[PPT]混凝土原材料、结构组成及质量控制

1、*混凝土的质量控制*混凝土材料概述混凝土的组成和结构混凝土的定义和组成: 混凝土是由水硬性胶凝材料和粗、细骨料、外加剂、掺合料和水按适当比例配合、拌制成拌合物，经成型硬化而成的人造石材；缩写为砼。混凝土的结构: 硬化混凝土是水泥石和骨料组成的颗粒状复合材料： 基 相水泥石 增强相 骨料 过渡相 界面*水泥石： 由水泥的水化产物（水化硅酸钙、氢氧化钙和钙矾石等）、未水化的水泥颗粒、孔隙和水组成。骨料： 由形成砂、石的岩石矿物组成。界面： 为一多孔、薄弱层；主要由氢氧化钙和钙矾石组成。*混凝土的结构*砂 浆 的 结 构 (W/C=0.5)低水灰比区高水灰比区* 水 泥 石 的 结 构 孔 隙砂 粒

2、水化硅酸钙未水化水泥颗粒氢氧化钙*硬化水泥石的水化产物*水泥的水化产物水化硅酸钙： 简记为：CSH 钙硅比（C/S)：1.52.0 主要特性：高比表面积（100700m2/g) 高Van der Walls力 是水泥强度的主要来源 在水化产物中占50%60%*不同尺度下的水化硅酸钙*氢氧化钙(Ca(OH)2 ) ： 简记为：CH 主要特性：六方板状晶体 低Van der Walls力 是水泥耐久性差的主要根源 也是水泥石裂缝的发源地 在水化产物中占20%25%*氢氧化钙*水化硫铝酸钙： 先形成钙矾石，后形成单硫型水化硫铝酸钙，钙矾石为针状晶体，单硫型水化硫铝酸钙为片状晶体，在水化产物中占15%

3、20% *水化硫铝酸钙钙矾石(局部视图）*硬化水泥石中的孔隙水化硅酸钙（ CSH）中的层间孔： 尺寸大小：5到25 对强度和渗透性无影响 对干缩和徐变有影响毛细孔： 50 nm: 对强度和抗渗性有重要影响 50 nm: 对干缩和徐变有重要影响气孔 小气孔:3 mm 大孔洞: 50到200mm*水泥石中的毛细孔*混凝土中的小气孔*混凝土中的大孔洞*孔隙的尺寸大小*界 面 界面是指水泥石与骨料的交界面，在混凝土中，由于水泥浆体的泌水，会在界面区形成一层以氢氧化钙和钙矾石为主要成分的多孔区，这一区域是混凝土中的最薄弱区。*混凝土中的泌水及对界面的影响*界面区的结构*界面结构示意图*混凝土结构的形成混

4、凝土结构的形成过程就是水泥的凝结硬化过程。凝结： 水泥加水拌合而成的浆体，经过一系列物理化学变化，浆体逐渐变稠失去可塑性而成为水泥石的过程。硬化： 水泥石强度逐渐发展的过程称为硬化。 水泥的凝结过程和硬化过程是连续进行的。凝结过程较短暂，一般几个小时即可完成；硬化过程是一个长期的过程，在一定温度和湿度下可持续几十年。*水泥的早期水化和凝结硬化*水化6小时的砂浆结构(W/C=0.5)*水化28天的砂浆结构(W/C=0.5)低水灰比区高水灰比区*混凝土质量控制的目的和方法混凝土的质量控制的目的是及时发现和排除异常波动，使混凝土的质量处于正常波动状态，以保证结构的安全。混凝土的质量通常是指能用数量指

5、标表示出来的性能，如混凝土的强度、坍落度、含气量、抗冻性、抗裂性等。这些性能指标在正常稳定连续生产的情况下，可用随机变量描述。混凝土的质量控制包括初步控制、生产控制和合格控制。*初步控制: 初步控制包括组成材料的质量检验与控制和混凝土配合比的合理确定。生产控制： 生产控制包括混凝土组成材料的计量、混凝土拌合物的搅拌、运输、浇筑和养护等工序的控制。合格控制： 合格控制指对混凝土质量的指标按有关规范、规程进行验收评定。 *混凝土质量控制标准修订的主要内容1 重新调整章节内容和顺序；2 增加氯离子含量等质量控制指标；3 增加混凝土配合比控制指标，并单独成章；4 增加混凝土质量检验和验收等内容。原标准

6、：1、总则2、混凝土的质量要求3、混凝土质量的初步控制4、混凝土质量的生产控制新标准：1、总则2、原材料质量控制3、混凝土性能技术规定4、配合比控制5、生产控制水平要求6、生产与施工质量控制7、混凝土质量检验和验收*混凝土质量的初步控制*原材料要求及质量控制*水泥粉体水泥颗粒水泥熟料水 泥*水 泥 是不仅能在空气中硬化，而且能在水中硬化，保持或继续发展其强度的胶凝材料，通常称为水泥。 混凝土结构工程中主要采用硅酸盐系列水泥。 通过调整硅酸盐水泥熟料的矿物成分、混合材料的种类和掺量可以获得不同性能的硅酸盐水泥，按水泥分类方法，硅酸盐水泥分为通用硅酸盐水泥和特种硅酸盐水泥(包括专用水泥和特性水泥）

7、*定义: 以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。分类: 通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。通用硅酸盐水泥(GB 175)：*通用硅酸盐水泥的组分名称代号组 分熟料和石膏粒化高炉矿渣火山灰质混合材料粉煤灰石灰石硅酸盐水泥PI100-P95且1005-5普通硅酸盐水泥 PO80且5且20-矿渣硅酸盐水泥PSA50且20且50-PSB30且50且70-火山灰硅酸盐水泥PP60且20且40-粉煤灰硅酸盐水泥PF60且20且40-复合硅酸盐水泥PC50且20且50*通用水泥的技术要求(化学要求)项

8、目硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥PIPPOPSAPSBPFPPPC不溶物不大于,%0.751.50烧失量不大于,%3.03.55.0三氧化硫不大于,%3.54.03.5氧化镁不大于,%5.06.06.0氯离子不大于,%0.06碱含量按Na2O+0.658K2O计算。若使用活性骨料，要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大于0.60%或由供需双方商定。*通用水泥的技术要求(物理要求)凝结时间: 硅酸盐水泥: 初凝不小于45min，终凝不大于6h30min； 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥:

9、初凝不小于45min，终凝不大于10h。安定性: 沸煮法合格。细度（选择性指标): 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示，不小于300m2/kg; 矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示，80m方孔筛筛余不大于10%或45m方孔筛筛余不大于30%。*品 种强度等级抗 压 强 度(MPa)，不小于抗 折 强 度(MPa)，不小于3d28d3d28d硅酸盐水泥42.517.042.53.56.542.5R22.04.06.552.523.052.54.07.052.5R27.05.07.062.528.062.55.08.062.5R32.05.58.0

10、普通硅酸盐水泥42.516.042.53.56.542.5R21.04.06.552.522.052.54.07.052.5R26.05.07.0矿渣硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥32.510.032.52.55.532.5R15.03.55.542.515.042.53.56.542.5R19.04.06.552.521.052.54.07.052.5R23.04.57.0强度: 水泥强度等级按规定龄期来划分, 各龄期强度应符合要求*中热 硅酸盐水泥、低 热硅酸盐水泥低热矿渣硅酸盐水泥（GB 200)中热硅酸盐水泥定义与代号： 以适 当成 分的硅酸盐水泥熟料，加入适

11、量石膏，磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料，称为中热硅酸盐水泥（简称中热水泥），代号PMH。低热硅酸盐水泥定义与代号： 以适 当成 分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，称为低热硅酸盐水泥（简称低热水泥），代号PLH。低热矿渣硅酸盐水泥定义与代号： 以 适 当 成分的硅酸盐水泥熟料，加入粒化高炉矿渣（20%-60%）、适量石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，称为低热矿渣硅酸盐水泥（简称低热矿渣水泥），代号PSLH。*硅酸盐水泥熟料的组成和水泥化学要求名称熟 料 组 成（%)化学要求（%）C3SC2SC3Af-CaO氧化镁烧失量三氧化硫碱（要求

12、时)中热硅酸盐水泥556153.03.50.6低热硅酸盐水泥40615低热矿渣硅酸盐水泥81.251.0强度等级中热水泥强度等级为42.5 ;低热水泥强度等级为42.5 ;低热矿渣水泥强度等级为32.5*中热水泥、低热水泥和低热矿渣水泥的技术要求(物理要求)比表面积 比表面积应不低于250m 2/kg；凝结时间 初凝应不早于60min，终凝应不迟于12h ；安定性 沸煮法检验应合格；强度 水泥的强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度划分，各龄期的抗压强度和抗折强度应满足相应要求。*中热水泥、低热水泥和低热矿渣水泥的技术要求(物理要求)品种强度等级水化热（kJ/kg)，不大于3d7d28d中热水

13、泥42.5251293低热水泥42.5230260310低热矿渣水泥32. 5197230品种强度等级抗压强度（MPa)，不小于抗折强度（MPa)，不小于3d7d28 d3 d7d28 d中热水泥42.512.022.042.53.04. 56.5低热水泥42.513.042.53.56.5低热矿渣水泥32. 512.032.53.05.5*水泥品种选用：水泥品种与强度等级应根据设计、施工要求以及工程所处环境确定；对于一般建筑结构及预制构件的普通混凝土，宜采用通用硅酸盐水泥；对于高强混凝土和有抗冻要求的混凝土，宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；有预防混凝土碱骨料反应要求的混凝土工程，宜采用低碱

14、水泥。大体积混凝土宜采用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，也可采用通用硅酸盐水泥。水泥的质量控制*水泥质量主要控制项目：一般应包括凝结时间、安定性、胶砂强度、氧化镁和氯离子含量；低碱水泥还应包括碱含量；中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥还应包括水化热。其他要求：宜采用旋窑或新型干法窑生产的水泥；水泥中的混合材品种和掺加量应得到明示；用于生产混凝土的水泥温度不宜高于60。*粗、细 骨 料*骨料的作用和要求骨料的作用: 填充和骨架骨料对混凝土的影响: 影响混凝土成本、强度、耐久性、尺寸稳定性、耐磨性、硬度和弹性模量等。骨料的要求:坚硬而耐磨具有物理和化学的稳定性具有适宜的粒度洁净、有害杂

15、质少*粗骨料的技术要求定义: 公称粒径大于5mm（粒径大于4.75mm）的岩石颗粒称为粗骨料（俗称石）。技术要求：颗粒级配及最大粒径有害物质 （有机物、硫化物及硫酸盐等）针、片状颗粒含量含泥量、泥块含量坚固性强度碱活性*颗粒级配级配情况公称粒级mm累计筛余 按质量（%）方孔筛筛孔边长（mm）2.364.759.516.019.026.531.537.553637590连续粒级5109510080100015051695100851003060010052095100901004080010052595100901003070050531.5951009010070901545050540951

16、0070903065050单粒级1020951008510001501631.59510085100010020409510080100010031.5639510075100457501004080951007010030600100*有害物质、针、片状颗粒及含泥量和泥块含量项 目质 量 要 求混凝土强度等级有抗冻、抗渗和其它特殊要求的混凝土C60C55 C30C25含泥量（按质量计%）0.51.02.01.0非粘土质石粉（按质量计%）1.01.53.0泥块含量（按质量计%）0.200.500.70.5针、片状颗粒含量（按质量计%）81525硫化物和硫酸盐含量（折算为SO3按质量计%）1.0

17、有机质含量（用比色法试验）颜色不得深于标准色，如深于标准色，则应配制成混凝土进行强度对比试验，抗压强度比应不低于0.95*强 度 岩石的抗压强度应比所配制的混凝土强度至少高20%。当混凝土强度等级大于或等于C60时，应进行岩石抗压强度检验。工程中可采用压碎指标(%)进行质量控制。 粗集料品种混凝土强度等级C35C60C40碎石沉积岩1610变质岩或深成的火成岩2012火成岩3013卵石1612*坚 固 性坚固性：混凝土所处的环境条件及性能要求5次循环后的质量损失（%）严寒及寒冷地区室外使用且经常处于潮湿或干湿交替状态的混凝土；有腐蚀介质作用或经常处于水位变化区的地下结构混凝土或有抗疲劳、耐磨、

18、抗冲击要求等要求的混凝土8在其它条件下使用的混凝土12*D-开裂*碱活性及其他有害物质对于长期处于潮湿环境的重要结构混凝土，粗骨料应进行碱活性检验。 岩相法：检验碱活性骨料的品种、类型和数量 活性二氧化硅：快速砂浆棒法或砂浆长度法 活性碳酸盐：岩石柱法骨料存在潜在碱-碳酸盐反应危害时，不宜用作混凝土骨料；骨料存在潜在碱-硅酸反应危害时，应控制混凝土中的碱含量不超过3kg/m3，或采用能抑制碱-骨料反应的有效措施。煅烧过的石灰石和白云石严禁用于混凝土*碱硅酸盐反应*粗骨料的质量控制粗骨料应符合JGJ 52的规定，宜选用粒形良好、质地坚硬的洁净碎石、碎卵石或卵石。粗骨料质量主要控制项目：应包括颗粒

19、级配、针片状含量、含泥量、泥块含量、压碎值指标和坚固性，用于高强混凝土的粗骨料还应包括岩石抗压强度。粗骨料宜采用连续粒级。对于高强混凝土，粗骨料的岩石抗压强度应比混凝土设计强度至少高30%; 最大公称粒径不宜大于25mm；针片状颗粒含量不宜大于5%且不应大于8%；含泥量和泥块含量不应大于0.5%和2%。*对于有抗渗、抗冻、抗腐蚀、耐磨或其他特殊要求的混凝土，粗骨料中的含泥量和泥块含量分别不应大于1.0%和0.5%；坚固性检验的质量损失不应大于8%。对粗骨料或用于制作粗骨料的岩石，应进行碱活性检验，包括碱-硅酸活性检验和碱-碳酸盐活性检验；对于有预防混凝土碱骨料反应要求的混凝土工程，不宜采用有碱

20、活性的粗骨料。粗骨料最大粒径：不得超过构件截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小净间距的3/4；对实心混凝土板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过40mm；对于大体积混凝土，最大粒径不宜小于31.5mm;* 对有耐久性设计要求的混凝土尚应符合混凝土结构耐久性设计规范GB/T50476附录B3的规定；混凝土保护层最小厚度（mm)2025303540455060环境作用等级-A,-B2025303540404040-C,1520202525303535,1015152020252525配筋混凝土中骨料最大粒径（mm）（GB/T 50476-2008)*细骨料的技术要求定义: 公称粒径

21、小于5mm（粒径小于4.75mm)的岩石颗粒称为细骨料(俗称砂)。技术要求：颗粒级配及粗细程度含泥量、泥块含量及石粉含量坚固性人工砂的总压碎值指标有害物质 （云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐等）碱活性氯离子含量*粗细程度及颗粒级配砂的公称粒径5.00mm2.50mm1.25mm630m315m160m80m砂筛筛孔的公称粒径5.00mm2.50mm1.25mm630m315m160m80m方孔筛筛孔边长4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m75m粗细程度： 按细度模数f分为粗、中、细、特细四级。 其范围如下： 粗砂: f=3.73.1; 中砂: f=3.02.3; 细

22、砂: f=2.21.6; 特细砂: f=1.50.7。 砂筛应采用方孔筛.其规定如下:*除特细砂外,砂的颗粒级配分为三个级配区:公称粒径级 配 区区区区累计筛余（按质量计）（）5.00mm2.50mm1.25mm630m315m160m10035565358571958010090100250501070419270100901001502504016855510090*砂中含泥量、泥块含量、石粉含量和有害杂质含量的要求 项 目质 量 指 标C60C55C30C25有抗冻、抗渗或其它特殊要求的混凝土含泥量（按质量计%）2.03.05.03.0泥块含量（按质量计%）0.51.02.01.0石粉含

23、量（%）MB1.4(合格）5.07.010.0MB1.4(不合格）2.03.05.0云母含量（按质量计%）2.01.0轻物质含量（按质量计%）1.0硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3按质量计%）1.0有机物含量（用比色法试验）颜色不得深于标准色，如深于标准色，则应按水泥胶砂强度的方法，进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95*坚固性和人工砂的总压碎值指标坚固性：人工砂的总压碎指标：30%混凝土所处的环境条件及其性能要求5次循环后的质量损失（%）在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的混凝土有腐蚀介质作用或处于水位变化区的地下结构混凝土8其它条

24、件下使用的混凝土10*碱活性和氯离子含量对于长期处于潮湿环境的重要混凝土结构用砂,应采用砂浆棒(快速法)或砂浆长度法进行骨料的碱活性检验。经上述检验判断为有潜在危害时，应控制混凝土中的碱含量不超过3kg/m3，或采用能抑制碱-骨料反应的有效措施。对于钢筋混凝土用砂，其氯离子含量不应超过0.06(以干砂重的百分率计)。 对于预应力混凝土用砂，其氯离子含量不得大于0.02 (以干砂重的百分率计)。 *海砂混凝土应用技术规范（JGJ206）海砂 指出产于海洋和入海口附近的砂，包括滩砂、海底砂和入海口附近的砂。用于配制混凝土的海砂应作净化处理。海砂不得用于预应力混凝土；配制海砂混凝土宜采用海底砂；海砂

25、宜与人工砂和天然砂混合使用。*海砂的技术要求颗粒级配：与普通混凝土用砂相同。质量要求：项 目质 量 指 标水溶性氯离子含量（按质量计%）0.03含泥量（按质量计%）1.0泥块含量（按质量计%）0.5坚固性指标（%）8云母含量（按质量计%）1.0轻物质含量（按质量计%）1.0硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3按质量计%）1.0有机物含量（用比色法试验）符合现行行业标准JGJ52的规定*海砂应进行碱活性检验，当采用有潜在碱活性的海砂时，应采用有效的预防碱-骨料反应的技术措施。海砂中贝壳的最大尺寸不应超过4.75mm，贝壳含量应符合下表的要求，有抗冻、抗渗或其它特殊要求的强度等级不大于C25的混凝土用

26、砂,其贝壳含量不应大于8%（5%）。混凝土强度等级C60C40C35C30C25C15贝壳含量（按质量计，%）(JGJ 52-2006)3_5(3)8(5)10(8)海砂中贝壳含量*细骨料的质量控制细骨料应符合现行行业标准JGJ 52的规定；海砂应符合现行行业标准JGJ 206的规定。细骨料质量主要控制项目：应包括颗粒级配、细度模数、含泥量、泥块含量、坚固性、氯离子含量和有害物质含量；人工砂还应包括石粉含量和压碎值指标，但可不包括氯离子含量和有害物质含量；海砂还应包括贝壳含量。*其他规定：泵送混凝土宜采用中砂，且300m筛孔的颗粒通过量不宜少于15%。对于有抗渗、抗冻或其它特殊要求的混凝土，砂

27、中的含泥量和泥块含量应分别不大于3.0%和1.0%；坚固性检验的质量损失不应大于8%。 对于高强混凝土，砂的细度模数宜控制在2.63.0范围之内，含泥量和泥块含量应分别不大于2.0%和0.5%。钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土用砂的氯离子含量应分别不大于0.06%和0.02%。混凝土用海砂必须经过净化处理。混凝土用海砂氯离子含量不应大于0.03%，贝壳含量应符合JGJ206的规定。海砂不得用于预应力钢筋混凝土。*人工砂中的石粉含量应符合JGJ52的规定: 不宜单独采用特细砂作为细骨料配制混凝土。 对于河砂和海砂，应进行碱-硅酸活性检验；对于人工砂，还应进行碳酸盐活性的检验；对于有预防混凝土碱骨料反

28、应要求的混凝土工程，不宜采用有碱活性的砂。混凝土强度等级C60C55C30C25石粉含量MB25时，要求控制在0.95S1.05S；S25时，要求控制在0.90S1.10S；含水率，W5时，要求控制在0.90W1.10W；W5时，要求控制在0.80W1.20W；密度，g/cm3要求D0.02细度应在生产厂控制范围之内pH 值应在生产厂控制范围内硫酸根含量，不超过生产厂控制值注：生产厂应在产品说明书中明示产品匀质性指标的控制值：对相同和不同批次之间的匀质性和等效性的其他要求可由买卖双方商定。*高性能减水剂、高效减水剂及普通减水剂 在混凝土拌和物坍落度基本相同的条件下，能减少拌和用水量的外加剂称为

29、减水剂。 根据减水率和性能的不同分为：高性能减水剂（早强型、标准型、缓凝型）: 减水率25%, 收缩率比 14%，收缩率比 8%，收缩率比F400D200P12KS150P12KS150性能等级划分*混凝土抗氯离子渗透性能的等级划分混凝土抗氯离子渗透性能的等级划分（RCM法）等级RCM-RCM-RCM-RCM-RCM-氯离子迁移系数DRCM (RCM法）（10-12m2/s)DRCM4.53.5DRCM4.52.5DRCM3.51.5DRCM2.5DRCM1.5混凝土抗氯离子渗透性能的等级划分（电通量法）等级Q-Q-Q-Q-Q-电通量QS(C)QS40002000QS40001000QS200

30、0500QS1000QS500*混凝土抗碳化性能和早期抗裂性能的等级划分混凝土抗碳化性能的等级划分等级T-T-T-T-T-碳化深度d(mm)d3020d3010d201.0d10d1.0混凝土早期抗裂性能的等级划分等级L-L-L-L-L-单位面积上的总开裂面积c(mm2/mm2)c1000700c1000400c700100c400c100*混凝土配合比设计及控制*配合比的控制混凝土配合比设计应符合现行行业标准JGJ55的规定。混凝土配合比应经试验验证，并应满足混凝土施工性能要求，以及强度、其它力学性能和耐久性的设计要求。对首次使用、使用间隔时间超过三个月的配合比应进行开盘鉴定，开盘鉴定应符合

31、下列规定：生产使用的原材料应与配合比设计一致； 混凝土拌合物性能应满足施工要求； 混凝土强度评定应符合设计要求； 混凝土耐久性能应符合设计要求。 在混凝土配合比使用过程中，应根据混凝土质量的动态信息及时调整配合比。*混凝土配合比设计（JGJ/T55)*2022年7月22日混凝土的要求 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，即节约水泥以降低混凝土成本。*混凝土配合比设计的一般规定应在满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能和耐久性能的设计要求的前提下，减少水泥和水的用量；混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并应

32、满足国家现行标准的有关要求；配合比设计应以干燥状态骨料为基准，细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%。混凝土的最大水胶比应符合混凝土结构设计规范GB50010的规定。混凝土的最小胶凝材料用量应符合规定，配制C15及其以下强度等级的混凝土，可不受表中数值的限制。*结构混凝土材料的耐久性基本要求（GB50010-2010)环境等级最大水胶比 最低强度等级最大氯离子含量（）最大碱含量（kg/m3）一0.60C200.30不限制二a0.55C250.203.0二b0.50（0.55）C30（C25）0.15三a0.45（0.50）C35（C30） 0.15三b0.40C400.10*注

33、：1 氯离子含量系指其占胶凝材料总量的百分比；2 预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为0.05；最低混凝土强度等级应按表中的规定提高两个等级；3 素混凝土构件的水胶比及最低强度等级的要求可适当放松；4 有可靠工程经验时，二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级；5 处于严寒和寒冷地区二b、三a 类环境中的混凝土应使用引气剂，并可采用括号中的有关参数；6 当使用非碱活性骨料时，对混凝土中的碱含量可不作限制。*混凝土结构的环境类别环境类别条 件一室内干燥环境无侵蚀性净水侵没环境二a室内潮湿环境非严寒和非寒冷地区的露天环境非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境严寒和寒冷地区的冰冻线

34、以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二b干湿交替环境水位频繁变动环境严寒和寒冷地区的露天环境严寒和寒冷地区的冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三a严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境受除冰盐影响环境海风环境三b盐渍土环境受除冰盐作用环境海岸环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境*注：1 室内潮湿环境是指构件表面经常处于结露或湿润状态的环境；2 严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准民用建筑热工设计规范GB 50176的有关规定；3 海岸环境和海风环境宜根据当地情况，考虑主导风向及结构所处迎风、背风部位等因素的影响，由调查研究和工程经验确定；4 受除冰盐影响环境为受到除冰盐盐

35、雾影响的环境；受除冰盐作用环境指被除冰盐溶液溅射的环境以及使用除冰盐地区的洗车房、停车楼等建筑。*混凝土的最小胶凝材料用量最大水胶比最小胶凝材料用量(kg/m3)素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土0.602502803000.552803003000.503200.45330*矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。预应力钢筋混凝土和钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合以下规定。矿物掺合料种类水胶比最大掺量（%）硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰0.4035300.402520粒化高炉矿渣粉0.4055450.404535钢渣粉2010磷渣粉2010硅灰1010复合掺合料0.4050400.4040

36、30预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量注：粉煤灰应为级或级F类粉煤灰；在复合掺合料中，各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量。*矿物掺合料种类水胶比最大掺量（%）硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰0.4045350.404030粒化高炉矿渣粉0.4065550.405545钢渣粉3020磷渣粉3020硅灰1010复合掺合料0.4060500.405040钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量注： 采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥之外的通用硅酸盐水泥时，混凝土中水泥混合材和矿物掺合料用量之和应不大于按普通硅酸盐水泥混合材用量20%计算混合材和矿物掺合料用量之和； 对基础大体积混凝土，粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和复

37、合掺合料的最大掺量可增加5； 复合掺合料中各组分的掺量不宜超过任一组分单掺时的最大掺量。*混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合要求。长期处于潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境、以及盐冻环境的混凝土应掺用引气剂。引气剂掺量应根据混凝土含气量要求经试验确定；掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合的规定，最大不宜超过7.0%。粗骨料最大公称粒径（mm）混凝土最小含气量（）潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境盐冻环境40.04.55.025.05.05.520.05.56.0掺用引气剂的混凝土最小含气量*对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程，混凝土中最大碱含量不应大于3.0kg/m3，并宜掺用适量粉煤灰等矿

38、物掺合料；对于矿物掺合料碱含量，粉煤灰碱含量可取实测值的1/6，粒化高炉矿渣粉碱含量可取实测值的1/2。*配合比设计基本参数 水灰比（ W/C ）、单位用水量（W）和砂率（Sp）是混凝土配合比设计的三个基本参数。水泥水砂石子水泥浆骨料混凝土单位用水量W砂率Sp水灰比 W/C与强度、耐久性有关与流动性有关与粘聚性、保水性有关*配合比设计的步骤与方法1、由计算确定基本满足强度和耐久性要求的初步配合比2、在实验室试配、检测、进行工作性调整确定混凝土的基准配合比。3、通过对水灰比的调整，确定水泥用量最少但强度、耐久性能满足要求的实验室配合比（设计配合比）。4、对选定的设计配合比进行生产适应性调整，确定

39、施工配合比；5、考虑砂石的含水率计算实际施工时的各材料的实际称量。*2022年7月22日 配合比设计的基本资料 混凝土的设计强度等级（ fcu,k） 混凝土的工作性要求，如坍落度指标。 工程特点及与耐久性有关的环境条件 施工工艺、条件和施工水平（标准差） 原材料的基本情况： 水泥品种和强度 骨料品种和技术性能 外加剂和掺合料品种和性能等 *初步计算配合比1.计算混凝土配制强度 fcu,0： 当 fcu,k C60时:式中: fcu,0混凝土配制强度，MPa； fcu,k混凝土强度等级，MPa； 混凝土强度标准差，MPa。当 fcu,k C60时:*混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料确定，

40、并应符合以下规定：用近13个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料计算时，强度试件组数不应少于30组；当混凝土强度等级C30，其强度标准差计算值3.0MPa时，取3.0MPa；当混凝土强度等级大于C30且小于C60时，其强度标准差计算值 4.0MPa时，取4.0MPa；当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值按现行国家标准混凝土结构工程施工规范的规定取用。混凝土强度标准差 强度等级C20C25C45C50C55标准差，MPa4.05.06.0*2.确定水灰比W/B（1）按混凝土强度要求计算水灰比式中： a、b回归系数；按以下取值： 碎石混凝土 a 0.53， b0.20； 卵石混凝土a0.

41、49，b0.13。 fb胶凝材料（水泥与矿物掺合料按使用比例混合）28d胶砂强度（MPa），试验方法应按现行国家标准水泥胶砂强度检验方法（ISO法）GB/T 17671执行；当无实测值时，可按下列规定确定：*1根据3d胶砂强度或快测强度推定28d胶砂强度关系式推定fb值；2当矿物掺合料为粉煤灰和粒化高炉矿渣粉时，可按下式推算fb值： 式中：f、s 粉煤灰影响系数和粒化高炉 矿渣粉影响系数，可按下表选用； fce水泥实际强度值（MPa）。*粉煤灰影响系数f和粒化高炉矿渣粉影响系数s掺量（%） 种类粉煤灰影响系数f粒化高炉矿渣粉影响系数s01.001.00100.900.951.00200.800

42、.850.951.00300.700.750.901.00400.600.650.800.9050-0.700.85注： 本表应以PO 42.5水泥为准；如采用普通硅酸盐水泥以外的通用硅酸盐水泥，可将水泥混合材掺量20%以上部分计入矿物掺合料。 宜采用级或级粉煤灰；采用级灰宜取上限值，采用级灰宜取下限值。 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。4 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。 *2022年7月22日（2）复核耐久性 为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计算的水灰比值不得

43、超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。*3.确定单位用水量（1）水灰比在0.400.80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。拌合物稠度卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm项目指标102031.540162031.540坍落度，mm1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195塑性混凝土的单位用水量，kg 注： 本表系采用中砂时的取值。采

44、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。 掺用矿物掺合料和外加剂时，用水量应相应调整。 *（2）水灰比小于0.40的混凝土，可通过试验确定。（3）每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量（mwo）可按下式计算： 式中： mwo满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg），以90mm坍落度的用水量为基础，按每增大20mm坍落度相应增加5kg用水量来计算； 外加剂的减水率（），应经混凝土试验确定。拌合物稠度卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm项目指标102040162040维勃稠度，s1620175160145180170155111518016515018

45、5175160510185170155190180165干硬性混凝土的单位用水量，kg *4、确定混凝土中外加剂用量（ mao ）： 式中： mao 每立方米混凝土中外加剂用量（kg）；mbo 每立方米混凝土中胶凝材料用量（kg）；a外加剂掺量（%）,应经混凝土试验确定。* 5.计算胶凝材料用量（mb0）（1）计算（2）复核耐久性 将计算出的水泥用量与规定的最小水泥用量比较：如计算水泥用量不低于规定的最小水泥用量，则耐久性合格；否则耐久性不合格，此时应取规定的最小水泥用量。*6、 确定矿物掺合料用量（mfo）：计算应符合下列规定： 1按掺合料最大用量和拟定的掺量确定符合强度要求的矿物掺合料掺量

46、f； 2矿物掺合料用量（mfo）应按按下式计算： 式中：mfo 每立方米混凝土中矿物掺合料用量（kg）；f计算水胶比过程中确定的矿物掺合料掺量（%）。7、确定水泥用量（mco）： 式中：mco 每立方米混凝土中水泥用量（kg）*2022年7月22日8.确定砂率s :主要从满足工作性和节约水泥考虑。（1）坍落度为1060mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、粒径及水灰比按下表选取。（2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定；也可在下表基础上，坍落度每增大20mm，砂率增大1确定。（3）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。*9.计算砂、石子用量ms0、mg0 （1）体积法 又称绝

47、对体积法。 1m3混凝土中的组成材料水泥、砂、石子、水经过拌合均匀、成型密实后，混凝土的体积为1m3，即： Vc + Vf+Vs + Vg + Vw + Va 1混凝土砂率， 水灰比mw/mc卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641* 解方程组，可得ms0、mg0 。式中： c、 f、 s、g、w分别为水泥的密度、掺合料的密度、砂的表观密度、石子的表观密

48、度、水的密度，kg/m3。水泥的密度可取29003100kg/m3；混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取1。*2022年7月22日（2）质量法质量法又称为假定体积密度法。假定混凝土拌合物的质量为mcp kg。*解方程组可得ms0、mg0。式中： mc0、mf0 、 ms0、mg0、mw0分别为1m3混凝中水泥、掺合料、砂、石子、水的用量，kg； mcp1m3混凝土拌合物的假定质量，kg。可取23502450kg/m3。 s混凝土砂率。7.计算基准配合比（1）以1m3混凝土中各组成材料的实际用量表示。（2）以组成材料用量之比表示： mc0：mf0 ： ms0：mg01：x：y ：

49、z， mw/mb ？ *（二）确定混凝土基准配合比1.试配 按初步计算配合比称取一定质量的组成材料，拌制20L以上混凝土，分别测定其和易性、强度。2.调整（）调整和易性，确定基准配合比测拌合物坍落度，并检查其粘聚性和保水性能如实测坍落度小于或大于设计要求，可保持水胶比不变，增加或减少适量胶凝材料；*如出现粘聚性和保水性不良，可适当提高砂率；每次调整后再试拌，直到符合要求为止。记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际体积密度（o,h）。计算调整后混凝土试样总质量（ mcb+mfb+msb+mgb+mwb=mQb)由此得出基准配合比（调整后1m3混凝土各材料用量）mwj= mwb* o,

50、h / mQbmfj= mfb* o,h / mQb msj= msb* o,h / mQb mgj= mgb* o,h / mQb mcj= mcb* o,h / mQb（二）确定混凝土基准配合比*（三）确定实验室配合比（1）强度试验检验：基准配合比工作性已满足，还需以强度试验检验。 一般采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加及减少0.05，其用水量应该与基准配合比相同，但砂率值可做适当调整并测定体积密度。各种配比制作两组强度试块，标准养护28d进行强度测定。（2）根据试验得出的混凝土强度与其相应的胶水比（mb/mw）关系，用作图法或计算

51、法求出与混凝土配制强度（fcu,0）相对应的灰水比，确定1m3混凝土中的组成材料用量：*单位用水量（mw）应在基准配合比用水量的基础上，根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定；胶凝材料用量（mb）应以用水量乘以选定出来的胶水比计算确定；粗集料和细集料用量（ms、mg）应在基准配合比的用量基础上，按选定的灰水比进行调整后确定。（3）经试配确定配合比后，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度计算值c,c： c,cmc+ mf+ms+mg+mw*应按下式计算混凝土配合比校正系数： 式中： c,t混凝土体积密度实测值，kg/m3； c,c混凝土体积密

52、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2时，按（1）条确定的配合比即为设计配合比；当二者之差超过2时，应将配合比中各组成材料用量均乘以校正系数，得到实验室配合比。*（四）计算施工时各材料的实际用量假定现场砂、石子的含水率分别为a和b%，则施工中1m3混凝土的各组成材料用量分别为： mc = mf ms（1+a） mg（1+b） mwmsamgb 施工配合比可表示为： 混凝土配合比使用过程中，应根据反馈的混凝土动态质量信息，及时对配合比进行调整*混凝土学（Concrete)有特殊要求的混凝土配合比设计*抗渗混凝土抗渗混凝土所用原材料应符合下列规定：水泥宜采用普通

53、硅酸盐水泥； 粗骨料宜采用连续级配，其最大粗径不宜大于40mm，含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5； 细骨料的含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0% 混凝土宜掺用外加剂和矿物掺合料。粉煤灰应采用F类，并不应低于级。*抗渗混凝土配合比应符合下列规定： 每m3混凝土中的胶凝材料总量不宜小于320kg； 砂率宜为35%45%； 供试配用的最大小灰比应符合规定。 掺用引气剂时，含气量宜控制在3%5%。设计抗渗等级最大水胶比C20C30C30以上混凝土P60.600.55P8P120.550.50P120.500.45抗渗混凝土最大水胶比*抗冻混凝土抗冻混凝土所用原材料应符合下列规

54、定： 应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥； 宜选用连续级配的粗骨料，含泥量不得大于1.0%，泥 块含量不得大于0.5%； 细骨料含量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%; 粗骨料和细骨料均应进行坚固性试验，并应符合现行行业标准JGJ52的规定； 钢筋混凝土和预应力混凝土不应掺用含有氯盐的外加剂抗冻混凝土配合比应符合规定。 抗冻混凝土宜掺用引气剂，掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合规定。 最大水胶比和最小胶凝材料用量应符合下表的规定*抗冻混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量设计抗冻等级最大水胶比最小胶凝材料用量无引气剂时掺引气剂时F500.550.60300F1000.500.55320不低

55、于F150 /0.50350复合矿物掺合料掺量应符合以下规定：矿物掺合料种 类水胶比对应不同水泥品种的矿物掺合料掺量硅酸盐水泥（%）普通硅酸盐水泥（%）复合矿物掺合料0.4060500.405040*高强混凝土高强混凝土的原材料应符合下列规定：应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；粗骨料最大公称粒径不宜大于25.0mm，针片状颗粒含量不宜大于5.0%；含泥量不应大于0.5%，泥块含量不应大于0.2%；细骨料的细度模数宜为2.63.0，含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%；宜采用减水率不小于25%的高性能减水剂；宜复合掺用粒化高炉矿渣粉、粉煤灰和硅灰等矿物掺合料；粉煤灰应采用F类，并不应

56、低于级；强度等级不低于C80的高强混凝土宜掺用硅灰。*高强混凝土配合比应经试验确定。在缺乏试验依据的情况下，高强混凝土配合比设计宜符合下列要求：水胶比、胶凝材料用量和砂率可按下表选取，并应经试配确定；外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试配确定；矿物掺合料掺量宜为25%40%；硅灰掺量不宜大于10%；水泥用量不宜大于500kg/m3。强度等级水胶比胶凝材料用量（kg/m3）砂率（%）C60，C800.280.334805603542C80，C1000.260.28520580C1000.240.26550600*在试配过程中，应采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验，其中一个可为计算后调整拌

57、合物的试拌配合比，另外两个配合比的水胶比，宜较试拌配合比分别增加和减少0.02。高强混凝土设计配合比确定后，尚应用该配合比进行不少于三盘混凝土的重复试验，每盘混凝土应至少成型一组试件，每组混凝土的抗压强度不应低于配制强度。高强混凝土抗压强度宜采用标准试件通过试验测定；使用非标准尺寸试件时，尺寸折算系数应由试验确定。*泵送混凝土泵送混凝土采用的原材料应符合下列规定：应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。粗骨料宜采用连续级配，其针片状颗粒含量不宜大于10%；粗骨料的最大粒径与输送管径之比宜符合规定。宜采用中砂，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不少于15%。 应掺用泵

58、送剂或减水剂，并宜掺用粉煤灰或其他活性矿物掺合料，其质量应符合国家现行有关标准的规定。粗骨料品种泵送高度（m）粗骨料最大公称粒径与输送管径之比碎石501:3.0501001:4.01001:5.0卵石501:2.5501001:3.01001:4.0*泵送混凝土的配合比应符合下列规定：泵送混凝土的胶凝材料总量不宜小于300kg/m3。泵送混凝土的砂率宜为35%45%；掺引气型外加剂时，混凝土含气量不宜大于4。泵送混凝土的坍落度考虑坍落度的经时损失。*大体积混凝土大体积混凝土所用的原材料应符合下列规定：大体积混凝土宜采用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，水泥的3d和7d水化热应符合标准规定

59、；当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时应掺加矿物掺合料，胶凝材料的3d和7d水化热分别不宜大于240kJ/kg和270kJ/kg。水化热试验方法应按现行国家标准水泥水化热测定方法GB/T 12959-2008执行。粗骨料宜为连续级配，最大公称粒径不宜小于31.5mm，含泥量不应大于1.0%；细骨料宜采用中砂，含泥量不应大于3.0%。宜掺用矿物掺合料和缓凝型减水剂。*当设计采用混凝土60d或90d龄期强度时，宜采用标准试件进行抗压强度试验。大体积混凝土配合比应符合下列规定：水胶比不宜大于0.55，用水量不宜大于175kg/m3。在保证混凝土性能要求的前提下，宜提高每立方米混凝土中的粗骨料用量；砂率

60、宜为38%42%。在保证混凝土性能要求的前提下，应减少胶凝材料中的水泥用量，提高矿物掺合料掺量，混凝土中矿物掺合料掺量应符合规定。在配合比试配和调整时，控制混凝土绝热温升不宜大于50。配合比应满足施工对混凝土拌合物泌水的要求。*混凝土配合比设计的若干问题应充分注意原材料的选择，如砂石材料的质量和水泥的强度等。新拌混凝土的和易性应充分考虑施工工艺和气候条件。混凝土的砂率可根据砂石材料的质量和和易性适当调整。施工配合比应通过生产适应性调整后确定。*混凝土的缺陷（与砂率偏小有关）*混凝土质量的生产控制*生产控制水平的要求混凝土的生产方式宜采用预拌混凝土。混凝土强度按混凝土强度检验评定标准GB/T50