混凝土配合比设计的基本规定.doc

基本规定一：混凝土配合比设计应满足混凝土配置强度,拌合物性能,力学性能,长期性能和耐久性能的设计要求。混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能的试验方法应分别符合现行国家标准普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50080、普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081、和普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB/T50082的规定。二： 混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料；配合比设计所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混凝土结构设计规范GB50010的规定。四：除配制C15及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以下表的规定。混凝土的最小胶凝材料用量：最大水胶比最小胶凝材料用量（Kg/m）素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土0.602502803000.552803003000.503200.45330五：矿物掺合料在混凝土中的参量应通过试验确定。采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合下表的规定，矿物掺合料种类水胶比最大掺量（%）硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰0.4045350.404030粒化高炉矿渣粉0.4065550.405545钢渣粉3020磷渣粉3020硅灰1010复合掺合料0.4065550.405545备注：1采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计入矿物掺合料2复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量3在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量应符合表中复合掺合料的规定预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合下表的规定矿物掺合料种类水胶比最大掺量（%）硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰0.4035300.402520粒化高炉矿渣粉0.4055450.404535钢渣粉2010磷渣粉2010硅灰1010复合掺合料0.4055450.404535备注：1采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材计入矿物掺合料2复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量。3在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量应符合表中复合掺合料的规定对基础大体积混凝土，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%d 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六、混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合下表要求环境条件水溶性氯离子最大含量（%，水泥用量的质量百分比）钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土干燥环境0.300.601.00潮湿但不含氯离子的环境0.20潮湿而含有氯离子的环境、盐渍土环境0.10除冰盐等侵蚀性物质的腐蚀环境0.06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。七、长期处于潮湿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，混凝土含气量应符合下表的规定，最大不宜超过7.0%。掺引气剂的混凝土最小含气量粗骨料最大公称粒径（mm）混凝土最小含气量（%）潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境盐冻环境40.04.55.025.05.05.520.05.56.0备注：含气量为气体占混凝土体积的百分比八、对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程，宜掺用适宜粉煤灰或其他矿物掺合料，混凝土中最大碱含量不应大于3.0Kg/m;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小于C60时，配制强度应按下式计算：fcu,ofcu,k+1.645fcu,o 混凝土配制强度（MPa）fcu,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（MPa） 混凝土强度标准差（MPa）2、当设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式计算fcu,o1.15fcu,k二、 混凝土强度标准差应按照下列规定确定：1当具有近1个月到3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料时，且试件组数不小于30时，其混凝土强度标准差应按下式计算： 混凝土强度标准差；fcu,I 第i组的试件强度（MPa）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，当混凝土强度标准差计算值不小于3.0MPa时应按上式计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于3.0MPa时，应取3.0MPa。对于强度等级大于C30且不大于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。2当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时，其强度标准差可按下表取值。混凝土强度标准差C20C25 C45C50C554.05.06.0混凝土配合比计算一、 1、混凝土强度等级不大于C60等级时，混凝土水胶比宜按下式计算： a fbW/B= fcu,o+ ab fb式中 W/B-混凝土水胶比 ab-回归系数，可按下表规定取值 fb -胶凝材料28天胶砂抗压强度，可实测，且试验方法应按现行国家标准水泥胶砂强度检验方法ISO法GB/T17671执行；也可按本规程第3条确定。2、回归系数宜按下列规定确定：（1）、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；（2）当不具备上述试验统计资料时，可按下表选用。粗骨料品种系数碎石卵石a0.530.49b0. 200.133、 当胶凝材料28天胶砂抗压强度无实测值时可按下式计算：fb=f s fcefs-粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数可按下表查， 种类 掺量（%）粉煤灰影响系数f粒化高炉矿渣粉影响系数s01.001.00100.850.951.00200.750.850.951.00300.650.750.901.00400.550.650.800.90500.700.85（1）、采用I级粉煤灰宜取上限值。（2）、采用S75级粒化高炉矿渣宜取下限值，采用S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值，采用S105级粒化高炉矿渣粉可取上限值加0.05.（3）当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验确定。4、当水泥28天胶砂抗压强度无实测值时，可按下式计算：fce=cfce,gc-水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定；当缺乏实际统计资料时，可查下表；fce,g-水泥强度等级值(MPa)水泥强度等级值32.542.552.5富余系数1.121.161.10二、 用水量和外加剂用量1、 每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量应符合下列规定：（1）混凝土水胶比在0.480.80范围时可按下表选取；（2）混凝土水胶比小于0.40时，可通过试验确定。干硬性混凝土的用水量（Kg/m）拌合物稠度卵石最大公称粒径（mm）碎石最大公称粒径(mm)项目指标10.020.04016.020.040.0坍落度(mm)10201751601451801701551115180165150185175160510185170155190180165塑性混凝土的用水量（Kg/m）拌合物稠度卵石最大公称粒径（mm）碎石最大公称粒径(mm)项目指标10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度(mm)1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195（1）、本表用水量系采用中砂石的取值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510 Kg；采用粗砂时，可减少510 Kg。（2）、掺用矿物掺合料和外加剂时，用水量应相应调整。2、掺外加剂时，每立方米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-)mwo-（1）计算配合比每立方米混凝土的用水量（Kg/m） (2)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/m），以上表中90 mm坍落度的用水量为基础，按每增大20 mm坍落度相应增加5 Kg用水量来计算； -外加剂减水率（%），应经试验确定。3、每立方米混凝土中外加剂用量(mao)应按下式-计算：mao= mboamao-计算配合比每立方米混凝土外加剂用量（Kg/m）mbo-计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（Kg/m），计算应符合本规程第3条的规定； -外加剂掺量（%），应经混凝土试验确定。三、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应按下式计算，并应进行试拌调整，在拌合物性能满足的情况下，取经济合理的胶凝材料用量：mwombo=-W/B2、每立方米混凝土的矿物掺合料用量(mfo)按下式计算：mfo= mbofmfo-计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合用量（Kg/m）f-矿物掺合料掺量（%），可结合基本规定中矿物掺合量的最大掺量的规定确定。2、 每立方米混凝土的水泥用量(mco)按下式计算：mco=mbo- mfomco-计算配合比每立方米混凝土中水泥用量（Kg/m）四、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可参考时混凝土砂率的确定应符合下列规定：（1） 坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。（2） 坍落度为10mm60mm的混凝土，其砂率可根据骨料品种、最大公称粒径及水胶比按下表选取。混凝土的砂率水胶比卵石最大公称粒径（mm）碎石最大公称粒径(mm)10.020.040.016.020.040.00.4026 32253524 303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641a - .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；b- 采用人工砂配制混凝土时，砂率应适当增大。(3)坍落度大于60mm的混凝土，其砂率可经试验确定，也可按混凝土的用水量表中，坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以调整。五、粗、细骨料用量1、当采用质量法计算混凝土配合比时，粗、细骨料用量应按下式计算；mfo + mwo+ mco+ mgo +mso+ mwo= mcpmsos=-100%mgo +mso mgo-计算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量（Kg/m）mso-计算配合比每立方米混凝土的细骨料用量（Kg/m）s -砂率（%）mcp-每立方米混凝土拌合物的假定质量（Kg），可取2350 Kg/m-2450 Kg/m.3、 当采用体积法计算混凝土配合比时，砂率应按上面砂率公式粗、细骨料用量应按下式计算；mco mfo mgo mso mwo- + - + - +- +- + 0.01 =1c f g s wc-水泥密度（Kg/m），可按现行国家标准水泥密度测定方法GB/T208测定，也可取2900 Kg/m3100 Kg/m；f-矿物掺合料密度（Kg/m），可按现行国家标准水泥密度测定方法GB/T208测定； g-粗骨-料的表观密度（Kg/m），应按现行行业标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ52测定；s-细骨料的表观密度（Kg/m），应按现行行业标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ52测定；w-水的密度（Kg/m），可取1000Kg/m -混凝土的含气量百分数，在不使用引气剂或引起性外加剂时，可取为1.六、混凝土配合比的试配、调整与确定1、混凝土试配应采用强制式搅拌机进行搅拌，并应符合现行行业标准混凝土试验用搅拌机JG244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下表的规定，并不应小于搅拌机公称容量的1/4且不应小于搅拌机公称容量。混凝土试配的最小搅拌量粗骨料最大工称粒径（mm）拌合物数量（L）31,.52040.0254、 在计算配合比基础上进行试拌。计算水胶比宜保持不变，并应通过调整配合比其他参数使混凝土拌合物性能符合设计和施工要求，然后修正计算及配合比，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4条确定的试拌配合比，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%。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。C 、进行混凝土强度试验时，每个配合比应至少制作一组试件，并标准养护 到28天或设计 规定龄期时试压。二、配合比的调整与确定1、配合比调整应符合下述规定：a、根据本规程5条混凝土试验结果，宜绘制强度和水胶比的线性关系图或插值法确定略大于配制强度对应的水胶比；b、在试拌配合比的基础上，用水量（mw）和外加剂用量（ma）应根据确定的水胶比做调整；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；c,c=mc+mf+mg+ms+ mwc,c-混凝土拌合物表观密度计算值（Kg /m）mc-每立方米混凝土的水泥用量（Kg /m）mf -每立方米混凝土的矿物掺合料用量（Kg /m）mg-每立方米混凝土的粗骨料用量（Kg /m）ms-每立方米混凝土的细骨料用量（Kg /m） mw-每立方米混凝土的用水量（Kg /m）b、混凝土配合比校正系数应按下式计算：c,t=-c,c -混凝土配合比系数；c,t -混凝土拌合物表观密度实测值（Kg /m）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，按本条1调整的配合比可维持不变；当二者之差超过2%时，应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数（）4、配合比调整后，应测定拌合物水溶性氯离子含量，试验结果应符合混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量的规定。5对耐久性有设计要求的混凝土应进行相关耐久性试验验证。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。普通混凝土用砂、石质量检验方法标准一、术语天然砂：由自然条件作用而形成的，公称粒径小于5.00mm的岩石颗粒。按其产源不同，可分为河砂、海砂、山砂。人工砂：岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的，公称粒径小于5.00mm的岩石颗粒。混合砂：由天然砂与人工砂按一定比例组合而成的砂。碎石：由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得的，公称粒径大于5.00mm的岩石颗粒。卵石：由自然条件作用形成的，公称粒径大于5.00的岩石颗粒。含泥量：砂、石中公称粒径小于80m颗粒的含量。砂的泥块含量：砂中公称粒径大于1.25mm，经水洗、手拈后变成小于630m的颗粒的含量。石的泥块含量：石中公称粒径大于5.00mm经水洗、手拈后变成小于2.5mm的颗粒含量。石粉含量：人工砂中公称粒径小于80m，且其矿物组成和化学成分与被加工母岩相同的颗粒含量。表观密度：骨料颗粒单位体积的质量。紧密密度：骨料按规定方法颠实后单位体积的质量。堆积密度：骨料在自然堆积状态下单位体积的质量。坚固性：骨料在气候、环境变化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力。轻物质：砂中表观密度小于2000 Kg /m的物质针、片状颗粒：凡岩石颗粒的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒。平均粒径指该粒级上、下限粒径的平均值。、压碎值指标：人工砂、碎石或卵石抵抗压碎的能力。碱活性骨料：能在一定条件下与混凝土中的碱发生化学反应导致混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏的骨料。二、砂的质量要求1、砂的粗细程度按细度模数f分别为粗、中、细、特细四级，其范围应符合下列规定：粗砂： 3.73.1 中砂：3.02.3 细砂：2.21.6 特细砂：1.50.72、砂筛应采用方孔筛。砂的公称粒径、砂筛筛孔的公称直径和方孔筛筛孔边长应符合下表规定。砂的公称粒径砂筛筛孔的公称直径方孔筛筛孔边长5.00mm5.00 mm4.75 mm2.50 mm2.50 mm2.36 mm1.25 mm1.25 mm1.18 mm630m630m600m315m315m300m160m160m150m80m80m75m除特细砂外，砂的颗粒级配可按公称直径630m筛孔的累计筛余量，分成三个级配区（下表），且砂的颗粒级配应处于表中的某一区。砂的实际颗粒级配与下表中的累计筛余相比，除公称粒径为5.00mm和630m的累计筛余外，其余公称粒径的累计筛余，其余公称粒径的累计筛余可稍有超出分界线，但总超出量不应大于5%。当天然砂的实际颗粒级配不符合要求时，宜采取相应的技术措施，并经试验证明能确保混凝土质量后，方可使用。级配区累计筛余（%）公称粒径 I区II区III区5.00mm1001001002.50mm3552501501.25mm65355010250630um857170414016315um958092708555160um100901009010090砂颗粒级配区配制混凝土时宜优先选用II区砂。当采用I区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，满足混凝土的和易性；当采用III区砂时，宜适当降低砂率；当采用特细砂时，应符合相应的规定。配制泵送混凝土，宜选用中砂。3、天然砂中含泥量应符合下表规定；天然砂中含泥量混凝土强度等级C60C55-C30C25含泥量（按质量计，%）2.03.05.0对于有抗冻、抗渗或其他特殊要求的小于或等于C25混凝土用砂，其含泥量不应大于3.0%。4、砂中泥块含量应符合下表规定；砂中泥块含量混凝土强度等级C60C55-C30C25含块泥量（按质量计，%）0.51.02.0对于有抗冻、抗渗或其他特殊要求的小于或等于C25混凝土用砂，其含泥量不应大于1.0%5、人工砂或混合砂中石粉含量的规定人工砂或混合砂中石粉含量混凝土强度等级C60C55-C30C25石粉含量（%）MB1.4（合格）5.07.010.0MB1.4（不合格）2.03.05.06、砂的坚固性应采用硫酸钠溶液检验，试样经5次循环后，其质量损失应符合下表；砂的坚固性指标混凝土所处的环境条件及其性能要求5次循环后的质量损失（%）在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土对于有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的混凝土有腐蚀介质作用或经常处于水位变化区的地下结构混凝土8其它条件下使用的混凝土107、人工砂的总压碎值指标应小于30%混凝土外加剂定义、分类、命名与术语定义：混凝土外加剂是一种在混凝土搅拌之前或搅拌过程中加入的、用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。分类：混凝土外加剂按其主要使用功能分为四类；1、改善混凝土拌合物流动性能的外加剂，包括各种减水剂和泵送剂等。2、调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、促凝剂和速凝剂等。3、改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻锈剂和矿物外加剂等。4、改善混凝土其它性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。命名：普通减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。早强剂：加速混凝土早期强度发展的外加剂。缓凝剂：延长混凝土凝结时间的外加剂。促凝剂：能缩短拌合物凝结时间的外加剂。引气剂：在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布，稳定而封闭的微小气泡且能保留在硬化混凝土中的外加剂。高效减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌合用水量的外加剂。缓凝高效减水剂：兼有缓凝功能和高效减水功能的外加剂。早强减水剂：兼有早强和减水功能的外加剂。缓凝减水剂：兼有缓凝和减水功能的外加剂。引气减水剂：兼有引气和减水功能的外加剂。防水剂：能提高水泥砂浆、混凝土抗渗性能的外加剂。阻锈剂：能抑制或减轻混凝土中钢筋和其他金属预埋件锈蚀的外加剂。引气剂：混凝土制备过程中因发生化学反应，放出气体使硬化混凝土中有大量均匀分布气孔的外加剂。膨胀剂：在混凝土硬化过程中因化学作用能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。防冻剂：能使混凝土在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂。着色剂：能制备具有彩色混凝土的外加剂。速凝剂:能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。泵送剂:能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。保水剂：能减少混凝土或砂浆失水的外加剂。絮凝剂;在水中施工时，能增加混凝土粘稠性，抗水泥和集料分离的外加剂。增稠剂：能提高混凝土拌合物粘度的外加剂。减缩剂：减少混凝土收缩的外加剂。保塑剂：在一定时间内，减少混凝土坍落度损失的外加剂。磨细矿渣：粒状高炉矿渣经干燥、粉磨等工艺达到规定细度的产品。硅灰：在冶炼硅铁合金或工业硅时，通过烟道排出的硅蒸汽氧化后经收尘器收集得到的以无定形二氧化硅为主要成分的产品。磨细粉煤灰：干燥的粉煤灰经粉磨达到规定细度的产品。磨细天然沸石：以一定品位纯度的天然沸石为原料，经粉磨至规定细度的产品。术语：1、基本术语；外加剂掺量：以外加剂占水泥（或者总胶凝材料）质量的百分数表示。推荐掺量范围：由外加剂生产企业根据试验结果确定的、推荐给使用方的外加剂掺量范围。适宜掺量：满足相应的外加剂标准要求时的外加剂掺量，由外加剂生产企业说明，适宜掺量应在推荐掺量范围之内。最大推荐掺量：推荐掺量的上限。多功能外加剂：能改善新拌和硬化混凝土两种或两种以上性能的外加剂。主要功能：多功能外加剂功能中起主导作用的一种功能。次要功能：多功能外加剂除主要功能外的功能。标准型外加剂：具有不改善混凝土凝结时间和早期硬化速度功能的外加剂。缓凝型外加剂:具有延缓混凝土凝结时间功能的外加剂。促凝型外加剂：具有促进混凝土凝结功能的外加剂。基准水泥：专门用于检测混凝土外加剂性能的水泥。基准混凝土：符合相关标准实验条件规定的、未掺有外加剂的混凝土。受检混凝土：符合相关标准实验条件规定的、掺有外加剂的混凝土。受检标养混凝土：按照相关标准规定条件配制的掺加有防冻剂的标准养护混凝土。受检负温混凝土：按照相关标准规定条件配制的掺加有防冻剂并按规定条件养护的混凝土。基准砂浆：符合相关标准实验条件规定的、未掺加外加剂的水泥砂浆。受检砂浆：符合相关标准实验条件规定的、掺加有一定比例外加剂的水泥砂浆。符合矿物外加剂：由两种或两种以上矿物外加剂复合而成的产品。性能术语：减水率：