定时，就不得不说一说混凝土强度的保证率。嗯，通常情况下，要确保一个配合比生产出来的混凝土强度百分之百达到，这是很不容易的。因为影响混凝土最终强度的因素太多了，所以我们只能选择一个比较合理的强度保证率！”
李良枫问道：“嗯，那这个强度保证率取值是多少？”
秦海娟笑道：“这就要涉及到数学中的一个统计学了，正态分布你应该知道的。小概率事件通常指发生的概率小于5％的事件，认为在一次试验中该事件是几乎不可能发生的。这种认识便是进行推断的出发点。关于这一点我们要有以下两个方面的认识。一是这里的几乎不可能发生是针对一次试验来说的，因为试验次数多了，该事件当然是很可能发生的；二是当我们运用小概率事件几乎不可能发生的原理进行推断时，我们也有5％的犯错误的可能。混凝土的强度也是如此，我们选取的强度保证率为95％，也就是说我们允许有5％的强度不能达到标准值。”
李良枫好奇道：“允许达不到标准值啊？我还以为所有的混凝土强度都必须要达到标准值，混凝土才算是合格的呢！这是为什么呢？”
秦海娟笑道：“根据我们的大量试验表明，混凝土强度实测值，也会呈现一种正态分布的状态。标准正态曲线是一种特殊的正态分布曲线，曲线呈钟形，两边对称。对称轴为平均强度，曲线最高峰就出现在这里，表明混凝土强度接近其平均强度出现得最多，而随着远离对称轴，强度测定值出现的概率就越来越小，最后趋近于零。这就是说，强度测定值接近于平均强度，那么标准差就越小，说明混凝土质量控制稳定性更好。”
秦海娟停顿了一下，继续道：“所以，根据计算的结果，这个公式中的1。645就是这么来的，这样的强度保证率为95％。假如说强度保证率要达到99。9％以上，那么这个系数就会更大，大约是3的样子。百分之百的保证率几乎是不可能存在的。你算一算，如果把1。645换为3，C15混凝土的配制强度是多少！”
李良枫连忙在纸上刷刷地计算起来。的确，将这个系数换为3之后，那么用3乘以标准差4。0，结果为12，再加上标准值15，也就是说配制强度为27兆帕的时候，混凝土强度保证率可以达到99。9％。
再用1。645计算，配制强度为21。6兆帕，这样的强度保证率为95％。
李良枫飞快地计算完毕，然后抬起头回答道：“秦主任，如果系数为3，配制强度就达到了27兆帕，而系数为1。645时，配制强度为21。6兆帕。两者相差了5。4兆帕，比一个强度等级还要多。这是不是意味着强度保证率取得太高，混凝土配合比的经济性就越差？”
秦海娟点头笑道：“不错啊，小李，你能够举一反三，这非常好。我们做技术工作的人，就是要多思考，想一想为什么，要知其然更要知其所以然。好了，言归正传，配制强度计算出来以后，就要进行下一步的计算了。第二步我们要根据保罗米公式计算水灰比。你看一看应该怎么计算。”
李良枫看了看，其实水灰比的计算，就是要用到几个值，一是第一步计算的配制强度，第二个是水泥的实测强度，三是选择回归系数。另外，为了保证混凝土的耐久性，水灰比还不得大于表中规定的最大水灰比值，如计算所得的水灰比大于规定的最大水灰比值时，应取规定的最大水灰比值。
不过，水泥实测强度现在还没有，回归系数的选择也不知道该如何选择，李良枫便有些纳闷地看了看秦海娟，小声道：“秦主任，这个水泥实测强度，咱们现在还没有呢！刚刚做了胶砂强度不到两天，另外这个回归系数，我还不明白，它到底怎么选择！”
秦海娟点点头道：“嗯，你现在刚刚接触配合比设计，不清楚是可以理解的。水泥实测强度，如果没有的话，可以选择用标号乘以一个系数，一般选1。15，比如说咱们这个42。5硅酸盐水泥，就用42。5乘以1。15的富余系数就得出水泥的强度。”
顿了顿，秦海娟又道：“回归系数的选择，主要跟混凝土使用的粗骨料品种相关。比如说使用石灰岩破碎的碎石，和河里捞出来的卵石，它们的回归系数就是不一样的。这是因为，碎石由于表面不光滑，还有很多棱角，所以它的粘结力和握裹力较强，而卵石呢，由于表面光滑，形状又接近圆形，所以粘结力较差。这样的话，在同等水灰比的情况下，卵石配制的混凝土强度就要低一些，这个回归系数，也是编制混凝土配合比设计规程的专家组，通过几千组试验的数据计算出来的，供我们设计配合比的时候选择。”
李良枫恍然大悟道：“哦，原来是这样！没想到混凝土配合比设计，还有这么多的原理，以前我还真是小看它了。我以为混凝土不就是水泥河砂石子加上水按照一定的比例搅拌就行了么？有经验的施工员都可以估计出来大概用多少水泥，不过现在看来，他们用经验值还是不太可靠啊！”
李若禹在旁边听了许久，这时候他哈哈笑道：“没错，小李啊！你要学的东西还多着呢！混凝土可是一门很深的学问，如果要研究透了，那非得下几十年苦功不可。而且随着科学技术的发展，混凝土这种古老的建筑材料，也会随着时代的进步而继续得到新的发展，我们不能够局限于现在所看到的混凝土，要把眼光放长远一点。当然，你现在最重要的就是打好基础，通过理论和实践相结合，真正掌握混凝土的应用技术。“
李良枫激动地道：“嗯，李总，我一定会努力学习的。”（未完待续。）
第二百二十四章 精确计算（）
李若禹笑道：“好，我相信你。小秦呐，你继续讲，小李呢你就接着计算。不过刚才的水灰比计算，你们要考虑到，现在我们可是加入了粉煤灰的，所以还需要把粉煤灰应用的标准拿出来，目前采用的是粉煤灰超量系数取代法，你们按标准来吧！”
其实，超量系数取代法因为有不合理的地方，所以后来都取消了，而是采用一种新的方法，将粉煤灰或是其他掺合料用一个影响系数计算入水泥的实测强度里面。
李良枫连忙再翻开那本1991年版的《粉煤灰混凝土应用技术规程》，按照上面的规定选择了超量系数。
在规程里讲得很明白，为达到掺粉煤灰后混凝土与基准混凝土等强度的目的，粉煤灰采用超量取代，其掺入量等于取代水泥的质量乘以粉煤灰超量取代系数。粉煤灰的品质越好，取代系数越小，通常Ⅰ级灰的超量取代系数为1。0～1。4，Ⅱ级灰为1。2～1。7，Ⅲ级灰为1。5～2。0。
李良枫选择的超量系数为1。2，一般人应该都会取中间值，这是保守的做法。
李若禹问道：“小李啊，你知道这个超量系数怎么来的吗？”
李良枫认真道：“这个应该也是通过大量试验得出的结论吧！我们选用的粉煤灰，是优质的一级粉煤灰，取1。2的超量系数，应该是可以的吧！”
李若禹笑道：“嗯，做为一个新人来说，保守一点是没错的。不过呢，我们要考虑到另外一点，那就是咱们现在设计的是C15混凝土，一般来说它的胶凝材料用量，如果不加粉煤灰的情况下，就是指水泥用量会相对较少，一般是低于280公斤的，这样的话，胶凝材料偏少，会导致混凝土工作性能不佳，特别是对于泵送混凝土来说，是不太符合要求的。因此，我们在设计配合比的时候，就要考虑适当增加胶凝材料的用量，那么我们就希望粉煤灰尽可能的多一点，因为粉煤灰的价格低，所以在取超量系数的时候，就可以适当取大一点，比如说我取上限1。4，这样的话粉煤灰用量就会多一些，总体的胶凝材料会多一点，这样才能使得低强度的混凝土工作性能更理想一点。明白吗？”
李良枫点了点头道：“嗯，我知道了。原来设计配合比还真不是一件小事。”
秦海娟笑道：“没错！如果是条件允许的情况下，我们还可以使用32。5普通水泥，或者说二级粉煤灰来配制生产低强度的混凝土，这样总的胶凝材料会多一些，混凝土的浆体量就更丰富一点，工作性能才能满足泵送的要求。混凝土掺粉煤灰另一个方面也是为了提高混凝土的耐久性，但粉煤灰的掺入会降低水泥的量从而影响混凝土强度，为达到掺粉煤灰后混凝土与基准混凝土等强度的目的，粉煤灰采用超量取代，其掺入量等于取代水泥的质量乘以粉煤灰超量系数。粉煤灰的品质越好，取代量系数越小，，等级低的粉煤灰品质比等级高的粉煤灰要低，所以超量系数大。嗯，你就按照刚才李总说的，取1。4超量系数吧，注意到了C30以上强度等级时，这个超量系数可以降低一些。”
李良枫点了点头，继续开始计算。
水灰比计算出来为0。71，李良枫虽然不明白这个结果是不是理想，但现在还看不出来，只有继续计算才知道。
按照混凝土配合比设计规程，接下来就是确定混凝土的基准用水量了，当然这个用水量一是通过试验确定，二是从规程当中的表格中选取。试验确定当然不现实，现在都没有经验数据，只有从表格中选取。
秦海娟又在旁边指导起来：“小李啊，这个用水量选取要注意一下。首先是确定不掺外加剂的单方混凝土用水量。这个就要根据咱们现在确定的混凝土坍落度、骨料的种类和骨料最大粒径来从表格中选取。”
李良枫点了点头道：“嗯，秦主任，我明白了。现在我们的混凝土坍落度要求是120毫米，粗骨料是碎石，最大粒径为25毫米。根据表中的数据，最大就只有90毫米坍落度的值选择，再大的话就要在这个基础上增加，每增加20毫米坍落度，增加5公斤水，我想应该可以增加10公斤水。90毫米坍落度混凝土基准用水量，对应到25毫米最大粒径的碎石，取值为210公斤，那么配合比设计的基准用水量就是220公斤，不知道我计算得对不对？”
秦海娟微笑道：“完全正确！好了，你还需要考虑掺入外加剂，这时候的用水量需要根据减水率来计算。”
李良枫继续道：“嗯，现在我们的外加剂，根据厂家提供的数据，减水率是15％，那么最后的用水量就是用220乘以0。85，结果是187公斤，对吗？”
秦海娟点了点头道：“现在有两种不同的意见。一种就是你现在的计算方法，而另外一种呢，还考虑到外加剂中的含水，现在我们使用的是液体减水剂，里面所含的水大约是百分之八十，这个外加剂厂家提供了数据。所以要精确一点的话，还需要用外加剂用量乘以外加剂的含水量，比如说我们用5公斤外加剂，这里面就有4公斤水，它对真实水灰比还是有比较大的影响。因此，我们还是用精确一点的方法来计算吧，这样结果会更准确一点。”
说完，秦海娟又看向李若禹和谢自力，意思是征求他们的意见。
谢自力还没有说话，李若禹笑道：“秦主任说得不错啊！我们做技术工作，还是要精益求精，别小看外加剂里面含的水，你想用5公斤外加剂，里面就有4公斤水，这样的话，对水灰比影响还是较大的。就以C15为例，如果不扣除外加剂里面的含水，那么实际用水量就是191公斤了，根据前面计算的结果，187公斤用水量，水灰比0。71，水泥用量为255公斤。但是不扣外加剂里面的水，实际水灰比就是用191除以255，结果为0。75，比计算出来的水灰比整整增加了0。04，这样对混凝土强度结果影响还是比较大了，差不多有2个兆帕。”（未完待续。）
第二百二十五章 收获不小（）
秦海娟道：“李良枫啊，多学着点吧！咱们李总可是混凝土行业专家，俗话说强将手下无弱兵，我们可不能给老大丢了面子是不是？好了，接下来，咱们还是抓紧时间继续吧。确定了用水量之后，就是需要计算水泥用量和粉煤灰用量了，你接着算。“
李良枫点点头，开始在纸上继续计算起来。
先是用187公斤的用水量除以0。71的水灰比，就得出了255公斤的水泥用量，这是不掺加粉煤灰时的水泥用量，而在加入粉煤灰之后，就得根据规程选择合适的粉煤灰掺量了。当然，对于C15这样的混凝土来说，一般是做为非结构部位的无筋混凝土，所以对粉煤灰掺量和胶材总量等没有作要求，因此粉煤灰掺量可取值的范围就很大了，最大可以达到百分之五十。
李良枫也不知道该取多少为好，毕竟他没有经验。于是李良枫望向秦海娟，小声道：“秦主任，这个粉煤灰的掺量，我不知道该取多少为好，您给个指导意见吧！”
秦海娟笑道：“刚才李总不是说过了吗？咱们这个C15混凝土是一种低强度的混凝土，要满足泵送的要求，就要让胶凝材料用量尽可能达到280公斤甚至是300公斤以上，你自己想一想应该取多少。”
李良枫一看，是呀，现在水泥用量是255公斤，要让胶材用量达到300公斤，就要多出45公斤来，而超量系数选择了最大的1。4，所以被取代的水泥量要超过100公斤，最终的胶凝材料用量才能达到300公斤呢。
于是李良枫便开始在纸上计算起来，取百分之四十的话，刚好差不多呢。
李良枫若有所悟地道：“秦主任，我选百分之四十的粉煤灰掺量，应该是可以的吧？”
秦海娟笑道：“没问题。但是到了C20以上等级，就要注意规范的要求，粉煤灰的掺量也不是越高越好。好了，你计算吧！”
李良枫在纸上刷刷地计算起来，百分之四十的粉煤灰掺量，取代掉的水泥用量就是102公斤，按照1。4的超量系数，相者相乘，就计算出粉煤灰用量，143公斤。水泥用量为255公斤减去102公斤，结果为153
