良 浅谈混凝土配合比明设计与胞工 ∞ ∞ ∞ 柏 如∞ 辽源矿业（集团）梅河煤矿土建队 王俊德 随着建筑事业的蓬勃发展．水泥的消耗量越来越大，而其中以砼水 泥消耗量为之最多。因此千方百计在砼配合比的设计与施工中多下些 功夫，是提高砼质量，节约水泥的一个重要途径。为了达到这个目的， 我们从减少砼拌合物中的水分、降低砂率、骨料合理级配三个方面做了 尝试，并有了些体会。 减少混凝土拌合物中的用水量 水泥的水化作用所需要的水是很少的。在砼硬化的前六个月的时 间里，水化作用所需要的水仅占水泥重量的１０％，即使水泥完全水化也 不超过水泥重量的２０％，如果再考虑到砼的物理作用所需要的水，也不 会超过水泥重量的３０－－５０％。而实际砼拌合物中的水大大超过这个范 围。（一般是水泥重量的５０－－９０％），即有一半的水只是为了满足合易性 一、的要求，这部分水对砼强度来说是多余的。这些多余的水分反而大大 降低了砼的密度和强度，因此为了达到某一设计强度，势必增加水泥的 用量。所以减少砼拌合物中的水分实属一举两得的事。 １、在水泥用量一定的情况下降低水灰比，以减少用水量，提高砼的 强度。 在砼配合比设计中，水、灰及其比值——水灰比，三者的关系简单 而微妙。对此必须引起严重注意。下面的四组典型试块是在粗细骨料 的配合比基本不变的情形下，调整水灰比后的砼强度变化 水泥 试块号 标号 ｋｇ／ｍ ｋｇ／ｍ １ ５２５ ２７７ ｌ８５．６ 水削弱了拌合物颗粒间摩阻、粘着的力量，因而使砼获得了流动性，但 南于水泥分子间存在着一定的引力，因此水泥浆中水泥颗粒的分布不 是均质状态，而且互相结成珠网状结构，游离水分常常被束缚在结构内 部，不能发挥其流动性能，甚至当水灰比很大时，这种结构也不能完全 破裂，同时网状结构还有抵抗剪切变形的性能，因此这种网状结构在很 大程度上降低了砼拌合物的流动性。减水剂就是能破坏这种网状结构 的物质。它是一种亲水性表面活性添加剂。它所含的化学成分，在水 泥浆中能吸附于水泥颗粒表面，形成一层含有多量稳定水分的亲水性 胶膜，使水泥分子问的引力大大降低，这层胶膜又能阻滞水分向水泥颗 粒内部扩散，因此在硬化初期延缓了水泥的水分作用，这两种作用结合 起来，就能促使水泥浆中的网状结构的破坏，束缚在网状结构内部的游 离水分获得。使砼拌合物的流动性大大提高。 我们选用了占水泥重量的０．７５／万，其减水、节约水泥的效果也是显 著的 试块 编号 水泥 水 水灰比 Ｃ０ＮＡ （ｋｇ／ｍ’） （ｋｇ／ｍ ） —强度 Ｒ ％ Ｒ２８ （ｋｇ／ｃｍ ） （ｋｇ／ｃｍ ） Ａ组 ４２５＃２９７ １９６ Ａｌ ４２５＃２７３ １８０ ０．６６ ｌ２６ ５９ ５３ ２ｌ３ ２２１ 水 水灰比 Ｗ／ｃ ０．６７ 七天强度 ０．６６ ０．７５／万 ｌ１７ Ｒ７ ｋｇ／ｃｍ １７７ Ｂ组 ５２５＃２６９ ２０１ Ｂ１ ５２５＃２４０ ｌ８Ｏ ０．７５ ０．７５ ０．７５／万 ｌ２３ １１２ ６０ ５ｌ ２０５ ２ｌ９ ２ ３ ４ ５２５ ５２５ ５２５ ２５７ ２７７ ２４０ １８０ ２１０．５ ２１３．６ ０．７２ ０．７６ Ｏ．８９ １６０．３ ｌ３９．５ １１Ｏ．３ 上表所列Ａ、Ｂ两组是未掺减水剂的，而Ａ１、Ｂ１两种是与Ａ、Ｂ两组 的配合比一样只是减了水和水泥，Ａ组减少水泥２９７—２７３＝２５公斤， （２９７—２７３）／２７３＝９．１５，Ｂ组减少（２６９—２４０）／２４０＝１２．１（减少２９公斤） 而二十八天强度不但没有降低，而且略有提高。根据我们使用的经验， 节约１０％的水泥是完全有把握的。 二、降低混凝土拌合物中的含砂率 砂在砼的作用是填补粗骨料的空隙，它与拌合物的和易性、粘聚 性、保水性密切相关。人们从宏观常常认为砂率大，砂于多“粘糊”，强 度高，其实“粘糊”是需要的，但粘糊与强度并非因果关系，粘糊不等于 ｗ／ｃ 从上表中可以看到：①与③组试块水泥用量未变，只是水的用量变 了；③与④组试块用水量基本未变，只是水泥用量变了，这都引起了水 灰比的变化。为保证砼的质量只准高于２００＃，我们把原来设计的配合比 设计 标号 水泥 标号 ｋｇ／ｍ ２００＃ ４２５ ２７３ 水 水灰比 沙 ｋｇ １８Ｏ ０．６６ ７４１ １２７８ ｌ：２．６４：４．５ 石 重量比 在其它条件不变的情况下，把水减少３Ｏ公斤，水灰比降为０．５５，即 水灰比降了（０．６６—０．５５）／０．６６＝１６．７％。而强度却提高了（２５３—２００）／ ２００＝２６．５％。在上表中就更明显，③与①组水灰比提高了（０．７２— ０．６７）／０．６７＝１３％，强度随之降低了（１７７—１３９．５）／１７７＝１４．５％。从图象 上看，更直观一些，①、②、③、④点几乎是一条直线，虽然这只能是定性 分析，但完全可以下这样的结论：砼强度随水灰比的提高（或降低）而降 低（或提高）的依赖关系是十分明显的，且砼强度的提高（或下降）比水 强度高。就强度而言，砂子本身远不如水泥和石子，因此在理论上配制 无砂混凝土并不是不可以的。（国外已有这方面的论述和实践）。 我们在砼中掺人减水剂后，拌合物的保水性，和易性得到改善，因 此我们可以尽可能采用较小的砂率，我们搞的几种配合比，砂率只在 ３５—４２％之间。如用４２５＃水泥设计砂率为３５．５％，用２９５公斤水泥，水 灰比为０．６１，则七天强度为１１０ｋｇ／ｃｍ ，推算２８天强度为２３６ ｋｇ／ｅｍ ，（平 均气温ｌ５ ）。可见降低砂率，也是提高砼强度的一个不可忽视的方面。 三、粗骨料的合理级配 骨料级配的方法有两种：一种是连续级配，这种级配的方法是骨料 分级的尺寸是连续的，南大到小一级挨一级，每级都占一定数量，一般 天然河卵石属于这一类。但这不是理想的级配而理想的级配是一定数 量的小颗粒刚好充填大颗粒的空隙，使拌合物获得最大的密度，从而提 高砼的强度，节约水泥。从这想法出发便产生了不连续级配。这种级 配是在连续的骨料中，淘汰掉影响密度的某一级或某两级有害粒子。 （淘汰一级的叫一级不连续级配，淘汰两级的叫两级不连续级配）。所 谓单粒级就是不连续级配。当大粒径为Ｒ 填塞空隙的适当粒径Ｒ ＝ Ｏ．１５５Ｒ ，而Ｒ．、Ｒｚ遗留下来的空隙应由Ｒ，：Ｏ．１３４Ｒ：来充填。 筛孔尺寸 （ｍｉｌ１） ８０ ６０ ４０ ３Ｏ ２Ｏ ｌ０ ５ ２．５ Ｏ．１５ １．密度 灰比变来的略快些。因此在配合比设计中，在满足施工的和易性要求 的情况下，要采取最小的水灰比。虽然是同一标号的砼配合比，应该按 各种结构不同的和易要求不同，如钢筋较少的楼板，和钢筋较多的梁， ４５ｋｇ／ｃｍ’ 筛余量 （克） ４３６ ８２０Ｏ １３２５ ０．００６ 空隙率４２％ 以及梁柱相交钢筋复杂的框架结构等都应分别设计几种不同的水灰比 和水泥用量，这样可以大大节约水泥，又能保证砼的强度。 ２、掺外加剂减少用水量。 百分率％ 筛余 ４．３６ ８２ １３．２５ ０．６ 目前市场上出售的减水剂很多，但是作用基本是一样的——水在 拌合物中的存在状态有两种形式：即一部分水吸附于水泥颗粒的表面， 形成一种胶状的膜；另一部分多余的水以游离状态夹杂期间。这部分 筛余量计 百分率％ ４３６ ８６３６ ９９．６１ 从筛分结果看这种骨料，基本属于连续级配， （下转第４５６￣） 。。——４５５’＿＿—— 新课标理矗下又Ｊ１高巾数学小结复习课昀搽讨 西华师范大学数学与信息学院周军 蒋长顺 ［摘 要】，Ｊ、结复习课的教学是整个教学的有机组成部分。为了让新课标理念在小结复习课中得到体现，本文以三角函数专题为例 从五个方面来阐述如何进行高中数学小结复习课。 ［关键词］新课标理念创设情境 学习兴趣 三角函数 新课标理念指导小结复习课 传统的小结复习课基本上是教师快速的复习完本章所学的知识 点，接着重点讲解一些习题，而学生就是一边听课一边做笔记。这就呈 现出教师满堂灌，学生只限于接受、记忆、模仿和练习的教学过程。然 而现在《普通高中数学课程标准》提出的课程基本理念之一就是倡导自 主探索、动手实践、合作交流、阅读自学的学习数学的方式。这体现出 教师和学生在教学中地位发生了变化。学生成为了学习的主导者，而 教师的角色变为学生建构知识的忠实支持者，所以教师应该创设符合 教学内容要求的情景，提出一些能激发学生思考的问题，引导学生思 考、讨论，形成自己的见解，最终帮助学生建构新知识的意义。这样做 还改变了数学给人枯燥无味的印象，为学生喜欢上数学做了铺垫，与此 数学思维能力也得到了提高，而提高学生的数学思维能力也是新课标 一、的理念之～。 二、以三角函数专题为例从五个方面来实现新课标理念 因为有些章节之间联系非常紧密，所以有必要把它们放在一起做 个小结，升华学生的知识结构，杜绝一个个的知识结构存在于学 生大脑。下面以人教Ａ版必修４第一章三角函数，第三章二三角恒等变换 和必修５第一章解二三角形这三章组成的＝三角函数专题为例，从下述五 个方面探讨小结复习课如何贯彻新课标理念。 （１）让学生经历数学知识的发生发展过程，从而引起学生的学习兴 一趣 老师在上小结复习课前的一周把全班学生分成几组，让每组各自 搜集关于ｌ二角函数发生发展过程的资料，然后在上小结复习课时让各 组同学各抒己见，最后老师强调一下做出巨大贡献的人和他的事情。 例如欧拉存直角坐标系中定义了单位圆，以函数线与半径的比值定义 了三角函数，提出了弧度制的思想，简化符号等。这样学生通过动手一 方面了解了数学文化，知道＿二＿角函数是为了解决现实问题而出现的；另 方面增进了友谊，培养了相互协作的精神。 （２）理清 角函数专题的知识框架 教师首先给出三角函数专题的六大知识板块：任意角与弧度制；任 意角的二三角 数的定义；六大类公式（同角三角函数的基本关系式、诱 导公式、和角公式、差角公式、二倍角公式、辅助角公式）；正弦、余弦、正 切丽数的图象和性质（定义域、值域、周期性、奇偶性、单调性、对称性、 对称中心）；函数ｙ＝Ａｓｉｎ（ｗｘ＋ｑｏ）的图象；解三角形的两个重要Ｔ具（正弦 定理、余弦定理）；接着学生详细回答出每一板块具体的知识点，教师及 时作出点拨和修正。 （３）学生感悟三角函数专题所涉及的数学思想方法 数学是思维的科学。数学教学最重要的是要使学生学会思维，而 合理的思维主要依赖于科学的思想方法。因此，要使数学学习卓有成 效，就必须十分重视数学思想方法的学习，将教科书上的显性知识与数 学思想方法这种隐性知识结合起来。在课堂上，教师应该说出用到数 学思想方法的知识点和设置能体现本专题用到的数学思想方法的习 题，让学生通过知识点和做题来回顾数学思想方法，从而加深对它的理 一解。例如：利用数形结合的思想认识三角函数的定义，并且借助三角函 数线画出三角函数图象，还可以讨论三角函数的性质；在探讨Ａ，Ｗ，（ｐ对 函数ｙ＝Ａｓｉｎ（ｗｘ＋￣）的图象变化的影响情况时，体现出由简单到复杂，由 特殊到一般的化归思想；由正弦函数的图象和性质类比出余弦函数和 正切函数的图像和性质；证明正弦定理用到分类讨论的思想； 角恒等 变换需要“统一角度、统一三角函数名称、统一运算结构”；任意负角的 三角函数转化为锐角三角函数体现出一种由未知转化为已知的化归思 想等等。 （４）注意三角函数知识与已学知识和将要学的知识的联系 三角函数是～类基本的、重要的函数，三角函数的学习是对函数概 念的深化，同时重温了函数的基本性质（定义域、值域、单调性、最值、奇 偶性）。除此以外，在必修１中学生还学习了指数函数、对数函数、幂函 数这三类基本初等函数，与这些函数比较，三角函数是刻画现实世界中 存在的那些具有周期性变化现象的数学模型，这正是三角甬数的独特 之处。三角函数与向量有着天然的联系，利用向量的数量积推导出两 角差的余弦公式和余弦定理，体现出向量工具的优越性，在考试的时候 ｉ角函数经常与向量结合出大题。另外在后续课程中我们还会学到复 数可以用三角函数来表示。 （５）了解三角函数在现实生活中的用途，体现出数学的应用价值 教师的教学要让学生体验数学在解决实际问题中的作用，数学与 日常生活及其他学科的联系，促进学生逐步形成和发展数学应用意识， 提高实践能力。例如必修４第５６页阅读与思考告诉学生：声音中包含 着正弦函数，这种周期函数能够产生美妙的音乐。另外温度随时间、港 口海水深度随时问以及人体节律随时间都呈周期性变化，这些具有周 期性的现象可以抽象成三角函数模型来处理，从而知道一天气温的变 化；船一天什么时间卸货；人什么时候应当控制情绪，什么时候鼓励自 己，什么时候加强锻炼，什么时候保持体力。除此以外，正弦定理和余 弦定理在实际测量中有许多应用，可以测量距离、高度、角度。 总之：教师应该创造符合学生身心规律的情境，首先让他们明白 角函数因现实需要而产生，从而激发他们的学习兴趣，然后再具体到＝ 角函数的知识点上，最后回归到三角鬲数的用途上。这样的小结复习 课才能体现出学生是学习的主体，教师是学生学习的合作者，实现新课 标理念。 参考文献 ［１］中华人民共和国教育部普通高中数学课程标准（实验）北京： 人民教育出版社，２００３ ［２］曹才翰，章建跃教学教育心理学北京：北京师范大学出版社， ２００６ ［３］张奠宙，宋乃庆．教学教育概论．北京：高等教育出版社，２００９ ［４］石志群浅谈新教材中“小结与复习”栏目的教学功能的开发数 学通讯，２００２（１） （上接第４５５页） 而且没有３０—５中间的粒子，根据不连续级配的理 论和我们多次试验认为：在最大粒径为４０ｒａｍ的碎石，２０ｒａｍ一１０ｒａｍ是 有害粒子，因此我们采用的碎石还是可以的。 我们用上边筛分的碎石，又人为的进行了不连续级配；其一过细筛 筛去石粉，其二是淘汰６０ｍｍ和２Ｏ一１０Ｉｎｎ两级粒子，然后拌人１０ｍｍ一 ２ｍｍ的小粒子，其级配比例为大：小＝ｌ１：９我们用这个比例级配的密度 为１．９５ ｋｇ／ｃｍ ，比原来提高了（１．９５—１．４２）／１．４２＝３７％，我们用人工级配 的碎石作了如下试块 水泥 斤，这个功劳不能不归功于不连续级配。 四、严格的精心地施工 试块编号 标号 用量 水灰比 水 重量比 强度ｋｇ／ｃｍ 任何一种设计，都必须由精心施丁来实施。砼配合比的设计也是 这样。为了这～目的，我们从实行重量比、坚持机械振捣、坚持正规操 作三个方面严格施工，使砼的质量有所提高。 １、实行重量比是保证配合设计实施的关键环节，应该设置随时测 试砂石含水量的简易器具，当含水量变化时，以便修改用水量。 ２、坚持机械振捣，拌合物的和易性与强度是一组矛盾，二者要兼 顾，不可偏废。所以一定坚持以机械振捣为主，人力捣固为辅，振捣器 缺一不可。只有这样才能避免砼的空洞、露筋、麻面等毛病，保证其质 量。 ① ４２５＃ ４１９ ０．４２９ １８Ｏ （大１：１５９：２．８３ ：小＝５５：４５） Ｒ ２２８ ② ４２５＃ ４１９ ０．４２９ １８０ （大１：１５９：２．８３ Ｒ ３４５ ：小－－－５５：４５） ３、坚持正规操作。施工前由施丁员写出配比牌挂在现场。并且当 用一种新的配合比时，要先进行试配，经技术员签定认为合乎要求时才 能浇注。通过实践经济效果也比较明显，过去我们２００＃＠每立方米用 水泥２９７公斤，预算３１８公斤，而我们所用水泥２５６．５公斤，比原来每立 方米省４０．５公斤，比预算省６３．５公斤。 总之，砼配合比的设计与施工，从理论和实践上都大有文章可作， 今后我们将继续做这方面的工作。 每立方米用水泥４６８公斤，而实际只用４１９公斤，节约水泥４９公 ４５６。 ——
