0引言
对于我国公路建设来说，主要材料已从原来的单一沥青到沥青混凝土路面以及水泥混凝土路面两种类型，推动我国公路工程建设的进一步发展和创新公路工程 。因此，为保证公路工程建设总体质量，需要注重对其进行科学、合理的配合比设计，并加强检测环节，实现公路后期运行的安全性、车辆平稳性。
1水泥混凝土配合比设计分析
1.1明确设计图纸的所有要求
开展水泥混凝土配合比设计工作时，首先需要对设计图纸上的各种要求有一个全面性、准确性的认识和把握，在此基础上根据设计图纸对水泥混凝土的设计强度及耐久性要求进行分析公路工程 。与此同时，将图纸上所包含的混凝土硬度、耐久性和组件横截面等情况，按照设计需要综合选择配比方式，科学、合理设置水泥种类和石子粒度等参数。只有掌握这些指标之后，才能明确其是否符合工程特有特性以及施工环境要求，并对接下来的工程施工加以正确施工。
除此之外，还需要根据设计图选择高效高质的工艺技术，确定运输设备、灌注设施和其他机械设备，要求相关工作人员控制好这些设备的养护时间，明确是否加入外加剂以及外加剂掺量公路工程 。经过以上几点的综合考虑，才能使水泥混凝土的配合比变得更合理，并且能够与施工图纸相适应。
还应着重强调的是原材料的选择公路工程 。检测人员必须先对进行配比设计的原材料的各项参数严格把控，否则会因为原材料质量而影响到所设计的水泥混凝土总体质量。最后根据所掌握资料选出合适的配比参数，来进行水泥混凝土的配合比设计。
1.2明确原材料的影响效果
水泥混凝土配合比设计过程中，原材料的选择将对配合比设计产生一定程度上的影响，这就需要我们能够注重原材料选择工作，强调购买、入场、应用等多个环节工作的开展公路工程 。不同原材料对水泥混凝土的配合比产生影响，如不同类型的水泥（如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等）具有不同的物理性能和化学组成，对混凝土强度、凝结时间、耐久性等将起到影响效果。再如，骨料的选择也十分重要。
需要选择粗细相结合的骨料，主要是指粗骨料（石子）（如图1）和细骨料（砂）的粒径、级配、含泥量等二者的特性都将直接影响混凝土的拌合物性能、强度和耐久性公路工程 。实际施工过程中，应选择粒径适宜、级配良好的骨料，以提高混凝土的密实度和强度。
对此，我们需要在水泥混凝土的配合比设计工作开展过程中，充分按照工程要求选择适宜的水泥类型，并科学、合理控制水泥用量，如过高的水泥用量将导致成本增加，并且可能导致水化热过高，影响混凝土的实际应用性能公路工程 。
1.3明确砂率的影响效果
砂率主要是指混凝土中细骨料（砂）占骨料总量的比例公路工程 。砂率将对混凝土流动性、强度等产生影响。如果砂率过高，则有可能导致混凝土拌和物过于黏稠，流动性差，增加施工难度，并降低混凝土强度；砂率过低虽能提高流动性，但将导致混凝土过于稀松，导致出现强度不足的问题。
因此，我们需要通过试验确定最佳砂率，确保混凝土具有良好的流动性、和易性和强度，并结合骨料的级配和形状，以进一步提高混凝土的性能，优化其实际应用效果公路工程 。
1.4明确水胶比的影响效果
首先，水胶比对强度影响最为明显公路工程 。混凝土的强度会随着水胶比的降低而提高，因为水胶比变小将导致水泥与水反应生成的水化产物变多，水化产物变多就增加了混凝土的密实性和强度；而水胶比变大，则会导致水泥颗粒分散，减少了水泥与水的有效反应面积，从而影响强度的发展。但是水泥与水反应生成水化产物的同时，会产生较大的水化热，水化热较大时，混凝土内部温度升高较快，又可能导致混凝土开裂；反之，水胶比大，则水化热较小，可以减少混凝土开裂的风险。
其次，混凝土的耐久性随着水胶比的变小而可能变好公路工程 。因为水化产物更密实，减少了渗透性。而过多的水分和气泡可能导致渗透性增加，降低抗渗、抗冻等耐久性能。
最后，水胶比过小，混凝土的和易性较差，因为水泥浆体较稠，不易于流动和均匀分布公路工程 。水胶比过大，混凝土的和易性较好，因为过多的水分使得混凝土更易于搅拌和浇筑。
因此，在进行混凝土配合比设计时，应根据工程要求、环境条件和施工方法等因素综合考虑，选择合适的水胶比，以保证混凝土的强度、耐久性和工作性公路工程 。
1.5影响配合比设计因素
科学、合理的水泥混凝土配合比可以提高混凝土强度与质量，并帮助公路工程的整体质量得到一个优良效果公路工程 。通过多年实践，相关领域的研究人员发现在水泥混凝土的设计过程中，容易受到多方面因素的影响。
首先，水胶比的在水泥土配合中影响较为明显公路工程 。通常情况下，水胶比越小，混凝土硬度也就越高，所以为改善工作性能，有必要降低水胶比。
其次，要确定砂率，并将其作为一项非常重要的数据，因为砂率将直接影响着水泥混凝土的密实程度公路工程 。在配比时必须掌握好砂率配比，因为在总的水泥混凝土数量恒定情况下，如果砂率太大，混凝土水泥浆将变得稀薄，导致在具体应用过程中，对混凝土的整体收缩情况造成影响。
最后，用水量的确定也将对配合比产生影响公路工程 。对此，相关工作人员必须严格按照设计的要求，按照试验数据来设置比例，以达到最优良的水泥混凝土配合比。
2优化水泥混凝土配合比的措施
2.1骨料的合理选用
优质骨料能够极大改善混凝土的各项性能，并对配合比进行优化，帮助工程的整体建设更具经济性和实用性公路工程 。与此同时，不同种类水泥及混凝土还将对骨料的需求各不相同。对于砂石级配、细度模数、含泥量以及泥块含量等都有详细规定。通常情况下，在配制低强度混凝土时，可采用细砂对其进行调整；配比高强度的混凝土，宜选用中砂或粗砂。
需要注意的是，骨料级配与其流动性能密切相关，并对其施工性能产生影响公路工程 。采用细石配比粗石配成的混凝土具有更高强度，这是由于高强混凝土的强度对材料界面更加敏感；小卵石与水泥石之间的过渡层、厚度都很小，对大缺陷的形成没有好处，但对界面结合强度有促进作用。
2.2使用活性矿物的掺合物
活性矿物掺合物的加入对混凝土进行优化设计具有重要意义公路工程 。具体来说，通过添加活性矿物添加剂，如硅灰、钢渣粉等，有助于改善混凝土的各项性能，从而实现最优配合比。例如，硅微粉中的硅组分可加速二次反应，即硅微粉与羟基氧化钙在界面处生成胶凝水化硅酸钙，并将其沉积于界面孔内，从而改善混凝土的力学性能；同时，硅微粉填充的空隙也有利于优化混凝土微孔结构；适量的活性矿物外加剂还有助于降低用水量，降低拌和时产生的水泥水化热，从而可以有效控制并防止水泥混凝土应用时的开裂情况。
2.3利用减水剂优化配合比
通常情况下，通过合理使用减水剂，可有效改善水胶比含量较少时的流动性；若使用聚羧酸类减水剂，则可防止混凝土塌落，提高工作性能，并对缓凝等问题进行合理控制公路工程 。除此之外，针对水泥混凝土配合比进行优化工作时，还应明确不同减水剂的应用性能（如表1）。
2.4合理调节和优化配合比参数
在配制混凝土时，应严格控制水胶比、浆骨比、砂率和用水量等各项参数公路工程 。在一般条件下，要紧密结合混凝土特性以及工程的实际需求，对水灰比进行适当的控制，减小水灰比，改善其耐久、抗渗等方面的性能。
通常来说，C50水泥的水胶比为0.37～0.32；C40水泥水胶比为0.37～0.42；C30水泥水胶比为0.47～0.43公路工程 。在确定混凝土设计强度及设计图纸所要求的混凝土的各项性能后。应先根据经验及原材料性能选定一个合适的水胶比，再根据外加剂的类型、掺量等，确定用水量。浆骨比主要是指水泥浆与集料的体积比，一般以7:13为宜，此时混凝土性能最好。对于大体积混凝土，既要保证强度又要降低水化热，通常用15%～30%的矿渣粉或粉煤灰取代水泥。砂率也是混凝土配合比设计中的一个重要控制因素，在低砂率条件下，混凝土强度、弹性模量也都会下降。因此，在水泥混凝土配合比设计过程中必须对总的胶凝材料用量、水泥用量、砂率等进行合理化控制。其中，水泥浆料的总掺量应小于360kg/m3，胶凝材料掺量应以420～480kg/m3为宜，减水剂掺量应控制在1.5%～2.0%，以保证混凝土的流动性较好，同时也能确保混凝土的强度和坍落度。
3实际检测案例分析
3.1工程概况
本研究所选案例主要是国内某市某公路工程建设项目，其建设的全长约为8.3km，属于国家一级公路建设项目，同时还采用双向4车道设计模式，车速为60km/h公路工程 。该项目设计过程中，重点包括3座桥梁（总长1127.5m）、约20座涵洞及通道工程，以及1座隧道工程（长约845.5m）。工程主要使用普通水泥混凝土，涵盖C50、C40、C35、C30、C25、C20等多种类型。
3.2该工程配合比设计步骤（以C50为例）
（1）σ的选取
按照混凝土强度等级进行确定；本配合比设计强度等级为C50公路工程 ，依据《普通混凝土配合比设计规程》表4.0.2规定，σ取值为6.0MPa
（2）确定试配强度
fcu,o≥fcu,k+1.645σ=50+1.645×6.0=59.9MPa
（3）计算水胶比W/B
确定回归系数αa、αb，胶凝材料28d胶砂抗压强度fb、胶砂抗压强度值fce,g和水泥强度等级富裕系数γc，按JGJ55-2011上述参数取值如下表2公路工程 。
W/B=αafb/(fcu.oαaαbfb)=0.53×52.5×1.10×1.00×1.00/(59.9+0.53×0.20×52.5×1.10×1.00×1.00)=0.46；根据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》及相关经验，取水胶比W/B=0.38公路工程 。
（4）计算单位用水量mwo
根据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》表5.2.12中90mm坍落度的用水量为基础，按每增加20mm坍落度相应增加5kg/m3用水量来推定未掺外加剂时的用水量公路工程 。经试拌，为满足坍落度要求掺外加剂（掺量1.0%）后每立方米用水量mwo=157kg/m3。
（5）单位胶凝材料用量mbo
mbo=mwo/(W/B)=157/0.38=413kg/m3
5.1水泥用量mco
mco=mbo=413kg
（6）单位混凝土中外加剂用量mao
mao=mbo×βa=413×1.0%=4.13kg/m3
（7）减水剂含水量
4.13×(119.04%)=3kg/m3；扣除减水剂中的含水量后公路工程 ，实际用水量为1573=154kg/m3
（8）砂率选取
选取砂率βs根据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》表5.4.2要求，按照骨料粒径、坍落度、拌和物性能及以往经验综合考虑，取砂率36%公路工程 。
（9）计算粗、细骨料单位用量mgo、mso
mbo+mao+mgo+mso+mwo=mcp=2430kg/m3
β=mso/(mso+mgo×100%
得：
mso=669kg/m3
mgo=1190kg/m3
每立方混凝土各材料初步用量：水泥:砂:碎石:外加剂:水=413:669:1190:4.13:154公路工程 。
（10）试验验证
试拌、调整：试拌0.025m3拌和物，各种材料用量如下表3（kg）公路工程 。经试拌坍落度为165㎜，符合设计要求。砼拌和物实测表观密度为2430㎏/m3。表观密度实测值与计算值之差的绝对值未超过计算值的2%，取计算配合比为基准配合比。
（11）混凝土配合比根据
JGJ55-2011要求，以基准配合比为基础（B组水胶比分别增加和减少0.02，砂率分别增加和减少1%，不同水胶比混凝土配合比（见表4）公路工程 。并根据混凝土拌合物拌合记录（见表5）及混凝土物理力学性能试验结果（见表6）从而选定合理的混凝土配合比。
根据三组配合比28d试验结果，结合现场实际情况，该C50混凝土推荐配合比选用W/B=0.38，各种材料用量如下（kg/m3)：即水泥:砂:碎石:外加剂:水=413:669:1190:4.13:154用于现场施工公路工程 。本案例混凝土设计工作的开展过程中，主要是进行详细配合比计算、坍落度、表观密度、弹性模量及强度检测等多方面工作，以充分确定出符合工程要求的配合比，有效起到提高公路工程整体建设成效的作用。
除此之外，本工程案例还在计算施工配合比的工作中进行创新，能够为本研究以及领域的相关工作提供借鉴和思考公路工程 。具体来说，混凝土的应用过程中，通过试验室来确定水泥混凝土的配合比，同时强调各个材料都是以干燥状态时进行计算的，但是实际施工过程中，施工现场的各个材料都是露天堆放，如砂、石材料，所以材料中会含有一定的水分。在施工配比时，着重计算出材料中的含水量，然后在配合比时，去掉一部分水，这样计算出合适施工的配合比。
4结论
综上所述，从公路建设角度来看，水泥混凝土的应用十分重要，它可以成为保证道路建设质量，确保整个道路工程建设质量的关键公路工程 。其中，水泥混凝土合理的配合比设计又非常关键，要求建设和设计部门要密切合作，进行有效的沟通，对路面配合比的各个方面进行科学分析，同时要强化在各个阶段的配合比设计，从而全面保证公路路面的施工质量，促进公路的综合运营，为促进 我 国经济建设发展提供强有力的支撑。同时，还需要注重通过对混合料的科学控制，有效防止道路使用过程中出现的沉降、沉陷、开裂等现象，最大程度提供安全性、可靠性。