第四章混凝土

第四章混凝土一.普通混凝土的组成材料

五.高强混凝土二.普通混凝土的技术性质六.轻混凝土三.混凝土的质量检验和评定七.泵送混凝土四.混凝土的配合比设计

八.特种混凝土教学目的和要求1、了解混凝土的组成及各组成在混凝土拌制和硬化后的作用；2、掌握混凝土的技术性质、质量评定、混凝土配合比的设计、混凝土的试验内容和方法。教学内容1、混凝土的概述；2、混凝土的组成材料；3、混凝土拌合物的技术性质；4、硬化混凝土的技术性质；5、混凝土质量的评定；6、普通混凝土配合比设计；7、混凝土外加剂和掺合料；8、其他品种的混凝土。

教学重点和难点

教学重点：工程对混凝土的要求，既混凝土拌合物的和易性、混凝土的强度、耐久性及经济性；混凝土的实验方法。教学难点：混凝土拌合物和易性，混凝土配合比设计。目前混凝土的用量约为120亿吨，是世界上用量最大的人工建筑材料，随着混凝土性能的不断提高，其用量及应用范围还会增加。混凝土广泛应用于工业与民用建筑、公路、铁路、桥梁、给水排水工程、水利与水电工程、地下工程、国防工程。第一节普通混凝土的组成材料概述混凝土由胶凝材料、细骨料、粗骨料、水以及必要时掺入的化学外加剂组成，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。普通混凝土由水泥、砂、石子、水以及必要时掺入的化学外加剂组成，经过水泥凝结硬化后形成的，具有一定强度和耐久性的人造石材。又称为水泥混凝土，简称为“混凝土”。是目前工程上最大量使用的混凝土品种。“混凝土”一词通常可简作“砼”。三峡工程钢筋混凝土重力坝混凝土的分类按表观密度分类重混凝土ρ0＞2600kg/m3。普通混凝土ρ0＝1950～2500kg/m3。轻混凝土ρ0＜1950kg/m3。按胶凝材料的品种分类水泥混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸渍混凝土等。按使用功能和特性分类结构混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大体积混凝土、防辐射混凝土等。按生产和施工工艺分类

预拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土等。按强度分类普通混凝土＜C60。高强混凝土≥C60。超高强混凝土≥C100MPa。按配筋情况分类

素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土等。混凝土的分类混凝土的特点优点抗压强度高、耐久性好、耐火、维修费用低；原材料丰富、成本低；混凝土拌合物具有良好的可塑性，施工方便；混凝土与钢筋粘结良好，一般不会锈蚀钢筋；性能可根据需要设计调整。缺点抗拉强度低（约为抗压强度的1/10～1/20）、变形性能差；导热系数大（约为1.8W/（m·K））；自重大（密度约为2400kg/m3左右）；硬化较缓慢。第二节普通混凝土的组成材料混凝土的结构

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、胶凝材料（水泥、矿物掺和料）水泥的选择

品种的选择配制普通混凝土的水泥品种，应根据工程结构特点、工程所处环境及施工条件确定，并结合水泥性能，且考虑当地生产的水泥品种情况等，进行合理地选择。

强度等级的选择原则上，混凝土设计强度等级越高，则水泥强度等级也宜越高。例如：混凝土强度等级C20~C30，宜选用水泥强度等级32.5级；混凝土强度等级C35~C50，宜选用42.5级；大于C50的高强混凝土，一般宜选用52.5级或更高强度等级的水泥；对于C15以下的混凝土，宜选择强度等级为32.5级的水泥，并外掺粉煤灰等掺和料。二、细骨料（砂）定义

砂是指粒径在0.15~5mm之间的骨料。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质量要求1.有害物质含量

砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料等杂物，有害物质主要是黏土、云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯化物等。见下表。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＜0.062.砂的颗粒级配与粗细程度（1）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。良好的级配指粗颗粒的空隙恰好由中颗粒填充，中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充，如此逐级填充使砂形成最密致的堆积状态。

如果砂的粒径相同，则空隙率很大，在混凝土中填充砂子空隙的水泥浆用量就多。（2）砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合体平均粒径大小。通常用细度模数（Mx）表示，其值并不等于平均粒径，但能较准确反映砂的粗细程度。细度模数越大，表示砂越粗，单位重量总表面积越小，包裹砂表面所需的水量和水泥浆用量越少，可减少拌合用水量，节约水泥，降低水化热，减少混凝土的干缩。过粗时，空隙率会增大，并且粗砂对石子粘聚力低，混凝土易离析。（3）砂的颗粒级配级配、粗细程度技术性质

砂的颗粒级配、粗细程度常用筛分法测定，用细度模数表示砂的粗细，用级配区表示砂的级配。

根据《建设用砂》（GB/T14684-2011），筛分法用一套4.75、2.36、1.18、0.600、0.300、0.150mm的标准筛，将抽样所得的500g干砂，由粗到细依次过筛，然后称留在各筛上的砂质量（筛余量）m1、m2、m3、m4、m5、m6，并计算各筛上的分计筛余率a1、a2、a3、a4、a5、a6，及累计筛余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6。分计筛余和累计筛余的关系筛孔尺寸mm分计筛余%累计筛余%4.752.361.180.6000.3150.160a1a2a3a4a5a6A1=a1A2=a1+a2A3=a1+a2+a3A4=a1+a2+a3+a4A5=a1+a2+a3+a4+a5A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6注：分计筛余百分率：各筛的筛余量/砂的总量（g）。累计筛余百分率：各筛的分计筛余率加上比该筛大的所有筛的分计筛余百分率之和。细度模数表示粗细。细度模数的计算公式为：细度模数愈大，表示砂愈粗。其中：3.7～3.1为粗砂3.0～2.3为中砂

2.2～1.6为细砂1.5～0.7为特细砂计算结果保留到小数点后两位有效数字式中：Mx——细度模数；

A1、A2、A3、A4、A5、A6——分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm筛的累计筛余百分率，％。颗粒级配的指标级配区根据600μm筛的累计筛余率的大小，可分为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区共三个级配区。详见表。级配良好的粗砂应落在1区；级配良好的中砂应落在2区；级配良好的细砂应落在3区。级配合格判定砂的实际级配全部在任一级配区规定范围内；除4.75mm和0.6mm筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5％。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。砂的颗粒级配区范围砂的级配曲线图级配曲线分析Ⅰ区:粗砂为主,易泌水,不易密实成型，可配制富混凝土。Ⅱ区:中砂为主,最适合配制普通混凝土。Ⅲ区:细砂为主,配制的混凝土拌合物粘性大,保水性好,但易干缩。例：某干砂500g的筛分结果如下表所列。试计算该砂的细度模数并评定其级配

计算细度模数：

根据细度模数，该砂属粗砂。在级配区内画出该砂的筛分曲线。该曲线落在1区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂，级配合格。[注]Mx在3.7～3.1为粗砂，Ｍx在3.0～2.3为中砂，Ｍx在2.2～1.6为细砂，Ｍx在1.5～0.7为特细砂。三、粗骨料

定义粒径大于5mm的骨料称为粗骨料。

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。1.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。与细骨料中的有害杂质一样，有害物质主要是黏土、硫化物及硫酸盐、有机物等。见下表。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（%）（SO3质量计）＜0.5＜1.0＜1.02.颗粒形态及表面特征针状颗粒是指颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍；片状颗粒是指颗粒厚度小于平均粒径0.4倍。针片状颗粒不仅本身容易折断，而且会增加骨料的空隙率，使拌合物和易性变差，强度降低。见表。项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类针、片状颗粒（%）（质量计）＜5＜15＜25碎石、卵石针片状颗粒含量

3.粗骨料最大粒径粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒级。骨料粒径越大，其表面积越小，通常空隙率也相应越小，因此所需的浆体或砂浆数量也可相应减少，有利于节约水泥、降低成本，并改善混凝土性能。从结构上考虑根据规定，混凝土用粗骨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1/3，且不得超过40mm。从施工上考虑

对泵送混凝土，粗骨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。4.粗骨料的颗粒级配为减少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的强度，粗骨料也要求有良好的颗粒级配。粗骨料的颗粒级配有连续级配、单级配及间断级配三种。连续级配是石子由小到大连续分级；单级配指从1/2最大粒径开始至最大粒径；间断级配是指用小颗粒的粒级直接和大颗粒的粒级相配，中间为不连续的级配，由于易产生离析，应用较少。5.粗骨料的强度碎石和卵石的强度采用岩石抗压强度和压碎指标两种检验：

岩石抗压强度是将母岩制成50mm×50mm×50mm立方体试件，在水饱和状态下测定其极限抗压强度值。

压碎指标是将一定质量风干状态下9.5~19mm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的筛筛除被压碎的细粉，称出筛余量。按下式计算：

式中：Q——压碎指标值；m——试样的质量，g；

m1——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＜16＜16四、拌合用水的技术质量要求混凝土拌合和养护用水按水源不同分为饮用水、地表水、地下水和经适当处理的工业用水。拌制和养护混凝土宜采用饮用水，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。定义：掺量≤水泥质量的5%，使砼显著改性的物质。分类：①改善混凝土拌合物流变性──减水剂、泵送剂②调节混凝土凝结硬化性能──缓凝剂、早强剂③改善混凝土的耐久性──引气剂、阻锈剂④提供混凝土特殊性能──膨胀剂、防水剂⑤调节混凝土含气量──引气剂、加气剂、泡沫剂五、混凝土外加剂1、减水剂作用：在保持混凝土稠度不变的条件下，具有减水作用；在保持用水量不变的条件下，具有增塑作用。减水剂的作用机理减水剂多属于表面活性剂，它的分子结构是由亲水基团和憎水基团组成；掺入减水剂前：当水泥加水拌合形成水泥浆的过程中，水泥颗粒把一部分水包裹在颗粒之间而形成絮凝状结构，水的作用不能充分发挥；掺入减水剂后：表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗粒表面带有同种电荷，这种排斥力远远大于水泥颗粒之间的分子引力，使水泥颗粒分散，絮凝状结构中的水分释放出来，混凝土拌合用水的作用得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用，使水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥颗粒之间直接接触，起到润滑作用，改善了拌合物的流动性。絮凝状结构减水剂的作用效果（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。3、早强剂

作用：加速混凝土早期强度发展分类：无机的（氯盐类、硫酸盐等）有机的（三乙醇胺、三异丙醇胺、乙酸钠等）复合的（有机-无机）特征：促进水泥早期水化和硬化，提高早期强度，缩短养护周期，从而加快施工进度。尤其适用于冬季施工和紧急抢修。4、缓凝剂作用：延缓混凝土凝结时间，不显著影响混凝土后期强度。分类：木质素磺酸盐类、糖类、无机盐类和有机酸类等。特征：气温高，运距长；分层浇筑；大体积混凝土等。2、引气剂作用：能在混凝土拌合物中产生一定量均匀分布、稳定、微细、独立气泡。对混凝土的影响：①提高流动性，减少泌水量；②提高抗渗性、抗冻性；③降低强度六、混凝土掺合料

定义：在配制混凝土是直接加入具有一定活性的矿物细粉材料（大多数来自工业固体残渣）功能：掺合料用于混凝土中可以取代水泥，节约成本；改善混凝土的和易性；降低混凝土水化升温；提高早期强度或增进后期强度；提高混凝土的耐久性；改善环境，减少二次污染。常用：粉煤灰、硅灰、矿渣微粉作业：

某砂的筛分试验结果如下，计算其细度模数并确定其级配，要求列表计算并画出级配曲线图。筛孔尺寸（mm）4.752.361.180.600.300.15<0.15筛余质量（g）4060100751008540第三节普通混凝土的技术性质一、混凝土的和易性（工作性）和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）不易发生分层离析、泌水等现象，并能获得质量均匀、成型密实混凝土的性能。和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性：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，在运输和浇筑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1.和易性的概念2.流动性的选择定量测定拌合物的流动性、辅以直观经验评定粘聚性和保水性。（1）坍落度法测定混凝土拌合物在自重作用下产生的变形值——坍落度（单位：mm）。适用范围：粗集料最大粒径不大于40mm；坍落度值不小于10mm的低塑性混凝土、塑性混凝土。坍落度试验——插捣坍落度试验——提桶混凝土坍落度试验坍落度试验——测量混凝土施工时坍落度的选择

混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施工条件、构件截面尺寸、配筋情况、施工方法等来确定。见下表。结构种类坍落度，mm基础或地面等的垫层，无配筋的大体积结构（挡土墙、基础等）或配筋稀疏的结构10～30板、梁和大型及中型截面的柱子等30～50配筋密列的结构（如薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）50～70配筋特密的结构70～90（2）维勃稠度法测定使拌合物密实所需要的时间，单位：s。适用范围粗骨料最大粒径不大于40mm；坍落度小于10mm，维勃稠度在5s～30s之间的干硬性混凝土，坍落度值已不能准确反映其流动性大小。维勃稠度法原理：在坍落度筒提起后，施加一个震动外力，测试混凝土在外力作用下完全填满面板所需时间代表混凝土流动性。时间越短，流动性越好。（3）坍落度的选择原则构件截面尺寸大小：截面尺寸大，易于振捣成型，坍落度适当选小钢筋疏密：钢筋较密，坍落度选大施工方式：人工捣实，坍落度选大；机械振捣则选小运输距离：从搅拌机出口至振捣现场运输距离较远时，考虑途中坍落度损失，坍落度宜适当选大气候条件：气温高、空气相对湿度小时，因水泥水化速度加快及水份挥发加速，坍落度损失大，坍落度宜选大3.影响和易性的主要因素（1）组成材料及其用量之间的关系①水泥浆数量和单位用水量；②骨料的品种、级配和粗细程度；③砂率；④外加剂。见下图。（2）施工环境的温度、搅拌制度等。水泥水①砂石子外加剂④水泥浆骨料②混凝土拌合物1、单位用水量混凝土流动性的决定因素。用水量增大，流动性随之增大。但用水量大带来的不利影响是保水性和粘聚性变差，易产生泌水分层离析，从而影响混凝土的匀质性、强度和耐久性。混凝土用水量可根据骨料的品种与规格及要求的流动性，根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）按下表选用，在通过试配调整，最终确定单位用水量。注：①本表用水量系采用中砂时的平均取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5～10kg，采用粗砂则可减少5～10kg。②掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。2、浆骨比

浆体用量与砂石用量之比值。浆骨比不宜太大，超过骨料表面的包裹限度，就会出现流浆现象，这既浪费水泥又降低混凝土的粘聚性。浆骨比也不宜太小，如水泥浆过少，达不到包裹骨料表面和填充空隙的目的，使粘聚性变差，流动性低，不仅产生崩塌现象，还会使混凝土的强度和耐久性降低。3、水胶比

水胶比即用水量与胶凝材料用量之比。水胶比增大，相当于单位用水量增大，浆体变稀，拌合物流动性也随之增大。用水量增大带来的负面影响是严重降低混凝土的保水性，增大泌水，同时使粘聚性也下降。但水胶比也不宜太小，否则因流动性过低影响混凝土振捣密实，易产生麻面和空洞。4、砂率砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石总用量的百分率。

砂率与坍落度的关系坍落度砂率水和水泥用量一定式中：Sp——砂率；S——砂子用量（kg）；G——石子用量（kg）合理砂率合理砂率(最优砂率)是指砂子填满石子空隙并有一定的富余量，能在石子间形成一定厚度的砂浆层，以减少粗骨料间的摩擦阻力，使混凝土流动性达最大值；或者在保持流动性不变的情况下，使浆体用量达最小的砂率。对流动性的影响。在水泥浆一定的条件下，若砂率过大，则骨料的总表面积及空隙率增大，混凝土拌合物就显得干稠，流动性小。如要保持一定的流动性，则要多加水泥浆，耗费水泥。对粘聚性和保水性的影响。若砂率过小，砂浆量不足，不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层起润滑和填充作用，会使粘聚性、保水性变差，使混凝土混合物显得粗涩，粗骨料离析，水泥浆流失，甚至出现溃散现象。

因此，砂率既不能过大，也不能过小，应通过试验找出最佳（合理）砂率。对于普通混凝土工程可根据经验或根据JGJ55参照下表选用。砂率对和易性的影响

注：①本表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；②只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大；③对薄壁构件，砂率取偏大值。混凝土和易性的调整和改善措施当坍落度偏小时，保持W/C

不变，增加水泥浆的数量当坍落度偏大时，保持Sp

不变，增加砂石的数量尽可能选择合理Sp改善骨料级配掺碱水剂和引气剂二、硬化混凝土的性能（一）混凝土的强度混凝土强度的种类混凝土强度抗拉强度抗剪强度抗压强度握裹强度轴心抗压强度立方体抗压强度钢筋与混凝土的粘结强度1.立方体抗压强度

GB50010《混凝土结构设计规范》规定：混凝土立方体抗压强度标准值（fcu）系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。

GB50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》规定：试件的养护条件当采用标准养护的试件，应在温度在20±2℃，相对湿度为95%以上的标准养护室中养护，或在温度在20±2℃的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护。

当采用非标准试件时，须乘以换算系数，见下表：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100×100×100300.95200×200×200601.052.混凝土强度等级按混凝土立方体抗压强度标准值划分的级别。以“C”和混凝土立方体抗压强度标准值（fcu,k）表示，主要有C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十五个强度等级。立方体抗压强度标准值（fcu），是立方体抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%。强度等级表示的含义：强度的范围：某混凝土，其fcu＝30.0～34.9MPa；某混凝土，其fcu≥30.0MPa的保证率为95%。C30“C”代表“混凝土”。“30”代表fcu＝30.0MPa；3.轴心抗压强度采用150mm×150mm×（300~450）mm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。非标准尺寸的棱柱体试件的截面尺寸为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。FF4.劈裂抗拉强度式中：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PP5.影响抗压强度的因素

（1）水泥的强度和水灰比式中：fcu——混凝土28d龄期的抗压强度值，MPa；

fb——胶凝材料28d胶砂抗压强度的实测值，MPa；——混凝土胶水比，即水胶比的倒数；αa、αb——与骨料种类有关的经验系数。

当胶凝材料28d胶砂强度无实测值时，按下式计算：式中：γf、γs——粉煤灰和粒化高炉矿渣粉的影响系数（P93，表4-18）；

fce——水泥28d胶砂抗压强度，Mpa

当水泥28d胶砂抗压强度无实测值时，按下式计算：式中：γc——水泥强度等级富余系数（P93，表4-19）；

fce，g——水泥强度等级值。如42.5级，fce，g取42.5MP碎石:αa=0.53,αb=0.20卵石:αa=0.49,αb=0.13在胶凝材料强度和其他条件相同的情况下，水胶比越小，砼强度越高。但水胶比太小，砼过于干稠，使得不能保证振捣均匀密实，强度反而降低水泥强度越高，则混凝土强度越高。强度和胶水比关系强度和水胶比关系（2）粗集料的品种

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。

（3）养护条件

在保证足够湿度情况下，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，早期强度越高；低温时水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至0℃以下时，硬化不但停止，且具有冰冻破坏的危险。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。（4）龄期龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。在正常的养护条件下，混凝土的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。由于水泥水化的原因，混凝土的强度发展可持续数十年。当采用普通水泥拌制的、中等强度等级的混凝土，在标准养护条件下，混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比。式中：fn、f28——分别为n、28天龄期的抗压强度，MPa。（5）外加剂在混凝土中掺入减水剂，可在保证相同流动性前提下，减少用水量，降低水胶比，从而提高混凝土的强度n≥36.提高混凝土抗压强度的措施（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。（二）混凝土的变形性能非荷载作用下的变形1.化学收缩2.干湿变化3.温度变形荷载作用下的变形1.短期荷载作用下的变形2.长期荷载作用下的变形-徐变1.化学减缩

混凝土在硬化过程中，由于水泥水化产物的体积小于反应物（水和水泥）的体积，引起混凝土产生收缩，称为化学收缩。其收缩量是随着混凝土龄期的延长而增加，大致与时间的对数成正比一般在混凝土成型后40ｄ内收缩量增加较快，以后逐渐趋向稳定。化学收缩是不可恢复的，可使混凝土内部产生微细裂缝，这些裂缝可能会影响到混凝土的受载性能和耐久性能。2.温度变形混凝土的热胀冷缩的变形，称为温度变形。混凝土温度膨胀系数约为1×10-6m/（m·℃），即温度升高1℃，长1m的混凝土将膨胀0.01mm。温度变形对大体积混凝土极为不利。混凝土在硬化初期，水泥水化放出较多的热量，而混凝土是热的不良导体，散热很慢，使混凝土内部温度升高，但外部混凝土温度则随气温下降，致使内外温差达50～70℃，造成内部膨胀及外部收缩，使外部混凝土产生很大的拉应力，严重时使混凝土产生裂缝。3.混凝土的干缩湿胀混凝土在干燥空气中存放时，混凝土内部吸附水分蒸发而引起凝胶体失水产生紧缩，以及毛细管内游离水分蒸发，毛细管内负压增大，也使混凝土产生收缩。如干缩后的混凝土再次吸水变湿后，一部分干缩变形是可以恢复的。混凝土在水中硬化时，体积不变，甚至有轻微膨胀。这是由于凝胶体中胶体粒子的吸附水膜增厚，胶体粒子间距离增大所致。混凝土的湿胀变形量很小，一般无破坏作用。但干缩变形对混凝土危害较大，干缩可能使混凝土表面出现拉应力而导致开裂，严重影响混凝土的耐久性。干缩主要是水泥石产生的，因此降低水泥用量，减少水灰比是减少干缩的关键。4、短期荷载作用下的变形

混凝土在短期荷载作用下的变形可分为四个阶段。混凝土破坏过程与内部裂纹变化关系阶段荷载σ～ε内部裂缝Ⅰ-OA

比例极限(30%极限荷载)σ=ε无明显变化Ⅱ-AB临界荷载(70%~90%的极限荷载)σ<ε产生裂纹，限于界面(尺寸，数量增加)Ⅲ-BC极限荷载σ<<ε裂纹扩至砂浆内部，形成连续裂纹Ⅳ-CD达到极限荷载后ε

增大连续裂纹发展，混凝土破坏混凝土的徐变有利于混凝土内应力集中的释放，但会使预应力混凝土产生应力松弛影响混凝土徐变因素很多，混凝土所受初应力越大，在混凝土制成后龄期较短时加荷，水灰比越大，水泥用量越多，都会使混凝土的徐变增大；另外混凝土弹性模量大，会减小徐变，混凝土养护条件越好，水泥水化越充分，徐变也越小。5.长期荷载作用下的变形—徐变

混凝土在恒定荷载长期作用下，随时间增长而沿受力方向增加的非弹性变形，称为混凝土的徐变。

（三）混凝土的耐久性

耐久性的主要内容1.抗渗性混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透的能力。混凝土的抗渗性用抗渗等级表示。是以28d龄期的标准试件，按规定方法进行试验时所能承受的最大静水压力来确定。可分为P4、P6、P8、P10和P12等五个等级，分别表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的静水压力而不发生渗透。2.抗冻性混凝土的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。用抗冻等级表示。抗冻等级是以28d龄期的混凝土标准试件，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来表示，抗冻标号分为D50、D100、D150、D200和大于D200、F200共5个标号，其中的数字表示混凝土能经受的最大冻融循环次数。试验前试验后3.抗侵蚀性混凝土的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.抗碳化性混凝土的碳化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。应严格控制水泥中碱的含量和集料中碱活性物质的含量。提高混凝土耐久性的措施（1）控制混凝土最大水胶比和最小胶凝材料用量，保障混凝土的密实性（2）合理选择水泥品种，以适应不同使用环境的要求（3）控制骨料质量，选用良好的级配（4）加强施工质量控制，确保振捣密实和良好的养护（5）采用适宜的外加剂（6）掺入粉煤灰、矿粉、硅灰或沸石粉等活性混合材料第四节混凝土的质量检验和评定一、混凝土质量波动的原因

由于强度是混凝土的主要技术指标，其他性能可从强度得到间接反映，故以强度为例分析影响波动的因素：1、原材料的质量波动2、生产和施工养护引起的混凝土质量波动3、试验条件变化引起的混凝土质量波动二、混凝土质量（强度）波动的规律在混凝土生产中，每一种组成材料性能的变异、工艺过程变动及试件制作和试验操作等误差，都会使混凝土强度产生波动，即使在完全相同的条件下做出的混凝土也不会完全一致。这说明混凝土的强度数据具有波动性。但这种波动是具有某种规律性的，我们可以利用这种规律性，对混凝土质量进行控制和判断。实践结果证明，同一等级的混凝土，在施工条件基本一致的情况下，其强度的波动是服从正态分布规律的。正态分布特点：（1）曲线形状呈钟形，以平均强度为对称轴，在对称轴的两侧曲线上各有一个拐点。拐点至对称轴的距离等于一个标准差σ。（2）曲线以平均强度为对称轴，即小于平均强度和大于平均强度出现的概率相等。平均强度值附近的概率最高。距离对称轴越远，强度概率值越小。（3）曲线与横坐标之间围城的面积为总概率，即100%（4）曲线越窄、越高，相应的标准差值（拐点离对称轴距离）也越小，表明强度越集中于平均强度附近，混凝土均质性好，质量波动小，施工管理水平高。设计强度三、混凝土强度的均质性评定混凝土强度的均匀性，通常采用数理统计方法加以评定，主要评定参数有：

（一）强度平均值。该值只反映该批混凝土强度的总平均值，而不能反映混凝土强度的波动情况式中：n——混凝土强度试件组数

fcu，i

——混凝土第i组的抗压强度值

（二）强度标准差（均方差）。该值等于拐点至对称轴的距离。其值越小，说明混凝土质量波动越小，均匀性越好。标准差能确切反映混凝土质量的均匀性，但当平均强度不等时，并不适用

σ越大强度分布曲线越矮而宽，说明强度的离散度较大，反映了管理水平低下，强度质量不稳定。（三）变异系数Cv。即为标准差σ与平均强度的比值，实际上反映相对于平均强度而言的变异程度。其值越小，说明混凝土质量越均匀，波动越小。

强度平均值、标准差、变异系数①平均值②标准差③变异系数──强度的总体大小──强度的波动情况↑强度离散↑

相对标准差↓砼质量稳定

（四）混凝土强度保证率P（％）。是指混凝土强度总体中大于设计强度等级的概率，即混凝土强度大于设计等级的组数占总组数的百分率。在混凝土强度正态分布曲线图中以阴影面积表示，见图所示。低于设计强度等级（fcu，ｋ）的强度所出现的概率为不合格率。混凝土强度保证率P（％）的计算方法：（1）根据混凝土设计等级（fcu,ｋ）、混凝土强度平均值（）、标准差（σ）或变异系数（Ｃv），计算出概率（ｔ），即：（2）根据t值，可计算强度保证率P（％）就可由正态分布曲线方程积分求得：

由于根据概率值t计算强度保证率P比较复杂，通常根据下表直接查取P值。

（五）混凝土的配制强度。如果混凝土的平均强度与设计强度等级相等，强度保证率系数t=0，根据上表，此时保证率为50%，即只有50%的混凝土强度大于等于设计强度等级，工程质量难以保证。必须适当提高砼的配置强度，以提高保证率。这里指的配置强度实际上等于砼的平均强度。根据我国JBJ55-2011的规定，混凝土强度保证率必须达到95%以上，此时对应的保证率系数t=1.645，当混凝土设计强度等级小于C60时，配制强度按下式计算：式中：

fcu，k——混凝土设计强度值，MPa

σ——混凝土强度标准差，MPa稳定生产—按统计方法评定不稳定生产—按非统计方法评定①平均值≥设计值＋0.7②最小值≥设计值－0.7混凝土强度等级不高于C20时，最小值≥0.85设计值混凝土强度等级高于C20时，最小值≥0.90设计值①平均值≥1.15设计值②最小值≥0.95设计值四、强度评定第五节混凝土的配合比设计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W0＝165kg。（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＝1：2.20：4.51，W/C＝0.56。一、混凝土配合比设计的基本要求满足结构设计的强度等级，并具有95%的保证率；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，即节约水泥用量，以降低混凝土成本。二、混凝土配合比设计的三个基本参数1.水灰比（

W/C

）2.单位用水量（W0）3.砂率（Sp）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和易性、强度和耐久性有关确定原则：在满足混凝土设计强度和耐久性的基础上，选用较大水灰比，以节约水泥用量，降低混凝土成本。确定原则：在满足施工和易性的基础上，当水灰比一定时，用水量大，所需水泥量也大，尽量选用较小的单位用水量，以节约胶凝材料确定原则：尽量选用最优砂率。此时，用水量及水泥量一定时，流动性最大，或流动性不变情况下，浆体用量最小。三、混凝土配合比设计方法和原理混凝土配合比设计的基本方法有两种：一是体积法；二是重量法，基本原理如下：

1.体积法基本原理体积法的基本原理为混凝土的总体积等于砂子、石子、水、水泥、矿物掺和料体积及混凝土中所含的少量空气体积之总和。

若以C0

、F0

、W0

、S0

、G0分别表示1m3砼中水泥、矿物掺和料、水、砂、石子的用量（kg），以ρw

、ρc

、ρf

、ρs

、ρg分别表示水、水泥、矿物掺和料的密度和砂、石子的表观密度（kg/m3），0.01α表示砼中空气体积，体积法公式为：式中：

α——混凝土含气量百分率，%，在不使用引气剂时，取α=12.重量法基本原理重量法的基本原理为混凝土的总重量等于各组成材料重量之和。当砼所用原材料和三相基本参数确定后，混凝土的表观密度（1m3混凝土的重量）接近某一定值。预先能假定出混凝土表观密度，则有：式中：

ρ0h——砼的表观密度，即1m3砼的重量（kg），即混凝土的表观密度通常在2350~2450kg/m3间选用。C0

、F0

、W0

、S0

、G0——1m3砼中水泥、矿物掺和料、水、砂、石子的用量（kg）四、混凝土配合比设计步骤步骤:1.首先按照已选择的原材料性能及对混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步计算配合比”2.再经过实验室试拌调整，得出满足和易性要求的“基准配合比”3.然后经过强度和耐久性检验，定出满足设计和施工要求并比较经济的“实验室配合比”4.最后根据现场砂、石的实际含水率，对实验室配合比进行调整，求出“施工配合比”（一）混凝土初步计算配合比计算步骤1.计算混凝土配制强度fcu,h式中:fcu,h——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》的规定取用。强度等级＜C20C20～C35≥C35标准差σ，MPa4.05.06.0混凝土强度标准差2.确定水胶比W/B（1）按混凝土配制强度和耐久性要求计算水胶比式中：fcu，h——混凝土配制强度，MPa；

fb——胶凝材料28d胶砂抗压强度的实测值，MPa；αa、αb——与骨料种类有关的经验系数，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＝0.53，αb＝0.20；卵石混凝土αa＝0.49，αb＝0.13。（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胶比值不得超过规定的最大水胶比值（P101，表4-2），否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水胶比值作为混凝土的水灰比值。（3）比较强度要求水胶比和耐久性要求水胶比，取两者中的最小值3.确定单位用水量W0（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（P87，表4-16）选取。塑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，s16～2017516014518017015511～151801651501851751605～10185170155190180165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102031.540162031.540坍落度，mm10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195（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：

W0＝W0'（1－β）式中：W0——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；

β——外加剂的减水率，应经试验确定。

根据前表中，90mm坍落度的用水量为基础，按每增大20mm坍落度相应增加5kg/m3用水量来计算，当坍落度增大到180mm以上时，随坍落度相应增加的用水量可以减少。例如：碎石，最大粒径31.5mm，坍落度90mm时的用水量为205kg/m3，当设计要求坍落度180mm时，坍落度增加值为90mm，则用水量增加值约为22.5

kg/m3（90/20×5=22.5kg/m3），因此W0'等于205+22.5=207.5kg/m3。每立方米砼中外加剂用量A0按下式计算：A0=B0βa式中：A0——每立方米砼中外加剂用量，kg；B0——每立方米砼中胶凝材料用量，kg；βa——外加剂的掺量，%，应经经验确定。4.计算胶凝材料用量B0（1）计算胶凝材料用量（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（P101，表4-2），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。（3）每立方米砼的矿物掺和料用量按下式计算：F0=B0βf式中：F0——每立方米砼中矿物掺和料用量，kg；B0——每立方米砼中胶凝材料用量，kg；βa——矿物掺和料掺量，%，应经经验确定。（4）水泥用量C0即为胶凝材料用量减去矿物掺和料用量。C0=B0-F05.确定合理砂率Sp（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（P89，表4-17）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，砂率可经试验确定；也可在下表基础上，坍落度每减小20mm，砂率减小1％确定。混凝土砂率，％水灰比W/C卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm1020401620400.4026～3225～3124～3030～3529～3427～320.5030～3529～3428～3333～3832～3730～350.6033～3832～3731～3636～4135～4033～380.7036～4135～4034～3939～4438～4336～416.计算砂、石子用量S0、G0

（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：

式中：ρc、ρs、ρg、ρw

、ρf——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、矿物掺和料密度，kg/m3。

α——混凝土的含气量百分数，在不使用引气剂时，取α＝1。

解方程组，可得S0、G0

。式中：C0

、F0

、W0

、S0

、G0——分别表示1m3砼中水泥、矿物掺和料、水、砂、石子的用量（kg）；

ρ0h——1m3砼的重量（kg），即混凝土的表观密度通常在2350~2450kg/m3间选用。解方程组，可得S0、G0

。（3）配合比的表达方式：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W0＝165kg。以各组成材料用量之比表示。例如上例也可表示为：C0：S0：G0＝1：2.20：4.51，W/C＝0.56。（2）质量法混凝土的总重量等于各组成材料重量之和。当砼所用原材料和三相基本参数确定后，混凝土的表观密度接近某一定值。预先能假定出混凝土表观密度，则有：（二）基准配合比和实验室配合比的确定初步计算配合比评定和易性调整和易性(保持W/C不变)不合格基准配合比合格每m3混凝土各材料用量1.基准配合比确定步骤式中：A——试拌调整后，各材料的实际总用量，kg；

ρh——混凝土的表观密度，kg/m3B拌、

W拌、

S拌、

G拌——试拌调整后，胶凝材料、水、砂、石子实际拌和用量，kg；Bj、

Wj、

Sj、

Gj——基准配合比中1m3砼的各材料用量，kg。和易性调整——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：如实测坍落度小于设计要求，可保持水灰比不变，增加适量水泥浆；如实测坍落度大于设计要求，可保持砂率不变，增加砂、石用量；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。当拌合物砂浆量明显过多时，可单独加入适量石子，即降低砂率。2.强度和耐久性复核——确定实验室配合比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分别增加和减少1%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。当对混凝土的抗渗、抗冻等耐久性指标有要求时，则制作相应试件进行检验。强度和耐久性均合格的水胶比对应的配合比，称为混凝土实验室配合比。计作B、W、S、G。3.施工配合比

实验室配合比是以干燥材料为基准计算而得，但现场施工作用的砂、石料常含有一定水分，因此，在施工配料前，必须先测定砂、石子的含水率分别为a％和b%，在用水量中将砂石带入的水扣除，并相应增加砂石料的称量值，施工配合比按下式计算：

例：某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，施工要求混凝土坍落度为35~50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ＝5MPa。所用原材料情况如下：

水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为ρc=3.10g/cm3，水泥强度等级标准值的富余系数为1.08；砂：中砂，级配合格，砂子表观密度ρs=2.60g/cm3；石：5～40mm碎石，级配合格，石子表观密度ρg=2.65g/cm3；试求：１．混凝土计算配合比；

2．若经试配混凝土的和易性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为3%，石子含水率为1％，试计算混凝土施工配合比。解：１．求混凝土计算配合比(1)确定混凝土配制强度（fcu，h）fcu,h=fcu,k+1.645σ=30+1.645×5=38.2MPa(2)确定水灰比（W/C）fce

=γc×fce,k=1.08×42.5=45.9MPa

由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，由P101表4-22，

干燥环境容许最大水灰比为0.6，故可确定水灰比为0.53。（3）确定用水量（W0）查P87表4-22，对于最大粒径为40㎜的碎石混凝土，当所需坍落度为35~50m时，1m3混凝土的用水量可选用175kg。

按P101表4-22，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小胶凝材料用量为280㎏，故可取B0＝330.2㎏／ｍ3。拌合物稠度卵石最大粒径

(㎜)碎石最大粒径

(㎜)项目指标102031.540162031.540坍落度(mm)10~3019017016015020018517516535~5020018017016021019518517555~7021019018017022020519518575~90215195185175230215205195（4）

计算胶凝材料用量（B0）塑性混凝土的用水量（kg/cm3）（JGJ55-2011）（5）确定砂率（Sp）查P89表4-17，对于采用最大粒径为40㎜的碎石制混凝土，当水灰比为0.53时，其砂率值根据下表采用插值法选定，得Sp=33.4％。

（6）计算砂、石用量（S0、G0）用体积法计算，将B0=330.2㎏；W0=175㎏代入方程组：

解此联立方程，则得：S0=607.4㎏，G0=1214.7㎏（7）该混凝土计算配合比为：ｌm3混凝土中各材料用量为：水泥：330.2㎏，水：175㎏，砂：607.4㎏，碎石：1214.7㎏。以质量比表示即为：水泥：砂：石=１：1.84：3.68，Ｗ／C＝0.532．确定施工配合比由现场砂子含水率为3％，石子含水率为1％，则施工配合比为：作业：P132，第27、28、29题。第27题中：碎石18.90kg；第29题中：碎石的最大直径改为40mm。第六节高强混凝土根据《高强混凝土结构技术规程》（CECS104:99）将强度等级大于等于C50的混凝土称为高强混凝土；而《普通混凝土配合比设计规范》（JGJ50010-2010）中则将强度等级大于等于C60的混凝土称为高强混凝土。综合国内外对高强混凝土的研究和应用实践，以及现代混凝土技术的发展，将大于等于C60的混凝土称为高强度混凝土是比较合理的。主要技术性质：早期强度高，但后期强度增长率一般不及普通混凝土减少构件体积，减低钢筋用量混凝土致密坚硬，各种性能优于普通混凝土，可极大地提高混凝土结构物使用年限弹性模量高，徐变小，可大大提高构筑物的结构刚度，特别对预应力混凝土结构，可大大减小预应力损失抗拉强度增长幅度小于抗压强度由于胶凝材料用量大，故水化热大，自收缩大，干缩也较大，较易产生裂缝。第七节轻混凝土