《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ-55-2011)简介.doc

。普通混凝土配合比设计规程（JGJ 55-2011）简介 配合比设计是混凝土设计、生产和应用中的最重要环节之一，配合比设计成功与否，决定了混凝土的技术先进性、成本可控性和发展可持续性等问题。早在上世纪70年代末、针对原建设部下达的“使用新标准水泥配制混凝土”研究课题，中国建筑科学研究院组织有关单位进行了混凝土配制技术研究，该研究成果经建设部组织全国性验证，对科学合理地在全国范围内解决水泥新标准使用起到重要作用。为统一我国混凝土配制的方法和步骤，并为混凝土配合比设计者提供基础技术参数，在上述研究成果基础上，中国建筑科学研究院主编了普通混凝土配合比设计规程（JGJ55）（以下简称规程）。为配合比设计者提供了易于操作、程序简单的快捷配制技术。自规程颁布实施以来，被广泛用于基础建设、轨道交通、市政环卫、工业与民用建筑、海港工程、铁路工程等领域。对我国混凝土的推广、应用和发展起到基础性作用。随着现代混凝土技术的快速发展，配合比设计面临新的挑战，例如：以耐久性能为设计指标、矿物掺合料的种类和掺量不断增多、普遍应用外加剂、特殊性能要求增多等。因此，普通混凝土配合比设计规程（JGJ55）需修订完善。经中国建筑科学研究院申请，规程被列入原建设部2005年度工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)，并于2010年11月完成编制和通过审查。住房和城乡建设部于2011年4月22日发布公告，批准本规程为行业标准，编号为JGJ55-2011，自2011年12月1日起实施。其中，第6.2.5条为强制性条文。原普通混凝土配合比设计规程（JGJ55-2000）同时废止。2 主要修订内容规程共分7章，主要内容如下：（1）总则提出规程的编制目的和适用范围。规程适用于工业与民用建筑及一般构筑物所采用的普通混凝土配合比设计。（2）术语、符号增加了胶凝材料、胶凝材料用量、水胶比、矿物掺合料掺量和外加剂掺量等5个术语，上述术语在混凝土工程技术领域已被普遍接受。修订了相关符号，使计算过程更加清晰。（3）基本规定依据我国混凝土实际应用情况与技术条件，本规程新增“基本规定”一章，详细规定了混凝土配合比设计原则、原材料要求、最大水胶比、矿物掺合料限值、氯离子最大含量、最小含气量和最大碱含量等技术指标。本章重点强调混凝土配合比设计应满足耐久性能要求，即混凝土配合比设计不仅应满足配制强度要求，还应满足施工性能、其他力学性能、长期性能和耐久性能的要求，并规定配合比设计所用原材料应采用工程实际使用的原材料。宜采用干燥状态骨料进行配合比设计，也可选用饱和面干状态骨料，两者均为过程控制的一种手段。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范（GB 50010）的规定。水胶比和最小胶凝材料用量应符合表1的规定。表 1 混凝土的最小胶凝材料用量 因现行国家标准混凝土结构设计规范（GB 50010）规定了环境类别，故本表不再体现。本次修订系统解决了矿物掺合料应用技术中的掺量问题。矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜分别符合表2和表3的规定。表 2 钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺 表 3 预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 使用表2和表3时应当注意以下几点：1）必须结合混凝土耐久性能、拌合物性能和力学性能要求来确定矿物掺合料掺量；2）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；3）复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量，因此大掺量时宜复合使用；4）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。5）当矿物掺合料掺量突破表中最大掺量，经全面试验验证混凝土性能满足结构安全性和耐久性要求，也是可行的。（4）混凝土配制强度的确定混凝土配制强度应具有充分的保证率。对于强度等级小于C60的混凝土，实践证明传统的计算公式是合理的，仍然沿用传统的计算公式；对于高强混凝土，传统的计算公式已经不能满足要求，本次修订增加了高强混凝土试配强度计算公式：fcu,0 1.15 fcu,k （1）公式1早已出现于现行行业标准公路桥涵施工技术规范（JTJ 041）中，并在公路桥涵和建筑工程等实际工程中得到检验。同时，根据调研结果并结合混凝土实际生产水平，本规程对普通混凝土试配强度计算中的强度标准差进行了适当调高。当生产企业具有规定数量的强度统计资料时，计算的混凝土强度标准差应符合下述规定：当混凝土强度等级不大于C30且混凝土强度标准差计算值不小于3.0MPa时，应按公式计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于3.0MPa时，混凝土强度标准差应取3.0MPa；当混凝土强度等级大于C30且不大于C60、混凝土强度标准差计算值不小于4.0MPa时，应按式公式计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于4.0MPa时，混凝土强度标准差应取4.0MPa；当生产企业没有规定要求的强度资料时，其强度标准差可按表4取值。表 4 标准差值（MPa）（5）混凝土配合比参数和计算本章规定了水胶比、用水量、外加剂用量、胶凝材料用量、矿物掺合料用量、水泥用量、砂率、粗骨料和细骨料用量等计算方法。在水胶比计算公式中，采用胶凝材料28d胶砂抗压强度来计算水胶比，解决了掺矿物掺合料的混凝土水胶比计算问题，符合目前混凝土配制和生产的实际情况。水胶比计算公式如下： 上公式中的系数aa和ab宜通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定，当不具备试验统计资料时，可按表5选用。表 5 系数 aa、ab 选用表 表5中系数aa和ab值经大量试验数据回归分析得出。本次验证试验覆盖全国代表性的主要地区和城市，十多家单位参与试验，试验结果规律性良好。此外，经过全国性大量试验验证，给出了粉煤灰影响系数cf和粒化高炉矿渣粉影响系数cs，如表6所示，可用于推算胶凝材料28d胶砂抗压强度值。由于矿物掺合料影响系数易通过胶砂强度试验测定，故建议有条件的单位可自己测定矿物掺合料影响系数的实测值。表 6 粉煤灰影响系数 cf 和粒化高炉矿渣粉影响系数 cs选用表6时应当注意以下几点：1）采用级、II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，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。当计算水胶比缺乏水泥28d胶砂抗压强度实测值时，可根据表7给出的水泥强度等级值的富余系数，推算水泥28d胶砂抗压强度值。表 7 水泥强度等级值的富余系数 cc 应当指出，尽管目前我国水泥多数采用新型干法窑生产，质量控制水平较高，整体控制的强度富余系数也高，但是实际混凝土生产时应注意对中小水泥企业的产品质量检测。（6）混凝土配合比的试配、调整与确定试配是配合比设计的重要环节之一，也是极易忽略的环节。应通过试配工作调整拌合物性能并尽量节约胶凝材料，以满足混凝土施工要求和经济性要求。试配工作还包括检验计算水胶比是否合适，并根据抗压强度等试验数据对试拌配合比进行调整和校正；经耐久性试验确定并满足设计要求时，方可确定为设计配合比。应当重视本规程增加的强制性条文“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”。（7）有特殊要求的混凝土配合比设计本章规定了抗渗混凝土、抗冻混凝土、高强混凝土、泵送混凝土和大体积混凝土配合比设计的原材料要求、配合比参数及其他技术规定。针对抗冻混凝土配合比设计，本规程规定其最大水胶比和最小胶凝材料用量应符合表8的规定；复合矿物掺合料掺量宜符合表9的规定；其他矿物掺合料掺量宜符合表2的规定。表 8 最大水胶比和最小胶凝材料用量表 9 复合矿物掺合料最大掺量 从表8中可知，本次修订增加了最小胶凝材料用量的规定，这是因为研究结果表明胶凝材料用量同样是影响混凝土抗冻性能的重要因素。从表9中可知，由于抗冻混凝土需要更高的早期强度，所以其复合矿物掺合料最大掺量宜适当降低。当采用其他水泥时，混合材的计算规则与普通混凝土相同。本规程重点修订了高强混凝土配合比设计。近年来，国内高强混凝土研究成果丰富，工程实例较多。依据系统研究成果和工程应用经验，本规程指导性地给出了配制高强混凝土所需水胶比、胶凝材料用量和砂率等参数取值范围，如表10所示。表 10 水胶比、胶凝材料用量和砂率 此外，本规程还规定：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%；水泥用量不宜大于500kg/m3；抗压强度测定宜采用标准尺寸试件；配合比确定后尚应进行不少于三盘的重复试验等。针对大体积混凝土配合比设计，本规程专门规定了胶凝材料的3d和7d水化热要求，并规定在配合比试配和调整时，控制混凝土绝热温升不宜大于50。3 主要特点本规程主要特点可概括为以下几点：（1）规程是一部规定配合比设计方法的应