普通混凝土配合比设计计算过程

普通混凝土配合比设计一、基本概念1、混凝土配合比：1m3混凝土中各组成材料的用量，或各组成材料之重量比。2、水胶比：混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比(W/B)。3、砂率：细集料含量占集料总量的百分数(βs=×100%)二、混凝土配合比设计标准设计应遵循的基本标准是：《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011），此外还应该满足国标对于混凝土拌合物性能、力学性能、长期性能和耐久性能的相关规定。三、计算过程以C30钢筋混凝土的配合比设计为例：混凝土采用普通42.5水泥、5～31.5mm碎石、细度模数2.8的天然砂、Ⅰ级粉煤灰掺量20%、S95矿粉掺量10%、外加剂掺量1.8%（减水率为15%），要求达到坍落度150mm。1、混凝土配置强度（fcu,0）的确定混凝土的设计强度C30小于C60，则按照公式4.0.1-1计算：fcu,0≥fcu,k＋1.645σfcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值，这里取混凝土的设计强度等级值，fcu,k

=30MPa；σ——混凝土强度标准差（Mpa），没有近期强度资料时按照表4.0.2取值，σ=5.0Mpa。fcu,0≥30＋1.645×5.0=38.225（Mpa）2、水胶比（W/B）的确定当混凝土强度等级小于C60时，按公式5.1.1计算：W／B=αa、αb——回归系数，按表5.1.2选取，采用碎石时αa

=0.53，

αb

=0.20；fb——胶凝材料28d胶砂抗压强度，可实测；无实测值可按公式5.1.3计算：fb=γfγsfceγf、γs——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，按表5.1.3选取，γf=0.85，γs=1.00；fce——水泥28d胶砂抗压强度，可实测；无实测值可按公式5.1.4计算：fce=γcfce,gγc——水泥强度等级的富余系数，可实际统计；无统计资料时，按照表5.1.4选取，γc=1.16；fce,g——水泥强度等级值，fce,g=42.5MPa，则fce=1.16×42.5=49.3

MPafb=0.85×1.00×49.3=41.905

MPaW／B==0.523、用水量（mw0）的确定混凝土水胶比在0.40～0.80范围内，坍落度要求150mm，掺外加剂1.8%，按照公式5.2.

2计算用水量mw0=

m＇w0（1－β）mw0——计算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3）；

m＇w0——未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3），以表5.2.1-2中90mm坍落度的用水量为基础，按每增加20mm坍落度相应增加5

kg/m3用水量来计算，采用5～31.5mm碎石时：m＇w0=205＋=220（kg/m3）；β——外加剂的减水率，β=15%mw0=220×（1－0.15）=187（kg/m3）4、胶凝材料用量（mb0）的确定每立方米混凝土的胶凝材料用量（mb0）应根据用水量（mw0）和水胶比（W/B），按公式5.3.1计算：mb0=

==360（kg/m3）5、矿物掺合料用量（mf0）和水泥用量（mc0）的确定矿物掺合料用量（mf0）按照公式5.3.2计算：mf0=

mb0βfβf——矿物掺合料掺量，应满足规程3.0.5的规定，粉煤灰βf=20%，矿粉βf=10%，因此：mf0=360×30%=108（kg/m3）。水泥用量（mc0）按公式5.3.3计算：mc0=

mb0－mf0=360－108=252（kg/m3）6、外加剂用量（ma0）的确定外加剂掺量βa=1.8%，按照公式5.2.3计算：ma0=

mb0βa=360×1.8%=6.48（kg/m3）7、砂率（βs）砂率应根据砂石材料的质量、混凝土拌合物性能和施工要求，参考已有的资料进行确定；没有资料的情况下，可以按规程5.4.2选取。最终砂率是否合适，都需要经过试验确定。根据已有资料，确定砂率：βs=42%。8、粗骨料用量（mg0）、细骨料用量（ms0）的确定⑴采用质量法计算，建立两个方程式：mf0＋mc0＋mg0＋ms0＋mw0=mcpβs=×100%mcp——每立方米混凝土拌合物的假定质量（kg），可取2350～2450

kg/m3，这里假定mcp=2350

kg/m3。经过计算，得出粗、细骨料用量：ms0=757kg/m3

mg0=1046kg/m3⑵采用体积法计算，建立两个方程式：＋＋＋＋＋0.01α=1βs=×100%

、、、、——分别指水泥、矿物掺合料、粗骨料、细骨料和水的密度，可选取或通过试验确定。=3100

kg/m3，粉煤灰=2200

kg/m3，矿粉=2900

kg/m3，=2670

kg/m3，=2670

kg/m3，=1000

kg/m3；α——混凝土的含气量百分数，不使用引气剂或引气型外加剂时，α可取1。将数据带入公式，得出粗、细骨料用量：ms0=759kg/m3

mg0=1048kg/m39、试配与调整10、配合比设计时注意混凝土的使用条件，如浇注部位、浇注方法、周围环境、耐久性要求等等。使用条件不同，对混凝土的最大水胶比、最小胶凝材料用量、矿物掺合料最大掺量、砂率等都会有不同要求，应特别注意，不要超标。测试题设计C25钢筋混凝土配合比，原材料采用普通42.5水泥、