混凝土配合比设计方法

1、混凝土配合比：混凝土配合比是指混凝土中各组成材料之间的比例关系常用方法：设计出的混凝土配合比应满足的基本要求是：(1)满足施工对混凝土拌和物的和易性要求； (2)满足结构设计和质量规范对混凝土的强度等级要求； (3)满足工程所处环境对混凝土的抗渗性、抗冻性及其他耐久性要求； (4)在满足上述要求的前提下，尽量节省水泥，以满足经济性要求。 (一一)设计的基本资料设计的基本资料 1、混凝土的强度等级、施工管理水平， 2、对混凝土耐久性的要求， 3、原材料的品种及其物理力学性质 4、混凝土的部位、结构构造情况、施工条件等 (二二)初步配合比的计算初步配合比的计算 1确定混凝土的配制强度fcu.o1当

2、混凝土的设计强度等级小于C60时，配制强度应按下式计算： 2当设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式计算（新增新增）cu,0cu,k1.645ffcu,0cu,k1.15ff混凝土强度标准差应按照下列规定确定：(1)当具有近1个月3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料时，其混凝土强度标准差应按下式计算： n试件组数，n值应大于或者等于值应大于或者等于30。22cu ,fcu11niifnmn 对于强度等级不大于C30的混凝土：当计算值不小于3.0MPa时，应按照计算结果取值；当计算值小于3.0MPa时，应取3.0MPa。 对于强度等级大于C30且不大于C60的混凝土：当计算值不小

3、于4.0MPa时，应按照计算结果取值；当计算值小于4.0MPa时，应取4.0MPa。 C20和C25，2.5MPa；（修订前）大于或等于C30，3.0MPa。（修订前）2当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时，其强度标准差可按下表取值。2选择水胶比(mw/mb) (1)根据强度要求计算水胶比根据混凝土的配制强度及水泥的实际强度，用经验公式鲍罗米公式计算水胶比： fcu,o= a fb(B/W- b )W/B= a fb/(fcu,o+ a .b fb) fb胶凝材料（水泥与矿物掺合料按使用比例混合）28d胶砂抗压强度（MPa） 1当胶凝材料28d胶砂抗压强度无实测值时，可按下式计算

4、： f、s 粉煤灰(fly ash)影响系数和粒化高炉矿渣粉(slag)影响系数， fce 水泥(cement)28d胶砂抗压强度（MPa）。 采用级粉煤灰宜取上限值。 采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值，采用S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值，采用S105级粒化高炉矿渣粉可取上限值加0.05。 当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验确定。bfsceff(2)当水泥28d胶砂抗压强度无实测值时，公式（5.1.1-2）中的fce值可按下式计算：c水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定；当缺乏实际统计资料时，也可按下表选用（增加）； fce,g水泥强度等级值（MPa）。

5、 32.5 42.5 52.5 1.12 1.16 1.10cecce,gff回归系数a和b宜按下列规定确定：1根据工程所使用的原材料，通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定；2当不具备上述试验统计资料时，可按下表选用。新：W/B=0.5342.5/(38+0.530.242.5) =0.53旧： W/B=0.4642.5/(38+0.460.0742.5) =0.5038=0.53 fce(1/0.50-0.2)fce =38/0.954=39.8MPa新：W/B=0.4942.5/(38+0.490.1342.5) =0.51旧： W/B=0.4842.5/(38+0.480.334

6、2.5) =0.4538=0.49 fce(1/0.45-0.13)fce =37.1MPa3选择单位用水量选择单位用水量(mw0)(1)干硬性和塑性混凝土干硬性和塑性混凝土 当水灰比在0408范围时，用水量根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌和物稠度，参照表3选择。表中所列之单位用水量，砂石均以干燥状态(细骨料含水率小于05，粗骨料含水率小于02)为准。 水灰比小于04或大于08的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量应通过试验确定。 (2)流动性流动性(坍落度为坍落度为100150 mm)、大流动性、大流动性(坍落度大坍落度大于于160 mm)混凝土混凝土 以表419中坍落度90

7、mm的用水量为基础，按坍落度每增大20 mm用水量增加5 kg，计算出未掺外加剂时的混凝土用水量。 掺外加剂时混凝土用水量可按下式计算： 先确定不掺外加剂的用水量mwo，然后根据外加剂的减水率 ，确定掺外加剂的实际用水量mwa： )1 (wowammmwa掺外加剂时每立方米混凝土的用水量，kg mw0未掺外加剂时每立方米混凝土的用水量，kg 外加剂的减水率，经试验确定。 掺外加剂时混凝土用水量可按下式计算： 先确定不掺外加剂的用水量mwo，然后根据外加剂的减水率 ，确定掺外加剂的实际用水量mwa： )1 (wowammmwa掺外加剂时每立方米混凝土的用水量，kg mw0未掺外加剂时每立方米混凝

8、土的用水量，kg 外加剂的减水率，经试验确定。表3干硬性和塑性混凝土的用水量 单位：kgm3 拌和物稠度 卵石最大粒径(nun) 碎石最大粒径(mm) 项 目 指标 10 20 40 16 20 40 维勃稠度 (s) 1520 175 160 145 180 170 155 1015 180 165 150 185 175 160 510 185 170 155 190 180 165 坍落度 (mm) 1030 190 170 150 200 185 165 3050 200 180 160 210 195 175 5070 210 190 170 220 205 185 7090 215

9、 195 175 230 215 195注：本表用水量系采用中砂时的平均值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510 kg，采用粗砂时，可减少 510kg； 掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。每立方米混凝土的胶凝材料用量（mb0）应按下式计算，并应进行试拌调整，在拌合物性能满足的情况下，取经济合理的胶凝材料用量。4.胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量1.胶凝材料的用量胶凝材料的用量（mb0）0b0/wmmW B2.每立方米混凝土的矿物掺合料用量（mf0）应按下式计算： f矿物掺合料掺量（%），可结合本规程3.0.5条和5.1.1条的规定确定。f0b0fm

10、m3. 每立方米混凝土的水泥用量（mc0）应按下式计算：计算得出的计算配合比中的用量，还要在试配过程中调整验证。c0b0f0mmm5.砂率砂率1. 砂率应根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求，参考既有历史资料确定。2.当缺乏砂率的历史资料可参考时，混凝土砂率的确定应符合下列规定：（1）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。（干硬性混凝土）（2）坍落度为10mm60mm的混凝土，其砂率可根据粗骨料品种、最大公称粒径及水胶比按表5选取。（3）坍落度大于60mm的混凝土，其砂率可经试验确定，也可在表5.4.1的基础上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1的幅度予以调整。 水灰比 m

11、w/mc 卵石最大粒径(ram) 碎石最大粒径(mm) 10 20 40 16 20 40 0.40 0.50 0.60 0.70 2632 3035 3338 3641 2531 2934 3237 3540 2430 2833 3136 3439 3035 3338 3641 3944 2934 3237 3540 3843 2732 3035 3338 3641表5.混凝土的砂率注：本表数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减小或增大砂率； 只用一个单粒级粗骨科配制混凝土时，砂率应适当增大； 对薄壁构件砂率取偏大值； 本表中的砂率系指砂与骨料总量的质量比。5 粗、细骨料用量粗、细骨

12、料用量mg0计算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量（kg）；ms0计算配合比每立方米混凝土的细骨料用量（kg）；s砂率（）；mcp每立方米混凝土拌合物的假定质量（kg），可取2350kg2450kg。 f0c0g0s0w0cpmmmmmms0sg0s0100%mmm1. 采用质量法质量法计算粗、细骨料用量2 采用体积法计算粗、细骨料用量g0c0fos0w0cfgsw0.011mmmmms0sg0s0100%mmm(三三)试配调整、确定基准配合比试配调整、确定基准配合比 按初步配合比，根据表3规定的数量称取混凝土的各种材料，搅拌均匀后测定坍落度或维勃度，并观察其粘聚性及保水性。当坍落度或维勃度不能

13、满足要求，或粘聚性、保水性不好时，应在保证水灰比不变的条件下相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。表3.混凝土试配用最小搅拌 骨料最大粒径(mm) 拌和物数量(L) 31.5及以下 40 15 25注：当采用机械搅拌时，搅拌量不应小于搅拌机预定搅拌量的14。调整可按以下原则进行：调整可按以下原则进行： (3)若混凝土拌和物的砂浆量显得不足，粘聚性、保水性不良时，应适当增大砂率。反之，可减小砂率。 每次调整都要对各种材料的调整量进行记录，调整后要重新进行坍落度试验，调整至和易性符合要求后，测定混凝土拌和物的实际表观密度，并提出供混凝土强度试验用的“基准配合比(1)若坍落度与要求不符时，应保持水

14、灰比不变，调整水泥浆用量。一般用水量每增减23，坍落度增减10 mm。 (2)若坍落度大于要求坍落度时，也可不减水泥浆，而保持砂率不变，增加骨料用量。 方法方法： 1. 采用3个不同的配合比，其一为基准配合比，另外两个配合比的W/C较基准配合比分别增加或减少0.05；水用量取mw=mw基，砂率分别 增加或减少1，得到3个配合比。 2.每种配合比至少制作一组（三块）试件，标准养护到28d时进行强度测试。 3.作3个配合比的28d强度与c/w直线，由作图法或直线拟合法得到与设计强度相对应的c/w，即w/c。 4.以得到的满足设计强度要求的w/c为基础，并取mw=mw基、ms=ms基、mg=mg基，求出1m3混凝土的各组成材料用量mc、 ms、mg 、 mw，试拌并实测本合物表观密度 ，同时求出计算表观密度 试验室配合比确定校正系数 试验室配合比：cctc,wwggsscmmmmmmm试试试试cm 施工配合比施工配合比现场砂石含水量的扣减现