現(xiàn)代混凝土配合比設計方法與規(guī)_...

1、現(xiàn)代混凝土配合比設計規(guī)范與方法現(xiàn)代混凝土配合比設計規(guī)范與方法傳統(tǒng)混凝土配合比設計方法的問題傳統(tǒng)混凝土配合比設計方法的問題 我國自1970年代引進高效減水劑，直到 1980年代末至今得以大量使用后，混凝土強混凝土強度不再依賴于水泥強度，度不再依賴于水泥強度，用32.5MPa水泥已能配制出C60 的泵送混凝土， 在本質上，混凝土主要還是由水泥, 骨料和水組成的硬化，但是其內涵已發(fā)生很大變化。傳統(tǒng)混凝土配合比設計方法的問題傳統(tǒng)混凝土配合比設計方法的問題 整體體強度水平高了，拌合物從低塑性發(fā)展到當前的泵送，流動性大大提高；原材料也有很大變化：水泥強度等級高、 細度細，骨料粒形和級配差了，且品種多樣化，

2、品質相差很大；外加劑和礦物摻合料普遍使用，水膠比普遍降低，關鍵是混凝土耐久性逐漸成關鍵是混凝土耐久性逐漸成為混凝土的重要性能為混凝土的重要性能。傳統(tǒng)混凝土配合比設計方法以保羅米公式為重要基礎已經(jīng)不適合現(xiàn)代混凝土。超量替代法存在的問題超量替代法存在的問題 超量取代法：關于配合比的規(guī)范中提出粉煤灰的超量取代法 ，即在能被接受的摻量范圍取代水泥，另多摻一部分取代砂子 這只是一種計算而已,在數(shù)量上代砂 ，實際上因為細度量級的差別在功能上粉煤灰并不是砂，不可能代砂 ，仍然是膠凝材料，卻因為超量而變相增加漿體含量。有人認為摻粉煤灰后的混凝土抗裂性改善不明顯，漿骨比增大是其原因之一 建議今后不再采用這種實際

3、上增加漿骨比的計算方法。 2.12.1膠凝材料用量：混凝土中水泥用量和礦物摻合料用量之和。2.22.2水膠比：混凝土中用水量與膠凝材料用量的質量比。（代替水灰比） 2.32.3礦物摻合料摻量：礦物摻合料用量占膠凝材料用量的質量百分比2.42.4外加劑摻量：外加劑用量相對于膠凝材料用量的質量百分比。普通配合比設計新規(guī)范的要點需要求出的幾個需要求出的幾個量量普通配合比設計新規(guī)范的要點u3.0.4 混凝土的最小膠凝材料用量應符合表3.0.4的規(guī)定，配制C15及其以下強度等級的混凝土，可不受表3.0.4的限制。 表表3.0.4 混凝土的最小膠凝材料用量混凝土的最小膠凝材料用量最大水膠比最大水膠比最小膠

4、凝材料用量最小膠凝材料用量(kg/m(kg/m3 3) )素混凝土素混凝土鋼筋混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土預應力混凝土0.600.602502502802803003000.550.552802803003003003000.500.503203200.450.45330330標準名稱結構類別最大水灰比最小水泥用量最小膠凝材料用量建標JGJ55普通混凝土配合比設計規(guī)程有凍害環(huán)境普通混凝土0.5-300國標GB/T 50476混凝土結構耐久性設計規(guī)范有凍害環(huán)境普通混凝土0.55-280京標DBJT01-64-07混凝土礦物摻和料應用技術規(guī)程有凍害環(huán)境普通混凝土0.5200300國標GB50208

5、地下防水工程質量驗收規(guī)范地下結構防水混凝土0.55280-國標GB50010混凝土結構設計規(guī)范寒冷環(huán)境普通混凝土0.55275國標GB50119混凝土外加劑應用技術規(guī)范加防凍劑的普通混凝土0.6300-相關規(guī)范標準對水泥或膠凝材料最小用量的規(guī)定相關規(guī)范標準對水泥或膠凝材料最小用量的規(guī)定標準名稱結構類別最大水灰比最小水泥用量最小膠凝材料用量國標GB50119混凝土外加劑應用技術規(guī)范加膨脹劑的抗?jié)B混凝土0.5280建標JGJ104建筑工程冬季施工規(guī)程冬季施工0.6300建標JGJ/T10-95混凝土泵送施工技術規(guī)程泵送300地下防水技術規(guī)程260 320GB50204-92施工驗收規(guī)范GB5020

6、4-2002無規(guī)定無規(guī)定無規(guī)定無規(guī)定GBJ146-90粉煤灰混凝土應用技術規(guī)程注：結構用混凝土必須C25以上 所有水泥用量均未說明水泥品種和強度相關規(guī)范標準對水泥或膠凝材料最小用量的規(guī)定相關規(guī)范標準對水泥或膠凝材料最小用量的規(guī)定普通配合比設計新規(guī)范的要點u3.0.5 3.0.5 礦物摻合料在混凝土中的摻量應通過試驗確定。鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量宜符合表3.0.5-1的規(guī)定；預應力鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量宜符合表3.0.5-2的規(guī)定。 表表3.0.5-1 鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量礦物摻合料種類礦物摻合料種類水膠比水膠比最大摻量（最大摻量（% %）硅

7、酸鹽水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥粉煤灰粉煤灰0.400.40454535350.400.4040403030?；郀t礦渣粉?；郀t礦渣粉0.400.40656555550.400.4055554545鋼渣粉鋼渣粉30302020磷渣粉磷渣粉30302020硅灰硅灰10101010復合摻合料復合摻合料0.400.40656555550.400.4055554545普通配合比設計新規(guī)范的要點表表3.0.5-2 預應力鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量預應力鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量礦物摻合料種類礦物摻合料種類水膠比水膠比最大摻量（最大摻量（%）硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥普通硅

8、酸鹽水泥粉煤灰粉煤灰0.4035300.402520?；郀t礦渣粉?；郀t礦渣粉0.4055450.404535鋼渣粉鋼渣粉2010磷渣粉磷渣粉2010硅灰硅灰1010復合摻合料復合摻合料0.4055450.404535普通配合比設計新規(guī)范的要點u3.0.8 3.0.8 對于有預防混凝土堿骨料反應設計要求的工程，混凝土中最大堿含量不應大于3.0kg/m3，并宜摻用適量粉煤灰等礦物摻合料；對于礦物摻合料堿含量，粉煤灰堿含量可取實測值的1/6，?；郀t礦渣粉堿含量可取實測值的1/2。 混凝土強度標準差應按照下列規(guī)定確定：1 1）當具有近1個月3個月的同一品種、同一強度等級混凝土的強度資料時，其混凝

9、土強度標準差應按下式計算： n試件組數(shù)，n n值應大于或者等于值應大于或者等于3030。22cu ,fcu11niifnmn普通配合比設計新規(guī)范的要點u對于強度等級不大于C30的混凝土：當計算值不小于3.0MPa時，應按照計算結果取值；當計算值小于3.0MPa時，應取3.0MPa。u對于強度等級大于C30且不大于C60的混凝土：當計算值不小于4.0MPa時，應按照計算結果取值；當計算值小于4.0MPa時，應取4.0MPa。普通配合比設計新規(guī)范的要點普通配合比設計新規(guī)范的要點u當沒有近期的同一品種、同一強度等級混凝土強度資料時，其強度標準差可按表4.0.2取值。u 4.0.3 4.0.3 遇有下

10、列情況時應提高混凝土配制強度： 1 1現(xiàn)場條件與試驗室條件有顯著差異時； 2 2C30等級及其以上強度等級的混凝土，采用非統(tǒng)計方法評定時。 混凝土強度標準值混凝土強度標準值C20C20C25C45C25C45C50 C55C50 C554.04.05.05.06.06.0普通配合比設計新規(guī)范的要點u5.1.1 5.1.1 混凝土強度等級不大于C60等級時，混凝土水膠比宜按下式計算：u當膠凝材料28d膠砂抗壓強度無實測值時，公式（5.1.1-1）中的fb值可按下式計算： abcu,0abb/fWBffbfsceff當設計強度等級不小于C60時，配制強度應按下式計算：cu,0cu,k1.15ff普

11、通配合比設計新規(guī)范的要點普通配合比設計新規(guī)范的要點表表5.1.1-1 5.1.1-1 粉煤灰影響系數(shù)粉煤灰影響系數(shù) f f和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)和?；郀t礦渣粉影響系數(shù) s s 摻量（摻量（%） 種類種類粉煤灰影響系數(shù)粉煤灰影響系數(shù) f?；郀t礦渣粉影?；郀t礦渣粉影響系數(shù)響系數(shù) s01.001.00100.850.951.00200.750.850.951.00300.650.750.901.00400.550.650.800.9050-0.700.85普通配合比設計新規(guī)范的要點u當水泥28d膠砂抗壓強度無實測值時，公式5.1.1-2）中的fce值可按下式計算：表表5.1.1-2 水泥強度

12、等級值的富余系數(shù)水泥強度等級值的富余系數(shù) c cecce,gff水泥強度等級水泥強度等級值值32.542.552.5富余系數(shù)富余系數(shù)1.121.161.10普通配合比設計新規(guī)范的要點u5.1.25.1.2 回歸系數(shù)a和b宜按下列規(guī)定確定：1根據(jù)工程所使用的原材料，通過試驗建立的水膠比與混凝土強度關系式來確定；2當不具備上述試驗統(tǒng)計資料時，可按表5.1.2選用。表表5.1.2 回歸系數(shù)回歸系數(shù) a、 b選用表選用表 粗骨料粗骨料品種品種系數(shù)系數(shù)碎石碎石卵石卵石 a0.53 0.49 b0.200.13砂率砂率1 1 砂率應根據(jù)骨料的技術指標、混凝土拌合物性能和施工要求，參考既有歷史資料確定。2

13、2 當缺乏砂率的歷史資料可參考時，混凝土砂率的確定應符合下列規(guī)定：1）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應經(jīng)試驗確定。（干硬性混凝土）2）坍落度為10mm60mm的混凝土，其砂率可根據(jù)粗骨料品種、最大公稱粒徑及水膠比按表5.4.1選取。3）坍落度大于60mm的混凝土，其砂率可經(jīng)試驗確定，也可在表5.4.2的基礎上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1的幅度予以調整。表5.4.1普通配合比設計新規(guī)范的要點u應至少采用三個不同的配合比。當采用三個不同的配合比時，其中一個應為本規(guī)程第6.1.4條確定的試拌配合比，另外兩個配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加和減少0.05，用水量應與試拌配合比相同，砂率

14、可分別增加和減少1。u6.2.4 6.2.4 配合比調整后，應對設計要求的混凝土耐配合比調整后，應對設計要求的混凝土耐久性能進行試驗，符合設計規(guī)定的耐久性能要求的久性能進行試驗，符合設計規(guī)定的耐久性能要求的配合比方可確定為設計配合比。配合比方可確定為設計配合比。普通配合比設計新規(guī)范的要點u3.0.3 3.0.3 控制最大水膠比是保證混凝土耐久性能的重要手段，而水膠比又是混凝土配合比設計的首要參數(shù)?；炷两Y構設計規(guī)范GB50010對不同環(huán)境條件的混凝土最大水膠比作了規(guī)定。u3.0.4 3.0.4 在控制最大水膠比條件下，表3.0.4中最小膠凝材料用量是滿足混凝土施工性能和摻加礦物摻合料后滿足混凝

15、土耐久性能的膠凝材料用量下限。普通配合比設計新規(guī)范的要點u3.0.53.0.5 規(guī)定礦物摻合料最大摻量主要是為了保證混凝土耐久性能。當采用超出表當采用超出表3.0.5-13.0.5-1和表和表3.0.5-23.0.5-2給出的礦物摻合料最大摻量時，全然否給出的礦物摻合料最大摻量時，全然否定不妥，通過對混凝土性能進行全面試驗論證，定不妥，通過對混凝土性能進行全面試驗論證，證明結構混凝土安全性和耐久性可以滿足設計證明結構混凝土安全性和耐久性可以滿足設計要求后，還是能夠采用的。要求后，還是能夠采用的。 普通配合比設計新規(guī)范的要點u在沒有特殊規(guī)定的情況下，混凝土強度試件在28d齡期進行抗壓試驗；當設計

16、規(guī)定采用60d或90d等其它齡期強度時，混凝土強度試件在相應的齡期進行抗壓試驗。配合比設計的原則與注意事項配合比設計的原則與注意事項u低水膠比對現(xiàn)代混凝土很重要，低水膠比對現(xiàn)代混凝土很重要，依靠高效減水劑依靠高效減水劑和優(yōu)質礦物細粉摻合料實現(xiàn)混凝土的低水膠比。和優(yōu)質礦物細粉摻合料實現(xiàn)混凝土的低水膠比。u不能過分地提高膠凝材料的用量不能過分地提高膠凝材料的用量。膠凝材料過多，。膠凝材料過多，不僅成本高，混凝土的體積穩(wěn)定性也差，同時，不僅成本高，混凝土的體積穩(wěn)定性也差，同時，對獲得高的強度意義不大。對獲得高的強度意義不大。應該通過合理調整粗應該通過合理調整粗細骨料用量及砂率控制空隙率，實現(xiàn)較低水膠

17、比細骨料用量及砂率控制空隙率，實現(xiàn)較低水膠比下的良好和易性。下的良好和易性。技術理念的改變技術理念的改變技術理念的改變技術理念的改變配合比設計的原則與注意事項GB/T50476-2008 混凝土結構耐久性設計規(guī)范條款配合比設計的原則與注意事項GB/T50476-2008 混凝土結構耐久性設計規(guī)范條款B.1 B.1 配筋混凝土的膠凝材料中，礦物摻和料用量占膠凝材料配筋混凝土的膠凝材料中，礦物摻和料用量占膠凝材料總量的比值應符合下表規(guī)定。總量的比值應符合下表規(guī)定。3.4.3 3.4.3 結構構件的混凝土強度等級應同時滿足構結構構件的混凝土強度等級應同時滿足構件承載能力和耐久性的設計要求。件承載能力

18、和耐久性的設計要求。結構混凝土性能技術規(guī)范結構混凝土性能技術規(guī)范 6.2表表6.26.2不同等級混凝土最大漿骨比和用水量不同等級混凝土最大漿骨比和用水量強度等級最大漿骨體積比最大用水量（kg/m3）C30C50（不含C50）0.32170C50C60（含C60）0.35160C60以上（不含C60）0.38150粗骨料最大粒徑選擇表4.6環(huán)境條件水溶性氯離子最大含量（%，水泥用量的質量百分比）鋼砼預應力砼素砼干燥環(huán)境0.300.061.00潮濕但不含氯離子的環(huán)境0.20潮濕且含有氯離子的環(huán)境、鹽漬土環(huán)境0.10除冰鹽等侵蝕性物質的腐蝕環(huán)境0.064 4 基本規(guī)定（基本規(guī)定（最小含氣量）4.7

19、4.7 長期處于潮濕或水位變動的寒冷和嚴寒環(huán)境、以及鹽凍環(huán)境的混凝土應摻用引氣劑。引氣劑摻量應根據(jù)混凝土含氣量要求經(jīng)試驗確定；摻用引氣劑的混凝土最小含氣量應符合表4.7的規(guī)定，最大不宜超過7.0%。u摻加適量引氣劑有利于混凝土的耐久性，尤其對摻加適量引氣劑有利于混凝土的耐久性，尤其對于有較高抗凍要求的混凝土，摻加引氣劑可以明于有較高抗凍要求的混凝土，摻加引氣劑可以明顯提高混凝土的抗凍性能。引氣劑摻量要適當，顯提高混凝土的抗凍性能。引氣劑摻量要適當，引氣量太少作用不夠，引氣量太多混凝土強度損引氣量太少作用不夠，引氣量太多混凝土強度損失較大。失較大。表4.7粗骨料最大公稱粒徑（mm）混凝土最小含氣

20、量（%）潮濕或水位變動的寒冷和嚴寒環(huán)境鹽凍環(huán)境40.04.55.025.05.05.520.05.56.0u吳中偉提出的簡易配合比設計方法的吳中偉提出的簡易配合比設計方法的基本原則是要基本原則是要求砂石有最小的混合空求砂石有最小的混合空隙率隙率，按絕對體積法原理計算按絕對體積法原理計算。具體。具體步驟和實例如下：步驟和實例如下： 簡易配合比設計方法簡易配合比設計方法1) 1) 首先選擇高性能混凝土平均或常用性能指首先選擇高性能混凝土平均或常用性能指標作為基準，或選用工程要求的性能為基標作為基準，或選用工程要求的性能為基準，然后再試配調整，滿足其他條件或要準，然后再試配調整，滿足其他條件或要求。

21、求。u例如要求耐久性為低滲透性，要求用例如要求耐久性為低滲透性，要求用Nernst-Nernst-EinsteinEinstein法測定的氯離子擴散系數(shù)為法測定的氯離子擴散系數(shù)為(50(50100)100)1010-14-14m m2 2/s/s，配制強度為，配制強度為404050MPa50MPa，工，工作性要求坍落度為作性要求坍落度為180180200mm200mm，1h1h坍落度損坍落度損失不大于失不大于10%10%，無離析等。，無離析等。2) 2) 求砂石混合空隙率求砂石混合空隙率，選擇最小值，選擇最小值u可先從砂率可先從砂率38%38%40%40%開始開始，將不同砂石比的砂石混，將不同

22、砂石比的砂石混合，分三次裝入一個合，分三次裝入一個151520L20L的不變形的容重筒中，的不變形的容重筒中，用直徑為用直徑為15mm15mm的圓頭搗棒各插搗的圓頭搗棒各插搗3030下下( (或在振動臺或在振動臺上振動至試料不再下沉為止上振動至試料不再下沉為止) )，刮平表面后稱量，刮平表面后稱量，并換算成松椎密度并換算成松椎密度0 0 (kg/m (kg/m3 3),),測出砂石混合料的測出砂石混合料的混合表觀密度混合表觀密度(kg/m(kg/m3 3) )，一般為，一般為2.65g/cm2.65g/cm3 3左右。左右。計算，最經(jīng)濟的混合空隙率約為計算，最經(jīng)濟的混合空隙率約為16%16%，

23、一般為，一般為20%20%22%22%。3) 3) 計算膠凝材料漿量計算膠凝材料漿量u膠凝材料漿量等于砂石混合空隙體積加富余膠凝材料漿量等于砂石混合空隙體積加富余量。量。膠凝材料漿富余量取決于工作性要求和膠凝材料漿富余量取決于工作性要求和外加劑性質和摻量，可先按坍落度外加劑性質和摻量，可先按坍落度180180200mm200mm估計為估計為8%8%10%10%，由試拌決定。假設為，由試拌決定。假設為8%8%，為為20%20%，則漿體積為，則漿體積為+8%=28%+8%=28%，即，即280L/m280L/m3 3。4) 4) 計算各組分用量計算各組分用量u設選用水膠比為設選用水膠比為0.40.

24、4，摻入磨細礦渣，摻入磨細礦渣30%30%，水泥密度為水泥密度為3.15g/cm3.15g/cm3 3，磨細礦渣密度為，磨細礦渣密度為2.5g/cm2.5g/cm3 3，則，則uu即即1L1L漿用膠凝材料漿用膠凝材料1.35kg1.35kg。1=1.350.70.3+0.43.152.5膠凝材料用量漿體積u1 m1 m3 3膠凝材料總用量膠凝材料總用量 = 280= 2801.35 =378 kg/m1.35 =378 kg/m3 3u水泥用量水泥用量 = 378= 3780.7 =265 kg/m0.7 =265 kg/m3 3u礦渣用量礦渣用量 = 378= 3780.3 =113 kg/

25、m0.3 =113 kg/m3 3u水用量水用量 = 378= 3780.4 =151kg/m0.4 =151kg/m3 3u集料總用量集料總用量 = (1000-280)= (1000-280)2.65 =1908 kg/m2.65 =1908 kg/m3 3u砂用量砂用量 = 1908= 190840% =763 kg/m40% =763 kg/m3 3u 石用量石用量 = 1908-763 =1145 kg/m= 1908-763 =1145 kg/m3 3u因引入了漿體積富余量，總體積略超過因引入了漿體積富余量，總體積略超過1m1m3 3，故所計，故所計算的各材料用量總需按實測的表觀密

26、度校正。算的各材料用量總需按實測的表觀密度校正。u5) 5) 或按或按15L15L筒試配的砂石量筒試配的砂石量+ +以上膠凝材料和以上膠凝材料和水各量的水各量的1.5%1.5%，摻入外加劑試拌，測坍落度，摻入外加劑試拌，測坍落度和流動度。如不符，則調整富余量或外加劑和流動度。如不符，則調整富余量或外加劑摻量。達到要求后，再裝入筒中稱量筒中混摻量。達到要求后，再裝入筒中稱量筒中混凝土和多余混凝土拌合物質量，求出混凝土凝土和多余混凝土拌合物質量，求出混凝土表觀密度，并校正各計算量。一般允許坍落表觀密度，并校正各計算量。一般允許坍落度誤差為度誤差為40mm40mm，富余量誤差為，富余量誤差為1.5%

27、1.5%。u在以上基礎上，經(jīng)多次試拌，求得符合要求在以上基礎上，經(jīng)多次試拌，求得符合要求的合理、經(jīng)濟的配合比。但針對此方法提出的合理、經(jīng)濟的配合比。但針對此方法提出兩點改進建議，兩點改進建議，第一是漿體富余量在第一是漿體富余量在8%8%以上，以上，不一定在不一定在810%810%之間，由試拌決定。之間，由試拌決定。第二是第二是粗骨料應該采取兩個以上粒級混拌的方法，粗骨料應該采取兩個以上粒級混拌的方法，使混拌后的粗骨料空隙率小于使混拌后的粗骨料空隙率小于42%42%。據(jù)以飽和面干骨料的配合比設計據(jù)以飽和面干骨料的配合比設計 u清華大學廉慧珍教授針對當代混凝土的特點，清華大學廉慧珍教授針對當代混凝

28、土的特點，提出了提出了“當代混凝土配合比要素的選擇和配當代混凝土配合比要素的選擇和配合比計算方法的建議合比計算方法的建議”。當代混凝土配合比。當代混凝土配合比選擇的內容實際上是選擇的內容實際上是水膠比、漿骨比、砂石水膠比、漿骨比、砂石比和礦物摻和料在膠凝材料中的比例等四要比和礦物摻和料在膠凝材料中的比例等四要素的確定素的確定，以及按照滿足施工性要求的前提，以及按照滿足施工性要求的前提下緊密堆積原理的計算方法。下緊密堆積原理的計算方法。 混凝土各組成材料的關系和性質及其作用和影響 u由圖可看出，混凝土配合比四要素都影響拌由圖可看出，混凝土配合比四要素都影響拌和物與硬化混凝土性能，當決定混凝土強度

29、和物與硬化混凝土性能，當決定混凝土強度和密實性的和密實性的水膠比水膠比確定之后，所有要素都影確定之后，所有要素都影響拌和物施工性能。施工是保證混凝土質量響拌和物施工性能。施工是保證混凝土質量的最后的和最關鍵的環(huán)節(jié)，則考慮漿體濃度的最后的和最關鍵的環(huán)節(jié)，則考慮漿體濃度的因素、按拌和物的施工性能選擇拌和物的的因素、按拌和物的施工性能選擇拌和物的砂石比與漿骨比，就是混凝土配合比選擇的砂石比與漿骨比，就是混凝土配合比選擇的主要因素。主要因素。其中漿骨比是保證硬化前后混凝其中漿骨比是保證硬化前后混凝土性能的核心因素。無論是改變水膠比，還土性能的核心因素。無論是改變水膠比，還是礦物摻和料用量，調整配合比時

30、應使用等是礦物摻和料用量，調整配合比時應使用等漿體體積法，以保持漿骨比不變。漿體體積法，以保持漿骨比不變。 確定混凝土配合比的原則確定混凝土配合比的原則 1) 1) 按具體工程提供的按具體工程提供的混凝土技術要求混凝土技術要求選擇原材選擇原材料和配合比料和配合比2) 2) 注重骨料級配和粒形，按最大松堆密度法優(yōu)化級注重骨料級配和粒形，按最大松堆密度法優(yōu)化級配骨料，配骨料，但級配后空隙率應不大于但級配后空隙率應不大于42%42%；3) 3) 按最小漿骨比按最小漿骨比( (即最小用水量或膠凝材料總量即最小用水量或膠凝材料總量) )原原則，盡量減小漿骨比則，盡量減小漿骨比，根據(jù)混凝土強度等級和最小，

31、根據(jù)混凝土強度等級和最小膠凝材料總量的原則確定漿骨膠凝材料總量的原則確定漿骨( (體積體積) )比，按選定的比，按選定的漿骨比得到漿骨比得到1m1m3 3混凝土拌和物漿體體積和骨料體積；混凝土拌和物漿體體積和骨料體積；計算骨料體積所使用的密度應當是飽和面干狀態(tài)下計算骨料體積所使用的密度應當是飽和面干狀態(tài)下所測定的；所測定的；4) 4) 按施工性要求選擇砂石比，按施工性要求選擇砂石比，按按混凝土技混凝土技術要求術要求中的混凝土目標性能確定中的混凝土目標性能確定礦物摻和礦物摻和料摻量和水膠比料摻量和水膠比。5) 5) 分別按絕對體積法用漿體體積計算膠凝材分別按絕對體積法用漿體體積計算膠凝材料總量和

32、用水量；用骨料體積計算砂、石用料總量和用水量；用骨料體積計算砂、石用量。調整水膠比時，保持漿體體積不變。量。調整水膠比時，保持漿體體積不變。6) 6) 根據(jù)工程特點和技術要求選擇合適的外加根據(jù)工程特點和技術要求選擇合適的外加劑，用高效減水劑摻量調整拌和物的施工性。劑，用高效減水劑摻量調整拌和物的施工性。7) 7) 由于水泥接觸水時就開始水化，拌和物的由于水泥接觸水時就開始水化，拌和物的實際密實體會積略小于各材料密度之和，則實際密實體會積略小于各材料密度之和，則當未摻入引氣劑時，可不考慮攪拌時挾入約當未摻入引氣劑時，可不考慮攪拌時挾入約1%1%的空氣。的空氣。 混凝土配合比四要素的選擇混凝土配合

33、比四要素的選擇 1) 水膠比 對有耐久性要求的混凝土，按照結構設計和施工給出混凝土技術要求中的最低強度等級，按保證率95%確定配制強度；以最大水膠比作為初步選水膠比，再依次減以最大水膠比作為初步選水膠比，再依次減小小0.050.050.10.1百分點取百分點取3 35 5個水膠比試配，得個水膠比試配，得出水膠比和強度的直線關系，找出上述配制出水膠比和強度的直線關系，找出上述配制強度所需要的水膠比，進行再次試配。強度所需要的水膠比，進行再次試配。 或按無摻和料的普通混凝土強度-水灰比關系選擇一個基準水灰比，摻入粉煤灰后再按等漿骨比調整水膠比。一般，有耐一般，有耐久性要求的中等強度等級混凝土，摻用

34、粉久性要求的中等強度等級混凝土，摻用粉煤灰超過煤灰超過30%30%時（包括水泥中已含的混合材時（包括水泥中已含的混合材料），水膠比宜不超過料），水膠比宜不超過0.440.44。 2) 2) 漿骨漿骨( (體積體積) )比比 在水膠比一定的情況下的用水量或膠凝材料總量，或骨料總體積用量即反映漿骨比。對于泵送混凝土，可按表7-3選擇，或按GB/T 50746-2008混凝土結構耐久性設計規(guī)范對最小和最大膠凝材料的限定范圍，由試配拌和物工作性確定，取盡量小的漿骨比值。取盡量小的漿骨比值。水膠比一定時，漿骨比小的，強度會稍低、水膠比一定時，漿骨比小的，強度會稍低、彈性模量會稍高、體積穩(wěn)定性好、開裂風險

35、彈性模量會稍高、體積穩(wěn)定性好、開裂風險低低，反之則相反。強度等級漿體百分率（漿骨體積比） 用水量 （kg/m3）C30C50（不含C50）0.32（12）175C50C60（含C60）0.35（11.86）160C60以上（不含C60）0.38（11.63）145不同等級混凝土最大漿骨比 3) 砂石比 通常在配合比中的砂石比，以一定漿骨通常在配合比中的砂石比，以一定漿骨比（或骨料總量）下的砂率表示。比（或骨料總量）下的砂率表示。對級配良好的石子，砂石的選擇以石子松堆空隙率與砂的松堆空隙率乘積為0.160.2為宜。一般，泵送混凝土砂率一般，泵送混凝土砂率不宜小于不宜小于36%36%，并不宜大于，

36、并不宜大于45%45%。為此應充分重視石。為此應充分重視石子的級配，以不同粒徑的兩級配或三級配后松堆空子的級配，以不同粒徑的兩級配或三級配后松堆空隙率不大于隙率不大于42%42%為宜。石子松堆空隙率越小，砂石為宜。石子松堆空隙率越小，砂石比可越小比可越小。在水膠比和漿骨比一定的條件下，砂石比的變動主要可影響施工性和變形性質，對硬化后的強度也會有所影響（在一定范圍內，砂率小的，強度稍低，彈性模量稍大，開裂敏感性較低，拌和物粘聚性稍差，反之則相反）。 4) 4) 礦物摻和料摻量礦物摻和料摻量 礦物摻和料的摻量應視工程性質、環(huán)境和礦物摻和料的摻量應視工程性質、環(huán)境和施工條件而選擇。對于完全處于地下和

37、水下的施工條件而選擇。對于完全處于地下和水下的工程，尤其是大體積混凝土如基礎底板、咬合工程，尤其是大體積混凝土如基礎底板、咬合樁或連續(xù)澆注的地下連續(xù)墻、海水中的橋梁樁樁或連續(xù)澆注的地下連續(xù)墻、海水中的橋梁樁基、海底隧道底板或有表面處理的側墻以及常基、海底隧道底板或有表面處理的側墻以及常年處于干燥環(huán)境（相對濕度年處于干燥環(huán)境（相對濕度40%40%以下）的構件以下）的構件等，當沒有立即凍融作用時，礦物摻和料可以等，當沒有立即凍融作用時，礦物摻和料可以用到最大摻量（礦物摻和料占膠凝材料總量的用到最大摻量（礦物摻和料占膠凝材料總量的最大摻量粉煤灰為最大摻量粉煤灰為50%50%，磨細礦渣為，磨細礦渣為7

38、5%75%）；）； 一年中環(huán)境相對濕度變化較大一年中環(huán)境相對濕度變化較大( (冷天處冷天處在相對濕度為在相對濕度為50%50%左右、夏季相對濕度左右、夏季相對濕度70%70%以以上）無化學腐蝕和凍融循環(huán)一般環(huán)境中的構上）無化學腐蝕和凍融循環(huán)一般環(huán)境中的構件，對斷面小、保護層厚度小、強度等級低件，對斷面小、保護層厚度小、強度等級低的構件（如厚度只有的構件（如厚度只有101015cm15cm）的樓板，）的樓板，當當水膠比較大時（如大于水膠比較大時（如大于0.50.5），粉煤灰摻量不），粉煤灰摻量不宜大于宜大于20%20%，礦渣摻量不宜大于，礦渣摻量不宜大于30%30%（均包括（均包括水泥中已含的混

39、合材料）。水泥中已含的混合材料）。 不同環(huán)境下礦物摻和料的摻量選擇見不同環(huán)境下礦物摻和料的摻量選擇見GB/T GB/T 50746-200850746-2008混凝土結構耐久性設計規(guī)范混凝土結構耐久性設計規(guī)范附附錄錄B B和條文說明附錄和條文說明附錄B B。如果采取延長濕養(yǎng)護時。如果采取延長濕養(yǎng)護時間或其他增強鋼筋的混凝土保護層密實度措施，間或其他增強鋼筋的混凝土保護層密實度措施，則可超過以上限制。則可超過以上限制?；炷僚浜媳冗x擇實例 1) 技術條件： 某濱海城市地下水位為某濱海城市地下水位為-2m, -2m, 地下水中硫酸根離地下水中硫酸根離子和氯離子含量具有對混凝土結構中等腐蝕程度子和氯

40、離子含量具有對混凝土結構中等腐蝕程度；商住樓地下兩層，底層車庫墻體厚度為商住樓地下兩層，底層車庫墻體厚度為350mm350mm，設計，設計使用年限為使用年限為7070年，保護層厚度為年，保護層厚度為50mm50mm，設計強度等，設計強度等級為級為C40/P8C40/P8；混凝土澆筑季節(jié)最高氣溫；混凝土澆筑季節(jié)最高氣溫3333，最低，最低氣溫氣溫2121。要求施工期間每次連續(xù)澆筑。要求施工期間每次連續(xù)澆筑100m100m3 3，寬度，寬度不大于不大于0.1mm0.1mm的縱向裂縫不多于的縱向裂縫不多于3 3條。混凝土最大水條?；炷磷畲笏z比為膠比為0.450.45，最小膠凝材料用量最小，最小膠

41、凝材料用量最小320kg/m320kg/m3 3，最，最大大450kg/m450kg/m3 3；骨料最大粒徑；骨料最大粒徑25mm25mm?；炷撂涠??；炷撂涠?80180200mm200mm，到達現(xiàn)場澆筑前坍落度應為，到達現(xiàn)場澆筑前坍落度應為160160180mm180mm。2) 技術要點 確認確認混凝土技術要求混凝土技術要求提供的工程所提供的工程所處環(huán)境為處環(huán)境為V-CV-C級，對處于地下的級，對處于地下的350mm350mm墻體熱墻體熱天施工來說，應按大體積混凝土考慮，以控天施工來說，應按大體積混凝土考慮，以控制溫度應力產(chǎn)生的裂縫為重點。制溫度應力產(chǎn)生的裂縫為重點。3)原材料選擇水

42、泥：水泥： 振興振興P.O.42.5P.O.42.5，已摻入粉煤灰，已摻入粉煤灰20%20%，水化熱，水化熱262 KJ/kg262 KJ/kg，密度，密度3.0g/cm3.0g/cm3 3 ，氯離子含量，氯離子含量0.6%0.6%，標準稠度用水量標準稠度用水量27%27%；粉煤灰；粉煤灰；0.045mm0.045mm篩篩余量篩篩余量17%17%，密度，密度2.2g/cm2.2g/cm3 3, , 燒失燒失量量4.5%4.5%，需水量比，需水量比103%103%；粗骨料粗骨料5 510mm10mm和和101025mm25mm以以2828級配后，表觀密度級配后，表觀密度2.69 g/c/m2.6

43、9 g/c/m3 3，自然堆積密度，自然堆積密度1620kg/m1620kg/m3 3，空隙率，空隙率40%40%；細骨料：篩除細骨料：篩除5mm5mm以上顆粒的河砂，表觀密度以上顆粒的河砂，表觀密度2.6 g/m2.6 g/m3 3，松堆密度松堆密度1432kg/m1432kg/m3 3，空隙率為，空隙率為45%45%。外加劑：略外加劑：略4) 配制強度的確定：略5) 混凝土配合比參數(shù)選擇水膠比：按技術要求最大值選用水膠比：按技術要求最大值選用W/BW/B為為0.440.44；砂石比：按最緊密堆積原則，根據(jù)石子空隙率，砂石比：按最緊密堆積原則，根據(jù)石子空隙率，選取砂率為選取砂率為40%40%

44、，則砂石質量比為，則砂石質量比為SG = 4060=0.67SG = 4060=0.67；體積比為；體積比為0.670.672.672.672.60 =0.69 2.60 =0.69 漿骨比：選擇漿骨比為漿骨比：選擇漿骨比為VpVpVA=3268VA=3268，則，則VA=0.68mVA=0.68m3 3； 粉煤灰摻量：按GB/T 50746-2008混凝土耐久性設計規(guī)范條文說明附錄B，對V-C 的環(huán)境作用有： 下限： 上限： 因擬摻入膨脹劑，為控制混凝土溫升，不宜再摻入礦渣粉；則上述限定中，單摻粉煤灰的摻量限單摻粉煤灰的摻量限定范圍為定范圍為252550%50%，鑒于，鑒于P.O.425P.

45、O.425水泥中已摻入粉煤水泥中已摻入粉煤灰灰20%20%，現(xiàn)選擇粉煤灰摻量，現(xiàn)選擇粉煤灰摻量=30%=30%。14 . 025. 0SLF18 .05 .0SLF6) 初步配合比計算由材料條件知由材料條件知VA=0.68VA=0.68，并，并SG=0.67SG=0.67則計算得則計算得G=1080 kg/mG=1080 kg/m3 3，S=724kg/mS=724kg/m3 3最大最大(W(W)1)10.440.44B=C+ F B=C+ F ，則：，則： 1m1m3 3中中Vp Vp VA=3268 VA=3268，則，則Vp =0.32 mVp =0.32 m3 3V VB B+V+VW

46、 W=V=Vp p = 0.32 = 0.32 =2.77 =2.770.44=1.22 0.44=1.22 77. 23 . 23 . 00 . 37 . 01FFCCB1BBWBWVV由上式：W=176kg/m3, B=400kg/m3，由設定的粉煤灰摻量為30%，得知粉煤灰用量為120kg/m3。 水(WB)1P.O.42.5普通水泥粉煤灰砂石高效減水劑1760.4428012030%7241080略8) 試配、調整 略9) 生產(chǎn)配合比 按上述步驟另外分別計算出(W/B)2=0.42、(W/B)3=0.40的配合比，取得3組(B/W)- 性能關系，從中優(yōu)選出生產(chǎn)配合比。 改變水膠比時計算

47、混凝土配合比的等漿體體積法舉例改變水膠比時計算混凝土配合比的等漿體體積法舉例 按以上步驟另外分別計算出(W/B)2=0.42、(W/B)3=0.40的配合比，與(W/B)1=0.44一起，共取得3組(B/W)-性能關系，以備優(yōu)選生產(chǎn)配合比。 改變水膠比后漿體量發(fā)生變化，會影響到施工性，應按等漿體體積進行調整調整說明：水膠比0.42時，漿量減小了8升，可能影響施工性，如增加9kg粉煤灰和4 kg水，則漿體體積可增加到323升，可視為不變； 水膠比0.40時，漿量減小了16升，如增加17kg粉煤灰和7kg水，則漿體量增加到323升，可視為不變； 調整后質量水膠比不變，漿骨體積比不變，則調整后質量水

48、膠比不變，漿骨體積比不變，則砂石用量可不作調整，施工性不受影響砂石用量可不作調整，施工性不受影響； 如果調整水膠比后漿骨比減小，則拌和物體積會不足，從而影響施工性，可按新調整的水膠比增加漿量（即同時增加水和膠凝材料用量），骨料用量不變而不改變漿骨比； 盡管漿骨比不變，而漿體濃度可能有變化，可視膠凝材料的需水性，調整減水劑用量。 原材料膠凝材料(B)水(W)漿體數(shù)量W/B砂石密度（g/cm3） 2.712.602.69原配合比用量(kg/m3) 4001765760.44 7241080體積(m3m3) 0.1480.1760.3240.2780.401改變水膠比后的配合比 計算用量(kg/m3

49、)4001685680.42體積(m3m3)0.1480.1680.316調整用量(kg/m3)4091725810.42體積(m3m3)0.1510.1720.323計算用量(kg/m3)400160560 0.40體積(m3m3)0.1480.1600.308調 整用量(kg/m3)4171675840.40體積(m3m3)0.1560.1670.323改變水膠比后按等漿體體積進行調整配合比的計算改變水膠比后按等漿體體積進行調整配合比的計算 改變礦物摻和料摻量時計算配合比的等漿體體改變礦物摻和料摻量時計算配合比的等漿體體積法舉例積法舉例 如果已有一無摻和料的硅酸鹽水泥混凝如果已有一無摻和料

50、的硅酸鹽水泥混凝土的配合比，當摻入粉煤灰后，需用等漿土的配合比，當摻入粉煤灰后，需用等漿體體積，保持原配比的漿骨比不變，以保體體積，保持原配比的漿骨比不變，以保持混凝土的積穩(wěn)定性。假定混凝土原配合持混凝土的積穩(wěn)定性。假定混凝土原配合比如表中所示，摻入粉煤灰比如表中所示，摻入粉煤灰30%30%，按粉煤灰，按粉煤灰特性，摻入粉煤灰的混凝土水膠比必須不特性，摻入粉煤灰的混凝土水膠比必須不大于大于0.50.5。計算配合比步驟見表。計算配合比步驟見表 等漿體體積法計算過程舉例等漿體體積法計算過程舉例 原材料水泥(c)水(w)FA(30%)漿體數(shù)量W/B砂石密度（g/cm3）3.1012.42.612.6

51、7原配合比用量(kg/m3)34719805450.576811151體積(m3m3)0.1120.19800.3100.2610.431簡單等量取代摻入粉煤灰用量(kg/m3)243198104545體積(m3m3)0.0780.1980.0430.319摻粉煤灰后保持漿骨比計算用量(kg/m3)243188104545 0.546811151體積(m3m3)0.0780.1880.0430.3100.2610.431按耐久性要求水膠比為0.44用量(kg/m3)243153104500 0.44體積(m3/ m3)0.0780.1530.0430.274按保持原漿骨比調整需增加體積(m3

52、/ m3)0.0100.0200.0060.036用量(kg/m3)273173118564 0.446811151體積(m3 / m3)0.0880.1730.0490.3100.2610.431u計算說明計算說明實測各原材料密度計算1 m3中原漿體體積 Vp=Vc+Vw=0.112+0.198=0.310 m m3 3 ；摻入粉煤灰30%等量取代水泥后：粉煤灰用量為3470.3=104kg，實測粉煤灰密度為2.4 g/cm3則漿體體積為104/2400=0.043 m m3 3；水泥用量為347-104=243kg, 實測水泥密度為3.1g/ m m3 3，則體積為243/3100=0.0

53、78 m m3 3漿體體積為：0.078+0.043+0.198=0.319 m m3 3；計算說明計算說明 要保持漿體體積仍為0.310 m m3 3不變，需減水0.01 m3，用水量從198 kg/ m m3 3減為188 kg/m3，則水膠比應為188/347=0.54；摻粉煤灰的混凝土水膠比應不大于0.5，并隨粉煤灰摻量的增加而降低，現(xiàn)摻量為30%時，按耐久性要求設水膠比為0.44，用水量為3470.44 =153 kg。漿體體積為0.153+0.078+0.043=0.274 m m3 3，則漿體體積不足。計算說明 為保持原漿骨比，需增加漿體0.036m3。按漿體中原比例調整，增加水

54、(0.036/0.274) 0.153=0.02 m m3 3，增加水泥(0.036/0.274)0.078=0.010 m m3 3，增加粉煤灰(0.036/0.274) 0.043=0.006 m m3 3。2) 2) 計算結果計算結果摻30%粉煤灰的混凝土配合比計算結果見表材料水泥水粉煤灰漿體總量水膠比砂石拌和物表觀密度質量kg/m32731731175600.4468111512392體積m3/m30.0880.1730.0490.3100.440.2610.4311結果，膠凝材料總用量從347 kg/m3增加到390 kg/m3，但因用水量減少，故漿體體積不變，即漿骨比保持不變。無論

55、是經(jīng)過優(yōu)選還是經(jīng)過調整得出的配合比，都必須再經(jīng)過試拌。 需要說明的問題u據(jù)以骨料飽和面干的配合比設計方案是要據(jù)以骨料飽和面干的配合比設計方案是要求骨料飽和面干狀態(tài)的。（實驗室將提供求骨料飽和面干狀態(tài)的。（實驗室將提供風干砂和飽和面干砂）風干砂和飽和面干砂）抗?jié)B混凝土抗?jié)B混凝土1.11.1 抗?jié)B混凝土的原材料應符合下列規(guī)定：1水泥宜采用普通硅酸鹽水泥 4粉煤灰等級應為級或級。 u大量抗?jié)B混凝土用于地下工程，為了提高抗?jié)B性能和適合地下環(huán)境特點，摻加外加劑和礦物摻合料十分有利。在以膠凝材料最小用量作為控制指標的情況下，采用普通硅酸鹽水泥有利于提高混凝土耐久性能和進行質量控制。骨料粒徑太大和含泥（包括

56、泥塊）較多都對混凝土抗?jié)B性能不利。 2 抗凍混凝土 2.12.1 抗凍混凝土的原材料應符合下列規(guī)定 6在鋼筋混凝土和預應力混凝土中不得摻用含有氯鹽的防凍劑；在預應力混凝土中不得摻用含有亞硝酸鹽或碳酸鹽的防凍劑。u采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制抗凍混凝土是一個基本做法；骨料含泥（包括泥塊）較多和骨料堅固性差都對混凝土抗凍性能不利。一些混凝土防凍劑中摻用氯鹽，如果采用會引起混凝土中鋼筋銹蝕，導致嚴重的結構混凝土耐久性問題?；炷镣饧觿眉夹g規(guī)范GB50119規(guī)定含亞硝酸鹽或碳酸鹽的防凍劑嚴禁用于預應力混凝土結構。2 抗凍混凝土 2.22.2 抗凍混凝土配合比應符合下列規(guī)定：1最大水膠比和最小

57、膠凝材料用量（最小膠凝材料用量（增加的）應符合表7.2.2-1的規(guī)定 2復合礦物摻合料摻量宜符合表7.2.2-2的規(guī)定；其它礦物摻合料摻量宜符合本規(guī)程表3.0.5-1的規(guī)定 （增加）u在通常水膠比情況下，混凝土中摻入過量礦物摻合料也對混凝土抗凍性能不利?；炷林袚接靡龤鈩┦翘岣呋炷量箖鲂阅艿挠行Х椒ㄖ?。 3泵送混凝土 3.23.2 泵送混凝土配合比應符合下列規(guī)定：1膠凝材料用量不宜小于300kg/m3；2砂率宜為35%45%；3. 3.泵送混凝土的用水量與水泥和礦物摻合料的泵送混凝土的用水量與水泥和礦物摻合料的總量之比不宜大于總量之比不宜大于0.60;0.60;（刪除內容）（刪除內容）u如果膠凝材料用量太少，水膠比大則漿體