普通混凝土配合比設(shè)計(jì)(最新規(guī)范).

1、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比設(shè)計(jì)就是根據(jù)工程要求、結(jié)構(gòu)形式和施工條件來確定各組成材料數(shù)量之間的比例關(guān)系。常用的表示方法有兩種：一種是以1m3混凝土中各項(xiàng)材料的質(zhì)量表示，如某配合比：水泥240kg，水180kg，砂630kg，石子1280kg，礦物摻合料160kg，該混凝土1m3總質(zhì)量為2490kg；另一種是以各項(xiàng)材料相互間的質(zhì)量比來表示（以水泥質(zhì)量為1），將上例換算成質(zhì)量比為：水泥砂石摻合料12.635.330.67，水膠比0.45。1.混凝土配合比的設(shè)計(jì)基本要求市政工程中所使用的混凝土須滿足以下五項(xiàng)基本要求：（1）滿足施工規(guī)定所需的和易性要求；（2）滿足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求；（3）滿足與使用環(huán)

2、境相適應(yīng)的耐久性要求；（4）滿足業(yè)主或施工單位渴望的經(jīng)濟(jì)性要求；（5）滿足可持續(xù)發(fā)展所必需的生態(tài)性要求。2.混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)參數(shù)混凝土配合比設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上就是確定膠凝材料、水、砂和石子這四種組成材料用量之間的三個(gè)比例關(guān)系：（1）水與膠凝材料之間的比例關(guān)系，常用水膠比表示；（2）砂與石子之間的比例關(guān)系，常用砂率表示；（3）膠凝材料與集料之間的比例關(guān)系，常用單位用水量（1m3混凝土的用水量）來表示。3.混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟包括配合比計(jì)算、試配和調(diào)整、施工配合比的確定等。（1）初步配合比計(jì)算1）計(jì)算配制強(qiáng)度（fcu，o）。根據(jù)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ 552011）規(guī)

3、定，混凝土配制強(qiáng)度應(yīng)按下列規(guī)定確定：當(dāng)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度小于C60時(shí)，配制強(qiáng)度應(yīng)按下式確定：fcu，ofcu，k1.645式中 fcu，o混凝土配制強(qiáng)度，MPa；fcu，k混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，這里取混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值，MPa； 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，MPa。當(dāng)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度不小于C60時(shí)，配制強(qiáng)度應(yīng)按下式確定：fcu，o1.15fcu，k混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)根據(jù)同類混凝土統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算確定，其計(jì)算公式如下：式中 fcu，i統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種混凝土第i組試件的強(qiáng)度值，MPa；mfcu統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種混凝土n組試件的強(qiáng)度平均值，MPa；n 統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同品種混凝土試件的總組數(shù)。當(dāng)具有近1個(gè)月3

4、個(gè)月的同一品種、同一強(qiáng)度等級(jí)混凝土的強(qiáng)度資料，且試件組數(shù)不小于30時(shí)，其混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)按上式進(jìn)行計(jì)算。對于強(qiáng)度等級(jí)不大于C30的混凝土，當(dāng)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值不小于3.0MPa時(shí)，應(yīng)按混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果取值；當(dāng)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值小于3.0MPa時(shí)，應(yīng)取3.0MPa。對于強(qiáng)度等級(jí)大于C30且小于C60的混凝土，當(dāng)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值不小于4.0MPa時(shí)，應(yīng)按混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果取值；當(dāng)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值小于4.0MPa時(shí)，應(yīng)取4.0MPa。當(dāng)沒有近期的同一品種、同一強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度資料時(shí)，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差可按表6-3取值。混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差值 表6-3混凝土

5、強(qiáng)度等級(jí)C20C25C45C50C55（MPa）4.05.06.02）計(jì)算水膠比（W/B）?；炷翉?qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí)，混凝土水膠比應(yīng)按下式計(jì)算：式中 a、b 回歸系數(shù)，回歸系數(shù)可由表6-4采用；fb 膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度，可實(shí)測，MPa?；貧w系數(shù)a和b選用表 表6-4系 數(shù)碎 石卵 石a0.530.49b0.200.13當(dāng)膠凝材料28d抗壓強(qiáng)度（fb）無實(shí)測值時(shí)，其值可按下式確定：fbf·s·fce式中 f、s粉煤灰影響系數(shù)和粒化高爐礦渣粉影響系數(shù)，按表6-5選用；fce 水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度，可實(shí)測，MPa。粉煤灰影響系數(shù)f和粒化高爐礦渣粉影響系數(shù)s 表6-5摻

6、 量（）粉煤灰影響系數(shù)（f）粒化高爐礦渣粉影響系數(shù)（s）01.001.00100.850.951.00200.750.850.951.00300.650.750.901.00400.550.650.800.90500.700.85注： 1.采用級(jí)、級(jí)粉煤灰宜取上限值；2.采用S75級(jí)?；郀t礦渣粉宜取下限值，采用S95級(jí)粒化高爐礦渣粉宜取上限值，采用S105級(jí)粒化高爐礦渣粉宜取上限值加0.05；3.當(dāng)超出表中的摻量時(shí)，粉煤灰和粒化高爐礦渣粉影響系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)測定。在確定fce值時(shí)，fce值可根據(jù)3d強(qiáng)度或快測強(qiáng)度推定28d強(qiáng)度關(guān)系式得出。當(dāng)無水泥28d抗壓強(qiáng)度實(shí)測值時(shí)，其值可按下式確定：fcec

7、·fce，g式中 c水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)（可按實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料確定）；當(dāng)缺乏實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可按表6-6選用；fce，g水泥強(qiáng)度等級(jí)值，MPa。水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)（c） 表6-6水泥強(qiáng)度等級(jí)值32.542.552.5富余系數(shù)1.121.161.103）每立方米混凝土用水量的確定。干硬性和塑性混凝土用水量的確定。水膠比在0.400.80范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)粗集料的品種、粒徑及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表6-7、表6-8選取。干硬性混凝土的用水量（單位：kg/m3） 表6-7拌合物稠度卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）項(xiàng) 目指 標(biāo)10.020.040.016.020.

8、040.0維勃稠度（s）16201115510175180185160165170145150155180185190170175180155160165塑性魂混凝土的用水量（單位：kg/m3） 表6-8拌合物稠度卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）項(xiàng) 目指標(biāo)10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度（mm）1030355055707590190200210215170180190195160170180185150160172175200210220230185195205215175185195205165175185195流動(dòng)性和大流動(dòng)性混凝土的用水量宜按

9、下列步驟計(jì)算：A.以表6-8中坍落度90mm的用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，計(jì)算出未摻外加劑時(shí)的混凝土用水量。當(dāng)坍落度增大到180mm以上時(shí)，隨坍落度的相應(yīng)增加的用水量可減少。B.摻外加劑時(shí)的混凝土用水量可按下式計(jì)算：mwamwo（1）式中 mwa 摻外加劑混凝土每立方米混凝土的用水量，kg；mwo未摻外加劑混凝土每立方米混凝土的用水量，kg；外加劑的減水率，應(yīng)經(jīng)混凝土的試驗(yàn)確定，。4）每立方米混凝土膠凝材料用量（mbo）的確定。根據(jù)已選定的混凝土用水量mwo和水膠比（W/B）可求出膠凝材料用量：每立方米混凝土礦物摻合料用量（mfo）的確定：mfo=mbo·f

10、式中 f 礦物摻合料摻量（），礦物摻合料在混凝土中的摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時(shí)，鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土中礦物摻合料最大摻量宜分別符合表6-9和表6-10的規(guī)定。對基礎(chǔ)大體積混凝土，粉煤灰、?；郀t礦渣粉和復(fù)合摻合料的最大摻量可增加5。采用摻量大于30的C類粉煤灰的混凝土應(yīng)以實(shí)際使用的水泥和粉煤灰摻量進(jìn)行安定性檢驗(yàn)。鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量 表6-9礦物摻合料種類水膠比最大摻量（）采用硅酸鹽水泥時(shí)采用普通硅酸鹽水泥時(shí)粉煤灰0.445350.44030粒化高爐礦渣粉0.465550.45545鋼渣粉3020磷渣粉3020硅灰1010復(fù)合摻合料0.465550.45

11、545預(yù)應(yīng)力混凝土中礦物摻合料最大摻量 表6-10礦物摻合料種類水膠比最大摻量（）采用硅酸鹽水泥時(shí)采用普通硅酸鹽水泥時(shí)粉煤灰0.435300.42520?；郀t礦渣粉0.455450.44535鋼渣粉2010磷渣粉2010硅灰1010復(fù)合摻合料0.455450.44535每立方米混凝土水泥用量（mco）的確定：mco=mbomfo為保證混凝土的耐久性，由以上計(jì)算得出的膠凝材料用量還要滿足有關(guān)規(guī)定的最小膠凝材料用量的要求，如算得的膠凝材料用量少于規(guī)定的最小膠凝材料用量，則應(yīng)取規(guī)定的最小膠凝材料用量值。5）砂率的確定。砂率可以根據(jù)以砂填充石子空隙，并稍有富余，以撥開石子的原則來確定。根據(jù)此原則可列

12、出砂率計(jì)算公式如下：式中 s 砂率，；mso，mgo 每立方米混凝土中砂及石子用量，kg；V'so，V'go 每立方米混凝土中砂及石子松散體積，其中V'soV'goP'，m3；'so，'go 砂和石子堆積密度，kg/m3；P 石子空隙率，； 砂漿剩余系數(shù)（一般取1.11.4）。6）粗集料和細(xì)集料用量的確定。當(dāng)采用質(zhì)量法時(shí)，應(yīng)按下列公式計(jì)算：mcomfomgomsomwomcp式中 mco每立方米混凝土的水泥用量，kg；mfo每立方米混凝土的礦物摻合料用量，kg；mgo每立方米混凝土的粗集料用量，kg；mso每立方米混凝土的細(xì)集料用量，kg

13、；mwo每立方米混凝土的用水量，kg；mcp每立方米混凝土拌合物的假定質(zhì)量（其值可取23502450kg），kg；s 砂率，。當(dāng)采用體積法時(shí)，應(yīng)按下列公式計(jì)算：式中 c 水泥密度（可取29003100kg/m3），kg/m3；f礦物摻合料密度，kg/m3；g粗集料的表觀密度，kg/m3；s細(xì)集料的表觀密度，kg/m3；w水的密度（可取1000kg/m3），kg/m3； 混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)（在不使用引氣型外加劑時(shí)，可取1）。粗集料和細(xì)集料的表觀密度g與s應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（JGJ 522006）規(guī)定的方法測定。7）每立方米混凝土外加劑用量（mao）的確定。每立

14、方米混凝土外加劑用量（mao）應(yīng)按下列計(jì)算：mao=mbo·a式中 mao計(jì)算配合比每立方米混凝土中外加劑用量，kg/m3；mbo計(jì)算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量，kg/m3；a外加劑摻量，應(yīng)經(jīng)混凝土試驗(yàn)確定。（2）配合比的試配、調(diào)整與確定1）配合比的試配、調(diào)整。以上求出的各材料用量，是借助于一些經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)據(jù)計(jì)算出來的，或是利用經(jīng)驗(yàn)資料查得的，因而不一定符合實(shí)際情況，必須通過試拌調(diào)整，直到混凝土拌合物的和易性符合要求為止，然后提出供檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。2）配合比的確定。由試驗(yàn)得出的各膠水比值時(shí)的混凝土強(qiáng)度，用作圖法或計(jì)算求出與fcu，o相對應(yīng)的膠水比值，并按下列原則

15、確定每立方米混凝土的材料用量：用水量（mw）和外加劑用量（ma）。在試拌配合比的基礎(chǔ)上，用水量（mw）和外加劑用量（ma）應(yīng)根據(jù)確定的水膠比作調(diào)整；膠凝材料用量（mb）。膠凝材料用量（mb）應(yīng)以用水量乘以確定的膠水比計(jì)算得出；粗、細(xì)集料用量（mg及ms）。粗、細(xì)集料用量（mg及ms）應(yīng)根據(jù)用水量和膠凝材料用量進(jìn)行調(diào)整。3）混凝土表觀密度的校正。其步驟如下：計(jì)算出混凝土的計(jì)算表觀密度值（c，c）：c，cmcmfmgmsmw將混凝土的實(shí)測表觀密度值（c，t）除以c，c得出校正系數(shù)，即當(dāng)c，t與c，c之差的絕對值不超過c，c的2時(shí)，由以上定出的配合比，即為確定的設(shè)計(jì)配合比；若二者之差超過2時(shí)，則要將已定出的混凝土配合比中每項(xiàng)材料用量均乘以校正系數(shù)，即為