印尼穆印电厂混凝土配合比优化探讨

印尼穆印电厂混凝土配合比优化探讨摘要：随着电建行业竞争越演愈烈，企业的利润空间正逐年被压缩。

为了实现可持续性发展，各大施工企业将施工成本控制提高到战略角度上来。

混凝土作为电厂土建施工一种重要组成部分，往往工程量巨大，如果能对现场混凝土进行一定程度的优化，降低混凝土的生产成本，那他必将为企业提供一个新的利润增长点。

该文通过对混凝土配合进行优化处理，达到了降低混凝土成本的目的，并取得了较好的经济效果。

关键字：配合比优化成本统计
1. 工程概况
穆印电厂位于印尼南苏门答腊省穆印（muaraenim）县辖区的丹库（dangkau）村。

穆印电厂为国华电力在印尼以poo形式兴建的坑口电站，本期建设规模为2×150mw机组，机组采用燃煤汽包炉，汽轮机为抽汽式凝汽机组。

为了满足施工的需要，我公司在电厂东北角设立两台强制性混凝土搅拌机，为全场施工提供混凝土服务。

穆印电厂混凝土工程量为7万方，混凝土标号从c10～c40不等，其中标号为c30的混凝土占到混凝土总量的70%，所以我们首选强度为c30的配合比作为我们混凝土配合比优化的目标。

2. 原始配合比的配制
2.1 原材的选用
水泥选用pt.semen baturaja(persero)水泥厂生产的p.o42.5
普通硅酸盐水泥。

我们先后对该厂生产的p.o42.5普通硅酸盐水泥抽检40个批次，其各项性能指标均符合相关规范的要求。

粗骨料选用10～20mm级配碎石，经抽样检查，其各项性能指标均符合相关规范的要求
细骨料选用细度模数为2.5的中砂，经抽样检查，其各项性能指标均符合相关规范的要求。

因当地政府限制，粉煤灰属于限制性材料，故混凝土中没有掺粉煤灰。

2.2 原始配合比的配置
由于该搅拌站是新建搅拌站，混凝土生产水平没有统计数据可以作为参考，无法计算混凝土强度标准差，故按照《混凝土结构工程施工及验收规范》（gb50204）的相关要求，混凝土配合比在试配过程混凝土强度偏差δ取值为5。

按照《普通混凝土配合比设计规程》（jgj55-2000）的相关规定，混凝土的试配强度按照以下公式进行计算：
fcu,0≥fcu,k+1.645δ(3.2.1)
式中fcu,0——混凝土配置强度（mpa）；
fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值（mpa）；
δ——混凝土强度标准差（mpa）。

取δ=5，按照3.2.1公式计算出c30混凝土的配置强度:
fcu,0≥30+1.645*5=38.225 mpa
经过计算及试配，最终确定c30混凝土配合比为：
表一
3. 混凝土合格性判定
3.1 原始数据的收集
在前期施工两个月里，我们以此配合比为指导，为施工现场搅拌了大量混凝土，并按照相关的规范要求对留置的试件进行抗压试验。

详见下表：
表二
3.2按照统计学的原理对上述数据进行整理可以得到以下数据：
1)混凝土试块抗压强度平均值：
mfcu,=(n1+n2+n3+……n142)/142=36.34mpa
2)混凝土试块抗压强度标准偏差：
δ= =1.86
3)根据《混凝土强度检验评定标准》（gbj107-87）第4.1.3条的规定，统计周期内混凝土抗压强度必须满足以下两个公式：mfcu≥0.90 fcu,k+λ1δ
fcu,min≥λ2 fcu,k
λ1,λ2——合格判定系数，λ1取1.60，λ2取0.85。

将mfcu，δ，fcu,k带入上边两个公式可以得出：
36.34≥0.90*30+1.60*1.86=30.0 mpa
32.30≥0.85*30=25.5 mpa
根据计算结果，我们判定该批混凝土抗压强度合格。

4. 经济性分析
混凝土强度是达到设计及规范的要求，但是从上面的判断公式中，我们没有办法对该批混凝土的成本进行经济性评价，所以我们还需要从另外一个方面对混凝土的成本是否过高进行分析。

由工程质量统计学原理我们可以知道，直方图作为反应一个事物变量分布的横道图，可以直观的传达有关过程的各种信息，可以显示波动的状况，决定何处需要进行改进，接下来我们按照直观图的相关原理对以上数据进行分类。

首先确定极差r=(41.56-32.30)/11=0.93，取极差为1.0，
计算频数，并绘制频数分布，
表三
根据上述频数分布表，绘制出直方图，其中纵坐标表示频数，横坐标表示组界。

图一
目标最小值实际最小值
目标平均值实际平均值
目标平均值为：mfcu≥0.90 fcu,k+λ1δ=0.90*30+1.6*3=31.8 mpa
目标最小值为：fcu,min≥λ2 fcu,k=0.85*30=25.5 mpa
（根据《混凝土结构工程施工及验收规范》（gb50204）的相关要求，混凝土强度标准差小于3.0时，取3.0）
通过直方图我们可以看出，该批混凝土试块抗压强度分布规律为：两边低，中间高，左右大致对称，其强度数据呈现标准直方图形状，可以初步认为搅拌站的搅拌质量比较稳定。

同时我们也发现：该批混凝土抗压强度的平均强度和最小强度远大于相关规范的要求，虽然混凝土强度达到了设计要求，但是这对于混凝土的成本控制来讲是不经济的。

为了取得更好的经济效果，我们需要对现在施工的配合比进行一些优化，在保证混凝土施工质量的情况下，使实际混凝土强度最小值和实际平均值尽可能的向目标值靠拢，以便我们能够更好的控制混凝土的成本。

经过我们研究发现：在最初进行配合比试配时，由于现场缺乏相关的统计资料，试验人员按照相关规范要求将混凝土标准偏差δ设计为5，但是我们通过对混凝土的取样试验，并对相关试验数据进行分析整理，现场搅拌站的混凝土搅拌强度偏差δ实际为1.86，远小于最初的标准偏差5，这就造成了原混凝土配合比试配强度过高，从而造成水泥的参量过多，造成浪费。

根据我们的分析结果，同时按照《混凝土结构工程施工及验收
规范》（gb50204）的相关要求：我们将混凝土配合比偏差设计为3.0，按照公式(3.2.1)重新确定了c30混凝土配合比，其水泥用量由427kg，减少到396kg，平均每方混凝土减少水泥用量31kg。

5. 体会
在混凝土施工中，我们只片面强调对混凝土强度的控制，这就造成我们一味的去追求强度，而忽略了对成本的控制，通过这次混凝土优化，使我们在保障混凝土强度的前提下，降低了水泥用量，节省了成本，达到了预期的效果。

注：文章内的图表及公式请以pdf格式查看。