普通混凝土計算配合比的確定

1、第6模塊第1講模塊模塊6 6 普通混凝土配合比設(shè)計普通混凝土配合比設(shè)計1第第1 1講講 普通混凝土計算配合比的確定普通混凝土計算配合比的確定第6模塊第1講 混凝土的配合比配合比是指混凝土中各組成材料用量之間的比例關(guān)系。確定這種數(shù)量關(guān)系的工作，就是混凝土的配合比設(shè)計配合比設(shè)計?；炷僚浜媳仍O(shè)計包括配合比的計算、試計算、試配配和調(diào)整調(diào)整。1 1 混凝土配合比的表示法混凝土配合比的表示法 一種一種是用1m3混凝土中膠凝材料、水、砂、石膠凝材料、水、砂、石的實實際用量際用量表示，如膠凝材料300kg、水180kg、砂660kg、石子1200kg；另一種另一種是以各組成材料的質(zhì)量比質(zhì)量比來表示(以以膠凝

2、材料質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量為1 1)，如將上述質(zhì)量換算成質(zhì)量比則為： 膠凝材料膠凝材料 砂砂 石石 水水1 2.20 4.00 0.602第6模塊第1講2 2 混凝土配合比設(shè)計的基本要求混凝土配合比設(shè)計的基本要求 配合比設(shè)計的任務(wù)配合比設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)施工條件施工條件和原材料技術(shù)性原材料技術(shù)性能能，確定能滿足以下四個基本要求基本要求的各項組成材料的用各項組成材料的用量：量： （1）達到設(shè)計要求的強度等級強度等級； （2）達到施工要求的和易性和易性； （3）滿足與使用條件相適應(yīng)的耐久性耐久性； （4）保證質(zhì)量前提下，盡量節(jié)省水泥節(jié)省水泥，降低成本。3第6模塊第1講3 3 混凝土配合比設(shè)計的方法與步驟

3、混凝土配合比設(shè)計的方法與步驟3.1 3.1 混凝土配合比設(shè)計的方法混凝土配合比設(shè)計的方法先根據(jù)配合比設(shè)計基本要求基本要求和原材料技術(shù)條件原材料技術(shù)條件，利用混凝土強度經(jīng)驗公式經(jīng)驗公式和圖表圖表進行計算，得出計算配合比計算配合比再通過試拌試拌、檢測檢測，進行和易性調(diào)整和易性調(diào)整，得出滿足施工要求的試拌配合比試拌配合比(基準配合比）基準配合比）再通過對水膠比微量調(diào)整水膠比微量調(diào)整，得出既滿足設(shè)計強度滿足設(shè)計強度又比較經(jīng)比較經(jīng)濟合理濟合理的設(shè)計配合比設(shè)計配合比（實驗室配合比）（實驗室配合比）根據(jù)現(xiàn)場砂、石的實際含水率含水率，對設(shè)計配合比進行修正修正，得出施工配合比施工配合比4第6模塊第1講3.2 3

4、.2 混凝土配合比設(shè)計的步驟混凝土配合比設(shè)計的步驟 (1) (1) 通過計算，確定計算配合比通過計算，確定計算配合比 計算配合比：計算配合比：是指按原材料性能、混凝土技術(shù)要求和施工條件，利用混凝土強度經(jīng)驗公式和圖表進行初步計算得到的配合比。 確定配制強度確定配制強度( ) cu,0f 為使混凝土強度保證率達到9595% % 的要求，配合比設(shè)計中必須使混凝土配配制強度制強度（ ）高于設(shè)計強度設(shè)計強度（ ）。國標規(guī)定， 普通混凝土配制配制強度強度（ ）按下式計算： cu,kfcu,0fcu,0f 第一，第一，混凝土設(shè)計強度混凝土設(shè)計強度等級等級C60C60時時，配制強度配制強度： ：混凝土配制強度

5、(MPa)； ：混凝土設(shè)計強度等級值(MPa)； ：強度保證率為95%時的系數(shù)； ：混凝土強度標準差(MPa) cu,0fcu,kf1.645s scu,0cu,k1.645ffs5第6模塊第1講混凝土強度標準差強度標準差 ss的確定方法如下： （a）當(dāng)具有近13個月同一品種、同一強度等級同一品種、同一強度等級混凝土的強度資料時，按下式算出：22c u ,ic u11nifn fns式中 試件組數(shù)（30）； 第i組試件的抗壓強度（MPa）； n組試件抗壓強度的算術(shù)平均值（MPa）。 ncu,ifcuf6第6模塊第1講 對于強度等級強度等級C30C30 的混凝土：當(dāng)計算值3.0 3.0 MPaM

6、Pa時，應(yīng)按計算結(jié)果取值按計算結(jié)果取值；當(dāng)計算值3.0 MPa3.0 MPa時，取= 3.0 MPa = 3.0 MPa 。 對于強度等級強度等級C30 C30 且C60 C60 的混凝土：當(dāng)計算值4.0 MPa4.0 MPa時，應(yīng)按計算結(jié)果取值；當(dāng)計算值4.0 MPa4.0 MPa時，取= 4.0 MPa= 4.0 MPa。7第6模塊第1講 （b）當(dāng)無無近期同一品種、同一強度等級混凝土的強度資料時，ss按表6-1取用： 表表6-1 6-1 混凝土混凝土 取值取值（JGJ55-2011）s ss s混凝土強度混凝土強度等級等級C20C20C25C25C45C45C50C50C55C55 /MP

7、a/MPa4.04.05.05.06.06.08第6模塊第1講 第二，第二，當(dāng)混凝土的設(shè)計強度等級C60時，配制強度按下式計算：cu,01.15 fcu,kf 確定水膠比（確定水膠比（W/B） 普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程（JGJ552011）規(guī)定，水膠比（W/B）按下列方式來確定： 第一，第一，對于強度等級為C60 C60 的高強混凝土，應(yīng)通過試驗確定配合比。在缺乏試驗依據(jù)的情況下，其水膠水膠比、膠凝材料用量比、膠凝材料用量和砂率砂率等參數(shù)，宜按普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程（JGJ552011）要求選取。9第6模塊第1講 第二，第二，對于強度等級為C60 C60 的混凝土，其水膠比(W/B)宜根據(jù)強

8、度公式 按下式計算： B（）Wa ab bfbfcu,0 a aa a W Bf cu,0a aaa abfba aafb：混凝土28d齡期的配制 強度（MPa）； cu,0fB ：1m3砼中膠凝材料用量(kg)； W：1m3混凝土的用水量(kg)； aa 、ab：回歸系數(shù)，應(yīng)根據(jù)工程所用原材料，通過試驗建立的水膠比與混凝土強度關(guān)系式來確定。不具備試驗統(tǒng)計資料時，可按普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程(JGJ552011)提供的 aa 、ab系數(shù)系數(shù)取用，即碎石：碎石：aa =0.53，ab=0.20；卵石：卵石：aa =0.49，ab=0.13。10第6模塊第1講 第二，第二，對于強度等級為C60 C

9、60 的混凝土，其水膠比(W/B)宜根據(jù)強度公式 計算，即： B（）Wa ab bfbfcu,0 a aa a W Bf cu,0a aaa abfba aafbfce,g ：水泥強度等級值（MPa）；g gc ：水泥強度等級值的富余系數(shù)，按表6-2選取。 fb g gf g gs fceg gf 、g gs ：粉煤灰影響系數(shù)和?；郀t礦渣影響系數(shù)，按普通混 凝土配合比設(shè)計規(guī)程(JGJ552011)選用；未添加時均取1.0 。fce ：水泥28d膠砂抗壓強度，無實測值時，可按下式計算： f b ：膠凝材料(水泥水泥和礦物摻合礦物摻合 料料按使用比例混合)28d膠 砂抗壓強度實測值(MPa)無實

10、測值時，按下式確定：fce g gc fce,g11第6模塊第1講表6-2 水泥強度等級值的富余系數(shù)（JGJ552011）1.101.101.161.161.121.12富余系數(shù)富余系數(shù)/(g gc)52.552.542.542.532.5水泥強度等級值水泥強度等級值/MPa為保證混凝土的耐久性，上述計算所得水膠比不得超過不得超過表6-3中規(guī)定的水膠比最大值水膠比最大值，否則，應(yīng)取規(guī)定的水膠比最大值作為混凝土的水膠比。12第6模塊第1講表6-3混凝土的最大水灰比和最小水泥用量(JGJ552000)13第6模塊第1講 確定用水量（確定用水量（mw0w0） 普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程（JGJ5520

11、11）規(guī)定，用水量 mw0w0 應(yīng)按下列方式確定： 第一第一，每立方米塑性塑性或干硬性干硬性混凝土的用水量 mw0w0 應(yīng)符合下列規(guī)定： a.a.混凝土水膠比在混凝土水膠比在 0.400.400.800.80 時時，可按表6-4選取(見下頁)。 b.b.混凝土水膠比小于混凝土水膠比小于0.400.40時時，應(yīng)通過試驗確定用水量 mw0。14第6模塊第1講表表6-4 塑性和干硬性混凝土的塑性和干硬性混凝土的單位用水量單位用水量（JGJ 552011） kg 拌和物稠度拌和物稠度卵石卵石最大粒徑最大粒徑/mm/mm碎石碎石最大粒徑最大粒徑/mm/mm項項 目目指指 標標1010202031.531

12、.540401616202031.531.54040坍落度坍落度/mm/mm10103030190190170170160160150150200200185185175175165165353550502002001801801701701601602102101951951851851751755555707021021019019018018017017022022020520519519518518575759090215215195195185185175175230230215215205205195195維勃稠維勃稠度度/s/s16162020175175160160 14514

13、5180180170170 15515511111515180180165165 150150185185175175 1601605 51010185185170170 155155190190180180 165165 注：注： 本表用水量采用本表用水量采用中砂中砂的平均取值。用的平均取值。用細砂細砂時，時，每每m混凝土用水量混凝土用水量可增加可增加5 51010 kgkg；用；用粗砂粗砂時，可減少時，可減少510 kg； 摻用摻用外加劑或摻合料外加劑或摻合料時，用水量應(yīng)相應(yīng)時，用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整調(diào)整。 15第6模塊第1講 第二，第二，摻外加劑時,每立方米流動性流動性或大流動性大流動性混凝土

14、的用水量（ mw0）可按下式確定：mw0 = mw0 ，(1 )式中 mw0 計算配合比每m混凝土的用水量（kg）； mw0 ， 未摻外加劑時推定的滿足實際坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg），以表6-4中坍落度90mm的用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增大20mm相應(yīng)增加5kg用水量來計算，當(dāng)坍落度增大到180mm以上時，用水量隨坍落度增加的幅度可減少； 外加劑的減水率（%），應(yīng)試驗確定。 16第6模塊第1講確定膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量確定膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量 第一，第一，每m混凝土膠凝材料用量(mb0b0)按下式計算：mb0 mW0WBmb0 1m3混凝土中膠凝材料用量膠凝材料

15、用量(kg)；mw0 1m3混凝土的用水量用水量(kg)；W/B混凝土水膠比水膠比。 第二，第二，每m混凝土礦物摻合料用量(mf0f0)按下式計算：mf0 mb0 fmf0 1m3混凝土礦物摻合料用量礦物摻合料用量(kg)；f 礦物摻合料摻量(%)，按普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程(JGJ552011)選用。17第6模塊第1講 第三，第三，每m混凝土水泥用量(mc0)按下式計算： mc0 mb0 mf0mc0 1m3混凝土中水泥用量水泥用量(kg)。 為保證混凝土的耐久性，計算的膠凝材料用量應(yīng)不不低于低于表6-3中規(guī)定的最小膠凝材料用量。否則，應(yīng)取表中規(guī)定的最小膠凝材料用量值。 確定砂率（確定砂率（

16、s s） 砂率 s s 應(yīng)根據(jù)集料的技術(shù)指標、混凝土拌合物性能和施工要求，參考砂率的已有歷史資料確定。當(dāng)缺乏缺乏歷史資料歷史資料時，應(yīng)符合下列規(guī)定：18第6模塊第1講 第一，第一，坍落度10mm10mm的混凝土砂率，應(yīng)試驗確定試驗確定。 第二，第二，坍落度為101060mm60mm的混凝土砂率，可根據(jù)粗集料種類、最大公稱粒徑及水膠比按表按表6-56-5選取選取。 第三，第三，坍落度60mm60mm的混凝土砂率，可可試驗確定，也也可可在表6-5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。表表6-5 6-5 混凝土的砂率（混凝土的砂率（JGJ552011JGJ552011） %

17、%注：注：本表數(shù)值是中砂的選用砂率，對細砂或粗砂，可相應(yīng)地減少或增加本表數(shù)值是中砂的選用砂率，對細砂或粗砂，可相應(yīng)地減少或增加砂率；采用人工砂配制混凝土?xí)r，砂率可適當(dāng)增大；只用一個單粒級砂率；采用人工砂配制混凝土?xí)r，砂率可適當(dāng)增大；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。粗集料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大。393944443434393935354040363641410.700.70363641413131363632323737333338380.600.60333338382828333329293434303035350.500.50303035352424303025253

18、131262632320.400.40404020201010404020201010碎石最大粒徑碎石最大粒徑/mm/mm卵石最大粒徑卵石最大粒徑/mm/mm水膠比水膠比（W W/ /B B）272732322929343432323737303035353535404033333838383843433636414119第6模塊第1講 補充：補充：內(nèi)插法內(nèi)插法確定砂率取值范圍確定砂率取值范圍 例如：用最大粒徑為20mm的卵石，要求W/B=0.46(表表6-56-5無無此水膠比，無法直接查找對應(yīng)砂率此水膠比，無法直接查找對應(yīng)砂率) )，則砂率s的確定方法為：查表6-5知： W/B=0.40W/

19、B=0.40時，時，s s=25=25 3131；W/B=0.50W/B=0.50時，時，s s=29=29 3434。 即水膠比從0.40到0.50增加了0.10，將其分成10份，每份為0.01；而水膠比從0.40到0.46增加了0.06，占6 6份。s s下下 = 25+= 25+（29-2529-25）. .（6/106/10）= 27.4= 27.4 s s上上= 31+= 31+（34-3134-31）. .（6/106/10）= 32.8= 32.8 或：水膠比從或：水膠比從0.500.50到到0.400.40減少了減少了0.100.10，將其分成，將其分成1010份，每份，每份為

20、份為0.010.01；而水膠比從；而水膠比從0.500.50到到0. 460. 46減少了減少了0.040.04，占，占4 4份。份。 s s下下 = 29 -= 29 -（29-2529-25）.(.(4/104/10) ) = 27.4 = 27.4 s s上上= 34 -= 34 -（34-3134-31）.(.(4/104/10) ) = 32.8 = 32.8 故：W/B=0.46時，砂率s s的取值范圍應(yīng)在的取值范圍應(yīng)在27.4%27.4% 32.8% 32.8% 20第6模塊第1講確定粗、細集料用量（確定粗、細集料用量（mg0、ms0）有 質(zhì)量法質(zhì)量法 和 體積法體積法 兩種方法： 質(zhì)量法：質(zhì)量法：當(dāng)原材料情況比較穩(wěn)定時，所配混凝土拌合物的體積密度將接近一個固定值，這樣可先假定一個混凝土拌合物的質(zhì)量