砼配合比設(shè)計(jì)(new)1

1、五強(qiáng)兩比培訓(xùn)班混凝土配合比設(shè)計(jì)概 述 混凝土是一種由水泥、砂、石骨料、水及其它外加材料按一定比例均勻拌和，經(jīng)一定時(shí)間硬化而形成的人造石材。在混凝土中，砂石起骨架作用稱為骨料，水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥漿起潤(rùn)滑作用，賦予拌和物一定的和易性，便于施工。水泥漿硬化后，則將骨料膠結(jié)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體。 混凝土的分類（一）按照混凝土表觀密度分類（二）按照不同工程的用途分類（三）按照膠凝材料的種類不同分類（四）按照施工工藝的不同分類不同表觀密度1、特重混凝土：干表觀密度大于2800kg/m3的混凝土。2、普通混凝土：干密度為20002800 kg/m3的混凝土。3、

2、輕骨料混凝土：干密度小于1900 kg/m3的混凝土。不同膠凝材料水泥混凝土、石膏混凝土、瀝青混凝土、聚合物混凝土等。 不同施工工藝泵送混凝土、噴射混凝土、自流平混凝土等。 砼基本性能1、砼拌合物性能（工作性能）2、砼力學(xué)性能3、砼耐久性能1、稠度干硬性砼： 維勃稠度 坍落度塑性砼： 坍落度流動(dòng)性砼： 坍落度 流動(dòng)度2、凝結(jié)時(shí)間3、保水性（泌水率）4、含氣量砼拌合物性能（工作性能）砼力學(xué)性能1、抗壓強(qiáng)度2、抗折強(qiáng)度3、劈拉強(qiáng)度4、疲勞強(qiáng)度砼耐久性能1、抗?jié)B等級(jí)2、抗凍融等級(jí)3、體積變化（收縮率、膨脹率等）4、抗碳化性能5、抗腐蝕性能a、電通量、氯離子滲透系數(shù)b、硫酸鹽侵蝕普通砼配合比設(shè)計(jì)規(guī)程

3、JGJ55-2000一、目的及適用范圍 二、配合比設(shè)計(jì)的基本資料 三、設(shè)計(jì)方法和步驟 四、有特殊要求的混凝土配合比設(shè)計(jì) 五、粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì) 六、配合比計(jì)算實(shí)例 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)以滿足設(shè)計(jì)和施工要求，確?；炷凉こ藤|(zhì)量且達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理為原則。按原材料性能及對(duì)混凝土的技術(shù)要求進(jìn)行計(jì)算，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試配調(diào)整后確定。 本方法適用于工業(yè)與民用建筑及一般構(gòu)筑物所采用的普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)。目的及適用范圍配合比設(shè)計(jì)的基本資料1、混凝土設(shè)計(jì)要求： 滿足砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求、 砼拌和物具有適應(yīng)施工的流動(dòng)性和良好的和易性、耐久性的要求、經(jīng)濟(jì)、節(jié)約的要求；2、工程特征（工程所處環(huán)境、結(jié)構(gòu)斷面、鋼筋最小凈

4、距等）；3、水泥品種和強(qiáng)度等級(jí)；4、砂、石的種類規(guī)格、表觀密度及石子最大粒徑；5、施工方法。設(shè)計(jì)方法和步驟（一） 基本參數(shù)（二） 理論配合比的設(shè)計(jì)與計(jì)算（三） 試配 (四) 配合比的調(diào)整與確定基本參數(shù)1、水灰比w/c ；2、每立方米砼用水量mw ；3、每立方米砼水泥用量mC ；4、砂率S ：砂與骨料總量的重量比；5、每立方米砼砂用量mS ；6、每立方米砼石用量mg 。 理論配合比的設(shè)計(jì)與計(jì)算1、 混凝土配制強(qiáng)度的確定2、 計(jì)算水灰比3、 確定每立方米混凝土用水量4、 計(jì)算每立方米混凝土水泥用量5、 確定混凝土砂率6、 計(jì)算粗骨料和細(xì)骨料用量混凝土配制強(qiáng)度的確定 fcu.0fcu.k+1.645

5、 fcu.k 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 1.645強(qiáng)度保證率為95% 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差的取值1、有統(tǒng)計(jì)資料( 25組數(shù)據(jù))時(shí)按統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) C25、C20 2.5MPa C30 3.0MPa2、無統(tǒng)計(jì)資料時(shí),按GB50204結(jié)構(gòu)驗(yàn)收規(guī)范 C35 4.0 MPa 5.0 MPa 6.0 MPa計(jì)算水灰比w/cw/c=（ a fce）/（fcu.0 a b fce）1、砼強(qiáng)度與灰水比成正比（fcu=Ac/wB ），大等于C60時(shí)由于水泥的水化程度不同，強(qiáng)度與灰水比的關(guān)系不能再延伸,即線性關(guān)系較差，分散性較大，故該公式僅適用于強(qiáng)度等級(jí)小于C60的混凝土；2、fce=c fceg fce為28天抗壓強(qiáng)度

6、實(shí)測(cè)值或富余系數(shù)乘以水泥抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。3、回歸系數(shù)a 、b可通過試驗(yàn)建立水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式確定，當(dāng)無統(tǒng)計(jì)資料時(shí)可按下表取 系數(shù)碎石砼卵石砼a 0.460.48b0.070.33水灰比限值 根據(jù)混凝土使用時(shí)所處的環(huán)境條件，考慮其滿足耐久性要求所必要的水灰比，在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)混凝土的最大水灰比（或水膠比）應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)中表4.0.4的規(guī)定，C15及以下等級(jí)除外。確定每立方米混凝土用水量mw01、 根據(jù)砼的坍落度、粗骨料品種、粒徑查本標(biāo)準(zhǔn)表4.0.1-1 和4.0.1-2；2、 數(shù)值修正 1） 根據(jù)砂的細(xì)度修正 細(xì)砂 + （510kg） 粗砂 （510kg） 2）根據(jù)坍落度值修正以表中

7、坍落度90mm的用水量為基礎(chǔ)，坍落度每增加20mm， 用水量增加5kg。 95110mm +5kg 115130mm +10kg 135150mm +15kg 155170mm +20kg3）根據(jù)外加劑和摻和料修正 mwa=mw0（1）外加劑減水率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定計(jì)算每立方米混凝土水泥用量mC0 mC0= mw0/（W/C）水泥用量限值 根據(jù)混凝土使用時(shí)所處的環(huán)境條件，考慮滿足耐久性要求所必要的最小水泥（或膠粉料）用量，在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)混凝土的最小水泥用量應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)中表4.0.4的規(guī)定， C15及其以下等級(jí)除外。確定混凝土砂率S1、以坍落度為1060mm的砼為基準(zhǔn),根據(jù)粗骨料品種、粒徑、

8、水灰比按本標(biāo)準(zhǔn)表4.0.2選取；2、數(shù)值修正1）坍落度大于60mm 時(shí)，坍落度每增加20mm， 砂率增加1%；2）根據(jù)砂的細(xì)度修正 細(xì)砂：砂率減小 粗砂：砂率提高3）骨料級(jí)配較差時(shí)，砂率增大；4）薄壁構(gòu)件，砂率取大值。例 題1、當(dāng)配制水泥混凝土用砂由粗砂改為中砂時(shí)，其砂率（ ）。 A應(yīng)適當(dāng)減小； B不變； C應(yīng)適當(dāng)增加； D無法判定答案：A2、水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，砂率是依據(jù)（ ）確定的。A 粗骨料種類 B混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度 C粗骨料最大粒徑 D混凝土水灰比答案： A、C、D3、判斷：砂率越大，拌合物流動(dòng)性越好。答案：錯(cuò)誤 當(dāng)砂率過大時(shí)，骨料的總表面積和空隙率均增大，當(dāng)混凝土中水泥漿量一定的情況

9、下，骨料顆粒表面積將相對(duì)減薄，拌合物就顯得干稠，流動(dòng)性就變小。 計(jì)算粗骨料和細(xì)骨料用量 粗骨料用量：mg0 細(xì)骨料用量：ms0 1、重量法假定容重法 2、體積法以1立方米混凝土計(jì)算重 量 法1、假定混凝土拌合物容重為23502450kg/m3 2、則mc0mg0ms0mw0=mcp s=ms0/(ms0mg0)100%體 積 法mc0/cmg0/gms0/smw0/w0.01=1 s=ms0/(ms0mg0)100%c ：2900-3100kg/ m3 ；g ：按JGJ52-2006測(cè)定，約2650kg/ m3 ； s ：按JGJ52-2006測(cè)定，約2650kg/ m3； w ：1000kg

10、 / m3 ；：含氣量百分?jǐn)?shù)，使用非引氣型外加劑時(shí) =1試 配 1、 試配時(shí)應(yīng)采用與工程現(xiàn)場(chǎng)相同的原材料和攪拌方法，且每盤最小攪拌量不少于攪拌機(jī)額定量的25%;2、按理論配合比試拌，并根據(jù)拌合物性能作出調(diào)整（保證水灰比不變，調(diào)整用水量或砂率），得出強(qiáng)度試驗(yàn)用的基準(zhǔn)配合比； 、為找出灰水比與強(qiáng)度的關(guān)系式，采用三個(gè)水灰比進(jìn)行試配，水灰比在基準(zhǔn)水灰比基礎(chǔ)上0.05，用水量相同，砂率可相應(yīng)增減1%；試拌配合比(A) 基準(zhǔn)配合比(B) 試拌配合比(C) w/c+0.05 w/c w/c-0.05 w w w s+1% s s-1%、不同水灰比拌合物坍落度值超過允差時(shí)，可調(diào)整用水量； 5、 記錄拌和物坍落

11、度或維勃稠度、粘聚性、保水性與表觀密度（容重）是否符合要求。 6、每種配比至少制作一組試件，標(biāo)養(yǎng)至28天抗壓，或用早期強(qiáng)度推定。拌合物性能影響因素混凝土拌合物在保持水灰比不變的情況下，水泥漿用量越多，流動(dòng)性就大。反之則小。在保持混凝土水泥用量不變得情況下，減少拌合用水量，水泥漿變稠，水泥漿的粘聚力增大，使粘聚性和保水性良好，而流動(dòng)性變小。增加用水量則情況相反。加水過多，水灰比過大，水泥漿過稀，這時(shí)拌合物雖流動(dòng)性大，但將產(chǎn)生嚴(yán)重的分層離析和泌水現(xiàn)象，并且嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。當(dāng)混凝土加水過少時(shí)，即水灰比過低，不僅流動(dòng)性太小，粘聚性也因混凝土發(fā)澀而變差，在一定施工條件下難以成型密實(shí)。例題1

12、、試拌時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)砼拌合物坍落度或粘聚性、保水性不佳時(shí)，可通過下列哪一種手段調(diào)整配合比？( ) (A)保持水泥用量不變，增加用水量 (B)保持用水量不變，增加水泥用量 (C)保持用水量不變，調(diào)整砂率 (D)保持水灰比不變，調(diào)整砂率答案：D 2、判斷：為了增加混凝土拌和物流動(dòng)性，可直接加水。答案：錯(cuò)配合比的調(diào)整與確定1、 確定灰水比2、 確定每立方米混凝土的材料用量3、 校正確定灰水比 根據(jù)得出的各組砼強(qiáng)度與相對(duì)應(yīng)的灰水比關(guān)系,用作圖法或計(jì)算法,求出砼配制強(qiáng)度(fcu.0)相對(duì)應(yīng)的灰水比數(shù)值。 或者選三個(gè)（或多個(gè)）強(qiáng)度中的一個(gè)所對(duì)應(yīng)的灰水比，該強(qiáng)度大等于配制強(qiáng)度?；宜扰c強(qiáng)度的直線關(guān)系式確定每立方

13、米混凝土的材料用量1、用水量可在基準(zhǔn)配合比用水量基礎(chǔ)上，根據(jù)制作強(qiáng)度試件時(shí)坍落度進(jìn)行微調(diào)整；2、水泥用量應(yīng)以用水量乘以選定的灰水比；3、粗、細(xì)骨料用量可在基準(zhǔn)配合比基礎(chǔ)上，按選定的水灰比進(jìn)行微調(diào)整。 校 正 當(dāng)容重實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之差超過計(jì)算值2%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，各類材料用量應(yīng)乘以校正系數(shù)。 校正系數(shù)=c，t / c，c 即實(shí)測(cè)值/計(jì)算值重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)的情況下列情況應(yīng)重新設(shè)計(jì)：1、砼性能指標(biāo)有特殊要求2、水泥、外加劑、摻合料品種、質(zhì)量有顯著變化3、該配合比生產(chǎn)間斷半年以上有特殊要求的混凝土配合比設(shè)計(jì) （一）抗?jié)B混凝土 （二）抗凍混凝土 （三）高強(qiáng)混凝土 （四）泵送混凝土 （五）大體積混凝土

14、抗 滲 砼一、對(duì)原材料的要求1、骨料含泥量和泥塊含量給予限制；2、粗骨料宜連續(xù)級(jí)配，最大粒徑不宜大于40mm； 3、宜采用膨脹劑、防水劑、引氣劑、減水劑等，摻用礦物摻合料。 二、對(duì)配合比的要求1、水泥與礦物摻合料總量不小于320kg；2、砂率宜為35%-45%；3、最大水灰比要求4、宜采用最大水灰比的配合比作抗?jié)B試驗(yàn) PtP/10+0.2高 強(qiáng) 砼一、對(duì)原材料的要求1、水泥：硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥；2、粗骨料的粒徑、針片狀、含泥量、泥塊含量，以及細(xì)集料的細(xì)度、含泥量、泥塊含量等指標(biāo)對(duì)高強(qiáng)砼各項(xiàng)性能有顯著的影響，因此對(duì)骨料提出嚴(yán)格的指標(biāo)要求；3、外加劑與礦物摻合料是配制高強(qiáng)砼必不可少的組成材

15、料。二、對(duì)配合比的要求1、水灰比、砂率、摻合料、外加劑應(yīng)通過試驗(yàn)確定；2、用水量可同普通強(qiáng)度等級(jí)的配合比；3、水泥總量550kg/ m3，膠凝材料總量600kg/ m3；4、強(qiáng)度試驗(yàn)用配合比除基準(zhǔn)配合比外其余水灰比應(yīng)分別增加和減少0.02-0.03。配合比示例 華福商貿(mào)中心C60 、C80泵送高強(qiáng)砼配合比使用的原材料：煉石P.O42.5水泥, 中砂Mx=2.81,碎石0.53cm kg/m3 水 水泥 粉煤灰 磨細(xì)礦渣 砂 碎石 TW-7泵送劑 坍落度C60 165 480 120 0 623 1062 15 1820cmC80 165 420 0 180 623 1062 15 1820cm

16、C60砼40組試件 mfcu =68.4MPa Sfcu=6.21MPa fcu.min=58.7MPa C80砼11組試件 mfcu=86.8MPa Sfcu=3.66MPa fcu.min =80.7MPa 泵送混凝土一、對(duì)原材料的要求1、水泥不宜用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥；2、粗骨料宜連續(xù)級(jí)配，針片狀不大于10%，最大粒徑的要求；3、宜采用中砂，通過0.315mm篩孔的顆粒含量不應(yīng)小于15%。4、應(yīng)摻用泵送劑或減水劑、以及粉煤灰或其它活性礦物摻合料。二、對(duì)配合比的要求1、試配時(shí)應(yīng)考慮坍落度損失 Tt=Tp+T；2、水膠比不大于0.603、膠凝材料300kg/m34、砂率3545%5、摻引氣型外

17、加劑時(shí)，含氣量不宜大于4%。大體積混凝土一、對(duì)原材料的要求1、應(yīng)選用低熱水泥，采用硅酸鹽水泥或普硅水泥時(shí)應(yīng)摻緩凝劑；2、摻緩凝劑、減水劑或減少水化熱的摻合料 。二、對(duì)配合比的要求1、在保證坍落度和強(qiáng)度要求的前提下，應(yīng)提高摻合料及骨料的含量，盡可能降低每立方米砼的水泥用量。2、要求進(jìn)行水化熱的驗(yàn)算和測(cè)定。粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì) 摻粉煤灰目的：節(jié)省水泥、改善混凝土性能（拌合物和易性、混凝土耐久性等）。 粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 GBJ146-901、超量取代法：等強(qiáng)條件下，粉煤灰量超過取代的水泥量。一部分取代水泥，另一部分取代砂。2、等量取代法：粉煤灰量取代等量的水泥。調(diào)節(jié)超強(qiáng)砼的強(qiáng)度以節(jié)省水泥。

18、3、外加法：額外加入混凝土中，僅為改善混凝土和易性。超量取代法1、根據(jù)砼種類和粉煤灰質(zhì)量選取取代水泥率（f）和超量系數(shù)（k）。 則 mf=mc0fk mc=mc0（1f） 2 、 粉 煤 灰 超 量 部 分 的 體 積Ve=mc0f（k1）/f 扣除等體積砂后ms=ms0Ves =ms0 mc0f （k1） s/ f f ：2200kg/ m3配合比計(jì)算實(shí)例 例題一某工程為七層框架結(jié)構(gòu)，砼梁板設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25，使用的材料如下:(1)42.5普通硅酸鹽水泥（富余系數(shù)1.13）(2)細(xì)度模數(shù)2.6的河砂(3)531.5mm的卵石施工坍落度要求為3050mm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可確定用水量為160kg/m

19、3，砂率33%，請(qǐng)計(jì)算出每立方米砼各材料用量。1、計(jì)算試配強(qiáng)度當(dāng)無統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，C25砼=5.0MPafcu.o=fcu.k+1.645=25+1.6455.0 =33.2MPa2、計(jì)算水灰比w/c=afc e/（fc u . o+abfc e） = 0 . 4 8 1 . 1 3 4 2 . 5 /（33.2+0.330.481.1342.5） =0.56（滿足干燥環(huán)境鋼砼最大水灰比要求）3、計(jì)算每立方米水泥用量mw0=160kg/m3mc0=mw0/(w/c)=160/0.56=286kg/m3（滿足干燥環(huán)境鋼砼最小水泥用量要求） 4、重量法計(jì)算各材料用量mc0+mw0+ms0+mg0=24

20、00ms0/(ms0+mg0) = 33%解得：mw0=160kg/m3 mc0=286kg/m3 ms0=622kg/m3 mg0=1262kg/m3mw0：mc0： ms0： mg0=0.56：1：2.17：4.41例題二 某工程欲配C35砼，坍落度為80mm，工程中使用煉石.42.5水泥（富余系數(shù)1.13）；閩江細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)為2.2；河卵石，粒級(jí)531.5mm。查表后，經(jīng)調(diào)整得出用水量為185kg/m3，砂率為32%，試計(jì)算配合比。1、計(jì)算試配強(qiáng)度當(dāng)無統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，C35砼=5.0MPafcu.o=fcu.k+1.645=35+1.6455.0 =43.2MPa2、計(jì)算水灰比w / c

21、= a fc e/ （ fc u . o+ a b fc e） =0.481.1342.5/(43.2+0.480.331.1342.5） =0.453、用水量mw0=185kg/m3。4、計(jì)算水泥用量 mc0=mw0/(w/c)=185/0.45=411kg/m3（水灰比及水泥用量均符合標(biāo)準(zhǔn)要求）5、按重量法計(jì)算基準(zhǔn)配合比 2400=mc0+mw0+ms0+mg0 s= ms0 /(ms0+mg0)=32% 解得：ms0=577kg/m3 mg0=1227kg/m3 6、計(jì)算試拌配合比序號(hào)水灰比砂率(%)水(kg/m3)水泥(kg/m3)砂(kg/m3)卵石(kg/m3)A0.4031185

22、4625431210B0.45321854115771227C0.503318537060912367、計(jì)算每盤材料用量 每盤攪拌25L，則各材料用量為：序號(hào)水灰比砂率(%)水(kg)水泥(kg)砂(kg)卵石(kg)A0.40314.62511.5513.5830.25B0.45324.62510.2814.4230.68C0.50334.6259.2515.2230.908、經(jīng)試配后，A、B、C三組的7天砼強(qiáng)度分別為33.1MPa、30.7MPa、29.7MPa，7天強(qiáng)度推算28天強(qiáng)度的推算公式為f28=1.47f7 ,計(jì)算出C35砼的配合比。序號(hào)w/cc/wf7 ( MPa ) f28

23、( MPa )A0.402.5033.148.7B0.452.2230.745.1C0.502.0029.740.79、作圖求對(duì)應(yīng)試配強(qiáng)度的c/w經(jīng)作圖得出試配強(qiáng)度為43.2MPa時(shí)c/w=2.1410、計(jì)算配合比mw=185kg/m3 s=32%w/c=1/2.14=0.47mc=mw/（w/c）=394kg/m3ms0= (2400394185)32% =583kg/m3mg0=1239kg/m3例題三 某工程砼設(shè)計(jì)等級(jí)為C30，采用泵送施工，坍落度要求為160mm，使用的原材料如下：水泥為42.5級(jí)，富余系數(shù)1.13，碎石0.52cm，中砂、摻減水率為18%的高效減水劑（摻量0.5%），粉煤灰為II級(jí)灰（取代率為15%，超量系數(shù)1.4 ），試設(shè)計(jì)該工程的砼配合比。一、 計(jì)算基準(zhǔn)配合比1、計(jì)算試配強(qiáng)度無統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)