混凝土配合比计算课件

配合比设计的步骤与方法（一）确定混凝土基准配合比（二）试配、调整，确定设计配合比（三）计算施工配合比配合比设计的步骤与方法（一）确（一）确定混凝土基准配合比1.计算施工配制强度fcu,0式中:fcu,0——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；

σ——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：计算时，强度试件组数不应少于25组；当混凝土强度等级为C20和C25级，其强度标准差计算值σ＜2.5MPa时，取σ＝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σ＜3.0MPa时，取σ＝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。（一）确定混凝土基准配合比1.计算施工配制强度fcu,0（一）确定混凝土基准配合比2.确定水灰比mw/mc（1）按混凝土强度要求计算水灰比式中：αa、αb——回归系数；应根据工程所用的水泥、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αa＝0.46，αb＝0.07；卵石混凝土αa＝0.48，αb＝0.33。

fce——水泥28d抗压强度实测值，MPa。强度等级＜C20C20～C35≥C35标准差σ，MPa4.05.06.0混凝土强度标准差（一）确定混凝土基准配合比强度等级＜C20C20～C35≥C（一）确定混凝土基准配合比（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mw（1）水灰比在0.40～0.80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，mm10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195塑性混凝土的单位用水量，kg（一）确定混凝土基准配合比（2）复核耐久性拌合物稠度卵石最大（一）确定混凝土基准配合比（2）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下式计算：

mwa＝mw0（1－β）式中：mwa——掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg；

mw0——未掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg；

β——外加剂的减水率，应经试验确定。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，s16～2017516014518017015511～151801651501851751605～10185170155190180165干硬性混凝土的单位用水量，kg（一）确定混凝土基准配合比拌合物稠度卵石最大粒径，mm碎石最（一）确定混凝土基准配合比4.计算水泥用量mc（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。5.确定砂率βs

（1）坍落度为10～60mm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。（一）确定混凝土基准配合比4.计算水泥用量mc（一）确定混凝土基准配合比6.计算砂、石子用量ms0、mg0

（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

＝1混凝土砂率，％水灰比mw/mc卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm1020401620400.4026～3225～3124～3030～3529～3427～320.5030～3529～3428～3333～3832～3730～350.6033～3832～3731～3636～4135～4033～380.7036～4135～4034～3939～4438～4336～41（一）确定混凝土基准配合比混凝土砂率，％水灰比mw/mc卵（一）确定混凝土基准配合比解方程组，可得ms0、mg0

。式中：ρc、ρs、ρg、ρw——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2900～3100kg/m3；

α——混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取α＝1。（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。（一）确定混凝土基准配合比（一）确定混凝土基准配合比解方程组可得ms0、mg0。式中：mc0、ms0、mg0、mw0——分别为1m3混凝土中水泥、砂、石子、水的用量，kg；

mcp——1m3混凝土拌合物的假定质量，kg。可取2350～2450kg/m3。

βs——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：ms0：mg0＝1：x：y，mw/mc

＝？。（一）确定混凝土基准配合比（二）试配调整，确定设计配合比1.试配按基准配合比称取一定质量的组成材料，拌制15L或25L混凝土，分别测定其和易性、强度。2.调整（１）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体积密度（ρc,t）。（二）试配调整，确定设计配合比1.试配（二）试配调整，确定设计配合比（2）强度调整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。3.设计配合比的确定（1）根据试验得出的混凝土强度与其相应的灰水比（mc/mw）关系，用作图法或计算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：①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；②水泥用量（mc）应以用水量乘以选定出来的灰水比计算确定；③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。（二）试配调整，确定设计配合比（2）强度调整（二）试配调整，确定设计配合比（2）经试配确定配合比后，按下列步骤进行校正：①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ρc,c：

ρc,c＝mc+ms+mg+mw②应按下式计算混凝土配合比校正系数δ：式中：ρc,t——混凝土体积密度实测值，kg/m3；

ρc,c——混凝土体积密度计算值，kg/m3。③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δ，得到设计配合比。（二）试配调整，确定设计配合比（2）经试配确定配合比后，按下（三）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：＝mc

＝ms（1+a％）＝mg（1+b％）＝mw－ms×a％－mg×b％施工配合比可表示为：（三）计算施工配合比假定现场砂、石子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30～50mm。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ρc＝3.1g/cm3;砂：中砂，级配2区合格。表观密度ρs＝2.65g/cm3;石子：卵石，5～40mm。表观密度ρg＝2.60g/cm3;水：自来水，密度ρw＝1.00g/cm3。试用体积法和质量法计算该混凝土的基准配合比。配合比计算例题例配合比计算例题解:1.计算混凝土的施工配制强度fcu,0：根据题意可得：fcu,k＝30.0MPa，查表3.24取σ＝5.0MPa，则

fcu,0

＝fcu,k+1.645σ

＝30.0+1.645×5.0＝38.2MPa2.确定混凝土水灰比mw/mc

（1）按强度要求计算根据题意可得：fce＝48.0MPa，αa＝0.48，αb＝0.33，则：（2）复核耐久性：经复核，耐久性合格。配合比计算例题五、配合比计算例题3.确定用水量mw0

根据题意，骨料为中砂，卵石，最大粒径为40mm，查表取mw0＝160kg。4.计算水泥用量mc0（1）计算：（2）复核耐久性经复核，耐久性合格。5.确定砂率βs

根据题意，采用中砂、卵石（最大粒径40mm）、水灰比0.50，查表βs＝28％～33％，取βs＝30％。6.计算砂、石子用量ms0、mg0五、配合比计算例题3.确定用水量mw0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α＝1，可得：

解方程组，可得ms0＝570kg、mg0＝1330kg。（2）质量法假定混凝土拌合物的质量为mcp＝2400kg，将数据代入质量法计算公式，得：

ms0+mg0＝2400－320－160

解方程组，可得ms0＝576kg、mg0＝1344kg。配合比计算例题6.计算基准配合比（1）体积法mc0:ms0:mg0＝320:570:1330＝1:1.78:4.16，mw/mc＝0.50；（2）质量法mc0:ms0:mg0＝320:576:1344＝1:1.80:4.20，mw/mc＝0.50。6.计算基准配合比3、配料计算：据施工配合比及搅拌机一次出料量计算出一次投料量，使用袋装水泥时可取整袋水泥量，但超量≯10%。

【例】某混凝土实验配比为1：2.28：4.47，水灰比0.63，水泥用量为285kg/m3，现场实测砂、石含水率为3%和1%。拟用装料容量为400升的搅拌机拌制，试计算施工配合比及每盘投料量。〖解〗1）混凝土施工配合比为：水泥：砂：石：水

=1：2.28（1＋0.03）：4.47（1＋0.01）：（0.63－2.28×0.03－4.47×0.01）=1：2.35：4.51：0.517

2）搅拌机出料量：400×0.66=264(升)=0.264(m3)3）每盘投料量：

水泥——285×0.264=75(kg)，取75kg，则：砂——75×2.35=176(kg)

石——75×4.51=338(kg)

水——75×0.517=38.8(kg)3、配料计算：3、土的可松性：自然状态下的土经开挖后，体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复。最初可松性系数Ks=V2/V11.08~1.5

最后可松性系数Ks’=V3/V11.01~1.3

V1——土在自然状态下的体积。V2——土经开挖后松散状态下的体积。V3——土经回填压实后的体积。用途：Ks：计算土方施工机械及运土车辆等的参数

Ks’：计算场地平整标高及填方时所需挖土量等的参数3、土的可松性：配合比设计的步骤与方法（一）确定混凝土基准配合比（二）试配、调整，确定设计配合比（三）计算施工配合比配合比设计的步骤与方法（一）确（一）确定混凝土基准配合比1.计算施工配制强度fcu,0式中:fcu,0——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；

σ——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：计算时，强度试件组数不应少于25组；当混凝土强度等级为C20和C25级，其强度标准差计算值σ＜2.5MPa时，取σ＝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σ＜3.0MPa时，取σ＝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。（一）确定混凝土基准配合比1.计算施工配制强度fcu,0（一）确定混凝土基准配合比2.确定水灰比mw/mc（1）按混凝土强度要求计算水灰比式中：αa、αb——回归系数；应根据工程所用的水泥、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αa＝0.46，αb＝0.07；卵石混凝土αa＝0.48，αb＝0.33。

fce——水泥28d抗压强度实测值，MPa。强度等级＜C20C20～C35≥C35标准差σ，MPa4.05.06.0混凝土强度标准差（一）确定混凝土基准配合比强度等级＜C20C20～C35≥C（一）确定混凝土基准配合比（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mw（1）水灰比在0.40～0.80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，mm10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195塑性混凝土的单位用水量，kg（一）确定混凝土基准配合比（2）复核耐久性拌合物稠度卵石最大（一）确定混凝土基准配合比（2）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下式计算：

mwa＝mw0（1－β）式中：mwa——掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg；

mw0——未掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg；

β——外加剂的减水率，应经试验确定。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，s16～2017516014518017015511～151801651501851751605～10185170155190180165干硬性混凝土的单位用水量，kg（一）确定混凝土基准配合比拌合物稠度卵石最大粒径，mm碎石最（一）确定混凝土基准配合比4.计算水泥用量mc（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。5.确定砂率βs

（1）坍落度为10～60mm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。（一）确定混凝土基准配合比4.计算水泥用量mc（一）确定混凝土基准配合比6.计算砂、石子用量ms0、mg0

（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

＝1混凝土砂率，％水灰比mw/mc卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm1020401620400.4026～3225～3124～3030～3529～3427～320.5030～3529～3428～3333～3832～3730～350.6033～3832～3731～3636～4135～4033～380.7036～4135～4034～3939～4438～4336～41（一）确定混凝土基准配合比混凝土砂率，％水灰比mw/mc卵（一）确定混凝土基准配合比解方程组，可得ms0、mg0

。式中：ρc、ρs、ρg、ρw——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2900～3100kg/m3；

α——混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取α＝1。（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。（一）确定混凝土基准配合比（一）确定混凝土基准配合比解方程组可得ms0、mg0。式中：mc0、ms0、mg0、mw0——分别为1m3混凝土中水泥、砂、石子、水的用量，kg；

mcp——1m3混凝土拌合物的假定质量，kg。可取2350～2450kg/m3。

βs——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：ms0：mg0＝1：x：y，mw/mc

＝？。（一）确定混凝土基准配合比（二）试配调整，确定设计配合比1.试配按基准配合比称取一定质量的组成材料，拌制15L或25L混凝土，分别测定其和易性、强度。2.调整（１）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体积密度（ρc,t）。（二）试配调整，确定设计配合比1.试配（二）试配调整，确定设计配合比（2）强度调整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。3.设计配合比的确定（1）根据试验得出的混凝土强度与其相应的灰水比（mc/mw）关系，用作图法或计算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：①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；②水泥用量（mc）应以用水量乘以选定出来的灰水比计算确定；③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。（二）试配调整，确定设计配合比（2）强度调整（二）试配调整，确定设计配合比（2）经试配确定配合比后，按下列步骤进行校正：①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ρc,c：

ρc,c＝mc+ms+mg+mw②应按下式计算混凝土配合比校正系数δ：式中：ρc,t——混凝土体积密度实测值，kg/m3；

ρc,c——混凝土体积密度计算值，kg/m3。③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δ，得到设计配合比。（二）试配调整，确定设计配合比（2）经试配确定配合比后，按下（三）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：＝mc

＝ms（1+a％）＝mg（1+b％）＝mw－ms×a％－mg×b％施工配合比可表示为：（三）计算施工配合比假定现场砂、石子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30～50mm。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ρc＝3.1g/cm3;砂：中砂，级配2区合格。表观密度ρs＝2.65g/cm3;石子：卵石，5～40mm。表观密度ρg＝2.60g/cm3;水：自来水，密度ρw＝1.00g/cm3。试用体积法和质量法计算该混凝土的基准配合比。配合比计算例题例配合比计算例题解:1.计算混凝土的施工配制强度fcu,0：根据题意可得：fcu,k＝30.0MPa，查表3.24取σ＝5.0MPa，则

fcu,0

＝fcu,k+1.645σ

＝30.0+1.645×5.0＝38.2MPa2.确定混凝土水灰比mw/mc

（1）按强度要求计算根据题意可得：fce＝48.0MPa，αa＝0.48，αb＝0.33，则：（2）复核耐久性：经复核，耐久性合格。配合比计算例题五、配合比计算例题3.确定用水量mw0

根据题意，骨料为中砂，卵石，最大粒径为40mm，查表取mw0＝160kg。4.计算水泥用量mc0（1）计算：（2）复核耐久性经复核，耐久性合格。5.确定砂率βs

根据题意，采用中砂、卵石（最大粒径40mm）、水灰比0.50，查表βs＝28％～