混凝土配合比设计讲义

1、 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计 一、混凝土配合比设计概念混凝土配合比，是指单位体积的混凝土中各组成材料混凝土配合比，是指单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例。确定这种数量比例关系的工作，称为的质量比例。确定这种数量比例关系的工作，称为混凝土配合比设计。混凝土配合比设计。q1、混凝土配合比设计的任务混凝土配合比设计的任务 确定满足设计性能要求的，经济的混凝土中各确定满足设计性能要求的，经济的混凝土中各组成材料数量之间的比例关系。组成材料数量之间的比例关系。 q2、混凝土配合比设计的任务（基本要求）：混凝土配合比设计的任务（基本要求）： 满足和易性要求；满足和易性要求； 满足设计强度

2、等级要求；满足设计强度等级要求； 满足混凝土耐久性或设计的其他性能要求；满足混凝土耐久性或设计的其他性能要求； 在满足性能要求的前提下，尽可能节约材料，降低在满足性能要求的前提下，尽可能节约材料，降低成本。成本。第二节第二节 混凝土配合比设计混凝土配合比设计3、配合比的表示方法一、混凝土配合比设计概念一、混凝土配合比设计概念n以每以每1m3混凝土中各组成材料的质量（混凝土中各组成材料的质量（kg/m3)表示表示:材料名称水泥掺合料砂石外加剂水kg/m330010071411188170n以单位质量水泥（以单位质量水泥（1.00）与各种材料之间的比例水灰）与各种材料之间的比例水灰 比表示比表示:

3、材料名称水泥掺合料砂石外加剂水比例 1.000.332.383.730.0270.57n以每搅拌一盘砼的各种材料用量表示，便于施工管理以每搅拌一盘砼的各种材料用量表示，便于施工管理和质量控制。和质量控制。 二、配合比设计前所需基本资料q设计依据：普通混凝土配合比设计规程（jgj 55-2011）q设计混凝土的强度等级、耐久性要求等： c30p12f150 q设计混凝土的工作性要求: sl:180-220mm q施工环境（温度、湿度）：冬季施工、夏季施工； q混凝土工程特点（大体积、大面积等）； q混凝土工程部位（桩基、地下、地上等）； q施工条件（振捣方法）、施工管理水平及强度标准差等； q了

4、解结构构件断面尺寸及配筋情况，以便确定混凝土骨料的最大粒径； q各原材料性质及技术指标：公路桥涵施工技术规范(jtg f 50-2011)第二节第二节 混凝土配合比设计混凝土配合比设计二、配合比设计基本要求各种原材的技术要求符合桥规等规范的要求。尽可能地选择与混凝土强度等级相匹配的水泥。v 配置高强度砼时，应采用高强度水泥配置低强度砼时，最好采用低强度等级水泥。一般情况下，水泥强度为砼强度的1.1.8倍为宜。v 配置高强度砼（c30）以上，水泥强度等级可降低为砼强度等级的0.91.5倍。v 用高强度等级水泥配制低强度等级砼时，会使每立方米砼的水泥用量偏少，影响砼的和易性及密实性，所以用高强度等

5、级的水泥配制低强度等级的砼时，应掺入一定数量的混合材料。v 用低强度等级的水泥配制高强度等级的砼时，即使惨用减水剂，也会使每立方米砼的水泥用量过多，影响到砼的其它性质。v 钢筋混凝土和预应力混凝土所采用的水泥强度等级，在一般情况下，应比配置的砼高10mpa。三、混凝土配合比设计步骤第二节第二节 混凝土配合比设计混凝土配合比设计n1、混凝土配合比设计中的三个基本（重要）参数三个基本（重要）参数：水与水泥（胶凝材料）之间的比水与水泥（胶凝材料）之间的比 例关系：水灰比（水胶比）。例关系：水灰比（水胶比）。砂与石子之间的比关系：砂与石子之间的比关系： 砂率表示。砂率表示。水泥浆与骨料之间的比例关系：

6、水泥浆与骨料之间的比例关系： 单位体积用水量。单位体积用水量。调节强度调节强度调节流动性调节流动性调节和易性调节和易性2、三个参数的确定基本原则：n在满足混凝土强度和耐久性的基础上，在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比确定混凝土的水灰比水灰比定则（鲍水灰比定则（鲍罗米公式）罗米公式） n在满足混凝土施工要求的和易性基础上在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和规格确定混凝土，根据粗骨料的种类和规格确定混凝土的单位用水量的单位用水量需水量定则需水量定则 n砂在骨料中的数量应以填充石子空隙后砂在骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富余的原则来确定砂率略有富余的原则来确定

7、砂率拨开系数拨开系数 三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤3、 混凝土配合比设计的步骤初步计算配合比初步计算配合比 实验室配合比实验室配合比 基准配合比基准配合比 施工配合比施工配合比调整坍落度调整坍落度校核强度、耐久性校核强度、耐久性扣减工地砂石含水量扣减工地砂石含水量三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤4、初步计算配合比计算步骤： 第一步：确定混凝土配制强度(fcu,0)第二步：确定水灰比(w/c) 第三步：确定用水量w0 第四步：确定水泥用量c0 第五步：确定砂率s 第六步：确定砂石用量s0，g0三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤第一步：混凝土配制强

8、度的确定第一步：混凝土配制强度的确定v依据混凝土强度保证率依据混凝土强度保证率95的原则：的原则： fcu.0 fcu.k + 1.645 v的确定：的确定： 施工单位有强度历史资料时，统计法确定；施工单位有强度历史资料时，统计法确定； 施工单位无强度历史资料时，查表确定施工单位无强度历史资料时，查表确定 ： c20c20时：时：=4.0=4.0； c25c25c45c45时：时：=5.0 =5.0 c50 c50c55c55时：时：=6.0 =6.0 4、初步计算配合比、初步计算配合比第二步、初步确定水灰比（第二步、初步确定水灰比（w/c）n依据依据鲍罗米公式鲍罗米公式公式：公式： fcu,

9、o= a fce(c/w- b b )w/c= a fce/(fcu,o+ a .b b fce) n n耐久性校核：耐久性校核： 水灰比还不得大于水灰比还不得大于桥规桥规等规程等规程中规定的中规定的最大水灰比值最大水灰比值 n结果结果两者取最小值。两者取最小值。4、初步计算配合比、初步计算配合比初步确定水灰比（初步确定水灰比（w/c）v式中fcu,0混凝土试配强度, a； fce水泥28d的实测强度,a； a,b回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，其数值可通过试验求得。v普通混凝土配合比设计规程（jgj552011）提供的a 、b 经验值为： 采用碎石：a=0.53b0.20 采用卵石：a=

10、0.49b =0.13第三步第三步 拌合用水量（拌合用水量（mwo)确定确定需水量定则需水量定则n需水量定则：在不用外加剂的情况下，当骨料（石子）最大粒经需水量定则：在不用外加剂的情况下，当骨料（石子）最大粒经一定时，混凝土坍落度（流动度）主要取决于单方混凝土用水量一定时，混凝土坍落度（流动度）主要取决于单方混凝土用水量，而与水泥用量（水泥用量相差，而与水泥用量（水泥用量相差50100kg/m3范围内）的变范围内）的变化无关。化无关。 n坍落度坍落度90mm90mm时：时：根据所用粗骨料的种类、最大粒径及施工所要根据所用粗骨料的种类、最大粒径及施工所要求的坍落度值，查表选取求的坍落度值，查表选

11、取1 m3混凝土的用水量。混凝土的用水量。 n坍落度坍落度90mm时：先确定坍落度时：先确定坍落度90mm时的用水量，然后每时的用水量，然后每增加增加20mm坍落度，增加坍落度，增加5kg/m3水。水。 4、初步计算配合比、初步计算配合比4、初步计算配合比、初步计算配合比混凝土浇筑时的坍落度混凝土浇筑时的坍落度序号结构种类坍落度（mm）振动捣实人工捣实1基础或地面等的垫层103020402无筋的厚大结构（挡土墙、基础、厚大块体）或配筋稀疏的结构103030503板、梁和大型及中型截面的柱子等305050704配筋密列的结构（薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）507070905配筋特密的结构709090

12、120|注：本表系采用机械振捣混凝土时的坍落度，采用人工捣实其值可适当增大；| 需配制泵送混凝土时，应掺外加剂，坍落度宜为120180。塑性混凝土的用水量（塑性混凝土的用水量（kg/m3）项目指标卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）102031.540162031.540坍 落 度 mm1030190170160150200185175165355020018018016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195干硬性混凝土的用水量（干硬性混凝土的用水量（kg/m3）项目指标卵石最大粒径（mm）

13、碎石最大粒径（mm）102040162040维勃稠度mm16201751601451801701551115180165150185175160510185170155190180165流动性砼用水量的计算方法数混凝土计算式的集料常为集料常数，如下表），为坍落度（式中：kkktwomcm3)(10集料最大粒径(mm) 10204080k碎石57.553.048.544.0砾石54.550.045.541.0掺外加剂的用水量确定n先确定不掺外加剂的用水量mwo，然后根据外加剂的减水率 ，确定掺外加剂的实际用水量mwa： n )1 (wowamm第四步第四步 水泥用量（水泥用量（mco）的确定）的

14、确定n计算计算根据确定的水灰比（根据确定的水灰比（w/c）和选用）和选用的单位用水量（的单位用水量（mwo），可计算出水泥用量），可计算出水泥用量（mco）：）： n校核校核为保证混凝土的耐久性，由上式计算为保证混凝土的耐久性，由上式计算得出的水泥用量还应满足得出的水泥用量还应满足桥规桥规等规程等规程规定规定的最小水泥用量的要求；的最小水泥用量的要求； n取值取值两者最大值。两者最大值。cwmmwoco/4、初步计算配合比、初步计算配合比 混凝土的最大水胶比和最小水泥用量限值混凝土的最大水胶比和最小水泥用量限值环环 境境类类 别别环环 境境 条条 件件最大水胶比最大水胶比最小水泥用量最小水泥用

15、量（kg/mkg/m3 3）混凝土混凝土最低强度等级最低强度等级1 1温暖或寒冷地区的大温暖或寒冷地区的大气环境、与无侵蚀的气环境、与无侵蚀的水或土接触的环境水或土接触的环境0.550.55275275c25c252 2严寒地区的大气环境、严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境、滨使用除冰盐环境、滨海环境海环境0.500.50300300c30c303 3海水环境海水环境0.450.45300300c35c354 4受侵蚀性物质影响的环境受侵蚀性物质影响的环境0.400.40325325c35c35第五步第五步 砂率值（砂率值（s s）的确定）的确定 、根据混凝土拌和物和易性要求，、根据混凝土拌和

16、物和易性要求，通过试验通过试验求出合理砂率求出合理砂率：以流动度最大，或相同流动：以流动度最大，或相同流动度下，水泥用量最少确定合理砂率；度下，水泥用量最少确定合理砂率； 、根据骨料特性，水灰比大小，、根据骨料特性，水灰比大小，查表确定砂查表确定砂率率； 、根据骨料合理级配原则，即砂子填充石子、根据骨料合理级配原则，即砂子填充石子空隙，并稍有富余（拨开）系数原则，空隙，并稍有富余（拨开）系数原则，通过通过计算确定。计算确定。 4、初步计算配合比、初步计算配合比%100gosososmmm影响砂率的因素影响砂率的因素砂率是指砂在骨料（砂及石子）总量中所占的质砂率是指砂在骨料（砂及石子）总量中所占

17、的质量百分率。影响砂率的一般因素为：量百分率。影响砂率的一般因素为：v砂率随粗骨料的粒径增大而减小；随粒径砂率随粗骨料的粒径增大而减小；随粒径减小砂率应增大。减小砂率应增大。v 细砂时砂率小，粗砂时砂率应增大。细砂时砂率小，粗砂时砂率应增大。v 卵石时砂率小，碎石时砂率应加大。卵石时砂率小，碎石时砂率应加大。v 水灰比小时砂率小，水灰比增大时砂率应水灰比小时砂率小，水灰比增大时砂率应增大。增大。v 水泥用量大时砂率小，水泥用量小时则砂水泥用量大时砂率小，水泥用量小时则砂率应增大率应增大 4、初步计算配合比、初步计算配合比砂率的计算公式. 4 . 12 . 12 . 11 . 1%/g/g%33

18、采用人工捣实时为；捣时为拨开系数，采用机械振）石子的空隙率（）石子的表观密度（）砂的表观密度（）砂率（式中：ggssggsgsspmkmkpp确定砂率的试验方法 需要比较准确地确定合理砂率的范围或需要了解砂率变化对混凝土拌和物性能的影响时，应经试验来确定合理砂率，其步骤如下：v至少拌制五组不同砂率的砼拌和物，它们的用水量及水泥用量均相同，惟砂率值以每组相当2%3%的间隙变动。v测定每组拌和物的坍落度（或维勃稠度）并同时检验其粘聚性和保水性。v用坐标纸作出坍落度-砂率关系图，如图上具有极大值，则极大值所对应的砂率即为该拌和物的合理砂率值。如果因粘聚性能不好而得不出极大值，则合理砂率值应为粘聚性及

19、保水性能保持良好而混凝土坍落度最大时的砂率值。第六步第六步 砂、石用量（砂、石用量（ mso ）及（）及（ mgo ）确定）确定v物的体积等于各组成材料绝对体物的体积等于各组成材料绝对体绝对体积法： 假定混凝土拌和积和混凝土拌和物中所含空气体积之总和。假定混凝土拌和积和混凝土拌和物中所含空气体积之总和。 4、初步计算配合比、初步计算配合比引气剂的作用 引气剂是一种表面活性物质，是混凝土常用的外加剂之一，它能使混凝土在搅拌过程中从大气中引入大量均匀封闭的小气泡，使混凝土中含有一定量的空气。好的引气剂能引入混凝土中的气泡达10亿个之多，孔径多为0.050.2 mm，一般为不连续的封闭球形，分布均匀

20、，稳定性好，这样能显著提高混凝土的抗冻性、耐久性；同时还能改善混凝土和易性，特别是在人工骨料或天然砂颗粒较粗、级配较差以及在贫水泥混凝土中使用效果更好；改善混凝土的泌水和离析；减少混凝土渗透性，提高混凝土抗侵蚀能力。 引气剂的掺量一般在水泥重量的万分之0.32的范围内，由于掺量小，因此要称量准确，拌和均匀。另外，影响引气量的因素很多，如水灰比、水泥用量、砂率、集料、振捣方式、搅拌时间、坍塌度、成型温度等，都需严格规范操作，否则就达不到应有效果。 假定质量法： 假定混凝土拌合物的表观密度假定混凝土拌合物的表观密度mcp(kg/m3)接近一接近一个固定值。则所有组成材料质量加在一起等于个固定值。则

21、所有组成材料质量加在一起等于mcp 。 c0g0s0w0 cp5、基准配合比的确定n目的：目的： 初步计算配合比求出的各材料用量，是初步计算配合比求出的各材料用量，是借助于一些经验公式和数据计算出来的，或借助于一些经验公式和数据计算出来的，或是利用经验资料查得的，因而不一定能够完是利用经验资料查得的，因而不一定能够完全符合设计要求的混凝土拌合物的和易性。全符合设计要求的混凝土拌合物的和易性。因此，必须通过试拌对初步计算配合比进行因此，必须通过试拌对初步计算配合比进行调整，直到混凝土拌合物的和易性符合要求调整，直到混凝土拌合物的和易性符合要求为止，然后提出供检验强度用的基准配合比。为止，然后提出

22、供检验强度用的基准配合比。三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤5、基准配合比的确定n原则：原则： 在初步计算配合比的基础上，假定在初步计算配合比的基础上，假定w/c不变，通过试不变，通过试拌、调整，以使拌合物满足设计的和易性要求。拌、调整，以使拌合物满足设计的和易性要求。 n调整方法调整方法：按初步计算配合比配制约：按初步计算配合比配制约20l拌合物拌合物 当坍落度或维勃稠度低于设计要求时，保持当坍落度或维勃稠度低于设计要求时，保持w/c不变不变，适当增加水泥浆量；，适当增加水泥浆量； 当坍落度或维勃稠度高于设计要求时，保持砂率不变当坍落度或维勃稠度高于设计要求时，保持砂率不变，适

23、当增大骨料用量；，适当增大骨料用量； 当粘聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条当粘聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条件下适当调整砂率，直到符合要求为止。件下适当调整砂率，直到符合要求为止。 然后提出供检验强度用的然后提出供检验强度用的基准配合比基准配合比。三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤和易性的调整 按计算量称取各材料进行试拌，搅拌方法应尽量与生产时使用的方法相同。拌均匀测坍落度并观察有无分层、析水、流浆等情况。 如果坍落度不符合设计要求，可保持水灰比不变，增加适量水泥浆，并相应减少砂石用量。对于普通混凝土，每增加10mm的坍落度约需增加水泥浆2%-5%。然后重新

24、拌和试验，直至坍落度符合要求为止。 如果坍落度大于要求时，且拌和物粘聚性不足，可减少水泥浆用量，并保持砂石总质量不变，适当提高砂率（增加砂用量同时，应相应地减少石子用量，以保持砂石总质量不变），重新拌和试验，直到坍落度满足要求为止。 另外，为简化起见，也可值增减水泥浆数量不相应改变砂石数量使和易性合格。 坍落度的调整时间不宜过长，一般不超过20min为宜。 经过调整后，应重新计算每立方米混凝土中水泥、砂子、石子、水的用量，提出基准配合比。几个物理性能指标和易性：是指新拌水泥砼易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能，其含义包括流动性、粘聚性和保水性。当砼试

25、件的一侧发生崩坍或一边发生剪切破坏，则应重新取样另测，如果第二次仍发生上述情况，则表示砼的和易性不好。棍度：按插捣混凝土拌合物时难易程度评定。分“上”、 “中”、 “下”、三个等级。 “上”：表示插捣容易；“中”：插捣时稍有石子阻滞的感觉；“下”：很难插捣。含砂情况：按拌合物外观含砂多少而评定，分“多”、 “中”、 “少”、三级。 “多”：表示用镘刀抹拌合物表面时，一两次即可使之平整无蜂窝；“中”：表示抹五六次才可使表面平整无蜂窝；“少”表示抹面困难，不易抹平，有空隙及石子外露等现象。粘聚性：观测拌合物各组分相互粘聚的情况。用捣棒在已坍落的砼椎体侧面轻打，如椎体经拍打后逐渐下沉，表示粘聚性良好

26、；如椎体突然倒塌，部分崩裂或发生石子离析现象，即表示粘聚性不好。保水性：指水分从拌合物中析出情况，分“多量”、“少量”、“无”三级评定。“多量”：表示提起坍落筒后，有较多水分从底部析出；“少量”：表示有少量水分从底部析出；“无”：表示没有水分从底部析出。6、试验室配合比的确定目的： 通过调整的基准配合比，和易性已满足设计要求，但w/c不一定满足强度设计要求。因此，需要通过调整w/c，使配合比满足强度设计要求。三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤6、试验室配合比的确定n采用采用3个不同的配合比，其一为基准配合比，另外两个配合比的个不同的配合比，其一为基准配合比，另外两个配合比的w/c

27、较基准配合比分别增加或减少较基准配合比分别增加或减少0.05；水用量取；水用量取mw=mw基基，砂率分别，砂率分别 增加或减少增加或减少1，得到，得到3个配合比。个配合比。 n每种配合比至少制作一组（三块）试件，标准养护到每种配合比至少制作一组（三块）试件，标准养护到28d时进行时进行强度测试。强度测试。 n作作3个配合比的个配合比的28d强度与强度与c/w直线，由作图法或直线拟合法直线，由作图法或直线拟合法得得到与设计强度相对应的到与设计强度相对应的c/w，即，即w/c。 n（大强度值（大强度值-小强度值）：（大灰水比小强度值）：（大灰水比-小灰水比）（大强度值小灰水比）（大强度值-r28y

28、）：（）：（大灰水比大灰水比-c/w） n以得到的满足设计强度要求的以得到的满足设计强度要求的w/c为基础，并取为基础，并取mw=mw基基、ms=ms基基、mg=mg基基，求出，求出1m3混凝土的各组成材料用量混凝土的各组成材料用量mc、 ms、mg 、 mw，试拌并实测拌合物表观密度，试拌并实测拌合物表观密度 ，同时求，同时求出计算表观密度出计算表观密度 。 三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤tc ,cc,混凝土强度与龄期的关系混凝土强度与龄期的关系l龄期龄期是指混凝土强度增长所需的时间。是指混凝土强度增长所需的时间。强度与龄期的关系，在标准养护时：强度与龄期的关系，在标准养护

29、时： r340%r28；r76070%r28；r28达到设计强度。达到设计强度。试验室配合比确定n校正系数 n试验室配合比：cctc,wwggsscmmmmmmm试试试试cm三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤7、施工配合比、施工配合比现场砂石含水量的扣减现场砂石含水量的扣减n设计配合比是以干燥材料为基准的，而工地存放的砂设计配合比是以干燥材料为基准的，而工地存放的砂、石的水分随着气候的变化。所以现场材料的实际称、石的水分随着气候的变化。所以现场材料的实际称量应按工地砂、石的含水情况进行修正，修正后的配量应按工地砂、石的含水情况进行修正，修正后的配合比，叫做施工配合比。合比，叫做施

30、工配合比。 n现假定工地存放砂的含水率为现假定工地存放砂的含水率为a%，石子的含水率为，石子的含水率为b，则将试验室配合比换算为施工配合比，其材料，则将试验室配合比换算为施工配合比，其材料用量为：用量为： mc施施 =mc试试 （kg/m3） ms施施=ms试试(1+a%) （kg/m3） mg施施=mg试试(1+b%) （kg/m3） mw施施=mw试试-a%ms-b%mg （kg/m3）三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤v例例1某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为 30，施工要求混凝土坍落度为3050，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差5mpa。所用原

31、材料情况如下：v 水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为1.08；v 砂：中砂，级配合格，砂子表观密度os=2.60/cm；v 石：530mm碎石，级配合格，石子表观密度og=2.65/cm3；v试求： 混凝土计算配合比；v 2若经试配混凝土的和易性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为 ，石子含水率为1，试计算混凝土施工配合比。应用实例应用实例 求混凝土计算配合比 (1)确定混凝土配制强度（fcu,0） fcu,0= fcu,k + 1.645= 30 + 1.6455 =38.2 mpa (2)确定水灰比（w/c） fce

32、= c fce,k = 1.08 42.5=45.9mpa由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，查表知, 干燥环境容许最大水灰比为0.65，故可确定水灰比为0.53。应用实例应用实例v（3）确定用水量（mw0）v 查表，对于最大粒径为30的碎石混凝土，当所需坍落度为3050时,1m3混凝土的用水量可选用185kg。v (4) 计算水泥用量（mc0）v 按表 ，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260，故可取 mc0 3493应用实例应用实例应用实例应用实例 （5）确定砂率（s） 查表，对于采用最大粒径为40的碎石配制的混凝土，当水灰比为0.53时，其砂率值可选取32%37%，（采用插入法选定

33、）现取s= 。 （）计算砂、石用量（s0、g0） 用体积法计算，将mc0=349；mw0=185代入方程组100011016.265.21.3000wsogcmmmm %35%10000sgsommm |解此联立方程，则得：s0=641，| g0=1192v（7）该混凝土计算配合比为：v m3混凝土中各材料用量为：水泥： 349，水 ：185，砂：641，碎石：1192。以质量比表示即为：v 水泥：砂：石=：1.84 ：3.42，0.53v 2确定施工配合比v由现场砂子含水率为 ，石子含水率为1，则施工配合比为：v水泥 mc施 = mc0=349v砂子 s施 = s0（1+3%）=641（1+

34、3%）=660v石子 g施 = g0（1+1%）=1192（1+1%）=1204v水 w施= mw0s03%g01%v=1856413%11921%=154应用实例应用实例v例例2某公路工程现浇混凝土构造物，混凝土设计强度等级为 20，施工要求混凝土坍落度为50-70，施工单位无历史统计资料，所用原材料情况如下：v 水泥：32.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，v 砂：中砂，mx=2.70, 级配合格，v 石：卵石， dmax=40mm, 级配合格，v试设计20混凝土配合比。v 解:v 1. 初步计算：应用实例应用实例 (1)确定混凝土配制强度（fcu,0）， 查表， 5mpa

35、fcu,0= fcu,k + 1.645= 20 + 1.6455 =28.2 mpa (2)计算水灰比（w/c） fce = c fce,k = 1.0 32.5=32.5mpa应用实例应用实例 （3）确定用水量（mw0） 查表，对于最大粒径为40的卵石混凝土，当所需坍落度为5070时,1m3混凝土的用水量可选用170kg。 (4) 计算水泥用量（mc0） 按表 ，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260，故可取 mc0 3623。应用实例应用实例（5）确定砂率（s） 查表，对于采用最大粒径为40的卵石配制的混凝土，当水灰比为0.47时，其砂率值可选取26.8%32.1%，（采用插入法

36、选定）现取s= 30。（）计算砂、石用量（s0、g0）假定表观密度法计算，将mc0=362；mw0=170代入方程组24000000wgscmmmm %30%10000sgsommm 应用实例应用实例3003000/130733.2/56196.56033.31868186833.2mkgmmmkgmmmsgsss应用实例应用实例v 计算配比：v c: 362kg, w:170kg, s:561kg, g:1307kg, w/c=0.47v 15升用量：c:4.34kg,w:2.04kg,s:6.73kg,g:15.68kgv 第二组：w/c=0.47+0.05=0.52: w:170kgv

37、mc0=170/0.52=327kgv 砂率：31%，mg0=2.23ms0v 解得：s=589kg, g=1314kg, w=170kg, c=327kgv 第三组：w/c=0.470.05=0.42: w:170kgv mc0=170/0.42=405kgv 砂率：28%，mg0=2.57ms0v 解得：s=511kg, g=1314kg, w=170kg, c=405kgv每 种配比制作一组强度试块，标准养护28d进行强度测定。应用实例应用实例v二、二、掺减水剂混凝土配合比设计掺减水剂混凝土配合比设计v1. 首先按混凝土配合比设计规程计算出空白混凝土的配合比。v2. 在空白混凝土的配合比

38、用水量和水泥用量的基础上，进行减水和减水泥，算出减水和减水泥后的每立方米混凝土的实际用水量和水泥用量。v3. 重新计算砂、石用量。计算每立方米混凝土中的减水剂用量。v4. 试配和调整。应用实例应用实例减水剂的作用v减水剂又称塑化剂或分散剂。拌和混凝土时加入适量的减水剂，可使水泥颗粒分散均匀，同时将水泥颗粒包裹的水份释放出来，从而能明显减少混凝土用水量。 减水剂的作用是在保持混凝土配合比不变的情况下，改善其工作性；或在保持工作性不变的情况下减少用水量，提高混凝土强度；或在保持强度不变时减少水泥用量，节约水泥，降低成本。同时，加入减水剂后混凝土更为均匀密实，改善一系列物理化学性能，如抗渗性、抗冻性

39、、抗侵蚀性等，提高了混凝土的耐久性。 v例例3某公路工程混凝土设计强度等级为 30，施工要求混凝土坍落度为3050，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差5mpa。所用原材料情况如下：v 水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为1.08；v 砂：中砂，级配合格，砂子表观密度os=2.60/cm；v 石：530mm碎石，级配合格，石子表观密度og=2.65/cm3；v减水剂： hsp高效减水剂，减水率：20%v试求： 混凝土计算配合比v解：v(1)确定混凝土配制强度（fcu,0）vfcu,0= fcu,k + 1.645= 30 + 1.64

40、55 =38.2 mpav(2)确定水灰比（w/c）vfce = c fce,k = 1.08 42.5=45.9mpa由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，由表4.0.4, 干燥环境容许最大水灰比为0.65，故可确定水灰比为0.53。（3）确定用水量（mw0） 查表，对于最大粒径为30的碎石混凝土，当所需坍落度为时,1m3混凝土的用水量可选用185kg。hsp 减水率为20%用水量 ： w=185(1-20%)=148kg(4) 计算水泥用量（mc0）kgcwmmwco27953.0148/0 v按表 ，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260，故可取 mc0 2793。v（5）确定砂率（

41、s）v 查表，对于采用最大粒径为40的碎石配制的混凝土，当水灰比为0.53时，其砂率值可选取32%37%，（采用插入法选定）现取s= 。v（）计算砂、石用量（s0、g0）v用体积法计算，将mc0=279；mw0=148代入方程组v解此联立方程，则得：s0=696，v g0=1295100011016 . 265. 21 . 3000wsogcmmmm %35%10000sgsommm v（7）减水剂hsp: j=2791.5%=4.19kgv混凝土计算配比为：c:279kg, s:696kg, g:1295kg, w: 148kg, hsp:4.19kgv（空白混凝土： c:349kg, s:

42、641kg, g:1192kg, w: 185kg） vc:s:g:j=1:2.49:4.64:0.015, w/c=0.53v粉煤灰混凝土的配合比设计混凝土的配合比设计v 一、设计方法:v 1.按 jgj55-2011进行普通混凝土基准配合比设计；v 2.按表4.2.1选择粉煤灰取代水泥率（c）v 表4.2.1 粉煤灰取代水泥率（c）v 注：1. 采用42.5水泥取上限， 32.5水泥取下限2. c20 以上混凝土宜用i、 ii级粉煤灰，c15以下混凝土可用iii级粉煤灰。混凝土等级普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥c1515251020c20101510c25c3015201015v 3.按所选

43、用的粉煤灰取代水泥率（c），求出每立方米粉煤灰混凝土的水泥用量(mc); v mc=mc0(1 c)v mc0为每立方米基准混凝土的水泥用量v 4.按表4.3.2选择粉煤灰超量系数（c）v 表4.3.2 粉煤灰超量系数（c）v 5.按超量系数（c） ，求出每立方米粉煤灰混凝土的掺量(mf); mf= c(mc0 mc)6. 计算每立方米粉煤灰混凝土中的水泥、粉煤灰和细骨料的绝对体积， 或采用重量法计算砂石重量。粉煤灰级别超量系数（c）i1.01.4ii1.21.7iii1.52.0粉煤灰在混凝土中的作用v粉煤灰是燃烧煤粉后收集到的灰粒，亦称飞灰，其化学成分主要是sio2（4565%）、al2o

44、3（2035%）及fe2o3（510%）和cao（5）等，粉煤灰掺入混凝土后，不仅可以取代部分水泥，降低混凝土的成本，保护环境，而且能与水泥互补短长，均衡协合，改善混凝土的一系列性能，粉煤灰混凝土具有明显的技术经济效益v1 掺入粉煤灰可改善新拌混凝土的和易性 新拌混凝土的和易性受浆体的体积、水灰比、骨料的级配、形状、孔隙率等的影响。掺用粉煤灰对新拌混凝土的明显好处是增大浆体的体积，大量的浆体填充了骨料间的孔隙，包裹并润滑了骨料颗粒，从而使混凝土拌和物具有更好的粘聚性和可塑性。v2 粉煤灰可抑制新拌混凝土的泌水 粉煤灰的掺入可以补偿细骨料中的细屑不足，中断砂浆基体中泌水渠道的连续性，同时粉煤灰作

45、为水泥的取代材料在同样的稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低，因而掺用粉煤灰对防止新拌混凝土的泌水是有利的。 v3 掺用粉煤灰，可以提高混凝土的后期强度 有试验资料表明，在混凝土中掺入粉煤灰后，随着粉煤灰掺量的增加，早期强度（28d以前）逐减，而后期强度逐渐增加。粉煤灰对混凝土的强度有三重影响：减少用水量，增大胶结料含量和通过长期火山灰反应提高强度。 当原材料和环境条件一定时，掺粉煤灰混凝土的强度增长主要取决于粉煤灰的火山灰效应，即粉煤灰中玻璃态的活性氧化硅、氧化铝与水泥浆体中的ca(oh)2作用生成碱度较小的二次水化硅酸钙、水化铝酸钙的速度和数量。粉煤灰在混凝土中，当ca(oh)2薄膜覆

46、盖在粉煤灰颗粒表面上时，就开始发生火山灰效应。但由于在ca(oh)2薄膜与粉煤灰颗粒表面之间存在着水解层，钙离子要通过水解层与粉煤灰的活性组分反应，反应产物在层内逐级聚集，水解层未被火山灰反应产物充满到某种程度时，不会使强度有较大增长。随着水解层被反应产物充满，粉煤灰颗粒和水泥水化产物之间逐步形成牢固联系，从而导致混凝土强度、不透水性和耐磨性的增长，这就是掺粉煤灰混凝土早期强度较低、后期强度增长较高的主要原因。 粉煤灰在混凝土中的作用v 4 掺粉煤灰可降低混凝土的水化热 混凝土中水泥的水化反应是放热反应，在混凝土中掺入粉煤灰由于减少了水泥的用量可以降低水化热。水化放热的多少和速度取决于水泥的物理、化学性能和掺入粉煤灰的量，例如，若按重量计用粉煤灰取代30的水泥时，可使因水化热导致的绝热温升降低15左右。众所周知，温度升高时水泥水化速率会显著加快，研究表明：与20相比，30时硅酸盐水泥的水化速率要加快1倍。一些大型、超大型混凝土结构，其断面尺寸增大，混凝土设计强度等级提高，所用水泥强度等级高，单位量增大，施行新标准后水泥的粉磨细度加大，这些因素的叠加，导致混凝土硬化过程温升明显加剧，温峰升高，这是导致许多混凝土结构物在施工期间，模板刚