混凝土配合比设计.ppt

1、混凝土配合比设计,主讲人：张万奎 2015年12月,混凝土配合比设计一 基本规定,普通混凝土配合比设计规程（JCJ552011） （一）混凝土配合比设计应满足混凝土配制强 度及其他力学性能、拌合物性能、长期性能和耐 久性能的设计要求。混凝土拌合物性能、力学性 能、长期性能和耐久性能的试验方法应分别符合 现行国家标准的规定，其标准如下：,混凝土配合比设计一 基本规定,普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB/T500802002 普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T500812002 普通混凝土长期性能和 耐久性能试验方法标准 GB/T500822009,混凝土配合比设计一 基本规定,（二）混

2、凝土配合比设计应采用工程实际使 用的原材料；配合比设计采用的细骨料含水率应 小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2% （三）混凝土的最大水胶比应符合现行国家 标准混凝土结构设计规程GB/T50010的规定。 （四）除配制C15作其以下强度等级的混凝土 外,混凝土的最小胶凝材料用量应符合表4的规定。,混凝土配合比设计一 基本规定,混凝土的最小胶凝材料用量 表4,混凝土配合比设计一 基本规定,（五）矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过 试验确定。采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥， 钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表5-1 的规定,预应力混凝土中矿物掺合料最大掺量宜 符合表5-2的规定。对于基础大体积

3、混凝土，粉 煤灰、粒化高炉矿渣粉和复合掺合料的最大掺量 可增加5%。采用掺量大于30%的C类粉煤灰的混凝 土应以实际使用的水泥和粉煤灰掺量进行安定 性检验。,混凝土配合比设计一 基本规定,钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 表5-1,混凝土配合比设计一 基本规定,预应力混凝土中矿物掺合料最大掺量 表5-2,混凝土配合比设计一 基本规定,（六）混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符 合表6的规定,其测试方法应符合现行行业标准水运 工程混凝土试验规程JTJ270中混凝土拌合物中氯离 子含量的快速测定方法的规定。 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量 表6,混凝土配合比设计一 基本规定,（七）长期处于潮湿

4、或水位变动的寒冷和严寒 环境以及盐冻环境的混凝土应掺用引气剂.引气 剂掺量应根据混凝土含气量要求经试验确定,混 凝土最小含气量应符合表表7的规定,最大不宜超 过7.0%。 （八）对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求 的工程,宜掺用适量粉煤灰或其他矿物掺合料,混 凝土中最大碱含量不应大于3.0%kg/m3；对于矿 物掺合料碱含量，粉煤灰碱含量可取实测值的 1/6，粒化高炉矿渣粉碱含量可取实测值的1/2。,混凝土配合比设计一 基本规定,混凝土最小含气量 表7,混凝土配合比设计二 混凝土配制强度的确定,（一）混凝土配制强度应按下列规定确定： 1、当混凝土的设计强度等级小于C60时，配 制强度应按下式确

5、定 ： fcu,ofcu,k+1.645 式中： fcu,o混凝土配制强度 （MPa） fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值，取 混凝土的设计强度等级（MPa） 混凝土强度标准差（MPa）,混凝土配合比设计二 混凝土配制强度的确定,2、当设计强度等级不小于C60时，配制强 度应按下式确定： fcu,o1.15 fcu,k （二）混凝土强度标准差应按下列规定确定： 1、当具有近1个月3个月的同一品种、同 一强度等级混凝土的强度资料，且试件组数不小 于30组时，其混凝土强度标准差应按下式计算：,混凝土配合比设计二 混凝土配制强度的确定,式中： 混凝土强度标准值 fcu,i第i组的试件强度（MPa）

6、 mfcu n组试件的强度平均值（MPa） n试件组数 对于强度等级不大于C30的混凝土，当混 凝土标准差计算值不小于3.0MPa时，应按上式,混凝土配合比设计二 混凝土配制强度的确定,计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小 3.0MPa时，应取3.0MPa。 对于强度等级大于C30且小于C60的混凝土， 当混凝土强度标准差计算值不小于4.0MPa时，应 按式（上式）计算结果取值；当混凝土强度标准 差计算值小于4.0MPa时，应取4.0MPa。,混凝土配合比设计二 混凝土配制强度的确定,2、当没有近期的同一品种，同一强度等 级混凝土资料时，其标准差可按表8取值。 标准差值（MPa） 表8,混

7、凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,（一） 水胶比 1、当混凝土强度等级小于C60时，混凝土 水胶比宜按下式计算： 式中： W/B混凝土水胶比； ab 回归系数，按表9的规定取值。,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,fb 胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa） 可实测，也可按第3条规定。 （二）回归系数（ab）宜按下列规定确定： a、根据工程所使用的原材料，通过试验建 立的水胶比与混凝土强度关系式来确定； b、当不具备上述试验统计资料时，可按表 下表9选用。,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,回归系数（ ab ）取值 表9 3、当水泥28d胶砂抗压强度（fce）无实测 值时，可按下式计算

8、：,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,fce=rc fce，g 式中：rc水泥强度等级值的富余系数，可胺实 际统计资料确定；当缺乏实际统计资 料时，也可按下表10选用。 fce，g水泥强度等级（MPa） 4、当胶凝材料28d胶砂抗压强度（fb）无 实测值时，可按下式计算：,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,fb=rf rs fce 式中：rf、rs粉煤灰影响系数和粒化高炉矿 渣粉的影响系数，可按下表11选用。 fce水泥28d胶砂抗压强度（MPa） 可实测，也可按下表10确定。 水泥强度等级值的富余系数（rc） 表10,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,粉煤灰影响系数(rf)和粒化

9、高炉矿渣粉影响系数(rs) 表11,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,注:1 采用级、级粉煤灰宜取上限值； 2 采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值宜取下限 值，采用S95级级粒化高炉矿渣粉宜取上限值， 采用S105级粒化高炉矿渣粉宜取上限值加0.05； 3 当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣 粉宜取下限值，影响系数应试验确定,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,（三）用水量和外加剂用量 1、塑性混凝土、干硬性混凝土的用水 量(mwo)应符合下列规定： 当混凝土水胶比在0.400.80范围时, 可按表12和表13选用： 干硬性混凝土的用水量(kg/m3) 表12,混凝土配合比设计三

10、 混凝土配合比计算,塑性混凝土的用水量(kg/m3) 表13 注：1 本表中用水量系采用中砂时的取值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5kg-10kg；采用粗砂时，可减少5kg-10kg； 2 掺用矿物掺合料和外加剂时，用水量相应调整。,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,2、掺外加剂时，要求的流动性或大流动 性混凝土的用水量(mwo)可按下式计算 ： mwo=mwo（1-） 式中：mwo计算配合比每立方米混凝土的用水 量kg/m3 mwo末掺外加剂时推荐满足实际坍落度 要求的每立方米混凝土用水kg/m3， 以表13中90mm坍落度的用水量为基 准, 按每增大20mm坍落度相应增加 5

11、kg/m3用水量计算，当坍落度增大,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,到180mM以上时，随坍落相应增 加的用水量可减少。 外加剂的减水率（%）应经混凝 土试验确定。 3、每立方米混凝土中外加剂用量（mao） 应按下式计算： mao=mbo a 式中：mao计算配合比每立方米混凝土中外加 剂用量（kg/m3）,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,mbo计算配合比每立方米混凝土中胶凝 材料用量（ kg/m3 ）；计算中应 符合3.a的规定； a 外加剂掺量（%）应经混凝土试验 确定 （四）胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量 1、 每立方米混凝土的胶凝材料用量(mbo) 应按4.a式计算，并应进

12、行试拌调整，在拌合物 性能满足的情况下,取经济合理的胶凝材料用量。,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,mbo=mwo/W/B （4.a） 式中：mbo计算配合比每立方米混凝土中胶凝 材料用量（kg/m3） mwo计算计算配合比每立方米混凝土的 用水量（kg/m3）； W/B混凝土水胶比。 2、每立方米混凝土的矿物掺合料用量 (mfo)应按下式计算：,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,mfo=mbo f 式中： mfo计算配合比每立方米混凝土中矿 物掺合料用量（kg/m3）； f 矿物掺合料掺量(%),可结合表5-1 或5-2和W/C计算的规定确定。 3、每立方米混凝土 的水泥用量(mc

13、o)应按 下式计算： mco=mbo-mfo,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,式中： mco计算配合比每立方米混凝土中水 泥用量（kg/m3） （五） 砂率 1、 砂率(S)应根据骨料的技术指标、 混凝土拌合物性能和施工要求，参考既有历史 资料确定。 2、当缺乏砂率的历史资料时，混凝土砂 率的确定应符合下列规定：,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,a 坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应 经试验确定 。 b 坍落度为10mm-60mm的混凝土，其砂 率可根据粗骨料种、最大公称粒径及水胶比按 表14选取。 c 坍落度大于60mm的混凝土，其砂率可 经试验确定 ，也可在表14的基础上，按

14、坍落 度增大20mm、砂率增大1%的幅度予以调整。,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,混凝土的砂率（%） 表14 注：1 本表数值系中砂的选取用砂率，对细砂或粗砂，可相应 地减少或增大砂率； 2 采用人工砂配制混凝土时，砂率可适当增大； 3 只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大。,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,（六）粗细骨料用量 1、当采用质量法计算中心混凝土配合 比时，粗、细骨料用量应按式（6.1）计算。 mfo+mco+mgo+msO+mwO=mcP （6.1） s=mso/(mgo+mso)100% （6.2） 式中：mgo计算配合比每立方米混凝土粗 骨料用量（k

15、g/m3） mso计算配合比每立方米混凝土细 骨料用量（kg/m3）,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,s 砂率（%） mcp 每立方米拌合物假定质（kg） 可取2350kg/m3-2450kg/m3。 2、当采用体积法计算混凝土配合比时, 砂率应按公式(6.2)计算,粗、细骨料用量应 按公式（6.3）计算。 （6.3）,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,式中：c水泥密度（kg/m3）按水 泥密度测定方法 GB/T208测 定，也可取2900-3100kg/m3； f矿物掺合料密度（kg/m3）按 水泥密度测定方法 GB/T208测 定； g粗骨料的表观密度（kg/m3） s细骨料的表

16、观密度（kg/m3） w水的密度（kg/m3）可取1000kg/m3,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,混凝土的含气量（%）在不使用引 气剂或引气型外加剂，可取1。 （七）混凝土配配合比的试配、调整与确定 1）调试 1、混凝土试应采用强制式搅拌机进行,并 应符合现行行业标准混凝土试验用搅拌机 JC 244的规定,搅拌方法宜与施工采用的方法 相同。 2、试验室成型条件应符合现行国家标准,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50080的规定 3、每盘混凝土试配的最小搅拌量应符合 表表15的规定,并不应小于搅拌机公称容量的 1/4且不应大于搅拌机公称容量

17、。 混凝土试配的最小搅拌量 表15,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,4、在计算配合比的基础上应进行试拌。 计算水胶比宜保持不变，并应通过调整配比其 他参数使混凝土拌合物性能符合设计和施工要 求，然后修正计算配合比，提出试拌配合比。 5、在试拌配合比的基础上应进行混凝土 强度试验,并应符合下列规定 ： a 应采用三个不同的配合比，其中一个应 为基准配合比，另外两个配合比的水胶比宜较 试拌配合比分别增加和减少0.05,用水量应与 试拌配合比相同,砂率可分别增加和减少1%;,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,b 进行混凝土强度试验时,拌合物性能应 符合设计和施工要求，至少制作两组试件，供

18、标准养护7d和28d的试压强度结果。 2）配合比的调整与确定 1、配合比调整应符合下列规定: a 根据试配混凝土强度试验结果,宜绘制强 度和胶水比的线性关系图或插入法确定略大于 配制强度对应的胶水比; b 在试拌配合比的基础上，用水量(mw)和外,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,加剂用量(ma)应根据确定的水胶比作调整； c 胶凝材料用量（mb）应以用水量乘以确 定的胶水比计算得出； d 粗骨料和细骨料用量（mg和 ms）应根据 用水量和胶凝材料用量进行调整。 2、混凝土拌合物表观密度和配合比校正 系数的计算应符合下列规定 : a 配合比调整后的混凝土拌合物的表观 密度应按下式计算：,混

19、凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,c，c= mc+mf+mg+ms+mw 式中：c，c混凝土拌合物的表观密度计算值 （kg/m3） mc每立方米混凝土的水泥用（kg/m3） mf 每立方米混凝土的矿物掺合料用量 （kg/m3） mg-每立方米混凝土的粗骨料用（kg/m3）,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,ms每立方米混凝土的细骨料用（kg/m3） mw每立方米混凝土的用水量（kg/m3） b 混凝土配合比校正系数应按下式计算： 式中：混凝土配合比校正系数 C，T混凝土拌合物的表观密度实测值（kg/m3） C，C混凝土拌合物的表观密度设计值（kg/m3）,混凝土配合比设计三 混凝土配合比

20、计算,3、当混凝土拌合物表观密度实测值与计 算值之差的绝对值不超过计算值的2%时，可不 调整，可维持不变。当两者超过2%时应将原配 合比中每项材料均乘以校正系数（ ）。 4、配合比调整后,应测定拌合物水溶性氯 离子含量，试验结果应符合表6的规定。 5、对有耐久性的设计要求的混凝土，应 进行相关耐久性试验验证。,混凝土配合比设计三 混凝土配合比计算,6、生产单位可根据常用材料设计出常用 的混凝土配合比备用，并应在启用过程中予以 验证或调整。遇有下列情况之一时，应重新进 行配合比设计： a 对混凝土性能有特殊要求时； b 水泥、外加剂或矿物掺合料等原材料品 种、质量有显著变化时。,混凝土配合比设计

21、四 配合比设计实例,配合比设计实例一（重量法） 某工程委托设计一个强度等级为C40P8的 泵送混凝土配合比； 水泥强度等级42.5MPa 粉煤灰为级 矿粉为S95 砂子：中砂细度模数2.92含泥量0.9% 石子：碎石，含泥0.1%，5-3.15连续粒级,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,外加剂减水率25%掺量2.5%，固物含量35% 要求 坍落度180-210mm 1）混凝土配制强度确定 fcu,ofcu,k+1.645 按表8的规定取5.0MPa 计算结果如下： 试配强度=fcu,o=40+1.645*5=48.2MPa 2）水胶比,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,公式为 按表9的规定

22、a取0.53， b取0.20 胶凝材料强度：按表11活性系数规定；粉 煤灰掺20%时取0.90，矿粉掺10%时取1.0。胶 凝材料的强度经计算为42.5*0.9*1=38.3MPa 计算结果如下：,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,水胶比=0.53*38.3/48.2+0.53*0.20*38.3 =20.229 /52.25 =0.3870.39 3）用水量 按表表13规定碎石最大粒径31.5时， 90mm坍落度为205kg/m3，坍落度每增加20mm平 加5kg/m3，（190-90）/20*5+205=230kg/m3 。 4）掺外加剂用水量计算,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,计

23、算公式为 mwo=mwo（1-） 用水量=230*（1-0.25） =230*0.75=172.5170kg/m3 5）胶凝材料用量 1、胶凝材料=170/0.39=435.89=436kg/m3 2、水泥=436*（1-0.2-0.1）=305kg/m3 3、粉煤灰=436*0.2=87kg/m3 4、矿粉=436*0.1=44kg/m3,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,6）外加剂用量 计算公式 mao=mbo a 外加剂=436*0.025=10.9kg/m3 外加剂中的水=10.9*（1-0.35=7.09kg/m3 7）细骨料用量（按重量法） 1、确定容重为2450kg/m3 2、

24、确定砂率；选取42%；（按泵送混凝土 的规定35-45%）之间选择，,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,细骨料=（2450-436-170-10.9*0.42=770kg/m3 8）粗骨料用量 粗骨料=2450-436-170-10.9-770=1063kg/m3 9）基准配舍比计算结果汇总 水灰比： 0.39 砂子： 770 水泥 ： 305 石子： 1063 粉煤灰： 87 减水剂：10.9 矿粉 ： 44,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,10）计算增+0.05水胶比的每方材料用量 1、水胶比=0.39+0.05=0.44 2、水不变=170 3、胶凝材料=170/0.44=386

25、水泥=386*0.7=270 粉煤灰=386*0.2=77 矿粉=386*0.1=39 减水剂=386*0.025=9.65 砂子=（2450-386-170-9.65）*0.42=791 石子=（2450-386-170-9.65）-791=1093,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,11）计算减-0.05水胶比的每方材料用量 1、水胶比=0.39-0.05=0.34 2、水不变=170 3、胶凝材料=170/0.34=500 水泥=500*0.7=350 粉煤灰=500*0.2=100 矿粉=500*0.1=50 减水剂=500*0.025=12.5 砂子=（2450-500-170-1

26、2.5）*0.42=742 石子=（2450-500-170-12.5）-742=1026,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,12）试拌调整 1、基准配合比无需调整，坍落度为195mm ，表观密度=2480kg/m3。各种材料用量无需调 整。 2、+0.05水胶比时，砂、石增加3%后坍落 度为200mm，表观密度=2490kg/m3。但砂子增加 23.7kg/m3、石子增加32.8kg/m3。材料总质量= 2450+23.7+32.8=2506.5/2450=1.023,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,调整后每立方米材料用量： 水泥=3861.023=395kg/m3； 粉煤灰=771.

27、023=79kg/m3 矿粉=391.023=40kg/m3 水=1701.023=174kg/m3 砂子=7911.023=809kg/m3 石子=10931.023=1118kg/m3 减水剂=9.651.023=9.87kg/m3,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,3、-0.05水胶比时，胶凝材料和水同时增 加2%后坍落度为205mm，表观密度=2450kg/m3。 但胶凝材料增加10kg/m3、其中水泥7kg/m3、粉 煤灰增加2kg/m3、矿粉增加1kg/m3、水增加 3.4kg/m3。材料总质量=2450+10+3.4=2463.4/2450=1.005,混凝土配合比设计四 配合

28、比设计实例,调整后每立方米材料用量： 水泥=5001.005=502kg/m3 粉煤灰=1001.005=100.5kg/m3 矿粉=501.005=50.2kg/m 水=1701.005=171kg/m3 砂子=7421.005=745kg/m3 石子=10261.005=1031kg/m 减水剂=12.51.005=12.6kg/m3,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,13）试配强度结果 不同水胶比下7d、28d抗压强度结果表 作图：得计算式：Y=13.454X+15.451（28d） 改写成：X=（Y-15.451）/13.454（28d）,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,.,混凝

29、土配合比设计四 配合比设计实例,将试配强度为48.2MPa代入下式： 这时胶水比X=（48.2-15.451）/13.454=2.434 现将胶水比转换成水胶比1/2.434=0.41 按推算的水胶比0.41重新计算每方材料 用量： 水=170kg/m3 胶凝材料总和=170/0.41=415kg/m3 其中水泥=415*0.7=290kg/m3 粉煤灰=415*0.2=83kg/m3 矿粉=415*0.1=42kg/m3,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,减水剂量415*0.025=10.4kg/m3 砂子=（2450-170-415-10.4）*0.42=779kg/m3 石子= 245

30、0-170-415-10.4-779=1075kg/m3 最确定的重量配合比为：,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,14）检查配合比是否满足所处环境及有关 技术指标控制要求： 1、水灰比指标 2、水泥或胶凝材料用量指标 3、掺合料最大掺量指标 4、砂率指标 5、坍落度及经时损失指标 6、抗渗、引气、收缩、抗冻及其他有关指标 7、抗压或抗折强度指标,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,配合比设计实例二（体积法一） 某工程委托设计一个强度等级为C40P8的 泵送混凝土配合比； 水泥强度等级42.5MPa 粉煤灰为级 矿粉为S95 砂子为中砂细度模数=2.92 砂子含泥量0.9% 石子为碎石规格为

31、5-3.15连续粒级 石子含泥量0.1%,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,外加剂减水率25%掺量2.5%，固物含量35% 要求 坍落度180-210mm 1）混凝土配制强度=48.2MPa 2）水胶比=0.39 3）用水量=230kg/m3 4）掺外加剂后用水量=170kg/m3 5）胶凝材料用量水泥=305、矿粉=44、粉煤灰87,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,6）外加剂用量 上述6种材料均与重量法相同。 =42%、水泥C=3.10、矿粉a=2.87 粉煤灰b=2.20、砂S=2.65、g=2.70 7）计算砂子用量,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,.,混凝土配合比设计四 配合

32、比设计实例,. 8）计算石子用量,mgo,mgo,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,配合比设计实例二（体积法二） 1、除砂、石用量外，其他计算方法 同体积法一。 2、计算砂子用量,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,msO=0.66680.422650=742 mgo=0.6668(1-0.42) 2700=1044,混凝土配合比设计四 配合比设计实例,两种方法计算结果,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,（一）抗渗混凝土 1、抗渗混凝土的原材料 应符合下列规定： a 水泥宜采用普通硅酸盐水泥； b 粗骨料宜采用连续级配，其公称粒径不 宜大于40mm，含泥量不得大于1.0%，泥块含量 不

33、得大于0.5%； c 细骨料宜采用中砂，含泥量不得大于 3.0%，泥块含量不得大于1.0%；,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,d 抗渗混凝土宜掺用外加剂和矿物掺合料， 粉煤灰等级应为级或级。 2、抗渗混凝土配合比应符合下列规定： a 最大水胶比应符合表16的规定; b 每立方米混凝土中胶凝材料用量不宜 小于320kg； c 砂率宜为35-45%。,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,抗渗混凝土最大水胶比 表16 3、配合比设计混凝土抗渗技术要求应符 合下列规定： a 配制抗渗混凝土要求的抗渗水压值应比 设计提高0.2MPa；,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,b 抗渗试验结果

34、应满足下形式要求； 式中：pt6个试件中不少于4个末出现渗水时 的最大水压值（MPa） P设计要求的抗渗等级值。 4、掺用引气剂 或引气型外加剂的抗渗 混凝土 ，应进行含水量气量试验 ，含气量 宜控制在3.0%-5.0%。,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,（二）抗冻混凝土 1）抗冻混凝土的原材料应符合下列规定： 1、水泥应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐 水泥； 2、粗骨料宜选取用连续级配，其含泥量 不得大1.0%，泥块含量不得大于0.5%； 3、细骨料含泥量不得大3.0%，泥块含量 不得大于1.0%； 4、粗、细骨料均应进行坚固性试验，并 应符合现行行业标准要求；,混凝土配合比设计五 有特

35、殊要求的混凝土,5、抗冻等级不小于F100的抗冻混凝土宜 掺用引气剂； 6、在钢筋混凝土和预应力混凝土中不得 掺用含有氯盐的防冻剂；在预应力混凝土中不 得掺用含有亚硝酸盐或碳酸盐的防冻剂。 2）抗冻混凝土配合比应符合下列规定： 1、最大水胶比和最小胶凝材料用量应符 合表7.2.2-1的规定； 2、复合矿物掺合料掺量宜符合表17的规,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,定 ，其他矿物掺合料掺量宜符合表5-1或5-2 的规定。 3、掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合 表7中的规定. 最大水胶比和最小胶凝材料用量 表17,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,复合矿物掺舍料最大掺量 表18 注

36、：1、采用其他 能用硅酸盐水泥时，可将水泥混 合材掺量20%以上的混合材量计入矿物掺合料。 2、复合矿物掺合料中各矿物掺合料组分的掺量 不宜超过表5-1中单掺时的限量.,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,（三）高强混凝土 1）高强混凝土的原材料应符合下列定； 1、水泥应先用硅酸盐水泥和普通硅酸盐 水泥 2、粗骨料宜选取用连续级配，其最大公 称粒径不宜大于25mm.针片状颗粒含量不宜大 于5%,含泥量不得大于0.5%，泥块含量不得大 于0.2%；,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,3、细骨料的细度模数宜为2.6-3.0,含泥 量不得大2.0%，泥块含量不得大于0.5%； 4、宜采用减

37、水率不小于25%的高性能减水 剂； 5、宜复合掺用粒化高炉矿渣粉,粉煤灰和 硅灰等矿物掺合料;粉煤灰等级不低于级;对 强度等级不低于C80高强混凝土宜掺用硅灰。,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,2）高强混凝土配合比,在缺乏试验依据 的情况下,配合比设计且符合下列规定： 1、水胶比,胶凝材料用量和砂率可按下 表19选取 ,并应经试配确定 水胶比、胶凝材料用量和砂率 表19,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,2、外加剂和矿物掺合料的品种、掺量应通 过试配确定，矿物掺合料掺量宜为25%-40%；硅 灰掺量不宜大于10%。 3、水泥用量不宜大于500kg/m3。 3）在试配过和中，应采用

38、三个不同的配合 比进行强度 试验 ，其中一个是基准的另两个配 合比的水胶比宜增减0.02。,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,4）高强混凝土设计院配合比确定后 , 该配合比进行不少于三盘的重复试验,每盘至 少成型一组试件,每组的强度不应低于配制强 度 . 5）高强混凝土 抗压强度测定宜采用标 准化尺寸试件使用非标准尺寸试件时,尺寸折 算系数应经试验 确定.,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,（四） 泵送混凝土 1）泵关混凝土所用的帮派材料应符合下 列规定 1、水泥宜选用硅酸盐水泥 ,普通话硅酸 盐水泥,矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥 2、粗骨料宜选用连续级配,其针片状颗粒 含量不

39、宜大于10%;粗骨料的最大公称粒径与输 送管径之比宜符合 表7.4.1的规定,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,粗骨料的最大公称粒径与输送管径之比 表20 3、强骨料宜采用中砂,其通过 公称直径 为315m的颗粒含量不宜少于15%;,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,4、泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂,并 宜掺用矿物掺合料. 2）泵送混凝土配合比应符合下列规定 1、胶凝材料用量不宜小于300kg/m3; 2、砂率宜为 35-45% 3）泵送混凝土试配时应考虑坍落度经时 损失,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,（五） 大体积混凝土 1）大体积混凝土所用的原材料应符合下 列规定

40、1、水泥宜采用中、低热硅酸盐水泥或低热 矿渣硅酸盐水泥，水泥 的3d和7d水化热应符 合现行国家标准中热硅酸盐水泥、低热硅酸 盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥GB200规定。 当采用硅酸盐水泥或普通话硅酸盐水泥时，应 掺加矿物掺合料，胶凝材料 的3d和7d水化热,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,不宜大于240kJ/kgT 270kJ/kg。水化热试验方 法应按现行国家标准化水泥水化热测不定期 方法GB/T12959执行。 2、粗骨料宜为连续级配，最大公称粒径 不宜小于31.5mm，含泥量不应大于1.0%。 3、细骨料宜采用中砂，含泥量不应大于 3.0% 4、宜掺用矿物掺合料和缓凝型减水剂。,

41、混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,2)当采用混凝土60dA或 90d的设计强度 时，宜采用标准化尺寸试件进行抗压强度试验。 3)大体积混凝土配合比应符合下列规定 1、水胶比不宜大于0.55，用水量不宜大 于175kg/m3； 2、在保证混凝土性能要求的前提下，宜 提高每立方米混凝土中的粗骨料用量；砂率宜 为38-42%,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,3、在保证混凝土性能要求的前提下，应 减少胶凝材料中的水泥用量，提高矿物掺合料 掺量，矿物掺合料掺量应符合表5-1或民5-2的 规定。 4）在配合比试配和调整时，控制混凝土 绝热温升不宜大于50。 5）大体积混凝土配合比应满足施工对

42、混 凝土凝结时间的要求,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,（六） 高性能混凝土 1）基本规定 1、高性能混凝土必须具有设计要求的度 等级，在设计使用年限内必须满足结构承载和 正常使用功能要求。 2、高性能混凝土应针对混凝土结构所处 环境和预定功能进行耐久性设计。应选用适当 的水泥品种、矿物微细粉，以及适当的水胶比,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,，并采用适当的化学外加剂。 3、处于多种劣化因素综合作用下的混凝 土结构宜采用高性能混凝土。根据混凝土结 构所处的环境条件，高性能混凝土应满足下 列一种或几种技术要求： a、水胶比不大于0.38； b、56d龄期的6h总导电量小于1000

43、C； c、300次冻融循环后相对动弹性模量大,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,于80%； d、胶凝材料抗硫酸盐腐蚀试验的试件15 周膨胀率小于0.4%,混凝土最大水胶比不大于 0.45; e、混凝土中可溶性碱总含量小3.0kg/m3。 4、高性能混凝土在脱模后,宜以塑料薄膜 覆盖,保持表面潮湿,进行保温养护。,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,2）原材料 1、水泥： 在一般情况下，高性能混凝土不得采用立 窑水泥，高性能混凝土采用的水泥必须符合下 列现行国家标准的规定： a硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB 175 b矿硅渣酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉 煤灰硅酸盐水泥GB 1344

44、 c 复合硅酸盐水泥GB 12958,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,d中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿 渣硅酸盐水泥GB 200 e抗硫酸硅酸盐水泥GB 748 2、骨料 a 高性能混凝土采用的细骨料应选择质地坚硬、级 配良好的中、粗河砂或人工砂。其性能指标应符合现 行行业标准普通混凝土用砂量标准及检验方法 JGJ52的规定 b 配制C60以上强度等级高性能混凝土的粗骨料，,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,应选用级配良好的碎石或卵石。岩石的抗议压强度与 混凝土的抗压强度之比来宜低于1.5，或其压碎Qa 宜 小于10%。 粗骨料的最大粒径不宜大于25mm。宜采用15- 2

45、5mm和5-15mm两级粗骨料配合。 粗骨料中针片状颗粒含量应小于10%，且不得混 入风化颗粒。粗骨料的性能指标应符合现行行业标准 普通混凝土用碎石和卵石质量标准及检验方法 JGJ 53的规定。,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,c 在一般情况下，不宜采用碱活性骨料。当骨料 中含量有潜在的碱性成分时，必须按附规定检验骨料 的碱活性，并采取预防危害的措施 3、矿物微细粉 a 矿物微细粉宜用硅粉、粉烧灰、磨细矿渣粉、 天然沸石粉、偏高岑土粉以及其复合微细粉等。 b 所选择用的矿物微细粉必须对混凝土和钢材无 害。 c 所选择用的矿物微细粉应符合下列标准的质量,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混

46、凝土,要求： 粉煤灰混凝土应用技术规程GBJ 146，宜选 择用级粉煤灰；当采用粉煤灰时，应先通过试验 证明能达到所要求的性能指标 ，方可采用： 用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1596 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 GB/T18046 高性能混凝土用矿物外加剂GB/T18736 混凝土与砂浆用天然沸石粉JG/T3048,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,天然沸石粉在混凝土和砂浆中应用技术规程 JGJ/112 4、高性能混凝土中，矿物微细粉等量取代 水泥的最大量宜符合下列要求： a 硅粉不大于10%；粉煤灰不大于30%；磨细矿渣 粉不大于40%；天然沸石粉不大于10%；偏听偏信高

47、岑 土粉不大于15%；复合微细粉不大于40%。 b 当炝煤灰超量取代水泥时，超量值不宜大于25%。,混凝土配合比设计五 有特殊要求的混凝土,5、化学外加剂 a 高性能超群混凝土中采用的外加剂，必须符合 现行国家标准混凝土外加剂GB8076和混凝土外 加剂应用技术规范GB50119的规定，并应对混凝土 和钢材无害。所采用的减水剂宜为高效减水剂，其减 水率不宜低于20%。 b 高性能混凝土的拌合和养护用水，必须符合现行 行业标准混凝土拌合用水标准JGJ工资63的规定。,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,高性能混凝土代号为（HPC） 1）一般规定 1、高性能混凝土的配合比设计院应根据 混

48、凝土结构工程的要求，确保其施工要求的 工作性，以及结构混凝土的强度 和耐久性。 2、耐久性设计应针对混凝土结构所处外部环境中劣化因素的作用，使结构图在设计使用年限内不超过容许劣化状态。,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,2）试配强度 1、高性能混凝土的试配强度 应按下式确 定： fcu，ofcu，k+1.645 式中： fcu，o混凝土试配强度（MPa） fcu，k混凝土强度标准值（MPa） 混凝土强度标准差，当无统计 数据时，对于商品混凝土可取 4.5MPa。,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,2、高性能混凝土的单方用水量不宜大 于175kg/m3；胶凝材料总量宜采用

49、450- 600kg/m3，其中矿物微细粉用量不宜大于胶凝 材料总量的40%；宜采用较低的水胶比；砂率 宜采用37-44%；高效减水剂掺量应根据坍落 度要求确定 。,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,3）抗碳化耐久性设计 1、高性能混凝土的水胶比宜按下式确定 式中：W/B水胶比（%） C钢筋的混凝土保护层厚度（cm） a碳化区分系数 ，室外取1，室内取1.7 t设计使用年限（年）,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,4）抗冻害耐久性设计 1、冻害地区可分为微冻地区、寒冷地区、 严寒地区。应根据冻害设计外部劣化因素的 强弱，按表21的规定确定水胶比的最大值。 不同冻害地区或

50、盐冻地区混凝土水胶比最大值 表21,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,2、高性能混凝土的抗冻性（冻融循环次数） 可采用现行国家标准普通混凝土第期性能和 耐久性能试验GBJ82试验规定的快冻法测定。 应根据混凝土的冻融循环次数按下式确定混 凝土的抗冻耐久性指数数，并符合表22的要求：,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,式中: Km混凝土的抗冻耐久性指数 N混凝土试件冻融试验进行至相对弹性模 量等级于60%时的冻融循环次数 P参数，取0.6。 高性能混凝土的抗冻耐久性指标要求 表22,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,3、高性能混凝土抗冻性也可按现行国家 标准普

51、通混凝土长期性能和耐久性能试验方 法GBJ-82规定的慢冻法测定。 4、受海水作用的海港工程混凝土的抗冻 性测定时，应以工程所在地的海水代替普通水 制作混凝土试件。当无海水时可用3.5%的氯化 钠溶液代替海水，并按GBJ 82规定的快冻法测 定。抗冻耐久性指标可按表22确定，并应符合,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,表22的要求。 5、受除冰盐冻融作用的高速公路混凝土 和钢筋混凝土桥梁混凝土，其抗冻性的测定可 按附录A规定进行。测定盐冻前后试件单位面 积质量的差值后，可按下式评价混凝土的抗盐 冻性能：,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,式中：Qs单位面积剥蚀量（g/m

52、2） m试件的总剥蚀量（g） A试件受冻面积（m2） 设计时，应克保混凝土在要求的冻融循环次数 内，满足Qs1500g/m2的要求。 6、高性能混凝土的骨料应满足4.2节的规 定外，其品质尚应符合表23的要求 骨料的品质要求 表23,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,骨料的品质要求 表23 7、对抗冻性混凝土 宜采用引气型减水剂。 当水胶比小于0.30时，查不掺引气剂；当水胶 比不小于0.30时宜掺入引气剂。经过试验,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,确定，高性能混凝土的含气量应达到4-5%的要 求。 5）抗议盐害耐久性设计 1、抗盐害耐久性设计时，对海岸盐害地 区，可

53、根据盐害外部劣化因素分为：盐害环境 地区（离海岸250-1000m）；一般盐害环境地 区（离海岸50-250m）；重盐害地区（离海岸 50m以内）。盐湖周边250m以内范围也属重盐,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,害环境地区。 2、高性能混凝土中氯离子含量宜小于胶 凝材料用量的0.06%，并应符合现行国家标准 混凝土质量控制标准GB 50164的规定。 3、在盐害地区，高耐久性混凝土的表面 裂缝宽度宜小于c/30（c混凝土保护层厚度 Mm）。 4、高性能混凝土抗氯离子渗透性、扩散,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,性，应以56d龄期、6h的总电量（C）确定，其测定方法

54、应符合附录B的规定。根据混凝 土导电量和抗氯离子渗透性，可按表24进行 混凝土定性分类。 根据混凝土导电量试验结果对混凝土的分类型 表24,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,5、混凝土的水胶比应按混凝土结构所处环 境条件采用（表25） 盐害环境中混凝土水胶比最大值 表25 6）抗硫酸盐腐蚀耐久性设计 1、抗硫酸盐腐蚀混凝土 采用的水泥，其,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,矿物组成应符合C2A含量小于5%、C3S含量小于 50%的要求；其他矿物微细粉应选用低钙粉煤 灰、偏高岑土、矿渣、天然沸石粉或硅粉等。 2、胶凝材料的抗硫酸盐腐蚀性应按附录C 规定的方法进行检测，并按

55、表26评定。 3、抗硫酸盐腐蚀混凝土的最大水胶比宜按 表27确定,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,胶砂膨胀率、抗蚀系数抗硫酸盐性能评价指标 珠26 注：检验结果如出现试件膨胀率与抗蚀系数不一致的情况，应 以试件的膨胀率为准。 抗硫酸盐腐蚀混凝土的最大水胶比 表27,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,7）抑制碱骨料反应有害膨胀 1、混凝土结构或构件在设计使用期限内， 不因发生碱骨料反应而导致开裂和强度下降。 2、为预防碱-硅反应破坏，混凝土中碱含量 不宜超过表28的要求，碱含量的计算宜按附录D 的规定进行。 3、检验骨料的碱活性，宜按附录E 和附录F进行。,混凝土配合比

56、设计（七）高性能混凝土配合比设计,预防碱-硅反应破坏的混凝土碱含量性 表28 4、当骨料含有碱-硅反应活性时，应掺入 矿物微细粉，并且采用玻璃砂浆棒法（附录G） 确定各种微细粉的掺量及抑制碱-硅反应的效,混凝土配合比设计（七）高性能混凝土配合比设计,果。 当骨料中含有碱-碳酸盐反应活性时，应 掺入粉煤灰、沸石与粉煤灰复合粉、沸石与矿 渣复合粉或沸厂与硅复合粉等，并宜采用小混 凝土柱法确定其掺量（附录F）和检验其抑制 效果。 8）除上述要求外，其他计算方法与普通或 有特殊要求的混凝土配合比相同。,现代混凝土配合比设计 全计算法,传统混凝土配合比设计方法(如绝对体积 法和假定容重法)是以强度为基础

57、的半定量计 算方法，不能全面满足现代混凝土的性能要求 。现代混凝土配合比全计算设计方法是以工作 性、强度和耐久性为基础建立数学模型, 通过 严格的数学推导得到混凝土的用水量和砂率的 计算公式，并且将此二式与水灰(胶)比定则,现代混凝土配合比设计 全计算法,相结合能计算出混凝土各组份(包括：水泥、 细掺料、砂、石、含气量，用水量和超塑化剂 掺量等)之间的定量关系和用量。 这项研究成果是混凝土配合比上一次大的 改进。由于模型的普遍适用性，全计算法不仅 用于高性能混凝土的配比设计, 而目还能用于 流态混凝土、高强混凝土、泵送混凝土、自密 实混凝土、商品混凝土以及防渗抗裂混凝土等 现代混凝土的配合比设

58、计。,现代混凝土配合比设计 全计算法,现代混凝土配合比设计 全计算法,一、高性能混凝土配合比全计算法设计,现代混凝土配合比设计 全计算法,从组成图中可看出有以下四种: 高性能混凝土(HPC) 高强混凝土(HSC) 流态混凝土(FLC) 塑性混凝土(PLC) 而(HPC) (HSC)和(FLC)最显著的差别是混 凝土配合比综合考虑工作性、强度和耐久性。 其配合比设计的基本原则是：,现代混凝土配合比设计 全计算法,满足工作性的情况下，用水量要小； 满足强度的情况下水泥用量少，细掺 料多掺； 材料组成及其用量合理，满足耐久性及 特殊性能要求； 掺多功能复合超塑化剂(CSP)，改善和 提高混凝土的多种