第五章 水泥混凝土及砂浆

第五章水泥混凝土及砂浆《市政工程材料》第二版中国建筑工业出版社2013年7月王陵茜主编第一节水泥混凝土一、混凝土概述二、组成材料（一）水泥（二）砂（三）石（四）拌合用水（五）外加剂三、主要技术性能（一）和易性（二）强度（三）耐久性四、配合比设计一、混凝土概述混凝土：由胶凝材料、细集料、粗集料、水以及必要时掺入的外加剂或外掺料组成，经过胶凝材料凝结硬化后，形成具有一定强度和耐久性的人造石材。水泥混凝土：由水泥、砂、石子、水以及必要时掺入的外加剂或外掺料组成，经过水泥凝结硬化后形成的、体积密度为2000～2800kg/m3，具有一定强度和耐久性的人造石材。又称水泥混凝土，简称“混凝土”。这类混凝土在工程中应用极为广泛。特种混凝土：除普通混凝土外，其它混凝土均称为特种混凝土。混凝土分类1.按胶凝材料分：水泥混凝土、水玻璃混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥混凝土等2.按体积密度分：重混凝土、普通混凝土、轻混凝土3.按用途分：结构混凝土、防水混凝土、道路混凝土、装饰混凝土、大体积混凝土、防辐射混凝土等4.按施工方法分：预拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、离心混凝土等5.按强度分：普通混凝土、高强混凝土、超高强混凝土6.按配筋情况分：素混凝土、钢筋混凝土、钢纤维混凝土等混凝土特点优点1、抗压强度高；2、耐久性能好；3、维修费用低；4、原材料丰富、成本低；5、混凝土拌合物具有良好的可塑性；6、混凝土与钢筋粘结良好，保护钢筋不锈蚀。缺点1、抗拉强度低（约为抗压强度的1/10～1/20）；2、变形性能差；3、导热系数大；4、体积密度大（约为2400kg/m3左右）；5、硬化较缓慢。二、水泥混凝土的组成材料（一）水泥（二）砂（三）石（四）拌合用水（五）外加剂混凝土的结构混凝土的结构水泥+水→水泥浆+砂→水泥砂浆+石子→混凝土拌合物→硬化混凝土组成材料的作用混凝土体积构成水泥石——25％左右；砂和石子——70％以上；孔隙和自由水——1％～5%。

组成材料硬化前硬化后水泥+水润滑作用胶结作用砂+石子填充作用骨架作用（一）水泥品种的选择配制普通混凝土的水泥品种，应根据混凝土的工程特点或所处的环境条件，结合水泥性能，且考虑当地生产的水泥品种情况等，进行合理地选择。

强度等级的选择强度匹配原则。一般情况下，水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5～2.0倍。配制高强混凝土时，可选择水泥强度等级为混凝土强度等级的1倍左右。采用高强度等级水泥配制强度等级较低的混凝土时，因水泥用量不足，应掺外掺料。（二）砂定义

砂是指粒径在4.75mm以下的颗粒。分类按产源分按技术要求分Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类用于强度等级为C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。砂天然砂人工砂机制砂混合砂河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等砂的技术要求（1）颗粒级配颗粒级配是指不同粒径颗粒搭配的比例情况。级配良好的砂，不同粒径颗粒搭配比例适当，其空隙率小，且总表面积小，可以节约水泥或改善混凝土拌合物的和易性。颗粒级配采用筛分法确定。颗粒级配的指标：级配区级配区按600μm筛的累计筛余率的大小，可分为1区、2区、3区共三个级配区。详见下页表。砂的实际级配全部在任一级配区规定范围内，则其级配合格；除4.75mm和600μm筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5％。

砂的颗粒级配区方筛孔累计筛余率（％）1区2区3区9.50mm4.75mm2.36mm1.18mm600μm300μm150μm010～035～565～3585～7195～80100～90010～025～050～1070～4192～70100～90010～015～025～040～1685～55100～901）砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除4.75mm和600μm筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5％。2）1区人工砂中150μm筛孔的累计筛余可以放宽到100～85，2区人工砂中150μm筛孔的累计筛余可以放宽到100～80，3区人工砂中150μm筛孔的累计筛余可以放宽到100～75。砂的技术要求（2）粗细程度粗细程度是指不同粒级的砂粒混合在一起时，总体的粗细情况。砂按细度模数大小分为粗砂、中砂、细砂：粗砂Mx=3.7～3.1中砂Mx=3.0～2.3细砂Mx=2.2～1.6计算公式：分计筛余率和累计筛余率筛孔尺寸分计筛余累计筛余率（%）分计筛余量(g)分计筛余率(%)4.75mmm1a1=m1/500A1=a12.36mmm2a2=m2/500A2=a1+

a21.18mmm3a3=m3/500A3=a1+

a2+a3600μmm4a4=m4/500A4=a1+

a2+a3+a4300μmm5a5=m5/500A5=a1+

a2+a3+a4+a5150μmm6a6=m6/500A6=a1+

a2+a3+a4+a5+a6砂的技术要求（3）含泥量、泥块含量和石粉含量泥是指粒径小于0.075mm的颗粒。泥会影响砂与水泥的粘结，增加混凝土拌合用水量，降低混凝土的强度和耐久性，同时使得混凝土硬化后的干缩性变大。泥块是指粒径大于1.18mm，经水洗、手捏后小于600μm的颗粒。石粉是指人工砂中粒径小于0.075mm的颗粒。人工砂中适量的石粉可以弥补其形状和表面特征引起的不足，起到完善砂级配的作用。项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类含泥量（质量计，%）≤1.0≤3.0≤5.0泥块含量（质量计，%）0≤1.0≤2.0天然砂含泥量和泥块含量项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类亚甲蓝试验MB值≤1.40或合格MB值≤0.5≤1.0≤1.4或合格石粉含量（%）≤10.0泥块含量（%）0≤1.0≤2.0MB值＞1.40或不合格石粉含量（%）≤1.0≤3.0≤5.0泥块含量（%）0≤1.0≤2.0人工砂石粉含量和泥块含量砂的技术要求（4）有害物质含量砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料等杂物，有害物质主要有云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯化物等，其含量要求见表。项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类云母（%)（质量计）≤1.0≤2.0≤2.0轻物质（%)（质量计）≤1.0≤1.0≤1.0有机物（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸盐（SO3质量计）≤0.5≤0.5≤0.5氯化物（氯离子质量计）≤0.01≤0.02≤0.06砂的技术要求（5）坚固性砂的坚固性是指砂在自然风化和其他外界物理化学作用下抵抗破坏的能力。采用硫酸钠溶液法：砂经5次循环后期质量损失应符合相关规定。砂的技术要求（6）表观密度、堆积密度及空隙率表观密度不小于2500kg/m3松散堆积密度不小于1400kg/m3

空隙率不大于44%砂的技术要求（7）碱-集料反应碱-集料反应是指水泥、外加剂及环境中的碱与集料中的碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生膨：胀性反应，并导致混凝土开裂破坏。国家标准规定：经碱-集料反应试验后，试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，且在规定试验龄期的膨胀率应小于0.10%。卵石表面光滑,呈圆形或卵圆形卵石混凝土流动性好,但强度较低碎石表面粗糙,多棱角碎石混凝土流动性差,但强度高（三）石粒径大于4.75mm的岩石颗粒。粗集料分类石子分类分类按产源分：卵石和碎石按技术要求分：Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类用于强度等级为C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。石子的技术要求（1）颗粒级配石子级配概念同砂。石子级配类型：连续级配：石子粒径从大到小连续分级，每一级都占适当比例。混凝土拌和物工作性好，不易发生离析，但当粒径较大时在运输、存放时易发生离析。间断级配：石子粒级不连续，人为剔去某些中间粒级。适合于采用机械拌合和振捣的干硬性混凝土。其优点是能有效降低颗粒间空隙，节约水泥，但易发生离析。石子的技术要求（2）最大粒径粗集料公称粒径的上限为最大粒径。从结构上考虑：混凝土用粗集料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小净间距的3/4；对混凝土实心板，不宜超过板厚的1/2，且不得超过50mm。从施工上考虑：对泵送混凝土，粗j集料最大粒径与输送管内径之比碎石不宜大于1:3，卵石不宜大于1:2.5，高层建筑宜在1:3～1:4，超高层建筑宜在1:4～1:5。从经济上考虑：当最大粒径小于80mm时，水泥用量随最大粒径减小而增加，当大于150mm后，节约水泥的效果却不明显石子的技术要求（3）含泥量和泥块含量含泥量是指粒径小于0.075mm的颗粒含量；泥块含量是指卵石、碎石中粒径大于4.75mm经水洗手捏后小于2.36mm的颗粒含量。项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类含泥量（质量计，%）≤0.5≤1.0≤1.5泥块含量（质量计，%）0≤0.2≤0.5石子的技术要求（4）针片状颗粒含量颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者为针状颗粒；颗粒厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒。项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类针、片状颗粒总含量（质量计，%）≤5≤10≤15石子的技术要求（5）有害物质含量卵石、碎石中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块和炉渣等杂物，其他有害物质含量应符合下表规定。项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类有机物合格合格合格硫化物及硫酸盐（按SO3质量计，%）≤0.5≤1.0≤1.0石子的技术要求（6）坚固性是指乱石、碎石在自然风化和其他外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力。石子坚固性采用硫酸钠溶液法试验，经5次循环后，石子的质量损失应符合下表规定。项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类质量损失（%）≤5≤8≤12石子的技术要求（7）强度强度指标:立方体试件抗压强度、压碎指标。立方体试件抗压强度（适用于碎石）：先将将母岩制成50mm×50mm×50mm立方体试件，在水饱和状态下测得的极限抗压强度值。压碎指标（适用于碎石和卵石）：将一定质量风干状态9.50～19.0mm的颗粒装入标准圆模内，在压力机上按1kN/s速度均匀加荷至200kN并稳定，卸荷后用2.36mm筛过筛，称量筛余量。石子压碎指标压碎指标计算公式：式中：Qc——压碎指标；G1——试样的质量（g）；

G2——压碎后的筛余量（g）。项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类碎石压碎指标（%）≤10≤20≤30卵石压碎指标（%）≤12≤14≤15石子的技术要求（8）表观密度、堆积密度及空隙率表观密度不小于2600kg/m3松散堆积空隙率不大于47%，其中：Ⅰ类≤43%Ⅱ类≤45%Ⅲ类≤47%（四）拌合用水混凝土拌合和养护用水按水源不同分为饮用水、地表水、地下水、海水，以及经适当处理的工业用水。混凝土拌合用水宜采用饮用水。当采用其它来源水时，应符合《混凝土拌合用水标准》（JGJ63—2006）的规定。（五）外加剂在拌制混凝土过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质。掺量不超过水泥质量的5%。按主要功能，外加剂可分为以下几类：改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。改善混凝土其它性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。减水剂混凝土减水剂是指在保持混凝土拌合物和易性一定的条件下，具有减水和增强作用的外加剂，又称为“塑化剂”。分为：普通型减水剂和高效型减水剂减水剂的作用机理：见下图水泥絮状结构将一部分水包裹起来减水剂破坏了水泥絮状结构，使被包裹的水释放出来变成自由水，提高混凝土拌合物的流动性减水剂的作用效果1.减少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的强度。在混凝土拌合物坍落度基本一定的情况下，减少混凝土的单位用水量5％～25％（普通型5％～15％，高效型10％～30％）。2.提高混凝土拌合物的流动性。在用水量和强度一定的条件下，坍落度可提高100～200mm。3.节约水泥。在混凝土拌合物坍落度、强度一定的情况下，可节约水泥5％～20％。4.改善混凝土拌合物的性能。掺入减水剂可以减少混凝土拌合物的泌水、离析现象；延缓拌合物的凝结时间；减缓水泥水化放热速度；显著提高混凝土硬化后的抗渗性和抗冻性。常用减水剂1.木质素系减水剂（M型）：属于阴离子表面活性剂，为普通减水剂，其适宜掺量为0.2～0.3％，减水率10％左右。2.萘系减水剂：属阴离子表面活性剂，为高效型减水剂。这类减水剂主要有NNO、NF、FDN、UNF、MF、建Ⅰ型等。3.树脂类减水剂：为水溶性树脂，阴离子表面活性剂。4.糖蜜类减水剂：为普通型减水剂。它是以制糖工业的糖渣、废蜜为原料，采用石灰中和而成，为棕色粉状物或糊状物。属非离子表面活性剂。国内产品粉状有TF、ST、3FG等。适宜掺量0.2％～0.3％，减水率10％左右，属缓凝减水剂。三、水泥混凝土的主要技术性能（一）和易性混凝土拌合物便于施工操作，能够达到结构均匀、成型密实的性能。和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性。流动性是指混凝土拌合物在自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并密实模板的性能。粘聚性是指混凝土拌合物各组成材料之间具有一定内聚力，在运输和浇筑过程中不会发生离析和分层现象的性质。保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致发生泌水现象的性质。和易性粘聚性保水性流动性易达结构均匀易成型密实好好在本身自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并且均匀密实地填满模板的性能。各组成材料之间具有一定的内聚力，在运输和浇注过程中不致产生离析和分层现象的性质。具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致发生泌水现象的性质。保证混凝土硬化后的质量和易性评定原则检测方法：坍落度法、维勃稠度法定量测定流动性经验判断粘聚性经验判断保水性综合评定和易性评定原则：和易性检测方法坍落度筒混凝土拌合物试体坍落度法：影响和易性的主要因素水泥浆量：作为润滑剂的水泥浆，量越多，润滑作用越好，混凝土拌合物的流动性就越好。单位用水量：对流动性起决定性的作用。砂率：混凝土中砂质量占砂石总质量的百分率。当砂率发生变化时，会引起集料总表面积产生较大变化，使得包裹在集料表面的水泥浆层厚度发生变化，从而导致和易性产生变化。组成材料性质：水泥需水性的大小、集料品种及级配状况都会对和易性产生影响。外加剂、环境温度和搅拌时间。砂率变化对和易性的影响砂率与坍落度的关系砂率与水泥用量的关系由上述两坐标图中可以看出，拌合混凝土时宜采用合理砂率，以便获得最大流动性或水泥用量最节约。改善和易性的主要措施采用合理砂率拌合混凝土，并尽可能采用较低砂率值；改善砂石级配；尽可能选用较粗的砂石；当混凝土拌合物坍落度较小时，保持水灰比不变，增加水泥浆量；当坍落度较大时，保持砂率不变，增加砂石用量；掺入外加剂。（二）强度混凝土主要用于承受各项荷载的建筑结构部位，因此强度是混凝土最重要的力学性能。万能试验机混凝土强度指标及其作用强度指标的名称作用抗压强度立方体抗压强度作为评定混凝土质量的主要依据，并判断确定混凝土的强度等级轴心抗压强度作为混凝土结构设计的取值依据抗拉强度在结构设计中作为确定混凝土抗裂度的主要指标抗弯强度作为评定道路路面混凝土质量的主要依据混凝土与钢筋的粘结强度使得钢筋和混凝土能有效协同工作检测混凝土各项强度指标的试件检测立方体抗压强度的立方体试件尺寸：150×150×150mm检测轴心抗压强度的棱柱体试件尺寸：150×150×300mm检测抗弯强度的试件尺寸：550×150×5150mm检测混凝土与钢筋粘结强度的试件埋入混凝土的钢筋混凝土立方体抗压强度以边长为150mm的标准立方体试件，在温度为20±2℃，相对湿度为95％以上的潮湿条件下或者在Ca（OH）2饱和溶液中养护，经28d龄期，采用标准试验方法测得的抗压极限强度。用fcu表示。当采用非标准试件时，按下表乘系数换算：试件种类试件尺寸（mm）粗骨料最大粒径（mm）换算系数标准试件150×150×150401.00非标准试件100×100×100300.95200×200×200601.05混凝土强度等级混凝土按其立方体抗压强度标准值划分为多个强度级别。C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80、C100混凝土强度等级符号表示的含义：C30混凝土concert的第一个字母混凝土立方体抗压强度标准值混凝土的立方体抗压强度标准值为fcu,k=30MPa；该批混凝土的fcu≥30MPa的强度保证率为95％以上。混凝土强度检测按配合比拌合混凝土现场取样的混凝土试模内壁涂刷隔离剂将拌合均匀的混凝土拌合物装入试模，并捣实、表面刮平在室温20±5℃静置1昼夜，编号、拆模试件放入20±2℃相对湿度95％以上养护室内养护至28d取出试件，放入压力试验机上下压板之间，施加压力直至试件压坏记录破坏荷载，计算立方体抗压强度。判断混凝土强度等级按配合比称量各组成材料用量材料堆场称量材料砂石水泥水搅拌器搅拌筒制作混凝土立方体试件制作成型的试件立方体试件拆模试件养护混凝土立方体抗压强度检测压力试验机混凝土立方体试件受压破坏破坏后的立方体试件确定混凝土立方体抗压强度代表值记录混凝土立方体试件受压破坏时的荷载：F1、F2、F3

计算立方体抗压强度：fcu1、fcu2、fcu3计算公式：数据处理：取三个试件抗压强度值的算术平均值，精确到0.1MPa；若三个测试值的最大值或最小值中有一个与中间值之差超过中间值的15%，则取中间值为抗压强度值；若最大值、最小值均与中间值之差超过中间值的15%，则无代表值。轴心抗压强度采用150mm×150mm×300mm的棱柱体试件。在立方体抗压强度为0～55MPa范围内fcp=（0.7～0.8）fcu。在结构设计计算时，一般取fcp＝0.67fcu。非标准的棱柱体试件尺寸为100mm×100mm和200mm×200mm，测得的抗压强度值应分别乘以换算系数0.95和1.05。FF抗拉强度抗拉强度一般采用劈裂抗拉强度表示。式中：fts—劈裂抗拉强度（MPa）；

P—破坏荷载（N）；

A—试件劈裂面积（mm2）。劈裂抗拉强度较低，一般为抗压强度的1/10～1/20。拉应力压应力PP影响混凝土强度的主要因素水泥强度水灰比粗集料的品种养护条件龄期外加剂水泥强度越高，则混凝土强度越高。当混凝土水灰比值在0.40～0.80之间时，水灰比越大，则混凝土的强度越低。碎石形状不规则，表面粗糙、多棱角，与水泥石的粘结强度较高；卵石呈圆形或卵圆形，表面光滑，与水泥石的粘结强度较低。在水泥石强度及其它条件相同时，碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度。混凝土浇筑完毕后，必须加强养护，保持适当的温度和湿度，以保证混凝土不断地凝结硬化。在正常的养护条件下，混凝土抗压强度随龄期的增加而不断发展，在7～14d内强度发展较快，以后逐渐减慢，28d后强度发展更慢。一个有用的公式：n≥3提高混凝土强度的主要措施1.采用高强度等级水泥；2.采用单位用水量较小、水灰比较小的干硬性混凝土；3.采用合理砂率，以及级配合格、强度较高、质量良好的碎石；4.改进施工工艺，加强搅拌和振捣；5.采用加速硬化措施，提高混凝土的早期强度；6.在混凝土拌合时掺入减水剂或早强剂。（三）耐久性混凝土在自然环境中，抵抗环境侵蚀作用，长期保持其良好使用性能和外观完整性，从而保证混凝土结构的安全、正常使用功能的能力，即为耐久性。耐久性所包含的含义1.抗渗性：是指混凝土抵抗压力水渗透的能力。采用抗渗等级表示，有P4、P6、P8、P10和P12等五个等级。表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的静水压力而不发生渗透。2.抗冻性：是指混凝土在饱和水状态下，能抵抗冻融循环作用而不发生破坏，强度也不显著降低的性质。采用抗冻等级表示，有F10、F15、F25、F50、F100、F200、F250和F300等九个等级。表示混凝土标准试件，在饱和水状态下，强度损失不超过25％，且质量损失不超过5％时，所能承受的最大冻融循环次数。3.抗侵蚀性：主要取决于水泥石的抗侵蚀性。合理选择水泥品种、提高混凝土制品的密实度均可以提高抗侵蚀性。4.抗碳化性：主要指水泥石的碳化。混凝土碳化，使其碱度降低，从而使混凝土对钢筋的保护作用降低，钢筋易锈蚀；引起混凝土表面产生收缩而开裂。5.碱集料反应：是指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与集料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应。

耐久性所包含的含义提高耐久性措施1.合理选择混凝土的组成材料。根据混凝土工程特点或所处环境条件，选择水泥品种；选择质量良好、技术要求合格的骨料。2.提高混凝土制品的密实度。严格控制混凝土的水灰比和水泥用量；选择级配良好的骨料及合理砂率，保证混凝土的密实度；掺入适量减水剂，提高混凝土的密实度；严格按操作规程进行施工操作。3.改善混凝土的孔隙结构。在混凝土中掺入适量引气剂，可改善混凝土内部的孔结构，封闭孔隙的存在，可以提高混凝土的抗渗性、抗冻性及抗侵蚀性。混凝土最大水灰比和最小水泥用量的规定（JGJ55）环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用量素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土1.干燥环境正常的居住或办公用房屋内不作规定0.650.602002603002.潮湿环境无冻害高湿度的室内部件室外部件在非侵蚀性土和（或）水中的部件0.700.600.60225280300有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性土和（或）水中且经受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件0.550.550.552502803003.有冻害和除冰剂的潮湿环境经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.50300300300最大水灰比和最小水泥用量四、普通混凝土配合比设计配合比及表示方法普通混凝土配合比设计确定初步配合比确定基准配合比确定试验室配合比确定施工配合比配合比及表示方法

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以1m3混凝土中各组成材料的实际用量表示。例如水泥mc＝295kg，砂ms＝648kg，石子mg＝1330kg，水mw＝165kg。以各组成材料用量之比表示。例如上例也可表示为：mc：ms：mg＝1：2.20：4.51，mw/mc＝0.56。配合比设计应满足的要求1.满足结构设计的强度等级要求；2.满足混凝土施工所要求的和易性；3.满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；4.符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。配合比设计中的3个基本参数水灰比（mw/mc）、单位用水量（mw）、砂率（βs）水泥水砂石子水泥浆骨料混凝土单位用水量mw砂率βw水灰比mw/mc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序号步骤说明步骤1计算初步配合比纸上谈兵应用经验公式、经验数据，确定的一个初步计算配合比。步骤2确定基准配合比试验阶段坍落度法检验和易性，经调整，确定符合和易性要求的基准配合比。步骤3确定试验室配合比试验阶段强度试验检验强度，经调整，确定符合强度要求的试验室配合比。步骤4确定施工配合比施工阶段施工现场砂石的含水率经常变化，因此在每次搅拌混凝土前，需进行含水率换算。1.计算施工配制强度（fcu,0）2.计算水灰比（mw/mc）3.确定单位用水量（mw）4.计算单位水泥用量（mc）5.确定砂率（βs）6.计算单位砂石用量（ms、

mg）7.获得初步配合比步骤1：计算初步配合比1、计算混凝土配制强度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）步骤1：计算初步配合比2、确定水灰比W/C式中：αa、αb——回归系数。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）步骤1：计算初步配合比3、确定单位用水量mw0（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，按下页表选取。（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mw0——未掺外加剂时混凝土的单位用水量β——外加剂的减水率，应经试验确定塑性混凝土单位用水量参考表（kg）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干硬性混凝土单位用水量参考表（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，s16～2017516014518017015511～151801651501851751605～10185170155190180165步骤1：计算初步配合比4、计算水泥用量mc0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。步骤1：计算初步配合比5、确定砂率βs（1）坍落度为10～60mm的混凝土砂率，可根据粗集料品种、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。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步骤1：计算初步配合比6、计算砂、石子用量ms0、mg0

（1）体积法

假定混凝土拌合物的含气量为1%。则1m3混凝土拌合物的体积是由各种组成材料（水泥、砂、石子、水）体积加上气体体积之和，即：Vc+Vs+Vg+Vw+Va＝1（2）质量法又称假定体积密度法。假定混凝土拌合物的体积密度ρ，则1m3混凝土拌合物的质量为：mcp=ρ

×1则：步骤2：确定基准配合比1、试配少量混凝土

按初步配合比称取一定质量的组成材料，拌制15L或25L混凝土。2、坍落度法检验和易性，并调整坍落度偏大，则保持水灰比不变，增加砂石用量；坍落度偏小，则保持砂率不变，增加水泥浆用量；如粘聚性和保水性不良，可适当提高砂率。3、经上述调整后，即获得满足和易性要求的基准配合比步骤3：确定试验室配合比1、制作三组不同水灰比的混凝土试件其中一组试件采用基准配合比，另外两组试件的水灰比，较基准配合比分别增加及减少0.05。三组试件均标准养护28d，然后分别测定其强度。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,0）相对应的灰水比，确定1m3混凝土中的组成材料用量.步骤3：确定试验室配合比2、经试配确定配合比后，按下列步骤进行校正计算混凝土的体积密度计算值ρc,cρc,c＝mc+ms+mg+mw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）当体积密度实测值与计算值之差的绝对值超过计算值的2％时，将配合比中各组成材料用量均乘以校正系数δ，即得到试验室配合比。步骤4：确定施工配合比测定现场砂石含水率，分别用a%、b%表示。按下式计算施工配合比：mc＝mc0ms＝ms0（1＋a%）mg＝mg0（1＋b%）mw＝mw0－ms0×a%－mg0×b%第二节砂浆砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺加料和水按一定比例配制而成的建筑工程材料。砂浆分类：按用途不同分砌筑砂浆、抹面砂浆和特种砂浆按胶凝材料分水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆一、砌筑砂浆用于砌筑砖、石、砌块等砌体工程的砂浆称为砌筑砂浆。砌筑砂浆起粘结砌块、构筑砌体、传递荷载和提高墙体使用功能的作用。（一）砌筑砂浆的组成材料1、水泥水泥品种应根据砂浆的用途和使用环境来选择；其强度等级宜为砂浆强度等级的4～5倍，用于配制水泥砂浆的水泥强度等级不宜大于32.5级；用于配制混合砂浆的水泥强度等级不宜大于42.5级。（一）砌筑砂浆的组成材料2、砂主要采用天然砂，宜用中砂，其中毛石砌体宜选用粗砂。砂的含泥量要求：①水泥砂浆、强度等级≥M5的混合砂浆不应超过5%；②强度等级＜M5的水泥混合砂浆，不应超过10%。

3、水砂浆拌合用水与混凝土拌合用水的要求相同。（一）砌筑砂浆的组成材料4、掺加料掺加料是为了改善砂浆和易性而掺入的无机材料。常用的掺加料见下表。常用种类质量要求块状生石灰经熟化成石灰膏后使用消化时应用孔径不超过3mm×3mm的网过滤，消化时间不得少于7d。石灰膏应洁白细腻，不得含未消化颗粒，脱水硬化的石灰膏不得使用。消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。建筑石膏凝结时间应符合有关规定，电石渣应经20min加热至没乙炔味方可使用。砂质粘土干法时，应将其烘干磨细再使用。湿法时，应将其淋浆过筛沉淀再使用。（一）砌筑砂浆的组成材料5、外加剂为改善或