混凝土與砂漿配合比設(shè)計(jì)方法匯編

體積法設(shè)計(jì)普通混凝土配合比

一、基準(zhǔn)混凝土配合比的含義

若用某種材料取代而且應(yīng)可以取代（例如膨脹劑可以取代粉煤灰,

而粉煤灰不可取代膨脹劑。）原配合比中的某種或幾種材料的一部分或

者在原配合比中祗摻入某種材料（例如泵送劑），則原配合比即為取代

或摻入之前的基準(zhǔn)混凝土配合比，因此基準(zhǔn)混凝土配合比不一定是最

原始的即不摻任何摻合料或外加劑的配合比。

二、絕對體積法設(shè)計(jì)混凝土配合比的基本原理

假定組成混凝土的各種材料的體積之和為1000L或1.0m3o

三、配合比計(jì)算

㈠、無摻合料的混凝土

1、確定水灰比Wo/Co

2、確定基準(zhǔn)用水量Wokg/m，或L/m3

3、計(jì)算基準(zhǔn)水泥用量Cokg/m3

4、設(shè)定混凝土含氣量a（對普通混凝土a為10-20L/m3）

5、設(shè)定泵送劑摻量百分率b

6、計(jì)算泵送劑用量B=C（）*bkg/m3

7、計(jì)算混凝土設(shè)計(jì)配合比用水量

W=W（）-B*Pwkg/m3

式中

p.一泵送劑含水率

8、計(jì)算砂石總體積Vz=1000-Co/Yc-W-B/y「aL/m

式中

Y1—水泥表觀密度kg/m3或kg/L

Yb一泵送劑表觀密度kg/nf或kg/L

9、設(shè)定砂率s

10>計(jì)算體積砂率St=l/[1+Ys*(1-s)/(Yg*s)]

式中

Ys一砂子表觀密度kg/m3或kg/L

Yg—石子表觀密度kg/m3或kg/L

11>計(jì)算砂子體積Vs=Vz*StL/m3

12、計(jì)算砂子用量S=Vs*Yskg/m3

:i

13、計(jì)算石子用量G=(Vz-Vs)*Ygkg/m

14、列出混凝土設(shè)計(jì)配合比(kg/m3)

㈡、摻入粉煤灰的混凝土

1、確定水灰比Wo/Co

2、確定基準(zhǔn)用水量W°kg/nf或L/m，

3、計(jì)算基準(zhǔn)配合比水泥用量C。kg/m3

4、設(shè)定混凝土含氣量a(對普通混凝土a為10-20L/m3)

5、設(shè)定粉煤灰代用水泥百分率f

6、設(shè)定粉煤灰超量系數(shù)九

7、計(jì)算粉煤灰代用水泥量Fd=C°*fkg/m3

8、計(jì)算粉煤灰用量Fa=Fd*fc=Co*f*fckg/m:!

9、計(jì)算水泥用量C=C()-Fdkg/m3

10、設(shè)定泵送劑摻量百分率b

11＞計(jì)算泵送劑用量8=(C+Fa)*bkg/m:!

12、計(jì)算混凝土設(shè)計(jì)配合比用水量

3

W=W()-B*pwkg/m

式中

P.一泵送劑含水率

3

13、計(jì)算砂石總體積V7=1000-C/yC-W-Fa/y廠B/yb-aL/m

式中

Y「一粉煤灰表觀密度kg/m3或kg/L

14、設(shè)定砂率s

15＞計(jì)算體積砂率St=l/[1+r*(1-s)/(yg*s)]

16＞計(jì)算砂子體積Vs=Vz*StL/m3

17、計(jì)算砂子用量S=Vs*Yskg/m3

18、計(jì)算石子用量G=(Vz-Vs)*Ygkg/m：'

19、列出混凝土設(shè)計(jì)配合比(kg/m3)

㈢、摻入粉煤灰和膨脹劑的混凝土

1、確定水灰比Wo/Co

2、確定基準(zhǔn)用水量W°kg/nf或L/m3

3、計(jì)算基準(zhǔn)配合比水泥用量C。kg/m3

4、設(shè)定混凝土含氣量a(對普通混凝土a為10-20L/m3)

5、設(shè)定粉煤灰代用水泥百分率f

6、設(shè)定粉煤灰超量系數(shù)九

7、計(jì)算粉煤灰代用水泥量Fd=C°*f；kg/m3

8、計(jì)算未摻入膨脹劑時的粉煤灰用量Fa、尸F(xiàn)d*f尸Co*f*。

kg/m3

9、計(jì)算未摻入膨脹劑時的水泥用量C,=C「Fdkg/m3

10、設(shè)定膨脹劑代用膠凝材料百分率P

11＞計(jì)算膨脹劑用量P=(Cw+Faw)*pkg/m3

12、計(jì)算膨脹劑代用水泥量Pdc=C*pkg/m3

13、計(jì)算膨脹劑代用粉煤灰量Pdf=Kw*pkg/m3

14、計(jì)算水泥用量C=Cw-Pdskg/m：'

15、計(jì)算粉煤灰用量工=Faw-Pdfkg/m3

16、設(shè)定泵送劑摻量百分率b

17、計(jì)算泵送劑用量13=(C+Fa+P)*bkg/m3

18、計(jì)算混凝土設(shè)計(jì)配合比用水量

3

W=W0-B*pwkg/m

式中

p.一泵送劑含水率

19、計(jì)算砂石總體積V尸1000-C/yC-W-Fa/y-P/yP-B/r，-a；

L/m3

式中

。一膨脹劑表觀密度kg/n?或kg/L

20、設(shè)定砂率s

21、計(jì)算體積砂率St=l/[1+r*(1-s)/(Yg*s)]

22、計(jì)算砂子體積Vs=V,*StL/m3

23、計(jì)算砂子用量S—Vs*丫skg/m3

3

24、計(jì)算石子用量G—（Vz-Vs）*九kg/m

25、列出混凝土設(shè)計(jì)配合比（kg/n?）

㈣、摻入粉煤灰和礦粉及膨脹劑的混凝土

1、確定水灰比Wo/Co

2、確定基準(zhǔn)用水量Wokg/ii?或L/m:

3、計(jì)算基準(zhǔn)配合比水泥用量C。kg/m3

4、設(shè)定混凝土含氣量a（對普通混凝土a為10-20L/m3)

5、設(shè)定粉煤灰代用水泥百分率f

6、設(shè)定粉煤灰超量系數(shù)fc

7、計(jì)算粉煤灰代用水泥量Fd=C°*fkg/m3

8、計(jì)算未摻入膨脹劑時的粉煤灰用量%=Fd*fC=C0*f*fc

kg/m3

9、設(shè)定礦粉代用水泥百分率k

10、設(shè)定礦粉超量系數(shù)k,

11＞計(jì)算礦粉代用水泥量Kd=C（）*kkg/m3

12、計(jì)算未摻入膨脹劑時的礦粉用量K、,=Kd*k尸C0*k*k,

kg/m3

3

13、計(jì)算未摻入膨脹劑時的水泥用量C.=Co-F（-Krlkg/m

14、設(shè)定膨脹劑代用膠凝材料百分率p

15、計(jì)算膨脹劑用量P=(Cw+Faw+K.)*pkg/m3

16、計(jì)算膨脹劑代用水泥量Pdc=Q*pkg/m3

17、計(jì)算膨脹劑代用粉煤灰量Pdf=L*pkg/m3

18、計(jì)算膨脹劑代用礦粉量Pdk=K**pkg/m3

19、計(jì)算水泥用量C=OPdckg/m"

20^計(jì)算粉煤灰用量Fa=Faw-Pdfkg/m：'

21、計(jì)算礦粉用量K=K「Pdkkg/m3

22、設(shè)定泵送劑摻量百分率b

23、計(jì)算泵送劑用量8=(C+Fa+K+P)*bkg/m:!

24、計(jì)算混凝土設(shè)計(jì)配合比用水量

W=Wo-B*p、、,kg/m'

式中

P*一泵送劑含水率

25、計(jì)算砂石總體積V尸1000-C/rC-W-Fa/y-K/yk-P/yP-B/yb

-aL/m3

式中

Yk一礦粉表觀密度kg/m3或kg/L

26、設(shè)定砂率s

27、計(jì)算體積砂率&=1/[l+Ys*(1-s)/(Yg*s)]

28、計(jì)算砂子體積Vs=Vz*St；L/m

29、計(jì)算砂子用量S=Vs*rkg/m：'

30>計(jì)算石子用量G=Vz(1-St)*Ygkg/m:i

31、列出混凝土設(shè)計(jì)配合比（kg/nf）

采用逐級填充法設(shè)計(jì)混凝土和砂漿配合比

一\已知條件

1、混凝土強(qiáng)度等級

C30S8

2、水泥

⑴、品種和強(qiáng)度等級

P.O42.5

⑵、表觀密度

YC=3.134t/m3(kg/L)

3、砂

⑴、細(xì)度模數(shù)

p.f=2.4

⑵、表觀密度

YS=2.64t/m3(kg/L)

（3）、緊密密度

Ysj=L96t/m3(kg/L)

⑷、堆積密度

Ysd=L54t/m3(kg/L)

4、石

⑴、品種

卵碎石

⑵、表觀密度

Y?=2.76t/m3(kg/L)

⑶、緊密密度

Ygj=1.65t/m3(kg/L)

⑷、堆積密度

3

Ygd=L56t/m(kg/L)

5、粉煤灰

⑴、質(zhì)量等級

II級

⑵、表觀密度

Yf=2.143t/m3(kg/L)

6、礦粉

⑴、質(zhì)量等級

S95

⑵、表觀密度

Yk=2.931t/m3(kg/L)

7、膨脹劑表觀密度

3

Yp=2.639t/m(kg/L)

8、泵送劑

⑴、表觀密度

Yb=1.172t/m3(kg/L)

⑵、含水率

pw=0.65

9、混凝土含氣量

a=0.015m3/m3(L/L)

二、基本方程

1、混凝土體積方程

G/Yg+S/Ys+C/Yc+F/Yf+K/Yk+W+a=1⑴

式中，

G?—石用里t/m3(kg/L)

s"—砂用里t/m3(kg/L)

c—水泥用里t/m3(kg/L)

F一粉煤灰用里t/m3(kg/L)

K一礦粉用里t/m3(kg/L)

w—用水量t/m3(kg/L)o

2、砂漿體積方程

S/Ys+C/Yc+F/Yf+K/Yk+W+a=G*"/{Yg(l-")}+A

(2)

式中，

3

G*"/{Yg(l-")}一石空隙體積m7m(L/L)

t一石空隙率

€g=l-Ygj/Yg

3

A—砂漿富余量m7m(L/L)o

3、凈漿體積方程

C/Yc+F/Yf+K/Yk+W+a=S*Cs/{Ys(l-CS))+B(3)

式中，

m3/m3(L/L)

S*€s/{Ys(l-U)}一砂空隙體積

，一砂空隙率

G=l-Ysj/Ys

B一凈漿富余量m3/m3(L/L)o

4、膠凝材料用量方程

C+F/fc+K/kc=W/Bwc(4)

式中，

fc一粉煤灰超量系數(shù)

kc一礦粉超量系數(shù)

B*，c一基準(zhǔn)水灰比。

5、摻合料粉煤灰用量方程

F=C*f*fc/(l-f-k)

式中，

f一粉煤灰取代水泥百分率(以下簡稱粉煤灰代用率)。

6、摻合料礦粉用量方程

K=C*k*kc/(l-f-k)(6)

式中，

k一礦粉取代水泥百分率(以下簡稱礦粉代用率)。

三、配合比計(jì)算公式

求解公式⑴一⑹六元一次聯(lián)立方程組，可得G、S、C、W、F、

K值。

1、G=Yg(l-€g)*(1-A)①

2、S=Ys(1-，)*("*A+A-B)②

3、C={&s(&g-&g*A+A—B)+B-a}*(1—f—k)*YcYfY-

{(1-f-k)YfYk+ffcYcYk+kkycYf+BwcYCYfYk

③

4、W=BwcYcYfYk{€s(&g—&g*A+A—B)+B-a}/

{(1-f-k)YfYk+ffcYcYk+kkYcYf+BwcYcYfYk}

④

5、F=C*f*fc/(l-f-k)⑤

6、K=C*k*kJ(l-f-k)(6)

說明：

㈠、如果同時摻入摻合料硅粉

可設(shè)，

J一硅粉用量

j一硅粉代用水泥百分率

八一硅粉超量系數(shù)

Yi—硅粉表觀密度。

則變?yōu)槠咴淮温?lián)立方程組，

1、G/Yg+S/Ys+C/Yc+F/Yf+K/Yk+J/YJ+W+a=1

(1)

2、S/Ys+C/Yc+F/Yf+K/Yk+J/Y」+W+a

=G*"/{Yg(l-")}+A(2)

3、C/Yc+F/Yf+K/Yk+J/YJ+W+a=S*€s/{Ys(l-€J}+B

(3)

4、C+F/f^+K/kc+J/jc=W/Bwc(4)

5、F=C*f*fc/(l-f-k-j)(5)

6、K=C*k*kc/(l-f-k-j)(6)

7、J=C*j*jc/(l-f-k-j)⑺。

相應(yīng)地，配合比計(jì)算公式也變?yōu)椋?/p>

1、G=Yg(l&)*(1-A)①

2、S=Ys(1-U)*("-"*A+A-B)②

3、C={Cs(€g-€g*A+A-B)+B-a)*(l-f-k-j>YcYfYkYj

/{(1-f-k-j)Y「YkYj+ffcYcYkYj+kk,YcYfYj

+jJcYcYfYk+BwcYcYfYkYj)③

4、W=BwcYcYfYkYj{U(Cg-€g*A+A-B)+B-a)

/{(1-f-k-j)YfYkYj+ffcYcYkYj+kkcYcYfYJ

+JjcYcYfYk+BwcYcYfYkYj)④

5、F=C*f*fc/(l-f-k-j)⑤

6、K=C*k*kc/(l-f-k-j)⑥

7、J=C*j*jc/(l-f-k-j)⑦。

以下按不摻入硅粉計(jì)算。

㈡、當(dāng)摻入膨脹劑和泵送劑時

應(yīng)在混凝土體積保持不變的條件下調(diào)整配合比。

四、配合比計(jì)算

1、設(shè)定基準(zhǔn)水灰比

Bwc=0.50

2、計(jì)算石空隙率

"=1-Y/Yg

=1-1.65/2.76

=0.40

3、計(jì)算砂空隙率

Cs=l-YSj/Ys

=1-1.96/2.64

=0.26

4、設(shè)定砂漿富余量

A=0.39m3/m3(L/L)

5、設(shè)定凈漿富余量

B=0.205m3/m3(L/L)

6、設(shè)定粉煤灰代用率千和超量系數(shù)九

f=0.20

t=1.40

7、設(shè)定礦粉代用率k和超量系數(shù)k0

k=0.10

k=i.io

8、計(jì)算G、S、C、W

⑴、未摻膨脹劑和泵送劑時的石用量

Gw=Yg(l-t)*(l-A)

2.76(1-0.40)*(1-0.39)

=1.010t/m(kg/L)

=1010kg/m

⑵、未摻膨脹劑和泵送劑時的砂用量

Sw=ys(1-€s)*(€g-€g*A+A-B)

=2.64*(1-0.26)*(0.4-0.4*0.39+0.39-0.205)

=0.838t/m(kg/L)

=838kg/m

⑶、未摻膨脹劑時的水泥用量

Cw={Cs(€g-Cg*A+A-B)+B-a}*(1一f—k)*YcYfYM

{(1-f-k)YfYk+ffcYcYk+kkcycyf+BwcYcYfYk

={0.26*(0.4-0.4*0.39+0.39-0.205)+0,205-0.015)

*(l-0.20-0.10)*3.134*2.143*2.931/{(l-0.20-0.10)

*2.143*2.931+0.20*1.4*3.134*2.931+0.10*1.1*3.134

*2.143+0.5*3.134*2.143*2.931)

=0.237t/m3(kg/L)

=237kg/m3

⑷、未摻泵送劑時的用水量

Ww=BwcYcYfYk{€s(Cg-€g*A+A-B)+B-a}/

{(1-f-k)YfYk+ffcYcYk+kkcYcYf+BwcYcYeYk}

=0.5*{0,26*(0.4-0.4*0.39+0.39-0.205)+0.205-0.015)

*3.134*2.143*2.931/{(1-0.20-0.10)*2.143*2.931

+0.20*1.4*3.134*2.931+0.10*1.1*3.134*2.143

+0.5*3.134*2.143*2.931}

=0.169t/m3(kg/L)

=169kg/m3

9、計(jì)算未摻膨脹劑時的粉煤灰用量

Fw=C*f*fc/(l-f-k)

=237*0.20*1.4/(1-0.20-0.10)

=95kg/m3

10、計(jì)算未摻膨脹劑時的礦粉用量

Kw=C*k*kc/(l-f-k)

=237*0.10*1.1/(1-0.20-0.10)

=37kg/m3

五、摻入膨脹劑時的配合比調(diào)整

3計(jì)算膨脹劑用量P及相應(yīng)體積Vp

P=(Cw+Fw+Kw)*p

式中，

p一膨脹劑代用水泥百分率(以下簡稱膨脹劑代用率)。

p=0.07

P=(237+95+37)*0.07

=26kg/m3

Vp=P/Yp

=26/2.639

=9.85L/m3

2、計(jì)算膨脹劑代用水泥量Pd0及相應(yīng)體積V*

Pdc=Cw*P

=237*0.07

=16kg/m3

Vdc=Pdc/Yc

=16/3,134

=5.10L/m3

3、計(jì)算膨脹劑代用粉煤灰量Pdf及相應(yīng)體積Vdf

Pdf=Fw*p

=95*0.07

=7kg/m3

Vdf=Pdf/Yf

=7/2.143

=3.27L/m3

4、計(jì)算膨脹劑代用礦粉量Pdk及相應(yīng)體積Vdk

Pdk=Kw*p

=37*0.07

=3kg/m3

Vdk=Pdk/Yk

=3/2.931

=1.02L/m3

5、計(jì)算水泥用量

=

CCw-P(ic

=237-16

=221kg/m3

6、計(jì)算粉煤灰用量

F=FW-Pdf

=95-7

=88kg/m3

7、計(jì)算礦粉用量

K=Kw-Pdk

=37-3

=34kg/m3

8、計(jì)算膨脹劑代用水泥和粉煤灰及礦粉的總體積也及與膨脹劑

體積的差值Vch

Vz=Vdc+Vdf+Vdk

=5.10+3.27+1.02

=9.39L/m3

Vch=Vp-Vz

=9.85-9.39

=0.46L/m3

可在Gw或Sw中扣除與丫州相應(yīng)的重量，本例在Sw中扣除。

9、計(jì)算未摻泵送劑時的砂用量

Swb=Sw-Veh*YS

=838-0.46*2.64

=837kg/m3

六、摻入泵送劑時的配合比調(diào)整

1、計(jì)算泵送劑用量

B=(C+F+K+P)*b

式中，

b一泵送劑摻量

b=0.024

B=(221+88+34+26)*0.024

=8.9

2、計(jì)算泵送劑含水量

bw=B*Pw

=8.9*0.65

=6.0kg/m3

3、計(jì)算用水量

W=Ww-bw

=169-6

=163kg/m3

4、計(jì)算泵送劑體積

Vb=B/Yb

=8.9/1.172

=7.59L/m3

5、計(jì)算泵送劑含固量體積

Vbg=Vb-bw

=7.59-6.0

=1.59L/m3

可在Swb或Gw中扣除與Vbg相應(yīng)的重量，本例在Swb中扣除。

6、計(jì)算砂用量

S=SwtrVbg*Ys

=837-1.59*2.64

=833kg/m3

七、列出混凝土設(shè)計(jì)配合比(kg/m3)

CWSGFKPB

22116383310108834268.9

八、提示

1、配合比調(diào)整方法參見下表;

序漿體富余量調(diào)整材料用量調(diào)整

效果

號

ABGSCW

1+——++++++可同時調(diào)整G、S、C、W。

2一++——

3+——++++祗能調(diào)整s、C、W,

4—++————不能調(diào)整G。

5+———+++—一

可大幅調(diào)整S。

6—+++———++

7++———++++++

可大幅調(diào)整C、Wo

8——+++

2、從公式中可以看出，如果由于砂、石級配不良致使其空隙率

過大，則必然增大C、W值，從而加大混凝土成本，也影響混凝土拌

合物的工作性，此時可通過調(diào)低A、B值進(jìn)行處理；反之如果砂、石

空隙率過小，則C、W值也將過小，也會影響混凝土拌合物的工作性,

此時可通過調(diào)高A、B值進(jìn)行處理；

3、在檢測為計(jì)算砂、石空隙率所必須的表觀密度、緊密密度及

堆積密度等相關(guān)指標(biāo)時必須在下述條件下進(jìn)行，即應(yīng)取有足夠富余量

的等量砂樣和石樣，先將砂樣中的含石部分篩除，再將篩除的含石部

分摻入到石樣中并混合均勻；

4、在確定實(shí)際使用的配合比即施工配合比時，必須根據(jù)砂含石

率調(diào)整砂、石用量；

5、在計(jì)算砂、石空隙率時，采用緊密密度還是堆積密度可根據(jù)

個人習(xí)慣，加上A、B的調(diào)整即可。從理論上講，采用緊密密度較為

合適，但由于采用緊密密度時計(jì)算所得的空隙率較小，故需適當(dāng)調(diào)高

A、B值，否則從公式中可以看出，S、G值將過大，而C、W值將過

小，這將影響混凝土拌合物的工作性；反之如果采用堆積密度，則由

于計(jì)算所得的空隙率較大，故需適當(dāng)調(diào)低A、B值，否則從公式中同

樣可以看出，S、G值將過小，而C、W值將過大，同樣會影響混凝土

拌合物的工作性，而且會加大混凝土成本。本例在計(jì)算砂、石空隙率

時，采用了緊密密度；

6、增減A、B值可調(diào)整混凝土拌合物的工作性；

7、當(dāng)采用砂、石堆積密度時，對于塌落度為220mm的泵送混凝

土，A值一般可取0.335m3/m3左右，B值可取0.165013/0?左右；

8、A、B值相同的配合比，混凝土工作性大致相同，可以把不同

基準(zhǔn)水灰比的配合比取相同的A、B值，便能夠控制各強(qiáng)度等級混凝

土的工作性基本相同，但必須采用高減水率的減水劑才能夠?qū)崿F(xiàn)。也

可根據(jù)需要對不同基準(zhǔn)水灰比的混凝土取不同的A、B值；

9、增減B值可調(diào)整水泥用量與用水量，以適應(yīng)不同減水率的泵

送劑；

10、當(dāng)A=1時即為同強(qiáng)度等級的砂漿配合比。

高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)（一）

一、已知條件

1、混凝土強(qiáng)度等級

C50o

2、水泥

⑴、品種和強(qiáng)度等級

P.O42.5；

⑵、表觀密度

Yc=3.24o

3、粉煤灰

⑴、質(zhì)量等級

I級；

⑵、表觀密度

Yf—2.256；

⑶'超量系數(shù)

￡=1.20。

4、礦粉

⑴、質(zhì)量等級

S95；

⑵、表觀密度

yk=2.50；

⑶、超量系數(shù)

fk=1.10o

5、砂子

⑴、細(xì)度模數(shù)

Pf=2.4；

⑵、表觀密度

ys=2.655o

6、石子

⑴、粒徑

5-20mm碎石；

⑵、表觀密度

Y。=2.716。

7、泵送劑

⑴、含水率

Pw=0.65；

⑵、表觀密度

Yb=1.174o

8、混凝土含氣量

3

Qq=20L/mo

二、配合比計(jì)算

3設(shè)定基準(zhǔn)用水量

參照下表設(shè)定。

混凝土強(qiáng)度等級平均強(qiáng)度(MPa)最大用水量%(kg/n?)

A65160

B75150

C90140

D105130

E120120

*未扣除集料和外加劑中所含的水量。

根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級初步設(shè)定基準(zhǔn)用水量Wo=160kg/m3

2、設(shè)定膠凝材料漿體體積和集料總體積

⑴、膠凝材料漿體體積

33

VP=VB+VW+aq=o.35m7m=350L/m

式中

Vp一膠凝材料漿體體積

VB—膠凝材料體積

v?一水的體積

aq—含氣量

⑵、集料總體積

333

(Vs+Vg)=0.65m/m=650L/m

說明：應(yīng)含泵送劑體積。

式中

Vs—砂子體積

Vg—石子體積

3、設(shè)定膠凝材料及其漿體組成與膠凝材料及其漿體各組分體積

(m3)

見下表。

膠凝材料組成及各組分體積

混凝土平均強(qiáng)度

VwVB

強(qiáng)度等級(MPa)a。1IIIII

VcVc+V,.（或Vk）Ve+Vf（或Vk）+Vj

A650.160.020.170.170.1275+0.04250.1275+0.0255+0.0170

B750.150.020.180.180.1350+0.04500.1350+0.0270+0.0180

C900.140.020.190.190.1425+0.04750.1425+0.0285+0.0190

D1050.130.020.200.1500+0.05000.1500+0.0300+0.0200

E1200.120.020.210.1575+0.05250.1575+0.0315+0.0210

表中

V0一水泥體積

Vf—粉煤灰體積

Vk一礦粉體積

Vj—硅灰體積

根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級為A級，設(shè)定膠凝材料為第n類組成，但摻

合料分為粉煤灰和礦粉兩種組分。

⑴、水泥體積

33

Vc=0.1275m7m=127.5L/m

⑵、粉煤灰體積

33

Vf=0.0125m7m=12.5L/m

⑶、礦粉體積

Vk=O.0300m7m3=30.OL/m3

4、設(shè)定粗細(xì)集料體積（m'）

見下表。

混凝土強(qiáng)度等級平均強(qiáng)度（MPa）(Vs+Vg)V

vsg

A650.650.26000.3900

B750.650.25350.3965

C900.650.24700.4030

D1050.650.24050.4095

E1200.650.23400.4160

根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級為A級設(shè)定

⑴、砂體積

333

Vs=0.26m/m=260L/m

⑵、、石體積

Vg=O.39m3/m3=390L/m3

5、計(jì)算各組分材料用量

⑴、水泥用量

3

C=Vc*yc=127.5*3.24=413kg/m

⑵、粉煤灰用量

Fa=V「*Yf=12.5*2.256=28kg/m3

（3）、礦粉用量

K=Vk*Yk=30*2.5=75kg/m:i

⑷、砂用量

S=Vs*Ys=260*2.655=690kg/m3

(5)、石用量

G=Vg*Yg=390*2.716=1059kg/m3

⑹、摻入泵送劑后的配合比調(diào)整

①、泵送劑用量

B=(C+Fa+K)b

式中，

b■—泵送劑摻量

b=0.030

B=(413+28+75)*0.030=15.5kg/m!

②、泵送劑體積

3

Vb=B/yb=15.5/1.174=13.2L/m

③、泵送劑含水量

bh“=B*Pw=15.5*0.65=10.lkg/m3

④'實(shí)際用水量

150kg/m!

W=W(-bhw=160-10.1=

⑤、泵送劑含固量體積

3.IL/m3

Vhg=V,-bhw=13.0-10.1=

⑥、調(diào)整石子用量

可從石子用量中扣除與％相應(yīng)的重量,

1050kg/m!o

Gs=G-Vhgyg=1059-3.1*2.716=

6、列出混凝土設(shè)計(jì)配合比(kg/m3)

CWSGF,KB

4131506901050287515.5

三、核算水膠比W/B

1、基準(zhǔn)用水量

Wo=160kg/m'

2、膠凝材料用量

B=C+F“+K=413+28+75=516kg/m!

3、水膠比

Wo/B=160/516=0.31（略?。?/p>

這樣，混凝土可能超強(qiáng)，為此可根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級將用水量

適當(dāng)調(diào)增，相應(yīng)調(diào)減膠凝材料用量，使水膠比提高一些為宜。

四、核算基準(zhǔn)配合比的水灰比

1、粉煤灰代用水泥量

3

Fd=28/1.2=23kg/m

2、礦粉代用水泥量

3

K（i=75/1.1=68kg/m

3、基準(zhǔn)配合比水泥用量

3

Co=C+Fd+Kd=413+23+68=504kg/m

4、基準(zhǔn)配合比的水灰比

Wo/Co=160/504=0.32（略小）

調(diào)高水膠比后，水灰比也將相應(yīng)調(diào)高。

五、核算砂率

p=S/(S+G)=690/(690+1050)=0.40(可以)

六、建議

該法的一些參數(shù)例如用水量、膠凝材料漿體體積和集料總體積的

比例、膠凝材料各組分的比例以及粗細(xì)集料的體積比等均為大致的數(shù)

值，不盡合理。在計(jì)算配合比時可采用該法的設(shè)計(jì)程序和設(shè)計(jì)方法，

同時參照其它資料對該法的諸如上述的參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整為好。

高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)（二）

一、已知條件

1、混凝土強(qiáng)度等級

C65o

2、水泥

⑴、品種和強(qiáng)度等級

P.O42.5；

⑵、表觀密度

Yc=3.24o

3、粉煤灰

⑴、質(zhì)量等級

I級；

⑵、表觀密度

Yf—2.256；

⑶'超量系數(shù)

￡=1.20。

4、礦粉

⑴、質(zhì)量等級

S95；

⑵、表觀密度

yk=2.50；

⑶、超量系數(shù)

fk=1.10o

5、硅粉

⑴、表觀密度

Yj=2.10；

⑵'超量系數(shù)

fk=1.00o

6、液體泵送劑

⑴、表觀密度

yb=1.174o

⑵、含水率

bw=0.65o

7、砂子

Pf~2.4。

8、石子

5-20mm碎石。

9、混凝土含氣量

3

aa=15L/mo

二、配合比計(jì)算

1、通過試驗(yàn)和計(jì)算求得砂石混合材料的最小孔隙率和最佳砂率

以及相應(yīng)的混合材料的表觀密度

砂石混合料最經(jīng)濟(jì)的空隙率為16%,一般為20-22%。

A、通過試驗(yàn)預(yù)先求得砂子和石子的緊密密度和表觀密度分別為

Ys'=1.8600

y/=1.9600

ys=2.6550

yg=2.7160

B、根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級選擇砂率范圍

本例選擇砂率范圍為0.3600-0.3800,即0.3600、0.3700、0.3800

共三個砂率。

C、計(jì)算不同砂率的混合材料的緊密密度

a、計(jì)算不同砂率的混合材料的緊密體積砂率

v'=Vs'/（Vs'+Vg，）=1/{1+Ys'*（1-p）/（Yg'*P）1

式中

Vs'一砂緊密體積

V/一石緊密體積

P一砂率

將已知數(shù)據(jù)代入求得相應(yīng)于不同砂率的緊密體積砂率見下表。

砂率P0.36000.37000.3800

緊密體積砂率V,0.37220.38230.3924

b、確定砂石在不同砂率的混合材料中的緊密體積含量見下表

砂率p0.36000.37000.3800

砂緊密體積含量S/0.37220.38230.3924

石緊密體積含量G」0.62780.61770.6076

Cv計(jì)算不同砂率混合材料的緊密密度

Ysg'=(Sv'*丫§，+G/*Yg，)/(S」+Gv')

將已知數(shù)據(jù)代入求得不同砂率的混合材料的緊密密度見下表。

砂緊密體積含量S/0.37220.38230.3924

石緊密體積含量Gv'0.62780.61770.6076

混合材料的緊密密度(kg/L)1.92281.92181.9208

D、計(jì)算不同砂率的混合材料的表觀密度

a、計(jì)算不同砂率的混合材料的密實(shí)體積砂率

v=Vs/(Vs+Vg)=1/{1+Ys*(1-p)/(Yg*p))

式中

Vs一砂密實(shí)體積

Vg一石密實(shí)體積

將已知數(shù)據(jù)代入求得相應(yīng)于不同砂率的密實(shí)體積砂率見下表。

砂率p0.36000.37000.3800

密實(shí)體積砂率v0.36520.37530.3854

b、確定砂石在不同砂率的混合材料中的密實(shí)體積含量見下表

砂率p0.36000.37000.3800

砂密實(shí)體積含量Sv0.36520.37530.3854

石密實(shí)體積含量G、.0.63480.62470.6146

c、計(jì)算不同砂率的混合材料的表觀密度(一般為2.65左右)

Ysg=(S、*Ys+G、*Yg)/(Sv+Gv)

將已知數(shù)據(jù)代入求得不同砂率的混合材料的表觀密度見下表。

砂密實(shí)體積含量sv0.36520.37530.3854

石密實(shí)體積含量G、，0.63480.62470.6146

混合材料的表觀密度Ysg（kg/L）2.69372.69312.6925

E、計(jì)算不同砂率的混合材料的孔隙率

a=（Ysg-YsgO/Ysg

將已知數(shù)據(jù)代入求得不同砂率的混合材料的孔隙率見下表。

砂率p0.36000.37000.3800

孔隙率a0.28620.28640.2866

F、比較后求得砂石混合材料的最小空隙率和最佳砂率以及相應(yīng)

的混合材料的表觀密度見下表

最小孔隙率a30.2862

最佳砂率pz0.3600

相應(yīng)表觀密度Yz（kg/L）2.6937

2、確定膠凝材料漿體體積

膠凝材料漿體體積等于砂石混合材料最小空隙體積加富余量af,

a,取決于混凝土的工作性要求和外加劑性能及摻量，可先按塌落度=

220-240mm時設(shè)定af=10-12%（塌落度=180-200mm時af=8-10%）,

最終由試拌決定?，F(xiàn)設(shè)定a「=11%,則膠凝材料漿體體積

3:i

Vp=af+amin=0.11+0.2862=0.3962m/m=396.2L/mo

3、根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級設(shè)定混凝土重量（或質(zhì)量）水膠比柒=

Wo/B^O.40

本例設(shè)定水膠比Gwb=W0/B=0.25o

式中

Wo—■基準(zhǔn)用水量kg/m3

B一膠凝材料用量kg/m3

4、根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級和耐久性要求設(shè)定摻合料（本例設(shè)定為

粉煤灰和礦粉以及硅粉）在膠凝材料總重中的比例=15-50%

本例設(shè)定粉煤灰、礦粉、硅粉在膠凝材料總重中的比例之和為

0.50,其中

粉煤灰在膠凝材料總重中的比例Fg=10%,

礦粉在膠凝材料總重中的比例32%,

硅粉在膠凝材料總重中的比例工=8%,

5、計(jì)算水泥在膠凝材料總重中的比例

Cg=l-Fg-冗-上=1-10%-32%-8%=50%

6、計(jì)算單位體積膠凝材料漿體中的膠凝材料用量

Y切=膠凝材料用量/膠凝材料漿體體積

=(Cg'+Fg'+K/+J；)/(Cg‘/Y，+Fg'/Yf+('/yk+

JJ/Yj+W/)

zz

=1/?/Yc+F//yt+Kg/yk+Jg/YJ

+WJ)

=1/(0.50/3.24+0.10/2.256

+0.32/2.5+0.08/2.1+0.25)=1.63

式中

C/一當(dāng)膠凝材料用量為1.0時的水泥用量

F/一當(dāng)膠凝材料用量為1.0時的粉煤灰用量

K/一當(dāng)膠凝材料用量為1.0時的礦粉用量

J/一當(dāng)膠凝材料用量為1.0時的硅粉用量

z

Wg一當(dāng)膠凝材料用量為1.0時的用水量

7、計(jì)算膠凝材料用量

B=v>>*丫產(chǎn)396.2*1.63=646kg/m!

8、計(jì)算水泥用量

C=B*Cg=646*0.5=323kg/m3

9、計(jì)算粉煤灰用量

Fa=B*Fg=646*0.10=65kg/m3

10、計(jì)算礦粉用量

K=B*(=646*0.32=207kg/m3

11、計(jì)算硅粉用量

J=B*Jg=646*0.08=52kg/m3

12、計(jì)算基準(zhǔn)用水量

W0=B*W°/B=B*W'g=646*0.25=162kg/m3

13、設(shè)定液體泵送劑摻量百分率

bb=4.0%

14、計(jì)算液體泵送劑用量

b=B*bb=646*0.04=26kg/m3

15、計(jì)算液體泵送劑體積

3

Vb=b/yb=26/l.174=22L/m

16、計(jì)算液體泵送劑含水量

B、r=b*b“=26*0.65=17kg/m3

17、計(jì)算液體泵送劑固體體積

3

Vbg=Vb-Bw=22-17=5L/m

18、計(jì)算設(shè)計(jì)配合比用水量

3

W=W()-Bw=162-17=145kg/m

19、計(jì)算砂石總體積

VZ=VS+Vg=1000-Vp-Vbg-aq=1000-396.2-5-15

=584L/m3

式中

R一砂子密實(shí)體積L/m3

Vg—石子密實(shí)體積L/n?

20、計(jì)算砂石總重量

Gz=S+G=(Vs+Vg)*YZ=584*2.6937=1573

kg/m3

式中

S一砂子用量kg/m3

G—石子用量kg/m3

21、計(jì)算砂子用量

S=Gz*Pz=1573*0.36=566kg/m:!

22、計(jì)算石子用量

G=G-S=1573-566=1007kg/m3

23、列出混凝土設(shè)計(jì)配合比（kg/W）

CW