混凝土配合比設(shè)計步驟

1、普通混凝土的配合比設(shè)計普通混凝土的配合比是指混凝土的各組成材料數(shù)量之間的質(zhì)量比例關(guān)系。確定比 例關(guān)系的過程叫配合比設(shè)計。普通混凝土配合比，應(yīng)根據(jù)原材料性能及對混凝土的技 術(shù)要求進(jìn)行計算，并經(jīng)試驗室試配、調(diào)整后確定。普通混凝土的組成材料主要包括水 泥、粗集料、細(xì)集料和水，隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，外加劑和摻和料的應(yīng)用日益普遍， 因此，其摻量也是配合比設(shè)計時需選定的?；炷僚浜媳瘸Ｓ玫谋硎痉椒ㄓ袃煞N；一種以 1m3混凝土中各項材料的質(zhì)量表示，混凝土中的水泥、水、粗集料、細(xì)集料的實際用量按順序表達(dá)，如水泥 300kg、水 182 kg、砂 680 kg、石子 1310 kg；另一種表示方法是以水泥、水、

2、砂、石之間的相對質(zhì)量 比及水灰比表達(dá)，如前例可表示為 1：，w/c=，我國目前采用的量質(zhì)量比。一、 混凝土配合比設(shè)計的基本要求配合比設(shè)計的任務(wù)，就是根據(jù)原材料的技術(shù)性能及施工條件，確定出能滿足工程 所要求的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的各項組成材料的用量。其基本要求是；(1) 達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計要求的強(qiáng)度等級。(2) 滿足混凝土施工所要求的和易性要求。(3) 滿足工程所處環(huán)境和使用條件對混凝土耐久性的要求。(4) 符合經(jīng)濟(jì)原則，節(jié)約水泥，降低成本。二、混凝土配合比設(shè)計的步驟混凝土的配合比設(shè)計是一個計算、試配、調(diào)整的復(fù)雜過程，大致可分為初步計 算配合比、基準(zhǔn)配合比、實驗室配合比、施工配合比設(shè)計 4 個設(shè)計階段。

3、首先按照 已選擇的原材料性能及對混凝土的技術(shù)要求進(jìn)行初步計算，得出“初步計算配合 比”。基準(zhǔn)配合比是在初步計算配合比的基礎(chǔ)上，通過試配、檢測、進(jìn)行工作性的 調(diào)整、修正得到；實驗室配合比是通過對水灰比的微量調(diào)整，在滿足設(shè)計強(qiáng)度的前 提下，進(jìn)一步調(diào)整配合比以確定水泥用量最小的方案；而施工配合紼考慮砂、石的 實際含水率對配合比的影響，對配合比做最后的修正，是實際應(yīng)用的配合比，配合 比設(shè)計的過程是逐一滿足混凝土的強(qiáng)度、工作性、耐久性、節(jié)約水泥等要求的過程。 三、混凝土配合比設(shè)計的基本資料在進(jìn)行混凝土的配合比設(shè)計前，需確定和了解的基本資料。即設(shè)計的前提條件， 主要有以下幾個方面；(1) 混凝土設(shè)計強(qiáng)度等

4、級和強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差。(2) 材料的基本情況；包括水泥品種、強(qiáng)度等級、實際強(qiáng)度、密度；砂的種類、 表觀密度、細(xì)度模數(shù)、含水率；石子種類、表觀密度、含水率；是否摻外加劑，外 加劑種類。(3) 混凝土的工作性要求，如坍落度指標(biāo)。(4) 與耐久性有關(guān)的環(huán)境條件；如凍融狀況、地下水情況等。(5) 工程特點及施工工藝；如構(gòu)件幾何尺寸、鋼筋的疏密、澆筑振搗的方法等。 四、混凝土配合比設(shè)計中的三個基本參數(shù)的確定混凝土的配合比設(shè)計，實質(zhì)上就是確定單位體積混凝土拌和物中水、水泥。粗 集料（石子）、細(xì)集料（砂）這 4 項組成材料之間的三個參數(shù)。即水和水泥之間的 比例 水灰比；砂和石子間的比例 砂率；骨料與水泥漿之間的

5、比例 單位 用水量。在配合比設(shè)計中能正確確定這三個基本參數(shù)，就能使混凝土滿足配合比設(shè) 計的 4 項基本要求。確定這三個參數(shù)的基本原則是；在混凝土的強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定水灰 比。在滿足混凝土施工要求和易性要求的基礎(chǔ)上確定混凝土的單位用水量；砂的數(shù) 量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余為原則。具體確定水灰比時，從強(qiáng)度角度看，水灰比應(yīng)小些；從耐久性角度看，水灰比 小些，水泥用量多些，混凝土的密度就高，耐久性則優(yōu)良，這可通過控制最大水灰 比和最小水泥用量的來滿足（表三）。由強(qiáng)度和耐久性分別決定的水灰比往往是不 同的，此時應(yīng)取較小值。但當(dāng)強(qiáng)度和耐久性都已的前提下，水灰比應(yīng)取較大值，以 獲得較高的流動性。確

6、定砂率主要應(yīng)從滿足工作性和節(jié)約水泥兩個方面考慮。在水灰比和水泥用量 （即水泥漿用量）不變的前提下，砂率應(yīng)取坍落度最大，而黏聚性和保水性又好的 砂率即合理砂率可由（表五）初步?jīng)Q定，經(jīng)試拌調(diào)整而定。在工作性滿足的情況下， 砂率盡可能取小值以達(dá)到節(jié)約水泥的目的。單位用水量是在水灰比和水泥用量不變的情況下，實際反映水泥漿量與骨料間 的比例關(guān)系。水泥漿量要滿足包裹粗、細(xì)集料表面并保持足夠流動性的要求，但用 水量過大，會降低混凝土的耐久性。水灰比在范圍內(nèi)時，根據(jù)粗集料的品種、粒徑、 單位用水量可通過（表四）確定?；炷僚浜媳仍O(shè)計的步驟一、初步計算配合比1、確定混凝土配制強(qiáng)度混凝土的配制強(qiáng)度按下式計算；式中

7、； 混凝土配制強(qiáng)度（mpa）， 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（mpa）， 設(shè)計強(qiáng)度 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（mpa），其確定方法如下；1. 可根據(jù)同類混凝土的強(qiáng)度資料確定。對 c20 和 c25 級的混凝土，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn) 差下限值取。對大于或等于 c30 級的混凝土，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差的下限值取。2.3.當(dāng)施工單位無歷史統(tǒng)計資料時， 可按表一取值。遇有下列情況時應(yīng)適當(dāng)提高混凝土配制強(qiáng)度；1) 現(xiàn)場條件與試試驗室條件有顯著差異時，2) c30 及其以上強(qiáng)度等級的混凝土，采用非統(tǒng)計方法評定時。混凝土的強(qiáng)度等級混凝土的 取值（混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差）小于 c20 c20c35混凝土的最大水灰比和最小水泥用量最大水灰比表

8、一大于 c35表 三 最小水泥用量（kg）環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別素混凝土鋼筋混凝預(yù)應(yīng)力混素混凝土鋼筋混凝預(yù)應(yīng)力混土凝土土凝土干燥環(huán)境正常的居住或辦公用房屋內(nèi)部件不作規(guī)定200 260 300高濕度的室內(nèi)部件潮濕環(huán)境無凍害有凍害室外部件在非侵蝕性土和（或）水中的 部件經(jīng)受凍害的室外部件 在非侵蝕性土和（或）水中且 經(jīng)受凍害的部件225 280 300250 280 300有凍害和除冰劑 的潮濕環(huán)境高濕度且經(jīng)受凍害的室內(nèi)部 件經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室 內(nèi)和室外部件300 300 300注；1、當(dāng)用活性摻合料取代部分水泥時，表中的最大水灰比及最小水泥用量即為替代前的水灰比和水泥用量。 2、配制 c15

9、級其以下等級的混凝土，可不受本表限制。3、確定用水量根據(jù)施工要求的混凝土拌和物的坍落度、所用骨料的種類及最大粒徑查表四 得。水灰比小于的混凝土及采用特殊成型工藝的混凝土的用水量應(yīng)通過試驗確定。 流動性和大流動性混凝土的用水量可以查表中坍落度為 90mm 的用水量為基礎(chǔ)，按 坍落度每增大 20mm，用水量增加 5kg, 計算出用水量。塑性混凝土用水量（kg/m 3）表四拌和物稠度卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）項目坍落度（mm）指標(biāo)1030355055707590101902002102152017018019019516017018018540150160170175162002102

10、202302018519520521517518519520540165175185195注；1、本表用水量第采用中砂時的平均取值。采用細(xì)砂時，每立方米混凝土用水量增加 510kg，采用粗砂時， 則可減少 510kg。4、確定水泥用量由已求得的水灰比 w/c 和用水量可計算出水泥用量。由上工計算出的水泥用量應(yīng)大于表三中、規(guī)定的最小水泥用量，若計算而得的 水泥用量小于最小水泥用量時，應(yīng)選取最小水泥用量，以保證混凝土的耐久性。 5、確定砂率砂率可由試驗或歷史經(jīng)驗資料選取。如無歷史資料，坍落度為 1060mm 的混 凝土的砂率可根據(jù)粗集料品種，最大粒徑及水灰比按表五選取。坍落度大于 60mm 有混凝

11、土的砂率，可經(jīng)試驗確定，也可在表五的基礎(chǔ)上，按坍落度每增大 20mm ， 砂率增大 1%的幅度予以調(diào)整。坍落度小于 10mm 的混凝土，基砂率應(yīng)經(jīng)試驗確定?；炷恋纳奥剩?）表 五水灰比卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）（w/c） 102632303533383641202531293432373540402430283331363439163035333836413944202934323735403843403732303533383641注；1、本表數(shù)值系中砂的選用砂率，對細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)地減小或增大砂率。2、 只用一個單粒級粗集料配制混凝土?xí)r， 砂率應(yīng)適當(dāng)增大。3、 對薄壁構(gòu)件

12、，砂率取偏大值。6、計算砂、石用量 、1. 體積法該方法假定混凝土拌和物的體積等于各組成材料的體積與拌和物中所含空氣的體積之和。 如取混凝土拌和物的體積為 1m 3，則可得以下關(guān)于 方程組。、的二元式中； 、 、每立方米混凝土中的水泥、細(xì)集料（砂）、粗集料（石子）、水的質(zhì)量（kg）、粗集料、細(xì)集料的表觀密度（kg/m 3）水泥、水的密度（kg/m 3）混凝土中的含氣量百分?jǐn)?shù)，在不使用引氣型外加劑時， 二、基準(zhǔn)配合比可取 1。按初步計算配合比進(jìn)行混凝土配合比的試配和調(diào)整。試配時，混凝土的攪拌量 可按表六選取。當(dāng)采用機(jī)械攪拌時，其攪拌不應(yīng)小于攪拌機(jī)額定攪拌量的 1/4?；炷猎嚢璧淖钚嚢枇勘?六

13、骨料最大粒徑（mm） 及以下拌和物數(shù)量（l）15骨料最大粒徑（mm）40拌和物數(shù)量（l）25三、實驗室配合比經(jīng)調(diào)整后的基準(zhǔn)配合比雖工作性已滿足要求，但經(jīng)計算而得出的水灰比是否真 正滿足強(qiáng)度的要求需要通過強(qiáng)度試驗檢驗。在基準(zhǔn)配合比的基礎(chǔ)上做強(qiáng)度試驗時， 就采用三個不的配合比，其中一個為基準(zhǔn)配合比的水灰比，另外兩個較基準(zhǔn)配合比 的水灰比分別增加和減少。其用水量應(yīng)與基準(zhǔn)配合比的用水量相同，砂率可分別增 加和減少 1%。制作混凝土強(qiáng)度試驗試件時， 應(yīng)檢驗混凝土拌和物的坍落度和維勃稠度、黏 聚性、保水性及拌和物的體積密度，并以此結(jié)果作為代表相應(yīng)配合比的混凝土拌和 物的性能。進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗時，每種配合

14、比至少應(yīng)制作一組（三塊）試件，標(biāo) 準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28d 時試壓。需要時可同時制作幾組試件，供快速檢驗或早齡試壓，以便提 前定出混凝土配合比供施工使用，但應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28d 的強(qiáng)度的檢驗結(jié)果為依據(jù)調(diào) 整配合比。根據(jù)試驗得出的混凝土強(qiáng)度與其相對應(yīng)的灰水比（c/w）關(guān)系，用作圖法或計算法求出與混凝土配制強(qiáng)度（）相對應(yīng)的灰水比，并應(yīng)按下列原則確定每立方米混凝土的材料用量；1. 用水量（ ）應(yīng)在基準(zhǔn)配合比用水量的基礎(chǔ)上，根據(jù)制作強(qiáng)度試件時測得的坍 落度或維勃稠度進(jìn)行調(diào)整確定。2. 水泥用量（ ）應(yīng)以用水量乘以選定出來的灰水比計算確定。3. 粗集料和細(xì)集料用量（和 ）應(yīng)在基準(zhǔn)配合比的粗集料和細(xì)集料用量的基礎(chǔ)上，按選定的灰水比進(jìn)行調(diào)整后確定。經(jīng)試配確定配合比后，尚應(yīng)按下列步驟進(jìn)行校正；據(jù)前述已確定的材料用量按下式計算混凝土的表觀密度計算值； 再按下式計算混凝土配合比校正系數(shù) ；式中； 混凝土表觀密度實測值（kg/m 3） 混凝土表觀密度計算值（kg/m 3）當(dāng)混凝土表