建筑材料混凝土及配合比设计课件

1、第三章 混凝土（concrete）混凝土是由胶凝材料、粗细骨料(又称集料)加水拌和后，经一定时间硬化而成的人造石材。世界上用量最大的人工建筑材料。第一节 概 述混凝土按照表观密度大小分为三类：(1)重混凝土(02500Kg/M3)(2)普通混凝土(0=19502500Kg/M3)(3)轻混凝土(010%）。混凝土第五组分矿物外加剂(掺合料、外掺料)：是指在混凝土拌合物中掺入量超过水泥质量的5，在配合比设计时，需要考虑体积或质量变化的外加材料。如粉煤灰、矿渣、硅灰、沸石粉等。 混凝土第六组分掺量计算一、 混凝土外加剂混凝土外加剂分类表面活性剂的分子模型表面活性剂的分子在水表面吸附定向排列示意图1

2、. 减水剂1)减水剂的作用机理吸附一分散作用水泥絮凝结构示意图减水剂的作用简图润滑塑化作用：溶剂化水膜根据使用条件不同，掺减水剂可以产生以下几个方面的效果：a在原配合比不变的条件下，可增大混凝土拌合物的流动性，且不致降低混凝土的强度。b在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以减少用水量及水泥用量，节约水泥。c在保持流动性及水泥用量不变的条件下，可以减少用水量，从而降低水灰比，使混凝土的强度及耐久性得到提高。2)减水剂常用品种(1)普通减水剂（减水率510%）木质素系减水剂多元醇系(2)高效减水剂(减水率10%25%）萘系减水剂水溶性树脂减水剂(3)高性能减水剂（减水率25%） 氨基磺酸盐、多羧酸

3、系接枝类共聚物(4)复合减水剂3)减水剂的使用技术饱和点问题掺量：0.3%1%不等掺法：同掺、后掺与水泥的相容性2. 早强剂多用于加速砼硬化，缩短施工周期，加快施工速度提高模板周转率以及抢修工程 （1）无机物氯盐类：CaCl2， NaCl，KCl，AlCl3等，其中，多用CaCl2，掺量：0.51.0%为宜，能使砼3天强度提高50100%，7天提高2040%，（2）硫酸盐类：Na2SO4(元明粉)，CaSO4，其中，Na2SO4用的较多，适宜掺量0.52.0%。（3）有机胺类：主要有TEA（三乙醇胺），TP（三异丙醇胺等）TEA呈无色或淡黄色油状液体，碱性，能溶于水。掺量为0.020.05%。

4、氯盐类早强剂对易使钢筋锈蚀；硫酸盐早强剂掺量过多，表面易出现“白霜”。TEA它单独作用时，更表现出缓凝性，早强效果不明显，而与无机盐，特别是Cl盐复合使用，早强、增强效果才明显发挥。也有资料说，掺量稍大时早强效果反而明显，具体原因尚不清楚。（1）Cl盐不得用于以下结构：相对湿度大于80%的环境中的结构，或其它与水频繁接触的结构；有镀锌钢材或铝铁相接触的结构，以及有外露预埋件而又无防护措施的结构；有酸、碱、硫酸盐侵蚀介质接触的结构；使用中经常处于T=60以上的结构；使用冷拉或冷拔低碳钢筋、钢丝的结构；电解车间或高压直流电源100m以内结构；靠近发电站、变电所的所的结构；薄壁、预应力砼结构；含有活

5、性骨料的砼。 （2）SO42盐早强剂不得用于以下结构有镀锌钢材或铝铁相接触的结构，以及有外露预埋件而又无防护措施的结构；使用直流电源的企业和电气化运输设施的砼结构；含有活性集料的砼针对NaSO4注意碱含量K=Na2O+0.658k2O相对湿度大于80%的环境中的结构，或其它与水频繁接触的结构早强剂与其他外加剂的复配：（1）复合早强剂早强效果更好（2）早强减水剂发挥早强、减水 的共同特点 3. 引气剂使砼在搅拌过程中引入在量的均匀分布的封闭的微小气泡，（201000um）。主要目的：（1）改善砼和易性滚珠作用；（2）提高防渗、抗冻性（一定引气量范 围内）；（3）强度一般降低，但可以由减水作用 得

6、到一定的补偿。 松香类：松香热聚物，松香皂0.0050.02%；引气量35%； 木质素类：不是以引气为主要目的，故掺量稍大，且引气量也不大；烷基苯磺酸盐类：十二烷基苯磺钠等（0.0050.02%）皂素类：0.0010.01% 常用引气剂品种引气量影响因素（1）掺量（2）原材料影响（3）引气剂最好配制成液体再加入（由于掺量小的不易均匀分散）（4）振动时间 与之相对应又有稳泡剂和消泡剂之分。（与减水剂复配，可减少强度降低值。）4. 缓凝剂延长混凝土及砂浆的凝结时间 常用缓凝剂类别及掺量范围无机类：（1）硼酸盐、磷酸盐、锌盐等（0.10.2%）有机类：（2）羟其羧酸及盐类；酒石酸，柠檬酸、葡糖酸等（

7、0.030.1%）（3）含糖碳水化合物类，糖蜜、葡糖、蔗糖等（0.10.3%）（4）木质素磺酸类：MCa，MNa等（0.20.8%）（5）多元醇类：如纤维素，多元醇等（0.010.3% 主要机理：缓凝剂吸附于水泥颗粒表面，阻碍与水的水化而获得缓凝性。 缓凝剂使用技术要求：（1）掺量凝结时间，强度；（2）与水泥的适应性；（3）与减水剂的适应性；（4）掺加方法，如木钙在加水拌合后1min加入，凝结时间（初、终）再延长2h，加水拌合2min后，凝结时间延长2.53h；（5）温度，T0.6%时，水是其充分条件 影响碱集料反应的因素：集料活性，水泥中的碱含量，水份，集料粒径，粒径越小，则反应膨胀越大，砼

8、密实度，所采取的措施抑制碱集料反应的措施：断绝三条件中的任何一条件，包括外加剂中的碱含量； 掺用活性混合材，（掺合料）机理：a.混合材与碱起反应，同时混合材粒径小，比表面积大，因此反应快；b.降低了作用于集料表面的碱含量，使碱组分的发挥分散于整个砼体系中；c.形成了石灰碱氧化硅络合物，此物不膨胀增加砼密实度，减小水份的渗透加入引气剂 粉煤灰粉煤灰是以燃煤发电的火力发电厂排出的一种工业废渣。磨成一定细度的煤粉在煤粉锅炉中燃烧后（炉膛内温度高达11001500），由吸尘器负压抽风收集的细飞灰（Fly Ash）称为粉煤灰。粉煤灰质量指标与等级粒化高炉矿渣粉高炉矿渣是炼铁过程中的废渣。在高炉炼铁时，铁

9、矿石、燃料及溶剂矿物（石灰石或白云石），在冶炼条件下氧化铁还原成金属铁，溶剂矿物分解后产生的氧化钙与矿石中杂质SiO2、Al2O3等相熔并互相作用生成为一种熔融液的非金属物，其密度比铁水小，熔融液的2.52.8，而铁水的7.08.0，它易与铁水相分离，炉子的下方排出铁水，而炉子上方排出熔融液，经水淬后呈粒状的高炉矿渣。 矿渣粉技术要求硅灰硅灰是铁合金厂回收的废灰，在采用电炉炼制硅铁时，由炉烟所滤收集的烟灰，其主要成分是二氧化硅，故称之硅灰。硅灰中的非晶态的SiO2含量大于90；硅灰颗粒为微细球形，平均粒径为0.1m，比表面积为2万cm2/g3万cm2/g，比普通水泥所要求的细度小近百倍，而密度

10、又较小，约为2.2gcm3左右。 （1）按砼外加剂作用分类a：用以改善拌合物性质（包括砼、砂浆、净浆） 减水剂、引气剂；b：调节凝结时间，硬化时间 早强剂，缓凝剂，促凝剂；c：调节含气量 引气剂、加气剂、泡沫剂、消泡剂等；d：硬化后力学性能 引气剂、膨胀剂、抗冻剂、防水剂；e：抗钢筋腐蚀性阻锈剂；f：提供特殊性能 引气剂、着色剂、脱模剂、养护剂。 （2）按化学成分：无机化合物：多为影响砼凝结时间；有机：多为表面活性剂；复合外加剂外加剂的发展方向之一。 曲线窄而高，说明强度比较集中，波动小，混凝土的均匀性好，施工水平较高。 曲线矮而宽，表示强度数据的离散程度大，说明施工控制水平差混凝土强度平均值

11、标准差变异系数不同t值的保证率P生产长期稳定时强度的检验评定当混凝土强度等级C20时mfcufcu,k+0.70fcu,minfcu,k0.70fcu,min0.85fcu,k当混凝土强度等级C20时mfcufcu,k+0.70fcu,minfcu,k0.70fcu,min0.90fcu,k式中：mfcu同一验收批试块的平均强度，MPa； fcu,k混凝土设计强度等级，MPa； 0同一验收批试块强度的标准差，MPa； fcu,min同一验收批强度的最小值，MPa用合格判定系数进行强度的评定mfcu-100.9fcu,kfcu,min2fcu,k式中：0同一验收批试块强度的标准差，MPa；当0计

12、算值小于0.06fcu,k时，取0=0.06fcu,k； 1、2合格判定系数(表5.28)。 零星混凝土的非统计法评定 mfcu1.15fcu,kfcu,min0.95fcu,k混凝土配合比设计实例某工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C25，施工要求坍落度为50-70mm。不受风雪等作用。施工单位的强度标准差为4.0MPa。所用材料：42.5普通硅酸盐水泥，实测28d强度48MPa，c=3.15gcm3；中砂，符合区级配，0s=2.6gcm3；碎石，粒级5-40mm，0g=2.65gcm3；自来水。现场砂含水率3，石含水率1，求施工配合比。 初步配合比的计算1)确定配制强度2)初步确定

13、水灰比值（W/C）3)选择每1m3混凝土的用水量(W0)4)计算混凝土的单位水泥用量(C0)5)选取合理砂率Sp6)计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量7)书写初步配合比确定配制强度计算混凝土试配强度(fcu,0)fcu,0=fcu,k+t =25+1.6454 =31.58MPa 确定水灰比（W/C）选择每1m3混凝土的用水量(W0)查表5.15，取W0=190kg(按新规范应为185kg)。计算混凝土的单位水泥用量(C0)选取合理砂率Sp参照本章5.3查表5.16，取Sp=33。 计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量绝对体积法假定表观密度法绝对体积法绝对体积法是基于这样考虑：即捣实后，混凝土拌

14、合物的体积等于各组成材料体积及少量空气体积之总和。式中混凝土含气量系数，在不使用含气型外加剂时，可为1（即含气量为1%）。假定表观密度法一般强度等级为C7.5C15的混凝土，其表观密度为2360kgm3左右；强度等级C20C30的为2400kgm3左右；强度等级C40，为2450kgm3。W0C0S0G0oh190284S0G02400式中oh为捣实后混凝土的表现密度。S0=636kg, G0=1290kg书写初步配合比绝对体积法结果： C0S0G0=2846141254 W0C0=190284 C0S0G0=12.164.42 W0C0=0.67 假定表观密度法结果： C0S0G0=2846

15、361290=12.244.54 W0C0=0.67基准配合比的确定根据骨料最大粒径，配制30L混凝土拌合物(在此以绝对体积法的配比为例)。测定其坍落度值为85mm，大于设计要求的50-70mm，故需进行坍落度调整，其方法如下：保持水灰比不变，增加砂用量1和碎石用量1后，测得坍落度为70mm，粘聚性、保水性均良好，满足设计要求，同时，测得混凝土表观密度为2410kgm3 。由此得到基准配合比为： C1S1G1W1=2906331293194 =12.184.460.67实验室配合比的确定拌制不少于3种不同配合比的混凝土制作试件检验混凝土的强度。其中一种为基准配合比，另外两种配合比的水灰比值，应

16、较基准配合比分别增加及减少0.05，其用水量应与基准配合比相同，但砂率值可作适当调整。编号 W/C fcu,0(MPa) 要求 0.62 36.8 0.67 32.4 31.6 0.72 27.2实验室配合比为。现场施工配合比C1=C =290 (kg)S1=S(1a)=633(1+3%)=652 (kg)G1=G(1b) =1293(1+1)kg=1306 (kg)W1=WSaGb=(194-6333-12931)=162(kg) 轻骨料混凝土用轻粗骨料、轻砂(或普通砂)、水泥和水配制的，干表观密度不大于1950kgm3的混凝土，称轻骨料混凝土。轻骨料混凝土的强度等级用CL表示，如CL5.0

17、-CL50。轻质、保温隔热（1）轻集料来源：工业废弃物，粉煤灰陶粒，自燃煤矸石，煤渣等；天然轻集料：浮石、火山渣、及其他轻砂；人造轻集料，以地方材料加工而成，如页岩陶粒、粘土陶粒。以集料不同而可将轻集料砼分为以上三类。 （2）轻集料砼施工中应注意的问题轻集料由于孔隙率大，吸水性强，在施工时一般先将集料润湿，再拌制砼；轻集料润湿，易上浮，注意砼的均匀性；外加剂应在轻集料吸水后再加入；注意流动性损失；注意早期养护，因为轻集料砼表面失水更快，表面起网状裂纹。 （1）加气砼：钙质材料（水泥、石灰）、硅质材料（石英砂、FA、Slag等）和加气剂（AL粉为多）作为原材料，经磨细、配料、搅拌、浇注、切割和压

18、蒸养护而成。（2）泡沫砼：水泥也可掺入掺和料，水泥浆与泡沫剂搅拌，硬化而成。 特细砂混凝土凡砂的细度模数在1.6以下或平均粒径在0.25mm以下的称为特细砂。使用这种砂配制的混凝土称为特细砂混凝土。有关技术规程：特细砂混凝土配制及应用规程(BJG19-65)；特细砂混凝土应用技术规程(DB51/5002) 低砂率当用碎石为粗骨料时，砂率应控制在15-30；当用卵石为粗骨料时，砂率应控制在14-25。离析混凝土各组成材料密度大小不一，在自重作用下，使得集料与浆体分布不均匀。离析的测试方法通常在测塌落度时肉眼观察离析情况。离析对混凝土性能影响（1）施工性能；（2）强度（3）耐久性。促使离析加重的因

19、素（1）粗、细集料粒径相差过大；（2）砂率过小；（3）水灰比过大；加入引齐剂和掺和料、提高砂率、降低水胶比可以尽力避免离析。泌水混凝土在凝结之间，水中最轻的水从其余混合料中分离。通常也是通过肉眼观察。泌浆泌水的危害：（1）当泌水层出现混凝土表面时，使表面水灰比过大，表面疏松出现裂缝。（2）泌水发生在钢筋底部，形成泌水区域，水分蒸发后留下孔隙，使钢筋与混凝土粘结强度下降，钢筋也容易被锈蚀；（3）泌水发生在混凝土中集料下部，也引起混凝土强度与耐久性下降。（4）泌水过程中形成泌水通道，导致强度与耐久性降低；（5）在混凝土泵送施工中，容易泌水的混凝土也容易发生泵送管道堵塞的情况。降低泌水的技术措施：1

20、. 引气剂2. 超细掺和料3. 提高水泥细度4. 降低水灰比原材料影响：水泥细度，引气量；水泥掺量，引气量；最大集料粒径，引气量；Sp，引气量；天然砂引气量大于人造砂，卵石大于碎石；温度，含气量；搅拌时间；W/C，含气量； 水泥颗粒水泥颗粒水泥颗粒填充效应掺和料颗粒微集料效应模型水化产物（CSH、CH等）水泥熟料颗粒矿物掺和料气泡液相掺和料的形貌效应包括掺和料的粒形、表面光滑度及颗粒质地是否致密、坚硬。分析掺和料的形貌效应大小，很明显，颗粒呈球形，表面光滑且颗粒坚硬致密的掺和料形貌效应要好。光滑、坚硬的球形颗粒在混凝土中可以起到一种“滚珠”的作用，对混凝土浆体具有润滑性，增加混凝土拌合物的流动

21、性。同时，若掺和料表面粗燥、多孔，且若质地较软的话，它的表面吸附性也强，吸附大量的水分，减少了浆体中的自由水，而自由水对混凝土的流动性至关重要，所以导致混凝土拌合物流动性不好。表面光滑、质地坚硬的掺和料对水的吸附量少，所以混凝土拌合物的流动性高。 比重效应在掺和料加入到水泥混凝土中时，一般都采用的是重量置换法，即以相同重量的掺和料替代同重量的水泥。掺和料比重小于水泥，所以，在等重量置换水泥的条件下，可以获得更多的胶凝材料浆体体积，提高混凝土拌合物的浆体，从而提高混凝土拌合物的流动性。 磨细的掺和料在水泥混凝土中，由于其颗粒粒径远小于水泥颗粒粒径，所以，掺和料颗粒使水泥颗粒分散均匀，增强了水泥的

22、水化，但同时，细小的掺和料颗粒对水泥水化过程中形成的“絮凝结构”有着解絮作用，这就是矿物掺和料的分散效应。矿物掺和料的分散效应的产生还有可能是由于掺和料在磨细过程中，使掺和料颗粒带上了电荷，同性的电荷相斥，也会使掺和料颗粒相互分散，对提高混凝土拌合物流动性有利 高性能混凝土定义具有良好的工作性(坍落度大于200mm)，早期强度高而后期强度不倒缩，体积稳定性好，耐久性好，在恶劣的使用环境条件下寿命长和匀质性好。制备工艺硅酸盐水泥+超细矿物掺和料+高效减水剂 高性能砼原材料的要求（1）水泥；（2）超细掺和料；（3）高效减水剂；（4）粗集料；（5）细集料等。 高性能混凝土自身存在的问题（1）高脆性；

23、（2）高粘聚性；（3）收缩；（4）尺寸效应；（5）高温爆裂性；（6）龄期 大孔混凝土无砂大孔混凝土是由水泥、粗骨料和水拌制而成的一种不含砂、或含少量砂的轻混凝土。保温性能好，吸湿性小，收缩小。适宜用作墙体材料。普通混凝土配合比设计一、配合比及其表示方法混凝土的配合比是指混凝土各组成材料用量之比。主要有“质量比”和“体积比”两种表示方法。工程中常用“质量比”表示。质量配合比的表示方法（1）以1m3混凝土中各组成材料的实际用量表示。例如水泥C0 295kg，砂S0 648kg，石子G0 1330kg，水W165kg。（2）以各组成材料用量之比表示。例如上例也可表示为： C0 ： S0 ： G0 1

24、：2.20：4.51， W/C 0.56。除施工配合比外，骨料均用干燥质量来表示。配合比设计确定配合比的工作即配合比设计。二、配合比设计的要求 四项基本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；满足经济性的要求，即节约水泥以降低混凝土成本。三、配合比设计基本参数水灰比（ W/C ）、单位用水量（ W0 ）砂率（SP）是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W0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、保水性有关混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是：在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混

25、凝土的水灰比；在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和规格确定单位用水量；砂率应以砂在骨料中的数量填充石子空隙后略有富余的原则来确定。混凝土配合比设计以计算1m3混凝土中各材料用量为基准，计算时骨料以干燥状态为准。四、配合比设计的步骤与方法设计的基本资料混凝土的强度等级、施工管理水平，对混凝土耐久性要求，原材料品种及其物理力学性质，混凝土的部位、结构构造情况、施工条件等。四、配合比设计的步骤与方法1.确定混凝土初步配合比主要是利用经验公式或经验资料而获得2.试配、调整，确定基准配合比和实验室配合比经过实验调整，得出满足和易性、强度等要求3.计算施工配合比考虑砂、石的含水率，计算出

26、满足施工要求的配合比设计前应了解必要的信息.4.4.3.1.确定混凝土初步配合比 (1).计算配制强度 fcu,t (2).确定水灰比W/C (3).确定单位用水量W0 (4).计算水泥用量C0 (5).确定砂率SP (6).计算砂、石子用量S0、G04.4.3.1 .确定混凝土初步配合比 (1).计算配制强度 fcu,t式中: fcu,t混凝土配制强度，MPa； fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值，即混凝土强度等级值，MPa； 混凝土强度标准差，MPa。混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料确定，并应符合以下规定：4.4.3.1.确定混凝土初步配合比计算时，强度试件组数不应少于25组；当

27、混凝土强度等级为C20和C25级，其强度标准差计算值2.5MPa时，取2.5MPa；当混凝土强度等级等于或大于C30级，其强度标准差计算值3.0MPa时，取3.0MPa；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及验收规范（GB50204）的规定取用。 强度等级C20C20C35C35标准差，MPa4.05.06.0混凝土强度标准差 4.4.3.1.确定混凝土初步配合比(2).确定水灰比W/C1）按混凝土强度要求计算水灰比式中： A、B回归系数；应根据工程所用的水泥品种、集料，通过试验由建立的水灰比与混凝土强度关系式确定；当不具备上述试验统计资料时，可取碎石混凝土

28、 A0.46，B0.07；卵石混凝土A0.48，B0.33。 fce水泥28d抗压强度实测值，MPa。4.4.3.1 .确定混凝土初步配合比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W01）根据固定用水量定则，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，mm10301901701601502001851751

29、65355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195塑性混凝土的单位用水量，kg 干硬性混凝土的单位用水量，kg 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，s16201751601451801701551115180165150185175160510185170155190180165(3).确定单位用水量W02）水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土单位用水量应通过试验确定。3）掺外加剂时混凝土的单位用水量可按

30、下式计算： WaW0（1）式中： Wa掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg； W0未掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg； 外加剂的减水率，应经试验确定。4.4.3.1 .确定混凝土初步配合比(4).计算水泥用量C01）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。4.4.3.1.确定混凝土初步配合比(5).确定砂率SP （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

31、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。混凝土砂率， 水灰比mw/mc卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.703641354034393944384336414.4.3.1.确定混凝土初步配合比(5).确定砂率SP 表中数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率；只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大；对薄壁构件，砂率取偏大值。4.4.

32、3.1.确定混凝土初步配合比(6).计算砂、石子用量S0、G0 可以用体积法和质量法计算（1）体积法 又称绝对体积法。 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 + Vs + Vg + Vw + Va 14.4.3.1确定混凝土初步配合比 解方程组，可得S0、G0 。式中： c、0s、0G、w分别为水泥的密度、砂的表观密度、石子的表观密度、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。（2）质量法 质量法又称为假定表观密度法。假定新浇筑的混凝土的表观密度为一定值，

33、混凝土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度。使用质量法的条件：原材料比较稳定4.4.3.1确定混凝土初步配合比 解方程组可得S0、G0。式中： C0、S0、G0、W0分别为1m3混凝土中水泥、砂、石子、水的用量，kg； 01m3混凝土拌合物的假定表观密度，kg/m3。可取24002450kg/m3。 SP混凝土砂率。4.4.3.1确定混凝土初步配合比（7）.得出计算配合比（即初步配合比）（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： C0 ： S0 ： G0 1：x：y， W/C ？。 通过以上计算，得出每立方米混凝土各种材料用量，即初步配合比计算完成。

34、4.4.3.2基准配合比的确定配合比的调整与确定通过计算求得的各项材料用量（初步配合比），必须进行试验加以检验并进行必要的调整。（1）.试配 按计算配合比称取一定质量的组成材料，拌制15L或25L混凝土，测定其和易性 （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，可保持水灰比不变，增加或减少适量水泥浆；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表观密度（c,t）。（）调整和易性，确定基准配合比 按初步计算配合比称取材料进行试拌。混凝土拌合物搅

35、拌均匀后测坍落度，并检查其粘聚性和保水性能的好坏。如实测坍落度小于或大于设计要求，可保持水灰比不变，增加或减少适量水泥浆；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。当试拌工作完成后，记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际表观密度（c，t）。此满足和易性的配比为基准配合比。4.4.3.3.试配调整，确定实验室配合比（1）实验室配合比的试配调整强度调整一般采用三个不同的配合比，其中一个为初步配合比，另外两个配合比的水灰比值，应较初步配合比分别增加及减少0.05，其用水量应该与初步配合比相同，但砂率值可做适当调整并测定表观密度。各种配比制作两组强度试块

36、，标准养护28d进行强度测定。如有耐久性要求，应同时制作有关耐久性测试指标的试件，标准养护28d天进行强度测定。 配合比的确定（2）根据试验得出的混凝土强度与其相应的灰水比（C/W）关系，用作图法或计算法求出与混凝土配制强度（fcu,t）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（wb）应在初步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；水泥用量（Cb）应以用水量乘以选定出来的灰水比计算确定；粗骨料和细骨料用量（Sb、Gb）应在初步配合比的用量基础上，按选定的灰水比进行调整后确定。4.4.3.3试配调整，确定实验室配合比（3）混凝土表观密度的校

37、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表观密度计算值c,c： c,cCb+ Wb+Sb+Gb应按下式计算混凝土配合比校正系数： 式中：c,t混凝土表观密度实测值，kg/m3；c,c混凝土表观密度计算值，kg/m3。当表观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实验室配合比；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。 Csh Cb Ssh Sb Gsh Gb Wsh Wb 4.4.3.4. 计算施工配合比 假定现场砂、石子的含水率分别为a和b%，则施工配合比中1m3混凝土的各组成材料用量分别为： Csh Ss

38、h（1+a） Gsh（1+b） WshSshaGshb 施工配合比可表示为： C0 ： S0 ： G0 1：x：y， W/C ？。配合比计算例题例题 某工程现浇室内钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30。施工采用机械拌合和振捣，选择的混凝土拌合物坍落度为3050mm。施工单位无混凝土强度统计资料。所用原材料如下：水泥：普通水泥，强度等级42.5MPa，实测28d抗压强度48.0MPa，密度c3.1g/cm3;砂：中砂，级配2区合格。表观密度s2.65g/cm3;石子：卵石，540mm。表观密度g2.60g/cm3;水：自来水，密度w1.00g/cm3。试用体积法和质量法计算该混凝土的初步配合

39、比。五、配合比计算例题解:1.计算混凝土的施工配制强度fcu,0：根据题意可得：fcu,k30.0MPa，查式4.4下说明，取5.0MPa，则 fcu,0 fcu,k + 1.645 30.0+1.6455.038.2MPa2.确定混凝土水灰比 （1）按强度要求计算根据题意可得：fce48.0MPa，A0.48，B0.33，则：（2）复核耐久性：要求的水灰比 0.65经复核，合格。五、配合比计算例题3.确定用水量W0 根据题意，骨料为中砂，卵石，最大粒径为40mm，查表取W0160kg。4.计算水泥用量C0（1）计算： （2）复核耐久性 经复核，耐久性合格。5.确定砂率SP 根据题意，采用中砂

40、、卵石（最大粒径40mm）、水灰比0.50，查表SP 2833，取SP 30。6.计算砂、石子用量S0、G0五、配合比计算例题（1）体积法将数据代入体积法的计算公式，取1，可得： 解方程组，可得S0570kg、G01330kg。（2）质量法 假定混凝土拌合物的表观密度0为2400kg/m3，将数据代入质量法计算公式，得： S0 + G02400320160 解方程组，可得S0576kg、G01344kg。6.计算配合比（1）体积法 C0:S0:G0320:570:13301:1.78:4.16， W/C 0.50；（2）质量法 C0:C0:G0320:576:13441:1.80:4.20， W/C 0.50。基准配合比的确定按计算配合比称取各组成材料，拌制15L混凝土，测定其和易性。实测坍落度为20mm, 小于设计要求，粘聚性和保水性良好,可保持水灰比不变，增加5%水泥浆；结果坍落度达到40mm,粘聚性和保水性良好。基准配合比为（1）体积法 C:S:G336:565:13201:1.68:3.92， W/C 0.50；（2）质量法 C:S:G336:571:13341:1.70:3.97， W/C 0.50。4.4.4掺减水剂混凝土配合比设计4.4.5掺粉煤灰混凝土配合比设计水泥