普通混凝土配合比设计新规范

吉林大学交通学院路桥系PAGEPAGE19普通混凝土配合比设计（新规范）一、术语、符号号1.1普通混混混凝土干表观密度为20000kkg/mm3～28000kkg/mm3的混凝土土。（在建工行业，普普通混凝土简简称混凝土，是是指水泥混凝凝土）1.2干硬性性性混凝土土拌合物坍落度小小小于10mm且须用维维勃勃稠度（s）表示其其稠稠度的混混凝土土。（维勃稠度可以以以合理表表示坍坍落度很很小甚甚至为零零的混混凝土拌拌合物物稠度，维维勃勃稠度等等级划划分为5个。）1.3塑性混混混凝土拌合物坍落度为为为10mm～90mm的混凝土土。1.4流动性性性混凝土土拌合物坍落度为为为100mmm～150mmm的混凝土土。1.5大流动动动性混凝凝土拌合物坍落度不不不低于160mmm的混凝土土。1.6胶凝材材材料混凝土中水泥和和和矿物掺掺合料料的总称称。1.7胶凝材材材料用量量混凝土中水泥用用用量和矿矿物掺掺合料用用量之之和。1.8水胶比比比混凝土中用水量量量与胶凝凝材料料用量的的质量量比。（代代替替水灰比比）（胶凝材料和胶胶胶凝材料料用量量的术语语和定定义在混混凝土土工程技技术领领域已被被广泛泛接受）二、设计方法、步步骤及相关规规定2.1基本参参参数（1）水胶比WW//B；（2）每立方米米砼砼用水量mw；（3）每立方米米砼砼胶凝材料料料用量mb；（4）每立方米米砼砼水泥用量量量mC；（5）每立方米米砼砼矿物掺合合合料用量mf；（6）砂率βSS：：砂与骨料料料总量的的重量量比；（7）每立方米米砼砼砂用量mS；（8）每立方米米砼砼石用量mg。2.2理论配配配合比（计计算算配合比比）的的设计与与计算算基本步骤：混凝土配制强度度度的确定定；计算水胶比；确定每立方米混混混凝土用用水量量；计算每立方米混混混凝土胶胶凝材材料、矿矿物掺掺合料和和水泥泥用量；；确定混凝土砂率率率；计算粗骨料和细细细骨料用用量。（1）混凝土配配制制强度的确确确定混凝土配制强度度度应按下下列规规定确定定：当混凝土设计强强强度等级级小于于C60时，配制强强度度应按下下式确确定：（1）式中：——混凝凝凝土配制制强度度（MPa）；——混凝土立方方体体抗压强度度度标准值值，这这里取混混凝土土的设计计强度等级值（MPPPa）；——混凝土强度度标标准差（MPa）。当设计强度等级级级不小于C60时，配制强强度度应按下下式确确定：（2）混凝土强度标准准准差应按按下列列规定确确定：：有近1～3个月月同品种、同同同等级混凝凝土土强度资资料，且且试件组组数不不小于30，其混凝凝土土强度标标准差差时(≥30组数据)按式（3）统计计计算算：（3）式中：——第组组组试件强强度（MPa）；——组试件的强强强度平均均值（MPa）；——试件组数。对于强度等级不不不大于C30的混凝土土，当当混凝土土强度度标准差差计算算值不小小于3.0MMPPa时，按式式（3）计算结结果果取值；；当混混凝土强强度标标准差计计算值值小于3.0MMPPa时，应取3.0MMPPa。对于强度等级大大大于C30且小于C60的混凝土土，当当混凝土土强度度标准差差计算算值不小小于4.0MMPPa时，应按按式式（3）的计算算结结果取值值；当当混凝土土强度度标准差差计算算值小于4.0MMPPa时，应取4.0MMPPa。当没有近期的同同同一品种种、同同一强度度等级级混凝土土强度度资料时时，其其强度标标准差差可按下表表取取值。表1标准差取值值（MPa）混凝土强度标准准准差≤C20C25~C4555C50~C5555∑4.05.06.0（2）水胶比确确定定当混凝土强度等等等级小于C60时，混凝凝土土水胶比比宜按按下式计计算：：（4）式中：——混凝凝凝土水胶胶比；；、——回归系数数，按按表2取值；——胶凝材料2288d胶砂抗压压强强度（MPa），可以以实实测；也也可按照式（5）计计计算确定定。表2回归系数数、取取值表系数碎石卵石0.530.490.200.13当胶凝材料2888d胶砂抗压压强强度值（）无无实测值值时，可可按下式式计算算：（5）式中：、——粉粉粉煤灰影影响系系数和粒粒化高高炉矿渣渣粉影影响系数数，按按表3选用；——水泥28dd胶砂抗抗压强强度（MPa），可以以实实测；也也可按按照式（6）计算算算确定。表3粉煤灰影影响系系数和粒粒化高炉炉矿渣渣粉影响响系数数掺量（%）01.001.00100.85-0...951.00200.75-0...850.95-1...00300.65-0...750.90-1...00400.55-0...650.80-0...9050▔0.70-0...85注：1.采用ⅠⅠ级、ⅡⅡ级粉煤灰灰宜宜取上限限值；；2.采采采用S75级粒化高高炉炉矿渣粉粉宜取取下限值值，采采用S95级粒化高高炉炉矿渣粉粉宜取上限值，采采采用S105级粒化高高炉炉矿渣粉粉可取取上限值值加0.05；3.当超出表中中的的掺量时，粉粉煤灰和粒化化高炉矿渣粉粉影响系数经经试验确定当水泥28d胶胶胶砂抗压压强度度（）无实实测测值时，可可按按下式计计算：：（6）式中：——水泥泥泥强度等等级值值的富余余系数数，可按按实际际统计资资料确确定，也可按表4选用用用；——水泥强度等等级级值（MPa）。表4水泥强度度等级级值的富富余系数数（）水泥强度等级32.542.552.5富余系数1.121.161.10耐久性验证：混凝土的最大水水水胶比应符符合合《混凝凝土结结构设计计规范范》（GB5000010--20010）的规定定。（控控制水胶胶比是是保证耐耐久性性的重要要手段段，水胶胶比是是配比设设计的的首要参参数）混凝土结构设计计计规范》对对不不同环境境条件件的混凝凝土最最大水胶胶比作作了规定定。表5结构混凝凝土材材料水胶胶比基本本要求求环境等级一二a二b三a三b最大水胶比0.600.550.50（0...55）0.45（0...50）0.40注：处于严寒和和和寒冷地地区二二b、三a类环境中中的的混凝土土应使使用引气气剂，并并可采用用括号号中的有有关参参数。混凝土结构暴露露露的环境境类别别按表6进行划分分。表6混凝土结结构的的环境类类别环境类别条件一室内干燥环境；；；无侵蚀性静水浸浸浸没环境境二a室内潮湿环境；；；非严寒和非寒冷冷冷地区的的露天天环境；；非严寒和寒冷地地地区与无无侵蚀蚀性的水水或土土壤直接接接触触的环境境；严寒和寒冷地区区区的冰冻冻线以以下与无无侵蚀蚀性的水水或土土壤直接接接触触的环境境二b干湿交替环境；；；水位频繁变动环环环境；严寒和寒冷地区区区的露天天环境境；严寒和寒冷地区区区冰冻线线以上上与无侵侵蚀性性的水或或土壤壤直接接接触的的环境三a严寒和寒冷地区区区冬季水水位变变动区环环境；；受除冰盐作用环环环境；海岸环境三b盐渍土环境受除冰盐作用环环环境海岸环境四海水环境五受人为或自然的的的侵蚀性性物质质影响的的环境境混凝土的最小胶胶胶凝材料料用量量应符合表7的规定，配配配制C15及其以下下强强度等级级的混混凝土，可可不不受表7的限制。（在在满足最大水水胶比条件下下，最小胶凝凝材料用量是是满足混凝土土施工性能和和掺加矿物掺掺和料后满足足混凝土耐久久性的胶凝材材料用量）表7最小胶凝凝材料料用量环境类别素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土一200260300二a225280300二b250280300三300300300（3）用水量确确定定每立方米干硬性性性或塑性性混凝凝土的用用水量量（）应符符合合下列规规定：：1）混凝土水胶胶胶比在0.400--0.880范围时，可可可以按表8、9选取；2）混凝土水胶胶胶比小于0.40时，可通通过过试验确确定。表8干硬性混混凝土土的用水水量（kg/mm3）拌合物稠度卵石最大公称粒粒粒径（mm）碎石最大公称粒粒粒径（mm）项目指标10.020.040.016.020.040.0维勃稠度（s）16-2017516014518017015511-151801651501851751605-10185170155190180165表9塑性混凝凝土的的用水量量（kg/mm3）拌合物稠度卵石最大公称粒粒粒径（mm）碎石最大公称粒粒粒径（mm）项目指标10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度（mm）10-3019017016015020018517516535-5020018017016021019518517555-7021019018017022020519518575-90215195185175230215205195注：1.本表用用水量系系采用用中砂时时的取取值。采采用细细砂时，每每立立方米混混凝土土用水量量可以以增加5kg--110kg；采用粗粗砂砂时，可可减少少5kg--110kg；2.掺用矿物掺掺合合料和外加加加剂时，用用水水量应相相应调调整。（4）胶凝材料料用用量确定每立方米混凝土土土的胶凝凝材料料用量（）应应按式（7）计算，并并并应进行行试拌拌调整，在在拌拌合物性性能满满足的情情况下下，取经经济合合理的胶胶凝材材料用量量。（7）式中：——计算算算配合比比每立立方米混混凝土土中胶凝凝材料料用量（kg/mm3）；——计算配合比比每每立方米混混混凝土中中用水水量（kg/mm3）；——水胶比。（5）砂率确定定砂率（）应根据据据骨料的的技术术性质、混混凝凝土拌合合物性性能和施施工要要求，参参考既既有历史史资料料确定。当缺乏砂率的历历历史资料料时，混混凝土砂砂率的的确定应应符合合下列规规定：：1）坍落度小于于于10mm的混凝土土，其其砂率应应经试试验确定定；2）坍落度为1110mm--660mm的混凝土土，其其砂率可可根据据粗骨料料品种种、最大大公称称粒径及及水胶胶比按照照表7选取；3）坍落度大于于于60mm的混凝土土，其其砂率可可经经经验确定定，也也可在表10的基础上上，按按坍落度度每增增大20mm、砂率增增大1%的幅度予予以以调整。表10混凝土土土的砂率（%）水胶比卵石最大公称粒粒粒径（mm）碎石最大公称粒粒粒径（mm）10.020.040.016.020.040.00.426-3225-3124-3030-3529-3427-320.530-3529-3428-3333-3832-3730-350.633-3832-3731-3636-4135-4033-350.736-4135-4034-3939-4438-4336-41注：1.本表数数值系中中砂的的选用砂砂率，对对细砂或或粗砂砂，可相相应的的减少或或增加加；2.采采采用人工工砂配配制混凝凝土时时，砂率率可以以适当增增加；；3.只只只用一个个单粒粒级粗骨骨料配配制混凝凝土时时，砂率率应适适当增大大。（6）粗、细骨骨料料用量确定定定当采用质量法计计计算混凝凝土配配合比时时，粗粗、细骨骨料用用量应按按式（8）计算，砂砂砂率按式式（9）计算。（8）（9）式中：——计算算算配合比比每立立方米混混凝土土中胶凝凝材料料用量（kg/mm3）；——计算配合比比每每立方米混混混凝土中中用水水量（kg/mm3）；——计算配合比比每每立方米混混混凝土中中粗骨骨料用量量（kg/mm3）；——计算配合比比每每立方米混混混凝土中中细骨骨料用量量（kg/mm3）；——砂率；——每立方米混混凝凝土拌合物物物的假定定质量量（kg），可取23500kg/m3-2224500kgg/m3。当采用体积法计计计算混凝凝土配配合比时时，粗粗、细骨骨料用用量按式式（10）、（11）计算。（10）（11）式中：——胶凝凝凝材料密密度（kg/mm3）；仅采采用用水泥作作为胶胶凝材料料时，便为水泥密度；；；——粗骨料的表表观观密度（kg/mm3）；——细骨料的表表观观密度（kg/mm3）；——水的密度（kgg/m3），可取10000kkg/mm3；——混凝土的含含气气量百分数数数，在不不使用用引气剂剂或引引气型外外加剂时，可取1。2.3混凝土土土配合比比的试试配、调调整与与确定（1）配合比的的试试配混凝土试配应采采采用强制制式拌拌和机进进行搅搅拌，搅搅拌方方法与施施工采采用方法法相同同；实验室成型条件件件符合国国家标标准相关关规定定；每盘混凝土试配配配的最小小搅拌拌量应符符合表表11的规定，并并并不应小小于搅搅拌机公公称容容量的1/4且不应大大于于搅拌机机公称称容量。表11混凝土土土试配的最最小小搅拌量量粗骨料最大公称称称粒径（mm）拌合物数量（LLL）≤31.52040.025在计算配合比的的的基础上上进行行试拌。计计算算水胶比比应该该保持不不变，并并应通过过调整整配合比比其他他参数使使得混混凝土拌拌合物物性能符符合设设计和施施工要要求，然后后修修正计算算配合合比，提出出试试拌配合合比。在试拌配合比的的的基础上上进行行混凝土土强度度试验，并并符符合下列列规定定：1）应采用三个个个不同的配配合合比，其其中一一个应为为上述述确定的的试拌拌配合比比，另另外两个个配合合比的水胶胶比比宜比试试拌配配合比分分别增增加和减减少0.055，用水量应应与与试拌配配合比比相同，砂砂率率可适当当增加加和减少1%；2）进行混凝土土土强度试验验时时，拌合合物性性能应符符合设设计和施施工要要求；3）进行混凝土土土强度试验验时时，每个个配合合比应至至少制制作一组组试件件，并标标准养养护至28d或设计规规定定龄期进进行试试压。（2）配合比的的调调整与确定定定根据得出的各组组组砼强度度结果果，绘制制强度度和胶水水比的的线性关关系图图或插值值法确确定略大大于砼砼配制强强度()相对应的的胶胶水比数数值。或者选三个（或或或多个）强强度度中的一一个所所对应的的胶水水比，该该强度度大等于于配制制强度。在试拌配合比的的的基础上上，用用水量（）应应按试拌拌配合合比中的的单位位用水量量，并并根据制制作强强度试件件时测测得的坍坍落度度或维勃勃稠度度进行适适当调调整。胶凝材料用量（）应以用水量乘以确定的胶水比计算得出；粗骨料（）和细细细骨料（）用用量应按按试拌拌配合比比中砂砂率，根根据用用水量及及胶凝凝材料用用量进进行调整整；混凝土拌合物表表表观密度度和配配合比校校正系系数的计计算应应符合下下列规规定：1）配合比调整整整后的混凝凝土土拌合物物的表表观密度度应按按下式计计算：：（12）式中：——混凝凝凝土拌合合物的的表观密密度计计算值（kg/mm3）；——每立方米混混凝凝土的水泥泥泥用量（kg/mm3）；——每立方米混混凝凝土的粗骨骨骨料用量量（kg/mm3）；——每立方米混混凝凝土的细骨骨骨料用量量（kg/mm3）；——每立方米混混凝凝土的用水水水量（kg/mm3）；混凝土配合比校校校正系数数按下下式计算算：（13）式中：——混凝凝凝土配合合比校校正系数数；——混凝土拌合合物物的表观密密密度实测测值（kg/mm3）。当混凝土拌合物物物表观密密度实实测值与与计算算值之差差的绝绝对值不不超过过计算值值的2%时，配合合比比保持不不变；；当二者者之差差超过2%时，应将将配配合比中中每项项材料用用量均均乘以校校正系系数。2.4施工配配配合比当工地所采用砂砂砂的含水水量为为，石子的的含含水量为为时，将将上述配配合比比换算为为施工工配合比比，每每立方米米中各各种材料料的用用量为：：胶凝材料：细骨料：粗骨料：水：三、参考资料1.普通混凝土土配配合比设计计计规程（JGJ555-220111），人民民交交通出版版社；；2.混凝土结构构设设计规范（GB55000100-22010），人民民交交通出版版社。四、计算示例4.1设计资资资料（1）设计要求求非寒冷地区露天天天环境下下某桥桥梁工程程桥墩墩用钢筋筋混凝凝土，混混凝土土设计强强度等等级C30，施工要要求求坍落度度为35-5500mm。（2）组成材料料水泥：普通硅酸酸酸盐水泥32.5级，密度度为为；砂：中砂，表观观观密度；碎石：最大粒径径径40mm，表观密密度度；水：自来水。4.2设计要求求求（1）确定理论论（计计算）配配合比；；（2）经试拌坍坍落落度为10mm，采取措措施施：增加5%水泥浆，工工工作性满满足要要求。请请确定定试拌配配合比比？（3）（4）某施工现现场场砂子的含含含水率为为=22%，碎石含含水水率为=11%，请确定定施施工配合合比？？4.3设计计计计算步骤1：理论配配合比比计算（1）混凝土配配制制强度的确确确定混凝土设计强度度度等级为C30，查表得得到到混凝土土强度度标准差差为==5.00MPPa，混凝土土的的配制强强度为为：MPa（2）水胶比确确定定水泥强度等级为为为MPa，查表得得到到富余系系数为为1.12，那么水水泥28d胶砂抗压压强强度：MPa本次设计采用水水水泥作为为唯一一的胶凝凝材料料，因此此，、。胶凝材料28ddd胶砂抗压压强强度值为：：MPa由于粗骨料为碎碎碎石，因因此查查表得到到=00.53，=0.220；混凝土水胶比宜宜宜按下式式计算算：该结构所处环境境境类别为为二a，其最大大水水胶比为0.55。因此，计计计算所得得的水水胶比满满足混混凝土耐耐久性性的要求求。（3）用水量确确定定混凝土拌合物施施施工要求求坍落落度为35-5500mm，碎石最最大大粒径为40mm，因此查查表表得到单单位用用水量为为：=175kg///m3（4）胶凝材料料用用量确定根据水胶比，===1755kgg/m3，计算得得到到水泥用用量为为：=380kg///m3根据耐久性要求求求，二a环境下的的钢钢筋混凝凝土结结构最小小水泥泥用量为280kkgg/m3。本次计计算算所得的的水泥泥用量满满足结结构耐久久性要要求。（5）砂率确定定由碎石最大粒径径径40mm，水胶比0.46，可得：：对应于水胶比000.40时，砂率率=229.5；对应于水胶比000.50时，砂率率=332.5；由水胶比0.4446，通过线线性性内插可可知：：=29.5+===31..3（6）粗、细骨骨料料用量确定定定采用体积法进行行行配合比比计算算：（1110）（1111）联立方程组求解解解可得：：=1253kggg/m3=571kg///m3按体积法计算所所所得混凝凝土计计算配合合比为为：：：：=380：175：571::112533以水泥质量为111表示其他他材材料用量量为：：：：：=1:00..46::1..50::3..30步骤2：试拌配配合比比计算按计算配合比试试试拌0.02255m3混凝土拌拌合合物，各各种材材料用量量为：：水泥：0.02225*33800=9..5kkg；水：0.0255**175===4.33755kg；砂：0.0255**571===14..2775；碎石：0.02225*112553=331..325；采取措施：增加加加5%水泥浆，那那那么：水泥：0.02225*33800*（1+5%）=9.99775kg；水：0.0255**175***（1+5%）=4.