呼和浩特一综合利用粉煤灰生产新型墙体材料生产项目获批
年产环保砖1000万块、轻质隔墙砖500万块、PC砖5万立方米、加气混凝土块1万立方米、砼5000立方米、排气排风排水检查井6000米。项目总投资5800万元，其中环保投资922万元，占总投资比例为15.9%。
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[摘要]本文介绍了小型空心砌块及路面砖的混凝土配合比设计计算步骤，提出了干燥性混凝土的配合比设计方法和参数。
[关键词]空心砌块；路面砖；配合比设计
一、前言
混凝土小型空心砌块及路面砖一般是采用全自动或半自动砌块成型机进行生产的。成型机成型后立即脱模，所以必须采用干硬性混凝土。那么，采用什么样的干硬性混凝土配合比，才能使其制品达到设计强度并满足生产要求呢？目前有的单位按照保罗米公式计算配合比，存在一定误差，因为它是塑性混凝土的经验统计公式，不适合干硬性混凝土配合比的计算；有的单位参考其他单位的配合比做，也不一定是正确的、最佳的；还有的单位凭经验试来试去，也难以找到合理的配合比，浪费了不少人力物力。强度不够，就盲目增加水泥，表面不光就增加砂率、采用小石子等，这些做法都是不科学的。为此，我们探讨了干硬性配合比与混凝土强度的因素，提出了混凝土路面配合比和混凝土小型空心砌块承重砌块及填充砌块的配合比选择方法。
二、配合比的设计计算步骤
砌块用混凝土配合比计算一般分三个步骤。
1、确定和计算基本参数
首先根据用户要求确定制品的强度等级，再根据砌块空心率确定混凝土的配制强度。一般来说，砌块的强度应是混凝土强度的三分之一左右，而设计混凝土强度应提高到110%~115%。其次根据制品结构和成型能力选择水灰比及水泥用量，一般路面砖的水灰比要比砌块的小些。再根据经济和制品强度要求选择水泥用量，然后根据干硬性混凝土拨开系数及石子空隙率和所用材料实测的砂石容重，计算砂率。
2、计算初步配合比
根据水灰比及水泥用量，计算每立方米用水量。计算用水量要根据石子吸水率、砂的细度、水泥品种进行调节。当石子吸水率大于1.5%时，则用水量要增加，根据粗集料的用量及其吸水率，计算增加的水量；粉尘含量多，用水量也应增 ；采用细砂时，每立方米混凝土增加10公斤水；最后根据绝对体积法等式和砂率公式，解联立方程，计算砂石用量，得出每立方米混凝土各种原材料的用量。
3、试拌与调整
先试拌12升混凝土，做干硬性试验，看是否符合设计混凝土的干硬度要求。混凝土的干硬度过大，则需要保持水灰比不变，增加水泥和水的用量；若混凝土干硬度过小，则需要增加砂石用量，保持砂率不变；若认为砂量过多或不足时，可改变砂率，增加砂或石子的用量来调整。然后求得最佳水灰比，通常根据计算水灰比与其上下邻近的、且与计算水灰比相差±0.05的三种水灰比做三组试验，从中取出强度符合要求、且水泥用量又少的一组的水灰比作为生产水灰比。最后求出试拌调整后的各种原料的用量，测定混凝土混全物的容重，计算每立方米混凝土各种原材料的用量。
三、混凝土空心砌块配合比的设计
1、承重砌块配合比
承重砌块一般强度等级为7.5、10、15、20几种。采用干硬性混凝土配合比计算方法，15Mpa及以下的砌块采用425#水泥，20Mpa砌块采用525#水泥，每立方米混凝土水泥用量见表1。
表1每立方米混凝土水泥用量表
| 砌块强度等级 | 混凝土抗压强度（Mpa） | 水泥用量（Kg） | 水泥标号 |
| 7.5 | 22.5 | 210 | 425# |
| 10.0 | 30.0 | 260 | 425# |
| 15.0 | 45.0 | 380 | 425# |
| 20.0 | 60.0 | 420 | 525# |
表中数据是在标准条件下的水泥用量，即成型性能好，原材料质量好，砂石级配良好，含泥量小于2%，否则应增加水泥用量，以保证设计强度要求。增加多少水泥用量，通过试试拌混凝土决定。一般每立方米混凝土增加10~50Kg水泥用量不等。水灰比与混凝土强度关系见表2。
表2水灰比与混凝土强度关系
| 水灰比 | 水泥用量（Kg） | 用水量(Kg) | 混凝土抗太强度(MPa) |
| 0.30 | 210 | 63 | 1.1Rc |
| 0.30 | 260 | 78 | 1.1Rc |
| 0.30 | 380 | 114 | 1.1Rc |
| 0.30 | 420 | 126 | 1.1Rc |
| 0.35 | 210 | 74 | 1.0Rc |
| 0.35 | 260 | 91 | 1.0Rc |
| 0.35 | 380 | 133 | 1.0Rc |
| 0.35 | 420 | 147 | 1.0Rc |
| 0.40 | 210 | 84 | 0.8Rc |
| 0.40 | 260 | 104 | 0.8Rc |
| 0.40 | 380 | 142 | 0.8Rc |
一般要求于石子的空隙率不大于45%，砂子的空隙率不大于40%。砂率选择范围为30%~40%之间，应做不同砂率的对比试验，确定最佳砂率。
2、填充砌块配合比
水泥煤渣填充砌块适用于框架结构的填充墙，也可以做平房的承重墙。填充砌块的强度等级一般为2.5、3.5和5.0。填充砌块质量轻，一般制品的容重为900Kg/m³，混合物的容重小1800Kg/m³。根据实践经验，2.5～5.0MPa的填弃砌块采用425#水泥，每立方米混凝土水泥用量见表3。
表3每立方米混凝土水泥用量表
| 砌块强度等级 | 混凝土抗压强度（MPa） | 水泥用量(Kg) | 水泥标号 |
| 2.5 | 7.5 | 110 | 425# |
| 3.5 | 10.5 | 130 | 425# |
| 5.0 | 15.0 | 160 | 425# |
表中数据是在标准条件下的水泥用量，若粉煤活性不好，煤渣粉尘多时，应增加10~50Kg/m³水泥用量。根据粉煤灰吸水率和煤渣含水率，其水灰比在0.4~0.5之间选用，粉煤灰宜用干排灰。胶骨比采用3：7，三份水泥和粉煤灰，七份煤渣，其中粗煤渣5~12mm占60%，细煤灰渣3~5mm占有40%。
四、路面砖配合比的设计
根据路面砖国家标准规定，路面砖的抗压强度有30、35、40、50、60 Mpa等5种。路面砖的配合比分面料和底料两种，底料按干硬性混凝土配合比设计，面料按干硬性砂浆配合比设计。
1、面料配合比
根据实践经验，砂浆强度等级为40 Mpa及以下时，采用425#水泥，40 Mpa以上时，采用525#水泥，每立方米砂浆水泥用量见表4。
表4每立方米砂浆水泥用量表
| 砌浆强度等级（Mpa） | 水泥用量（Kg） | 水泥标号 |
| 30 | 300 | 425# |
| 35 | 350 | 425# |
| 40 | 400 | 425# |
| 50 | 400 | 425# |
| 60 | 450 | 425# |
采用表中数据时，砂子级配良好，含泥量小于2%，否则应增加10~15 Kg/m³水泥用量。选用水灰比为0.22～0.28；水泥和砂之比为1：3～1：5。水泥砂浆容重一般取1800 Kg/m³，高强度等级水泥砂浆用水泥多些，一般取1：3；低强度等级砂浆用水泥少些，一般取1：5。一般面料水泥砂浆强度等级比底料混凝土强度等级取得高一些。
2、底料配合比
根据实践经验和计算方法，路面砖混凝土的抗压强度为40Mpa及以下时，采用425#水泥，40Mpa以上时，采用525#水泥。每立方米混凝土水泥用量见表5
表5
| 混凝土抗压强度（Mpa） | 水泥用量（Kg） | 水泥标号 |
| 30 | 260 | 425# |
| 35 | 300 | 425# |
| 40 | 340 | 425# |
| 50 | 340 | 425# |
| 60 | 420 | 425# |
采用表中数据中，要求砂石级配良好，含泥量小于2%，砂子采用中砂，石子尽量采用较大的粒径，否则应相应增加10~15Kg/m³水泥用量。水灰比与混凝土强度关系见表6。
表6水灰比与混凝土强度关系表
| 水灰比 | 水泥用量（Kg） | 用水量（Kg） | 混凝土抗压强度（Mpa） |
| 0.25 | 260 | 65 | 1.15Rc |
| 0.25 | 300 | 75 | 1.15Rc |
| 0.25 | 340 | 85 | 1.15Rc |
| 0.25 | 420 | 105 | 1.15Rc |
| 0.30 | 260 | 78 | 1.10Rc |
| 0.30 | 300 | 90 | 1.10Rc |
| 0.30 | 340 | 102 | 1.10Rc |
| 0.30 | 420 | 126 | 1.10Rc |
底料水灰比取0.25~0.30。应严格控制加水量，因水分多混凝土空隙增加，每增加1%空隙率，混凝土强度降低2%~3%。砂率的选择：首先根据公式计算砂率，再根据下列情况进行调整。水泥用量越多，砂率先用较小；采用粗砂时，砂率选用较大值；采用细砂时，砂率选用较小的值；一般选用砂率在35%~45%之间。
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