普通混凝土配合比设计

1、9 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计12目 录p 1.p 2.p 3.p 4.p 5.p 6.p 7.3李立权李立权.混凝土配合比设计手册混凝土配合比设计手册(第二版第二版)M.广州：华广州：华南理工大学出版社南理工大学出版社,2003. (JGJ55-2011)普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合比设计规程1参考资料参考资料二、配合比设计的要求二、配合比设计的要求 满足结构设计的强度等级要求；满足结构设计的强度等级要求； 满足混凝土施工所要求的和易性；满足混凝土施工所要求的和易性； 满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求； 符合经济原则，即节约水

2、泥以降低混凝土成本符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。三、配合比设计基本参数三、配合比设计基本参数水胶比水胶比(mw/mb)、单方用水量、单方用水量(mw)和砂率和砂率(s)混凝土配合比设计的三个基本混凝土配合比设计的三个基本参数：参数：水泥水泥水水砂砂石子石子外加剂外加剂水泥浆水泥浆骨料骨料混凝土拌合物混凝土拌合物掺和料掺和料wcbmmm水胶比100%sssgmmm砂率 配合配合比设计的步骤与方法比设计的步骤与方法砂、石含水！砂、石含水！67水胶比水胶比用水量用水量砂率砂率强度强度耐久性耐久性和易性和易性砼配合比设计的基本参数和主要性能的关系砼配合比设计的基本参数和主要性能的关系确定确

3、定混凝土基准配合比混凝土基准配合比式式中中:fcu,0砼配制强度砼配制强度,MPa；fcu,k砼立方体砼立方体抗压强度标准抗压强度标准值值,即即混凝土强度等级混凝土强度等级值值,MPa混凝土混凝土强度强度标准差标准差,MPa1 1. .计算计算施工配制施工配制强度强度fcu,0强度等级强度等级 C20 C25C45 C50C55标准差标准差, MPa4.05.06.0混凝土强度标准差混凝土强度标准差 fcu,0=fcu,k+1.6458式中式中: a、b回归系数；回归系数； mw 水质量水质量,kg; mc 水泥质量水泥质量,kg; fcu,0 砼砼配制强度配制强度,MPa； fb胶凝材料胶凝

4、材料28d抗压强度抗压强度,MPawaccu 0abbbmfWBmff，=确定确定混凝土基准配合比混凝土基准配合比2.确定确定水胶比水胶比W/B碎石碎石 卵石卵石a0.53 0.49b 0.20 0.13表表5.1.2 回归系数回归系数a、b 系数系数石子品种石子品种 碎石混凝土水胶比碎石混凝土水胶比 卵石混凝土水胶比卵石混凝土水胶比wccu 00.530.106bbmfWBmff，=wccu 00.490.0637bbmfWBmff，=910确定确定混凝土基准配合比混凝土基准配合比3.当胶凝材料当胶凝材料28d胶砂抗压强胶砂抗压强度度(fb)无实测值时，可按下无实测值时，可按下式计算：式计算

5、：式中：式中：fb胶凝材料胶凝材料28d胶砂抗压强度胶砂抗压强度,MPaf、s粉煤灰和矿渣影响系数粉煤灰和矿渣影响系数,如表如表fce水泥水泥28d胶砂抗压强度胶砂抗压强度,MPa粉煤灰影响粉煤灰影响系数系数f矿渣粉影响矿渣粉影响系数系数s01.001.00100.900.951.00200.800.850.951.00300.700.750.901.00400.600.650.800.9050-0.700.85表表5.1.3 粉煤灰影响系数粉煤灰影响系数f矿渣粉影响系数矿渣粉影响系数sfb=fsfce种类种类掺量掺量(%)11确定确定混凝土基准配合比混凝土基准配合比4.当水泥当水泥28d胶砂

6、抗压强度胶砂抗压强度(fce)无实测值时，可按下式计算：无实测值时，可按下式计算：式中：fce水泥28d胶砂抗压强度,MPac水泥强度等级富余系数,按表选fce,g水泥强度等级,MPa水泥强度等级值32.542.552.5富余系数1.121.161.10表5.1.4 水泥强度等级值的富余系数cfce=cfce,g水灰比水灰比在在0.400.80范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施工要范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施工要求的坍落度，按下表选取。求的坍落度，按下表选取。拌合物稠度拌合物稠度卵石最大粒径卵石最大粒径, mm 碎石最大粒径碎石最大粒径, mm项目项目指标指标1020 31.5401

7、62031.540坍落度坍落度, mm1030 190 170 160150 200 1851751653550 200 180 170160 210 1951851755570 210 190 180170 220 2051951857590 215 195 185175 230 215205195塑性混凝土的单位用水量，塑性混凝土的单位用水量，kg 5.确定单位用水量确定单位用水量mw拌合物稠度拌合物稠度卵石最大粒径卵石最大粒径, mm碎石最大粒径碎石最大粒径, mm项目项目指标指标102040162040维勃稠维勃稠度，度，s1620175160145180170155111518016

8、5150185175160510185170155190180165干硬性混凝土的单位用水量，干硬性混凝土的单位用水量，kg 表中用水量是采用中砂时的取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510kg；采用粗砂时，可减少510kg.坍落度每增20mm时需增加水5kg掺用矿物掺和料时和外加剂时，用水量应相应调整。12式中： mw0掺外加剂时混凝土的单方用水量,kg； mw0未掺外加剂时混凝土的单方用水量,kg； 外加剂的减水率，应经试验确定,%。6.掺外加剂时，确定掺外加剂时，确定单位用水量单位用水量mw0掺外加剂时混凝土的单位用水量可按下式计算：00(1)wwmm13147.每立方米胶凝材

9、料用量每立方米胶凝材料用量mw000/wbmmWB式中：mb0计算配合比每立方米中胶凝材料用量,kg； mw0计算配合比每立方米中混凝土用水量,kg； W/B混凝土水胶比。8.每立方米混凝土的矿物掺和料用量每立方米混凝土的矿物掺和料用量mf000fbfmm式中：mf0计算配合比每立方米中矿物掺和料用量,kg； f矿物掺和料掺量,%； mb0计算配合比每立方米中胶凝材料用量,kg。159.每立方米混凝土的水泥用量每立方米混凝土的水泥用量mc0000cbfmmm式中：mc0计算配合比每立方米中水泥用量,kg。 mb0计算配合比每立方米中胶凝材料用量,kg； mf0计算配合比每立方米中矿物掺和料用量

10、,kg。 1617表表5.4.2 混凝土混凝土砂率，砂率， 水胶比水胶比W/B卵石最大公称粒径，卵石最大公称粒径，mm碎石最大粒径，碎石最大粒径，mm10.020.040.016.020.040.00.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.7036413540343939443843364110.砂率砂率s坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。坍落度为1060mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、最大粒径及水胶比按表5.4.2选取。坍落度大于60mm的混凝土

11、砂率，可试验确定，也可坍落度每增大20mm、砂率增大1%调整；表中系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应减少或增大砂率 1811.粗、细骨料用量（质量法）粗、细骨料用量（质量法）00000fcgswcpmmmmmm000100%ssgsmmm式中：mg0每立方米混凝土的粗骨料用量，kg/m3； ms0每立方米混凝土的细骨料用量，kg/m3； s 砂率，%； mcp每立方米混凝土拌合物的假定质量，kg/m3。 细骨料的用量：000()sssgmmm粗骨料的用量：粗骨料的用量：0000()gsgsmmmm普通混凝土的假定总量，普通混凝土的假定总量，mcp11.粗、细骨料用量（质量法）粗、细骨料用量

12、（质量法）混凝土强度等级C15C20C35C40假定每立方米总量（kg） 236024002450192012.粗、细骨料用量（体积法）粗、细骨料用量（体积法）000000.011fgcswcfgswmmmmm式中： c水泥密度，kg/m3，29003100 kg/m3 ； f掺合料密度，kg/m3，粉煤灰2200kg/m3，矿渣2900kg/m3 ； g粗骨料密度，kg/m3，碎石 2670 kg/m3 ； s细骨料密度，kg/m3，砂 2650 kg/m3 ； w水的密度，kg/m3，1000kg/m3； 混凝土的含气量百分数,不使用引气剂时，1经经试配确定配合比后，按下列步骤进行校正：试

13、配确定配合比后，按下列步骤进行校正：按上述方法确定的各组成材料用量按下式计算混凝土的体积密按上述方法确定的各组成材料用量按下式计算混凝土的体积密度计算值度计算值c,c：应按下式计算混凝土配合比校正系数应按下式计算混凝土配合比校正系数：式式中中： c,t混凝土混凝土体积密度实测值，体积密度实测值，kg/m3； c,c混凝土混凝土体积密度计算值，体积密度计算值，kg/m3。当体积密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的当体积密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2时，按（时，按（1）条确定的配合比即为设计配合比；当二者之差超过）条确定的配合比即为设计配合比；当二者之差超过2时，应将配合比

14、中各组成材料用量均乘以校正系数时，应将配合比中各组成材料用量均乘以校正系数，得到设，得到设计配合比。计配合比。13.试配调整，确定配合比试配调整，确定配合比, c ccsgwmmmm,c tc c14.混凝土施工配合比换算混凝土施工配合比换算bmsmwm=mb0=ms0(1+a%)=mg0(1+b%)=mw0-ms0a%-mg0b%-ma0ad%gmbmsmgmwm施工配合比中胶凝材料、砂、石、水的质量施工配合比中胶凝材料、砂、石、水的质量，kg/m3a%、b%、ad% 工地砂、石、减水剂的含水率工地砂、石、减水剂的含水率100%100%湿材料质量-干材料质量含水质量含水率干材料质量干材料质量

15、2313. 混凝土配合比设计例题混凝土配合比设计例题例题：设计混凝土强度等级为C40，机械泵送，坍落度180200mm，强度标准差=5MPa。水水 泥泥原材料原材料掺合料掺合料细骨料细骨料粗骨料粗骨料外加剂外加剂42.5级，普硅水泥，密度级，普硅水泥，密度3000kg/m3；级粉煤灰级粉煤灰,密度密度2250kg/m3，掺量，掺量20%;中砂，级配合格，表观密度中砂，级配合格，表观密度2650kg/m3碎石碎石,531.5mm,表观密度表观密度2700kg/m3聚羧酸减水剂，含固量聚羧酸减水剂，含固量20%，推荐掺量，推荐掺量0.8%，减水率，减水率30%，此掺量下砼，此掺量下砼含气量含气量=

16、2.5%。2413. 混凝土配合比设计例题混凝土配合比设计例题(1)混凝土的配制强度（混凝土的配制强度（fcu,0）fcu,0=fcu,k+1.645 =40+1.6455=48.2MPa(2)胶凝材料胶凝材料28d胶砂强度（胶砂强度（f b）由由JGJ55-2011表表5.1.3得粉煤灰影响系数得粉煤灰影响系数f=0.85，由表由表5.1.4得得c=1.16，则：，则：fb=fsfcefce=cfce,gfb=cffce,g=1.160.8542.5=41.9MPa(3)确定水胶比（确定水胶比（W/B）wbcu 00.530.106bbmfWBmff，=0.53 41.948.20.106

17、41.9=0.422513. 混凝土配合比设计例题混凝土配合比设计例题(4)确定用水量（确定用水量（mw）查表5.2.1-2得31.5mm碎石砼坍落度90mm时，单方用水量mw0205kg,由于坍落度每增20mm时需增加水5kg，故坍落度180200(190)mm时，需多用水25kg，即实际用水230kg减水剂掺加减水剂掺加0.8%时，减水率时，减水率30%，混凝土含气量，混凝土含气量=2.5%故实际用水量为：故实际用水量为：00(1)wwmm230(1-30%)=161 kg/m3(5)计算胶凝材料用量（计算胶凝材料用量（mb0）00/wbmmWB161/0.42=383 kg/m3(6)粉

18、煤灰掺量：粉煤灰掺量：mf=38320%=76.6 kg/m313. 混凝土配合比设计例题混凝土配合比设计例题(7)水泥量：水泥量：mc=383(1-20%)=306.4 kg/m3(8)减水剂用量：减水剂用量：ma=3830.8%=3.06 kg/m3(9)确定砂率（确定砂率（s）查表得，粒径查表得，粒径31.5碎石砼，水胶比碎石砼，水胶比0.42时，当坍落度时，当坍落度1060mm(60)时，砂率可选取时，砂率可选取s33%，由于坍落度每增大，由于坍落度每增大20mm，砂率可增大，砂率可增大1%，故坍落度，故坍落度180200mm(200)时，砼砂率定为时，砼砂率定为40%。(10)体积法

19、体积法计算砂、石用量（计算砂、石用量（s）000000.011fgcswcfgswmmmmm000100%ssgsmmm00306.476.61610.01 2.5130002250270026501000gsmm000100%40%sgsmmm得到：ms0=723kg，mg0=1084kg27(10-1)质量法质量法计算砂、石用量（计算砂、石用量（s）查表得，查表得，C40混凝土表观密度假定混凝土表观密度假定2450kg/m3，砼砂率定为，砼砂率定为40%时：时：000100%ssgsmmmmc0+mf0+mg0+ms0+mw0+ma0=2450306.4+76.6+161+3.06+mg0

20、+ms0=2450mg0+ms0=1902.94=40%ms0=40%1902.94=761.8kgmg0=1141.828(11)写出混凝土计算配合比：写出混凝土计算配合比：每立方米混凝土计算配合比，每立方米混凝土计算配合比，kg/m3哪种方法准确度可高？各有何优点？哪种方法准确度可高？各有何优点？13. 混凝土配合比设计例题混凝土配合比设计例题计算方法计算方法水泥水泥粉煤灰粉煤灰水水砂砂碎石碎石外加剂外加剂体积法体积法306.476.616172310843.06质量法质量法306.476.616176211423.0629(12)换换算算成施工配合比：成施工配合比：13. 混凝土配合比设计例题混凝土配合比设计例题设施工配合比设施工配合比1m3混凝土中水泥、粉煤灰、砂、石、水、减水剂等混凝土中水泥、粉煤灰、砂、石、水、减水剂等各材料用量分别为各材料用量分别为cmfmsmgmwmam假设砂含水率假设砂含水率a%=3%，石含水率，石含水率b%=1%cmfmsmgmwmam=mc0=306.4kg=mf0=