混凝土与砂浆配合比设计方法汇编

体积法设计普通混凝土配合比

一、基准混凝土配合比的含义

若用某种材料取代而且应可以取代（例如膨胀剂可以取代粉煤灰,

而粉煤灰不可取代膨胀剂。）原配合比中的某种或几种材料的一部分或

者在原配合比中祗掺入某种材料（例如泵送剂），则原配合比即为取代

或掺入之前的基准混凝土配合比，因此基准混凝土配合比不一定是最

原始的即不掺任何掺合料或外加剂的配合比。

二、绝对体积法设计混凝土配合比的基本原理

假定组成混凝土的各种材料的体积之和为1000L或1.0m3o

三、配合比计算

㈠、无掺合料的混凝土

1、确定水灰比Wo/Co

2、确定基准用水量Wokg/m，或L/m3

3、计算基准水泥用量Cokg/m3

4、设定混凝土含气量a（对普通混凝土a为10-20L/m3）

5、设定泵送剂掺量百分率b

6、计算泵送剂用量B=C（）*bkg/m3

7、计算混凝土设计配合比用水量

W=W（）-B*Pwkg/m3

式中

p.一泵送剂含水率

8、计算砂石总体积Vz=1000-Co/Yc-W-B/y「aL/m

式中

Y1—水泥表观密度kg/m3或kg/L

Yb一泵送剂表观密度kg/nf或kg/L

9、设定砂率s

10>计算体积砂率St=l/[1+Ys*(1-s)/(Yg*s)]

式中

Ys一砂子表观密度kg/m3或kg/L

Yg—石子表观密度kg/m3或kg/L

11>计算砂子体积Vs=Vz*StL/m3

12、计算砂子用量S=Vs*Yskg/m3

:i

13、计算石子用量G=(Vz-Vs)*Ygkg/m

14、列出混凝土设计配合比(kg/m3)

㈡、掺入粉煤灰的混凝土

1、确定水灰比Wo/Co

2、确定基准用水量W°kg/nf或L/m，

3、计算基准配合比水泥用量C。kg/m3

4、设定混凝土含气量a(对普通混凝土a为10-20L/m3)

5、设定粉煤灰代用水泥百分率f

6、设定粉煤灰超量系数九

7、计算粉煤灰代用水泥量Fd=C°*fkg/m3

8、计算粉煤灰用量Fa=Fd*fc=Co*f*fckg/m:!

9、计算水泥用量C=C()-Fdkg/m3

10、设定泵送剂掺量百分率b

11＞计算泵送剂用量8=(C+Fa)*bkg/m:!

12、计算混凝土设计配合比用水量

3

W=W()-B*pwkg/m

式中

P.一泵送剂含水率

3

13、计算砂石总体积V7=1000-C/yC-W-Fa/y厂B/yb-aL/m

式中

Y「一粉煤灰表观密度kg/m3或kg/L

14、设定砂率s

15＞计算体积砂率St=l/[1+r*(1-s)/(yg*s)]

16＞计算砂子体积Vs=Vz*StL/m3

17、计算砂子用量S=Vs*Yskg/m3

18、计算石子用量G=(Vz-Vs)*Ygkg/m：'

19、列出混凝土设计配合比(kg/m3)

㈢、掺入粉煤灰和膨胀剂的混凝土

1、确定水灰比Wo/Co

2、确定基准用水量W°kg/nf或L/m3

3、计算基准配合比水泥用量C。kg/m3

4、设定混凝土含气量a(对普通混凝土a为10-20L/m3)

5、设定粉煤灰代用水泥百分率f

6、设定粉煤灰超量系数九

7、计算粉煤灰代用水泥量Fd=C°*f；kg/m3

8、计算未掺入膨胀剂时的粉煤灰用量Fa、尸Fd*f尸Co*f*。

kg/m3

9、计算未掺入膨胀剂时的水泥用量C,=C「Fdkg/m3

10、设定膨胀剂代用胶凝材料百分率P

11＞计算膨胀剂用量P=(Cw+Faw)*pkg/m3

12、计算膨胀剂代用水泥量Pdc=C*pkg/m3

13、计算膨胀剂代用粉煤灰量Pdf=Kw*pkg/m3

14、计算水泥用量C=Cw-Pdskg/m：'

15、计算粉煤灰用量工=Faw-Pdfkg/m3

16、设定泵送剂掺量百分率b

17、计算泵送剂用量13=(C+Fa+P)*bkg/m3

18、计算混凝土设计配合比用水量

3

W=W0-B*pwkg/m

式中

p.一泵送剂含水率

19、计算砂石总体积V尸1000-C/yC-W-Fa/y-P/yP-B/r，-a；

L/m3

式中

。一膨胀剂表观密度kg/n?或kg/L

20、设定砂率s

21、计算体积砂率St=l/[1+r*(1-s)/(Yg*s)]

22、计算砂子体积Vs=V,*StL/m3

23、计算砂子用量S—Vs*丫skg/m3

3

24、计算石子用量G—（Vz-Vs）*九kg/m

25、列出混凝土设计配合比（kg/n?）

㈣、掺入粉煤灰和矿粉及膨胀剂的混凝土

1、确定水灰比Wo/Co

2、确定基准用水量Wokg/ii?或L/m:

3、计算基准配合比水泥用量C。kg/m3

4、设定混凝土含气量a（对普通混凝土a为10-20L/m3)

5、设定粉煤灰代用水泥百分率f

6、设定粉煤灰超量系数fc

7、计算粉煤灰代用水泥量Fd=C°*fkg/m3

8、计算未掺入膨胀剂时的粉煤灰用量%=Fd*fC=C0*f*fc

kg/m3

9、设定矿粉代用水泥百分率k

10、设定矿粉超量系数k,

11＞计算矿粉代用水泥量Kd=C（）*kkg/m3

12、计算未掺入膨胀剂时的矿粉用量K、,=Kd*k尸C0*k*k,

kg/m3

3

13、计算未掺入膨胀剂时的水泥用量C.=Co-F（-Krlkg/m

14、设定膨胀剂代用胶凝材料百分率p

15、计算膨胀剂用量P=(Cw+Faw+K.)*pkg/m3

16、计算膨胀剂代用水泥量Pdc=Q*pkg/m3

17、计算膨胀剂代用粉煤灰量Pdf=L*pkg/m3

18、计算膨胀剂代用矿粉量Pdk=K**pkg/m3

19、计算水泥用量C=OPdckg/m"

20^计算粉煤灰用量Fa=Faw-Pdfkg/m：'

21、计算矿粉用量K=K「Pdkkg/m3

22、设定泵送剂掺量百分率b

23、计算泵送剂用量8=(C+Fa+K+P)*bkg/m:!

24、计算混凝土设计配合比用水量

W=Wo-B*p、、,kg/m'

式中

P*一泵送剂含水率

25、计算砂石总体积V尸1000-C/rC-W-Fa/y-K/yk-P/yP-B/yb

-aL/m3

式中

Yk一矿粉表观密度kg/m3或kg/L

26、设定砂率s

27、计算体积砂率&=1/[l+Ys*(1-s)/(Yg*s)]

28、计算砂子体积Vs=Vz*St；L/m

29、计算砂子用量S=Vs*rkg/m：'

30>计算石子用量G=Vz(1-St)*Ygkg/m:i

31、列出混凝土设计配合比（kg/nf）

采用逐级填充法设计混凝土和砂浆配合比

一\已知条件

1、混凝土强度等级

C30S8

2、水泥

⑴、品种和强度等级

P.O42.5

⑵、表观密度

YC=3.134t/m3(kg/L)

3、砂

⑴、细度模数

p.f=2.4

⑵、表观密度

YS=2.64t/m3(kg/L)

（3）、紧密密度

Ysj=L96t/m3(kg/L)

⑷、堆积密度

Ysd=L54t/m3(kg/L)

4、石

⑴、品种

卵碎石

⑵、表观密度

Y«=2.76t/m3(kg/L)

⑶、紧密密度

Ygj=1.65t/m3(kg/L)

⑷、堆积密度

3

Ygd=L56t/m(kg/L)

5、粉煤灰

⑴、质量等级

II级

⑵、表观密度

Yf=2.143t/m3(kg/L)

6、矿粉

⑴、质量等级

S95

⑵、表观密度

Yk=2.931t/m3(kg/L)

7、膨胀剂表观密度

3

Yp=2.639t/m(kg/L)

8、泵送剂

⑴、表观密度

Yb=1.172t/m3(kg/L)

⑵、含水率

pw=0.65

9、混凝土含气量

a=0.015m3/m3(L/L)

二、基本方程

1、混凝土体积方程

G/Yg+S/Ys+C/Yc+F/Yf+K/Yk+W+a=1⑴

式中，

G•—石用里t/m3(kg/L)

s"—砂用里t/m3(kg/L)

c—水泥用里t/m3(kg/L)

F一粉煤灰用里t/m3(kg/L)

K一矿粉用里t/m3(kg/L)

w—用水量t/m3(kg/L)o

2、砂浆体积方程

S/Ys+C/Yc+F/Yf+K/Yk+W+a=G*"/{Yg(l-")}+A

(2)

式中，

3

G*"/{Yg(l-")}一石空隙体积m7m(L/L)

t一石空隙率

€g=l-Ygj/Yg

3

A—砂浆富余量m7m(L/L)o

3、净浆体积方程

C/Yc+F/Yf+K/Yk+W+a=S*Cs/{Ys(l-CS))+B(3)

式中，

m3/m3(L/L)

S*€s/{Ys(l-U)}一砂空隙体积

，一砂空隙率

G=l-Ysj/Ys

B一净浆富余量m3/m3(L/L)o

4、胶凝材料用量方程

C+F/fc+K/kc=W/Bwc(4)

式中，

fc一粉煤灰超量系数

kc一矿粉超量系数

B*，c一基准水灰比。

5、掺合料粉煤灰用量方程

F=C*f*fc/(l-f-k)

式中，

f一粉煤灰取代水泥百分率(以下简称粉煤灰代用率)。

6、掺合料矿粉用量方程

K=C*k*kc/(l-f-k)(6)

式中，

k一矿粉取代水泥百分率(以下简称矿粉代用率)。

三、配合比计算公式

求解公式⑴一⑹六元一次联立方程组，可得G、S、C、W、F、

K值。

1、G=Yg(l-€g)*(1-A)①

2、S=Ys(1-，)*("*A+A-B)②

3、C={&s(&g-&g*A+A—B)+B-a}*(1—f—k)*YcYfY-

{(1-f-k)YfYk+ffcYcYk+kkycYf+BwcYCYfYk

③

4、W=BwcYcYfYk{€s(&g—&g*A+A—B)+B-a}/

{(1-f-k)YfYk+ffcYcYk+kkYcYf+BwcYcYfYk}

④

5、F=C*f*fc/(l-f-k)⑤

6、K=C*k*kJ(l-f-k)(6)

说明：

㈠、如果同时掺入掺合料硅粉

可设，

J一硅粉用量

j一硅粉代用水泥百分率

八一硅粉超量系数

Yi—硅粉表观密度。

则变为七元一次联立方程组，

1、G/Yg+S/Ys+C/Yc+F/Yf+K/Yk+J/YJ+W+a=1

(1)

2、S/Ys+C/Yc+F/Yf+K/Yk+J/Y」+W+a

=G*"/{Yg(l-")}+A(2)

3、C/Yc+F/Yf+K/Yk+J/YJ+W+a=S*€s/{Ys(l-€J}+B

(3)

4、C+F/f^+K/kc+J/jc=W/Bwc(4)

5、F=C*f*fc/(l-f-k-j)(5)

6、K=C*k*kc/(l-f-k-j)(6)

7、J=C*j*jc/(l-f-k-j)⑺。

相应地，配合比计算公式也变为，

1、G=Yg(l&)*(1-A)①

2、S=Ys(1-U)*("-"*A+A-B)②

3、C={Cs(€g-€g*A+A-B)+B-a)*(l-f-k-j>YcYfYkYj

/{(1-f-k-j)Y「YkYj+ffcYcYkYj+kk,YcYfYj

+jJcYcYfYk+BwcYcYfYkYj)③

4、W=BwcYcYfYkYj{U(Cg-€g*A+A-B)+B-a)

/{(1-f-k-j)YfYkYj+ffcYcYkYj+kkcYcYfYJ

+JjcYcYfYk+BwcYcYfYkYj)④

5、F=C*f*fc/(l-f-k-j)⑤

6、K=C*k*kc/(l-f-k-j)⑥

7、J=C*j*jc/(l-f-k-j)⑦。

以下按不掺入硅粉计算。

㈡、当掺入膨胀剂和泵送剂时

应在混凝土体积保持不变的条件下调整配合比。

四、配合比计算

1、设定基准水灰比

Bwc=0.50

2、计算石空隙率

"=1-Y/Yg

=1-1.65/2.76

=0.40

3、计算砂空隙率

Cs=l-YSj/Ys

=1-1.96/2.64

=0.26

4、设定砂浆富余量

A=0.39m3/m3(L/L)

5、设定净浆富余量

B=0.205m3/m3(L/L)

6、设定粉煤灰代用率千和超量系数九

f=0.20

t=1.40

7、设定矿粉代用率k和超量系数k0

k=0.10

k=i.io

8、计算G、S、C、W

⑴、未掺膨胀剂和泵送剂时的石用量

Gw=Yg(l-t)*(l-A)

2.76(1-0.40)*(1-0.39)

=1.010t/m(kg/L)

=1010kg/m

⑵、未掺膨胀剂和泵送剂时的砂用量

Sw=ys(1-€s)*(€g-€g*A+A-B)

=2.64*(1-0.26)*(0.4-0.4*0.39+0.39-0.205)

=0.838t/m(kg/L)

=838kg/m

⑶、未掺膨胀剂时的水泥用量

Cw={Cs(€g-Cg*A+A-B)+B-a}*(1一f—k)*YcYfYM

{(1-f-k)YfYk+ffcYcYk+kkcycyf+BwcYcYfYk

={0.26*(0.4-0.4*0.39+0.39-0.205)+0,205-0.015)

*(l-0.20-0.10)*3.134*2.143*2.931/{(l-0.20-0.10)

*2.143*2.931+0.20*1.4*3.134*2.931+0.10*1.1*3.134

*2.143+0.5*3.134*2.143*2.931)

=0.237t/m3(kg/L)

=237kg/m3

⑷、未掺泵送剂时的用水量

Ww=BwcYcYfYk{€s(Cg-€g*A+A-B)+B-a}/

{(1-f-k)YfYk+ffcYcYk+kkcYcYf+BwcYcYeYk}

=0.5*{0,26*(0.4-0.4*0.39+0.39-0.205)+0.205-0.015)

*3.134*2.143*2.931/{(1-0.20-0.10)*2.143*2.931

+0.20*1.4*3.134*2.931+0.10*1.1*3.134*2.143

+0.5*3.134*2.143*2.931}

=0.169t/m3(kg/L)

=169kg/m3

9、计算未掺膨胀剂时的粉煤灰用量

Fw=C*f*fc/(l-f-k)

=237*0.20*1.4/(1-0.20-0.10)

=95kg/m3

10、计算未掺膨胀剂时的矿粉用量

Kw=C*k*kc/(l-f-k)

=237*0.10*1.1/(1-0.20-0.10)

=37kg/m3

五、掺入膨胀剂时的配合比调整

3计算膨胀剂用量P及相应体积Vp

P=(Cw+Fw+Kw)*p

式中，

p一膨胀剂代用水泥百分率(以下简称膨胀剂代用率)。

p=0.07

P=(237+95+37)*0.07

=26kg/m3

Vp=P/Yp

=26/2.639

=9.85L/m3

2、计算膨胀剂代用水泥量Pd0及相应体积V*

Pdc=Cw*P

=237*0.07

=16kg/m3

Vdc=Pdc/Yc

=16/3,134

=5.10L/m3

3、计算膨胀剂代用粉煤灰量Pdf及相应体积Vdf

Pdf=Fw*p

=95*0.07

=7kg/m3

Vdf=Pdf/Yf

=7/2.143

=3.27L/m3

4、计算膨胀剂代用矿粉量Pdk及相应体积Vdk

Pdk=Kw*p

=37*0.07

=3kg/m3

Vdk=Pdk/Yk

=3/2.931

=1.02L/m3

5、计算水泥用量

=

CCw-P(ic

=237-16

=221kg/m3

6、计算粉煤灰用量

F=FW-Pdf

=95-7

=88kg/m3

7、计算矿粉用量

K=Kw-Pdk

=37-3

=34kg/m3

8、计算膨胀剂代用水泥和粉煤灰及矿粉的总体积也及与膨胀剂

体积的差值Vch

Vz=Vdc+Vdf+Vdk

=5.10+3.27+1.02

=9.39L/m3

Vch=Vp-Vz

=9.85-9.39

=0.46L/m3

可在Gw或Sw中扣除与丫州相应的重量，本例在Sw中扣除。

9、计算未掺泵送剂时的砂用量

Swb=Sw-Veh*YS

=838-0.46*2.64

=837kg/m3

六、掺入泵送剂时的配合比调整

1、计算泵送剂用量

B=(C+F+K+P)*b

式中，

b一泵送剂掺量

b=0.024

B=(221+88+34+26)*0.024

=8.9

2、计算泵送剂含水量

bw=B*Pw

=8.9*0.65

=6.0kg/m3

3、计算用水量

W=Ww-bw

=169-6

=163kg/m3

4、计算泵送剂体积

Vb=B/Yb

=8.9/1.172

=7.59L/m3

5、计算泵送剂含固量体积

Vbg=Vb-bw

=7.59-6.0

=1.59L/m3

可在Swb或Gw中扣除与Vbg相应的重量，本例在Swb中扣除。

6、计算砂用量

S=SwtrVbg*Ys

=837-1.59*2.64

=833kg/m3

七、列出混凝土设计配合比(kg/m3)

CWSGFKPB

22116383310108834268.9

八、提示

1、配合比调整方法参见下表;

序浆体富余量调整材料用量调整

效果

号

ABGSCW

1+——++++++可同时调整G、S、C、W。

2一++——

3+——++++祗能调整s、C、W,

4—++————不能调整G。

5+———+++—一

可大幅调整S。

6—+++———++

7++———++++++

可大幅调整C、Wo

8——+++

2、从公式中可以看出，如果由于砂、石级配不良致使其空隙率

过大，则必然增大C、W值，从而加大混凝土成本，也影响混凝土拌

合物的工作性，此时可通过调低A、B值进行处理；反之如果砂、石

空隙率过小，则C、W值也将过小，也会影响混凝土拌合物的工作性,

此时可通过调高A、B值进行处理；

3、在检测为计算砂、石空隙率所必须的表观密度、紧密密度及

堆积密度等相关指标时必须在下述条件下进行，即应取有足够富余量

的等量砂样和石样，先将砂样中的含石部分筛除，再将筛除的含石部

分掺入到石样中并混合均匀；

4、在确定实际使用的配合比即施工配合比时，必须根据砂含石

率调整砂、石用量；

5、在计算砂、石空隙率时，采用紧密密度还是堆积密度可根据

个人习惯，加上A、B的调整即可。从理论上讲，采用紧密密度较为

合适，但由于采用紧密密度时计算所得的空隙率较小，故需适当调高

A、B值，否则从公式中可以看出，S、G值将过大，而C、W值将过

小，这将影响混凝土拌合物的工作性；反之如果采用堆积密度，则由

于计算所得的空隙率较大，故需适当调低A、B值，否则从公式中同

样可以看出，S、G值将过小，而C、W值将过大，同样会影响混凝土

拌合物的工作性，而且会加大混凝土成本。本例在计算砂、石空隙率

时，采用了紧密密度；

6、增减A、B值可调整混凝土拌合物的工作性；

7、当采用砂、石堆积密度时，对于塌落度为220mm的泵送混凝

土，A值一般可取0.335m3/m3左右，B值可取0.165013/0?左右；

8、A、B值相同的配合比，混凝土工作性大致相同，可以把不同

基准水灰比的配合比取相同的A、B值，便能够控制各强度等级混凝

土的工作性基本相同，但必须采用高减水率的减水剂才能够实现。也

可根据需要对不同基准水灰比的混凝土取不同的A、B值；

9、增减B值可调整水泥用量与用水量，以适应不同减水率的泵

送剂；

10、当A=1时即为同强度等级的砂浆配合比。

高性能混凝土配合比设计（一）

一、已知条件

1、混凝土强度等级

C50o

2、水泥

⑴、品种和强度等级

P.O42.5；

⑵、表观密度

Yc=3.24o

3、粉煤灰

⑴、质量等级

I级；

⑵、表观密度

Yf—2.256；

⑶'超量系数

£=1.20。

4、矿粉

⑴、质量等级

S95；

⑵、表观密度

yk=2.50；

⑶、超量系数

fk=1.10o

5、砂子

⑴、细度模数

Pf=2.4；

⑵、表观密度

ys=2.655o

6、石子

⑴、粒径

5-20mm碎石；

⑵、表观密度

Y。=2.716。

7、泵送剂

⑴、含水率

Pw=0.65；

⑵、表观密度

Yb=1.174o

8、混凝土含气量

3

Qq=20L/mo

二、配合比计算

3设定基准用水量

参照下表设定。

混凝土强度等级平均强度(MPa)最大用水量%(kg/n?)

A65160

B75150

C90140

D105130

E120120

*未扣除集料和外加剂中所含的水量。

根据混凝土强度等级初步设定基准用水量Wo=160kg/m3

2、设定胶凝材料浆体体积和集料总体积

⑴、胶凝材料浆体体积

33

VP=VB+VW+aq=o.35m7m=350L/m

式中

Vp一胶凝材料浆体体积

VB—胶凝材料体积

v„一水的体积

aq—含气量

⑵、集料总体积

333

(Vs+Vg)=0.65m/m=650L/m

说明：应含泵送剂体积。

式中

Vs—砂子体积

Vg—石子体积

3、设定胶凝材料及其浆体组成与胶凝材料及其浆体各组分体积

(m3)

见下表。

胶凝材料组成及各组分体积

混凝土平均强度

VwVB

强度等级(MPa)a。1IIIII

VcVc+V,.（或Vk）Ve+Vf（或Vk）+Vj

A650.160.020.170.170.1275+0.04250.1275+0.0255+0.0170

B750.150.020.180.180.1350+0.04500.1350+0.0270+0.0180

C900.140.020.190.190.1425+0.04750.1425+0.0285+0.0190

D1050.130.020.200.1500+0.05000.1500+0.0300+0.0200

E1200.120.020.210.1575+0.05250.1575+0.0315+0.0210

表中

V0一水泥体积

Vf—粉煤灰体积

Vk一矿粉体积

Vj—硅灰体积

根据混凝土强度等级为A级，设定胶凝材料为第n类组成，但掺

合料分为粉煤灰和矿粉两种组分。

⑴、水泥体积

33

Vc=0.1275m7m=127.5L/m

⑵、粉煤灰体积

33

Vf=0.0125m7m=12.5L/m

⑶、矿粉体积

Vk=O.0300m7m3=30.OL/m3

4、设定粗细集料体积（m'）

见下表。

混凝土强度等级平均强度（MPa）(Vs+Vg)V

vsg

A650.650.26000.3900

B750.650.25350.3965

C900.650.24700.4030

D1050.650.24050.4095

E1200.650.23400.4160

根据混凝土强度等级为A级设定

⑴、砂体积

333

Vs=0.26m/m=260L/m

⑵、、石体积

Vg=O.39m3/m3=390L/m3

5、计算各组分材料用量

⑴、水泥用量

3

C=Vc*yc=127.5*3.24=413kg/m

⑵、粉煤灰用量

Fa=V「*Yf=12.5*2.256=28kg/m3

（3）、矿粉用量

K=Vk*Yk=30*2.5=75kg/m:i

⑷、砂用量

S=Vs*Ys=260*2.655=690kg/m3

(5)、石用量

G=Vg*Yg=390*2.716=1059kg/m3

⑹、掺入泵送剂后的配合比调整

①、泵送剂用量

B=(C+Fa+K)b

式中，

b■—泵送剂掺量

b=0.030

B=(413+28+75)*0.030=15.5kg/m!

②、泵送剂体积

3

Vb=B/yb=15.5/1.174=13.2L/m

③、泵送剂含水量

bh“=B*Pw=15.5*0.65=10.lkg/m3

④'实际用水量

150kg/m!

W=W(-bhw=160-10.1=

⑤、泵送剂含固量体积

3.IL/m3

Vhg=V,-bhw=13.0-10.1=

⑥、调整石子用量

可从石子用量中扣除与％相应的重量,

1050kg/m!o

Gs=G-Vhgyg=1059-3.1*2.716=

6、列出混凝土设计配合比(kg/m3)

CWSGF,KB

4131506901050287515.5

三、核算水胶比W/B

1、基准用水量

Wo=160kg/m'

2、胶凝材料用量

B=C+F“+K=413+28+75=516kg/m!

3、水胶比

Wo/B=160/516=0.31（略小）

这样，混凝土可能超强，为此可根据混凝土的强度等级将用水量

适当调增，相应调减胶凝材料用量，使水胶比提高一些为宜。

四、核算基准配合比的水灰比

1、粉煤灰代用水泥量

3

Fd=28/1.2=23kg/m

2、矿粉代用水泥量

3

K（i=75/1.1=68kg/m

3、基准配合比水泥用量

3

Co=C+Fd+Kd=413+23+68=504kg/m

4、基准配合比的水灰比

Wo/Co=160/504=0.32（略小）

调高水胶比后，水灰比也将相应调高。

五、核算砂率

p=S/(S+G)=690/(690+1050)=0.40(可以)

六、建议

该法的一些参数例如用水量、胶凝材料浆体体积和集料总体积的

比例、胶凝材料各组分的比例以及粗细集料的体积比等均为大致的数

值，不尽合理。在计算配合比时可采用该法的设计程序和设计方法，

同时参照其它资料对该法的诸如上述的参数作适当调整为好。

高性能混凝土配合比设计（二）

一、已知条件

1、混凝土强度等级

C65o

2、水泥

⑴、品种和强度等级

P.O42.5；

⑵、表观密度

Yc=3.24o

3、粉煤灰

⑴、质量等级

I级；

⑵、表观密度

Yf—2.256；

⑶'超量系数

£=1.20。

4、矿粉

⑴、质量等级

S95；

⑵、表观密度

yk=2.50；

⑶、超量系数

fk=1.10o

5、硅粉

⑴、表观密度

Yj=2.10；

⑵'超量系数

fk=1.00o

6、液体泵送剂

⑴、表观密度

yb=1.174o

⑵、含水率

bw=0.65o

7、砂子

Pf~2.4。

8、石子

5-20mm碎石。

9、混凝土含气量

3

aa=15L/mo

二、配合比计算

1、通过试验和计算求得砂石混合材料的最小孔隙率和最佳砂率

以及相应的混合材料的表观密度

砂石混合料最经济的空隙率为16%,一般为20-22%。

A、通过试验预先求得砂子和石子的紧密密度和表观密度分别为

Ys'=1.8600

y/=1.9600

ys=2.6550

yg=2.7160

B、根据混凝土强度等级选择砂率范围

本例选择砂率范围为0.3600-0.3800,即0.3600、0.3700、0.3800

共三个砂率。

C、计算不同砂率的混合材料的紧密密度

a、计算不同砂率的混合材料的紧密体积砂率

v'=Vs'/（Vs'+Vg，）=1/{1+Ys'*（1-p）/（Yg'*P）1

式中

Vs'一砂紧密体积

V/一石紧密体积

P一砂率

将已知数据代入求得相应于不同砂率的紧密体积砂率见下表。

砂率P0.36000.37000.3800

紧密体积砂率V,0.37220.38230.3924

b、确定砂石在不同砂率的混合材料中的紧密体积含量见下表

砂率p0.36000.37000.3800

砂紧密体积含量S/0.37220.38230.3924

石紧密体积含量G」0.62780.61770.6076

Cv计算不同砂率混合材料的紧密密度

Ysg'=(Sv'*丫§，+G/*Yg，)/(S」+Gv')

将已知数据代入求得不同砂率的混合材料的紧密密度见下表。

砂紧密体积含量S/0.37220.38230.3924

石紧密体积含量Gv'0.62780.61770.6076

混合材料的紧密密度(kg/L)1.92281.92181.9208

D、计算不同砂率的混合材料的表观密度

a、计算不同砂率的混合材料的密实体积砂率

v=Vs/(Vs+Vg)=1/{1+Ys*(1-p)/(Yg*p))

式中

Vs一砂密实体积

Vg一石密实体积

将已知数据代入求得相应于不同砂率的密实体积砂率见下表。

砂率p0.36000.37000.3800

密实体积砂率v0.36520.37530.3854

b、确定砂石在不同砂率的混合材料中的密实体积含量见下表

砂率p0.36000.37000.3800

砂密实体积含量Sv0.36520.37530.3854

石密实体积含量G、.0.63480.62470.6146

c、计算不同砂率的混合材料的表观密度(一般为2.65左右)

Ysg=(S、*Ys+G、*Yg)/(Sv+Gv)

将已知数据代入求得不同砂率的混合材料的表观密度见下表。

砂密实体积含量sv0.36520.37530.3854

石密实体积含量G、，0.63480.62470.6146

混合材料的表观密度Ysg（kg/L）2.69372.69312.6925

E、计算不同砂率的混合材料的孔隙率

a=（Ysg-YsgO/Ysg

将已知数据代入求得不同砂率的混合材料的孔隙率见下表。

砂率p0.36000.37000.3800

孔隙率a0.28620.28640.2866

F、比较后求得砂石混合材料的最小空隙率和最佳砂率以及相应

的混合材料的表观密度见下表

最小孔隙率a30.2862

最佳砂率pz0.3600

相应表观密度Yz（kg/L）2.6937

2、确定胶凝材料浆体体积

胶凝材料浆体体积等于砂石混合材料最小空隙体积加富余量af,

a,取决于混凝土的工作性要求和外加剂性能及掺量，可先按塌落度=

220-240mm时设定af=10-12%（塌落度=180-200mm时af=8-10%）,

最终由试拌决定。现设定a「=11%,则胶凝材料浆体体积

3:i

Vp=af+amin=0.11+0.2862=0.3962m/m=396.2L/mo

3、根据混凝土强度等级设定混凝土重量（或质量）水胶比柒=

Wo/B^O.40

本例设定水胶比Gwb=W0/B=0.25o

式中

Wo—■基准用水量kg/m3

B一胶凝材料用量kg/m3

4、根据混凝土强度等级和耐久性要求设定掺合料（本例设定为

粉煤灰和矿粉以及硅粉）在胶凝材料总重中的比例=15-50%

本例设定粉煤灰、矿粉、硅粉在胶凝材料总重中的比例之和为

0.50,其中

粉煤灰在胶凝材料总重中的比例Fg=10%,

矿粉在胶凝材料总重中的比例32%,

硅粉在胶凝材料总重中的比例工=8%,

5、计算水泥在胶凝材料总重中的比例

Cg=l-Fg-冗-上=1-10%-32%-8%=50%

6、计算单位体积胶凝材料浆体中的胶凝材料用量

Y切=胶凝材料用量/胶凝材料浆体体积

=(Cg'+Fg'+K/+J；)/(Cg‘/Y，+Fg'/Yf+('/yk+

JJ/Yj+W/)

zz

=1/©/Yc+F//yt+Kg/yk+Jg/YJ

+WJ)

=1/(0.50/3.24+0.10/2.256

+0.32/2.5+0.08/2.1+0.25)=1.63

式中

C/一当胶凝材料用量为1.0时的水泥用量

F/一当胶凝材料用量为1.0时的粉煤灰用量

K/一当胶凝材料用量为1.0时的矿粉用量

J/一当胶凝材料用量为1.0时的硅粉用量

z

Wg一当胶凝材料用量为1.0时的用水量

7、计算胶凝材料用量

B=v>>*丫产396.2*1.63=646kg/m!

8、计算水泥用量

C=B*Cg=646*0.5=323kg/m3

9、计算粉煤灰用量

Fa=B*Fg=646*0.10=65kg/m3

10、计算矿粉用量

K=B*(=646*0.32=207kg/m3

11、计算硅粉用量

J=B*Jg=646*0.08=52kg/m3

12、计算基准用水量

W0=B*W°/B=B*W'g=646*0.25=162kg/m3

13、设定液体泵送剂掺量百分率

bb=4.0%

14、计算液体泵送剂用量

b=B*bb=646*0.04=26kg/m3

15、计算液体泵送剂体积

3

Vb=b/yb=26/l.174=22L/m

16、计算液体泵送剂含水量

B、r=b*b“=26*0.65=17kg/m3

17、计算液体泵送剂固体体积

3

Vbg=Vb-Bw=22-17=5L/m

18、计算设计配合比用水量

3

W=W()-Bw=162-17=145kg/m

19、计算砂石总体积

VZ=VS+Vg=1000-Vp-Vbg-aq=1000-396.2-5-15

=584L/m3

式中

R一砂子密实体积L/m3

Vg—石子密实体积L/n?

20、计算砂石总重量

Gz=S+G=(Vs+Vg)*YZ=584*2.6937=1573

kg/m3

式中

S一砂子用量kg/m3

G—石子用量kg/m3

21、计算砂子用量

S=Gz*Pz=1573*0.36=566kg/m:!

22、计算石子用量

G=G-S=1573-566=1007kg/m3

23、列出混凝土设计配合比（kg/W）

CW