4混凝土施工技术及配合比设计

1、4.混凝土施工技术及配合比设计 混凝土是由水泥、石子、黄砂、水、和外加剂经过精确计算采用一定的比例，经充分拌和、振捣、养护而成。混凝土拌和物在初凝(混凝土开始失去流动性时称为混凝土的初凝)前是可塑的，可根据人们的意愿入模制成各种形状的构件。混凝土终凝(混凝土开始有强度时称为混凝土的终凝)后，逐渐增加强度，成为一种具有较高力学性能的优良建筑结构体。水工及其它建筑物大部分由钢筋混凝土组成，而组成混凝土的原材料的规格、品种、产地、性质以及混凝土施工时遇冷、热、风、水等均会对混凝土的质量产生很大的影响，作为建筑施工技术人员必须掌握混凝土的一些基础理论知识，以便更好地指导施工。4.1 混凝土的组成材料4

2、.1.1 水泥 以适当成份(石灰石、粘土、铁矿粉)的生料，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成份的硅酸盐水泥熟料掺入适量的混合材料，并加入适量的石膏磨细而成的水硬性胶凝材料。水泥按其掺入的混合材料的成份及比例，可分为好几个品种。常见的有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥等。水泥的品种、强度等级与性能特点详见表4.1.1。 水泥到达工地后必须及时取得质保书，并按其编号、出厂日期等进行验收，再取样进行强度、细度、凝结时间、安定性、需水量等指标的检验。如凝结时间、安定性中有一项不符合规定则按废品水泥处理，水泥强度不合格可酌情降级使用。水泥在运输与保管过程中要防止受潮水泥库要求

3、通风好、干燥，地面要垫高30cm，四周要有排水沟。袋装水泥需按不同的强度等级、品种、出厂日期分别堆放，高度一般不超过十包，离墙大于30cm。散装水泥一般要采用专门水泥罐睹存。水泥出厂后的有效期为三个月，先出厂的水泥要先使用，存放时间超过品种代号组分（质量分数）性能特点强度等级强度标准（Mpa）熟料+石膏粒化高炉矿渣火山灰质混合材料粉煤灰石灰石抗折抗压3d28d3d28d 硅酸盐水泥P·I100快硬、早强，强度等级较高，抗冻性、耐磨性好，对外加剂敏感，耐侵蚀性能差，水化热较大。42.53.56.517.042.542.5R4.06.522.042.5P·II95552.54.

4、07.023.052.552.5R5.07.027.052.595562.55.08.028.062.562.5R5.58.032.062.5 普通硅酸盐水泥P·O80且955且20a类似硅酸盐水泥42.53.56.517.042.542.5R4.06.522.042.552.54.07.023.052.552.5R5.07.027.052.5 矿渣硅酸盐水泥P·S·AP·S·B50且80 S 30且503020且50b50且70b早期强度低，后期强度增进大，抑制碱-骨料反应，水化热低，耐侵蚀性能好，蒸汽养护效果好。凝结时间长，保水性、抗冻性较

5、差。32.52.55.510.032.532.5R3.55.515.032.5 火山灰质硅酸盐水泥P·P60且8020且40c早期强度低，后期强度增进大，水化热低，耐侵蚀性能好，保水性好。需水量大，干缩性大。42.53.56.515.042.5 粉煤灰硅酸盐水泥P·F60且8020且40d早期强度低，后期强度增进大，抑制碱-骨料反应，水化热低，耐侵蚀性能好，泌水少，干缩性小，需水量少，和易性好。抗冻性差。 42.5R4.06.519.042.5 复合硅酸盐水泥P·C50且8020且50e视掺混合材料的不同有变化，能明显改善水泥与砼性能，介于普通水泥与矿渣、火山灰、

6、粉煤灰水泥之间。 52.54.07.021.052.552.5R4.57.023.052.5表 不同品种的通用硅酸盐水泥（GB 175-2007）的组分、性能特点及强度标准 三个月的的水泥要重新检验，降级使用在次要部位。水泥须选用生产规模大、质量稳定、市场销售量大、管理先进的大型企业生产的产品。 水泥的品种要根据构件的形式及所处的环境来选用。比如，有抗渗要求的混凝土不宜选用矿渣水泥，大体积混凝土不宜选用普通水泥。水泥强度等级的选用与混凝土的强度等级成正比，即高强度等级混凝土选用强度等级较高的水泥。另外环境温度较高时可选用强度等级较低的水泥，环境温度较低时则选用强度等级较高的水泥。4.1.2 混

7、合材料 在采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥拌制的混凝土中，可掺用混合材料。混合材料又称掺合料，在混凝土中应用的混合材料有粉煤灰、硅灰、磨细矿渣粉等。从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰称为粉煤灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。 煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入

8、大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰。粉煤灰质量指标分为三个等级，水工混凝土中只能使用级与级粉煤灰。混凝土中掺入粉煤灰可采用等量取代法、超量取代法和外加法。等量取代法是掺入粉煤灰等于取代水泥重量。超量取代法是掺入粉煤灰重量等于取代水泥重量乘以超量系数。外加法是水泥用量不变，另外掺人粉煤灰而不取代水泥，外加法主要为改善混凝土的可泵送性。水工混凝土中均采用超量取代法，取代水泥2030%左右，超代系数1.11.7之间。硅灰又称硅粉或硅烟，是钢厂和铁合金厂生产硅钢和硅铁时产生的一种烟尘，硅灰掺入混凝土中，能提高混凝土的强度、密实性、抗渗性和耐久性，改善混凝土的和易性，

9、增加其内聚力，减少离析，但增大需水量。硅灰的掺量一般为水泥重量的510，掺量过多会导致需水量猛增，影响混凝土的各种性能。磨细矿渣粉，用粒化高炉矿渣进行磨细则成为磨细矿渣粉。磨细矿渣粉的比表面积有4000cm2/g,5000cm2/g, 6000cm2/g, 8000cm2/g等规格，根据配制混凝土的强度等级而选用。磨细矿渣粉掺量可取代水泥2050。磨细矿渣粉掺人混凝土中，能提高混凝土的强度，改善混凝土的和易性,防止泌水离析并增进可泵性。上述混合材料可单独或组合后取代水泥，具体掺量均须通过试验后决定。4.1.3 石子 石子又称粗骨料，目前常用的均为碎石(也可用河卵石)。拌制混凝土的石子要选用强度

10、高(抗压强度必须80MPa)；颗粒圆整、针片状少；无水锈、软弱颗粒、级配良好的干净石子。 轧石厂出厂的石子有各种规格，可根据构件的大小及钢筋的间距来选用。规范要求石子最大粒径不得大于构件厚度的1/4，钢筋间距的3/4，满足上述要求后尽量选用粒径较大的石子为好。 混凝土对石子的级配有一定的要求，由试验人员对石子的级配进行测定，可人为地选用各种规格的石子进行搭配，以满足级配要求。4.1.4 黄砂 黄砂又称细骨料，一般均选用河砂，要求干净无杂质，级配良好的中粗砂(细度模数2.33.0)，并不应混有泥团、贝壳、杂草等杂质及有机物。 4.1.5 水 一般饮用水均能供拌制混凝土使用，有时因条件不许可，直接

11、采用江、河水拌制及养护混凝土时，须事先对水源取样试验，合格后方可使用。 4.1.6 外加剂为提高混凝土的强度、耐久性、和易性，节约水泥，加快施工进度及满足施工的其它特殊需要，经常在混凝土拌制时掺入各种外加剂。常用的外加剂有减水剂、早强剂、缓凝剂、加气剂、抗冻剂、膨胀剂、防锈剂等。外加剂的掺量往往很少超过水泥用量的5，使用中要求精确称量，专人操作，并要适当延长混凝土的搅拌时间，使其充分拌均于混凝土内。4.2 混凝土的主要技术性能 混凝土的强度 混凝土强度主要是指抗压强度，是混凝土的最基本的特征。根据混凝土标准养护条件下不同的抗压强度，混凝土可分为若干等级，它就是我们平时所说的混凝土的强度等级。港

12、工混凝土的强度等级可分为C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C80等。 混凝土的抗拉强度相当低，约为抗压强度的10左右。 混凝土的抗剪强度比抗压强度小，约为抗压强度的1/5左右。混凝土的抗拉、抗剪强度均随抗压强度的提高而提高，若设计图没有特别要求，竣工时出具抗压强度的资料即可。 影响混凝土强度的主要因素 (1) 水泥的强度等级 (2) 水灰比 (3) 骨料质量 (4) 施工条件(5) 养护条件 (6) 龄期(7) 外加剂 混凝土的耐久性 混凝土在周围环境条件下具有经久耐用的性能，如抗渗、抗蚀、抗冻、抗冲刷、抗风化、抗冰棱冲击性

13、等统称为混凝土的耐久性。 影响混凝土耐久性的主要因素 (1) 水泥的强度等级、品种 (2) 水灰比 (3) 骨料质量 (4) 施工条件 (5) 养护条件 (6) 龄期(7) 外加剂 4.2.5 混凝土拌和物的和易性 混凝土拌和物的和易性是指在一定施工条件下，便于操作并能获得质量均匀、密实的混凝土的性能，它是一项重要的综合技术指标，包括下述三个方面： (1) 流动性：混凝土拌和物靠自重及机械的作用能产生流动。 (2) 粘聚性：混凝土拌和物在运输、浇筑过程中有一定的粘聚力，不分层离析。(3) 保水性：混凝土拌和物在施工过程中不致产生严重的泌水现象。 影响混凝土拌和物和易性的主要因素 (a) 水泥品

14、种 (b) 水灰比 (c) 加水量(水泥用量) (d) 骨料种类、级配 (e) 含砂率(f) 外加剂 4.3 混凝土的搅拌、运输、下灰、振捣 混凝土的原材料必须经过充分搅拌均匀才能成为混凝土的熟料。除在特殊条件下外，必须采用机械搅拌的方式来拌制混凝土。 混凝土的各种原材料必须按照混凝土的配料单要求经过精确称量。规范规定的原材料称量允许误差分别为：水泥、掺合料、水、外加剂±2；骨料±3。 混凝土连续搅拌时间根据混凝土坍落度与搅拌机的类型及容量而定，须遵照相应的规范及混凝土搅拌机产品说明书执行。混凝土在运输过程中的时间不宜过长，当温度为2030时控制在l小时内；当温度为1019

15、时，控制在15小时内；当温度低于lO时，控制在2小时内；掺外加剂改变初凝时间后，另行规定。 混凝土的下灰很有讲究，下灰不当，会引起混凝土的很多质量问题。 混凝土的下灰自由落体高度一般控制在2m内，当超过2m可采取串筒、溜槽等辅助下灰措施。 人工下灰时注意扣锹下灰、翻斗车下灰时采用后退式下灰，目的都是避免混凝土产生离析，使得粗骨料过于集中，从而产生蜂窝、麻面等缺陷。 除了板类构件外一般还需分层下灰，分层下灰的厚度控制在振捣棒有效长度的0.8倍(捣实后)左右。 混凝土的振捣除了一些特殊构件外，均需使用机械振捣器振捣，一般常用的有插入式、平板式、附着式等。 附着式振捣器属外部振捣器，其工作原理是利用

16、振捣器的振动力带动装有混凝土拌和物的模具共同振动，从而使模具内混凝土密实，施工现场一般不常使用。 平板式振捣器是一种表面振捣器，作用深度在20cm内，只用于混凝土的表层振实，如面层混凝土等，当厚度在20cm以内可只采用平板式振捣器(否则要与插入式并用)。平板式振捣器施振要缓慢，施振方向与偏心轮上方圆周运动方向一致。表面振捣要求二遍，相互垂直的方向各振一遍。 使用最广泛的是插入式振捣器，梁、柱、板、墙、墩等构件都要使用它。插入式振捣器的振捣方式一般均采用垂直振捣，快插慢拔，上下振捣，直到混凝土表面呈水平，不再显著下沉，不再出现气泡，表面不溢出灰浆为止，大约需要1530秒的时间(随振捣棒、混凝土拌

17、和物的性能有所变化)。振捣棒的插点距离大约在60cm左右(一般取振捣棒的作用半径的1.51.75倍)，操作时要注意振捣棒避免振动钢筋、预埋件及模板，分层振捣在振第二层混凝土时要将振捣棒插振到第一层内5cm以上。现场操作时，如果遇到垂直插棒振捣有振不到的地方时，可采用斜插振捣，但斜插振捣不易掌握插入的角度而易漏振，振捣棒以上的石子会沉到下边而产生离析，因而斜振时更要小心操作。 浇筑管道下、预制(或已有的)梁、板等结构下的混凝土时，须注意只能从上述结构的一边下灰及振捣，目的是能顺利地排除混凝土拌和物内的空气。插入式振捣器的电动机通电后旋转时，若软轴不转，则电动机转向不对，任意调换两相电源线即可；若

18、软轴转动棒不起振可摇晃棒头或将棒头轻磕地面，即可起振动。4.4 混凝土施工缝 混凝土的浇筑应连续进行，但如因故中断时，需对已浇筑的混凝土进行重塑试验，即在振动时将插入式振捣器依靠自重插入混凝土中并振捣15秒钟后，振捣器四周10cm内仍能翻浆的则认为能重塑，若不能重塑时必须按施工缝处理。施工缝处理时须注意： 施工缝一般宜留置在梁、板跨度的1/3处。 施工缝应做成垂直或水平缝。 对有抗渗要求的结构宜做成凹凸形或设置止水板。 埋有石块时，应使埋入的石块露出一半。 再浇混凝土前须凿除施工缝处松散混凝土，清除浮粒，用水冲洗干净，刷水灰比为0.4的水泥浆一道或铺12cm厚的水泥砂浆(水平缝时)。4.5 混

19、凝土的养护 混凝土终凝后，必须立即对混凝土进行养护。常见的养护方法有覆盖塑料膜、铺草包(或其它能蓄水的材料)洒水、涂洒养护液等，但当日平均气温低于+5时，一般不再洒水养护。混凝土潮湿养护的时间为10天(普通水泥)或15天(矿渣、粉煤灰水泥)，大体积混凝土时分别延长至14天及21天。铺草包(或其它能蓄水的材料)洒水养护时，要注意覆盖物在养护期内必须保持湿润。涂刷养护液时须注意分二层(相互垂直)喷涂均匀，并注意在养护期内保护好涂膜不受破坏，在需继续浇筑的混凝土的表面不得涂刷养护液。覆盖塑料膜养护是混凝土潮湿养护中最值得推荐的方法，相比其它办法，覆盖塑料膜养护工艺简单、成本低、效果好，但必须强调的是

20、一定要采取有效措施保证覆盖严密，搭接可靠，防止塑料膜透风漏气。覆盖塑料膜养护工艺在淡水缺乏地区；高、低温（配合保温养护措施后效果极好）环境下；大体积混凝土施工时尤其适用。采用覆盖塑料膜养护工艺后，混凝土内部水份蒸发受阻，不须再洒水，如再进行洒水只是起到了浪费人工与水资源的作用。若此时被塑料膜覆盖养护的混凝土内部温度较高时，洒水还会造成增大混凝土内外温差的后果，使得混凝土表层开裂的几率大大增加。4.6 温度、龄期对混凝土强度增长的影响在不同温度环境下，采用不同品种、强度等级的水泥拌制的混凝土，它们的强度增长相差是很大的。“12.7温度、龄期对混凝土强度增长的影响参考曲线”列出了由三种不同品种、强

21、度等级的水泥拌制的混凝土的强度增长影响曲线，有一定的参考意义。为便与读者掌握，特举一算例。例：某工程采用P42.5水泥拌制C30混凝土，平均气温10，要求七天后混凝土强度达到设计强度的70%。求：若采取提高混凝土配置强度措施时，混凝土的配置强度应该是多少？解：查“用强度等级42.5硅酸盐水泥拌制的混凝土”得：当在10时，7天强度能达到28天强度的70%，则：C30×0.7C21那末，设计强度C38即按C38强度设计，可满足在10情况下，7天后能达到C30的70%强度（C21）。4.7 混凝土缺陷的修补 常见的混凝土的缺陷有麻面、砂线、蜂窝、露筋、狗洞、裂缝等。这些缺陷(有的应称为“事

22、故”)，在验收标准中均有详细论述，有的规定了允许出现的数量，有的是不允许出现的(如露筋、狗洞、裂缝等)，故一旦出现了上述情况应及时找出产生的原因和相应的预防措施，这里仅对修补作些介绍。 4.7.1 表面抹浆修补 对数量较少的小蜂窝、麻面、露筋、露石及少量细小裂缝的混凝土表面，用钢丝刷将表面浮灰刷干净并用水冲洗保持湿润，再用1:11:2的水泥砂浆(砂要过筛)抹面修补，初凝后涂刷养护液即可。 4.7.2 细石混凝土的填补对较严重的蜂窝、露筋以及狗洞事故，须先凿除周围不密实的混凝土，清除松动颗粒，用水冲洗润湿后再用大坍落度(15cm以上)、微膨胀(掺水泥用量万分之一、200目细度的铝粉)、高强度等级

23、(比原强度等级提高一级以上)细石混凝土填补。施工时注意充分捣实，必要时要安设侧模板及斜模板(见图4.7.2)。 图4.7.2 混凝土蜂窝、露筋修补工艺示意图4.8 工艺流程及施工要点 4.8.1 混凝土施工工艺流程 图4.8.1 混凝土施工工艺流程图 4.8.2 施工要点(1) 水泥、外加剂必须根据出厂证明认真验收，水泥还需按规定取样复试合格才可使用。 (2) 砂、石料到达现场后，须立即取样进行各种项目的材料试验，符合要求方可使用。 (3) 根据原材料的规格、性能，设计出满足混凝土强度、耐久性、和易性并经济合理的配合比。 (4) 混凝土浇筑前必须办妥各种验收手续，并做好混凝土浇筑后的养护准备。

24、 (5) 混凝土的搅拌、运输、下灰、养护、拆模等各步骤，技术规范中都有具体的规定，均应严格遵守。 (6) 混凝土浇筑要按规定留置试块，现场浇筑混凝土每30m3 (或不足30 m3)留置一组(3块)。 (7) 混凝土试块的取样、制作、养护均由专业试验人员操作。4.9 水工高性能混凝土简介水工工程所采用的高性能混凝土，除应具有高耐久性，高抗氯离子渗透性，高尺寸稳定性外，尚应具有良好的工作性及较高的强度。4.9.1 原材料配制高性能混凝土应选用优质水泥、级配良好的优质骨料，同时掺加优质掺合料和与水泥匹配的高效减水剂。采用强度等级不低于42.5的中热硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。细骨料宜选用级配良好、细

25、度模数在2.63.2的中粗砂。粗骨料宜选用质地坚硬、级配良好、针片状少、空隙率小的碎石，其岩石抗压强度宜大于1OOMPa，或碎石压碎指标不大于10。减水剂应选用与水泥匹配的坍落度损失小的高效减水剂，其减水率不宜小于20。掺合料应选用细度不小于4000cm2/g的磨细高炉矿渣、I、II级粉煤灰、硅灰等，掺磨细粒化高炉矿渣或粉煤灰的混凝土，可同时掺35的硅灰，其掺量应通过试验确定。4.9.2 搅拌应采用搅拌效率高、均质性好的行星式、逆流式、双锥式或卧轴式强制搅拌机，搅拌机中磨损的叶片应及时更换。高性能混凝土拌和物宜先以掺合料和细骨料干拌，再加水泥与部分拌和用水，最后加粗骨料、减水剂溶液和余额拌和用

26、水，搅拌时间应比常规混凝土延长40s以上。原材料称量的允许偏差同普通混凝土。 4.9.3 振捣高性能混凝土应采用高频振捣器振捣至混凝土顶面基本上不冒气泡，当混凝土浇筑至顶部时，宜采用二次振捣及二次抹面，应刮去浮浆，确保混凝土的密实性。4.9.4 养护养护质量对确保高性能混凝土质量十分关键，特别是对抗氯离子渗透性能影响非常明显。如果养护不够，高性能混凝土的潜在高性能优势不仅不能充分发挥，而且会转化为劣势，其强度与耐久性甚至比普通混凝土还低劣，尤其是在气温低时更是如此。因此，在整个养护期间,尤其是终凝以后、拆模以前的养护初期，应确保高性能混凝土处于有利于硬化及强度增长的温度和湿度环境中，保证有足够

27、的养护时间。混凝土抹面后，应立即覆盖，防止风干和日晒失水。终凝后，混凝土顶面应立即开始持续潮湿养护。拆模前12小时，应拧松侧模板的紧固螺帽，让水顺模板与混凝土脱开面渗下，养护混凝土侧面。整个养护期间，尤其是从终凝到拆模的养护初期，应确保混凝土处于有利于硬化及强度增长的温度和湿度环境中。在常温下，应至少潮湿养护15天，气温较高时可适当缩短湿养护时间；气温较低时，应适当延长湿养护时间。4.10普通水工混凝土配合比的设计方法单位体积混凝土中各组成材料的用量叫做配合比，配合比设计需通过计算和试验确定混凝土中各组份数量及其比例关系。通常用每m3混凝土各材料的质量表示，单位为kg/m3,或者以水泥质量为1

28、，其他组成材料与水泥质量之比来表示。4.10.1 混凝土配合比设计原则(1) 混凝土配合比设计应满足设计和施工要求，并应经济合理。(2) 混凝土配合比应根据原材料性能及对混凝土的技术要求进行计算，并经试验试配调整后确定。(3) 进行混凝土设计时，除应遵守相关规程的规定外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。4.10.2.混凝土配合比设计步骤(1) 混凝土施工配制强度混凝土施工配制强度应按下式计算。式中：混凝土施工配制强度（MPa）； 设计要求的混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）； 工地实际统计的混凝土立方体抗压强度标准差（MPa）。混凝土施工配制强度计算式中的确定应符合下列规定。1)施工单

29、位如有近期混凝土强度统计资料时，可按下式计算： 式中 第组混凝土立方体抗压强度（MPa）； N组混凝土立方体抗压强度的平均值（MPa）； N 统计批内的试件组数，N25。2)施工单位如没有近期混凝土强度统计资料时，宜按表4.10.2-1中混凝土强度标准差的平均水平（），结合本单位的生产管理水平，酌情选取值。开工后则应尽快积累统计资料，对值进行修正。混凝土强度标准差的平均水平 表4.10.2-1强度等级C20C20C40C40（MPa）3.54.55.5注：采用压蒸工艺生产的高强度混凝土管桩，可取=0.1。(2)选择水灰比：水灰比的选择应同时满足混凝土强度和耐久性要求。1)用建立强度与水灰比关系

30、曲线的方法求水灰比。按指定的坍落度，用实际施工应用的材料，拌制数种不同水灰比混凝土拌和物，并根据28d龄期的混凝土立方体试件的极限抗压强度绘制强度与水灰比的关系曲线，从曲线上查出与混凝土施工配制强度相应的水灰比；2)混凝土强度等级小于C60时，计算配制强度，按下式计算水灰比 式中： 、回归系数，回归系数和应根据工程所使用的水泥、骨料，通过实验建立的水灰比与混凝土强度关系式确定；当不具备上述关系式时，对碎石混凝土取=0.46，=0.07；对卵石混凝土取=0.48，=0.33。水泥28d抗压强度实测值（MPa），当无水泥28d抗压强度实测值时，值可按下式确定，也可根据3d强度或快测强度推定28d强

31、度关系式推定得出： 式中 水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定 (本例暂取1.13)； 水泥强度等级值（MPa）。3)当混凝土强度等级为C20或C25，计算的强度标准差小于2.5 MPa时，计算配制强度用的取值应不小于2.5 MPa；当混凝土强度等级大于或等于C30，计算的强度标准差小于3.0 MPa时，计算配制强度用的取值应不小于3.0MPa。 4) 有耐久性要求的的混凝土，按强度要求得出的水灰比还应与按耐久性要求规定的水灰比相比较，取其较小值作为配合比的设计依据。按耐久性要求规定的水灰比最大允许值，见表4.10.2-2及表4.10.2-3。 海水环境混凝土按耐久性要求的水灰比最大

32、允许值 表4.10.2-2环 境 条 件钢筋混凝土及预应力混凝土素混凝土北方南方北方南方大 气 区0.550.500.650.65浪 溅 区0.500.400.650.65水位变动区严重受冻0.450.45受冻0.500.50微冻0.550.55偶冻、不冻0.500.65水下区不受水头作用0.600.600.650.65受水头作用最大作用水头与混凝土壁厚之比50.60最大作用水头与混凝土壁厚之比5100.55最大作用水头与混凝土壁厚之比100.50注：除全日潮型港口外，其他海港有抗冻性要求的细薄构件（最小边尺寸小于300mm者，包括沉箱工程）水灰比最大允许值应酌情减小；对有抗冻性要求的混凝土，

33、浪溅区范围内的下部1m，应随同水位变动区按抗冻性要求确定其水灰比；南方地区，浪溅区的钢筋混凝土宜掺加高效减水剂，保证所要求的水灰比。淡水环境混凝土按耐久性要求的水灰比最大允许值 表4.10.2-3环 境 条 件钢筋混凝土及预应力混凝土素混凝土水上区受水气积聚或通风不良0.600.70不受水气积聚或通风不良0.65水位变动区严重受冻0.550.55受冻0.600.60微冻0.650.65偶冻、不冻0.650.70水下区不受水头作用0.650.70受水头作用最大作用水头与混凝土壁厚之比50.60最大作用水头与混凝土壁厚之比5100.55最大作用水头与混凝土壁厚之比100.50(3)选择用水量根据所

34、用的砂石情况和确定的坍落度值，按各地区经验或宜按表4.10.2-4选择用水量。用水量选用值（kg/m3） 表4.10.2-4坍落度（mm）碎石最大粒径（mm）20406080103018517016015030501951801701605070210195185175注：采用卵石时，用水量可减少10kg/m315kg/m3；采用粗砂时，用水量可减少10kg/m3；采用细砂时可增加10kg/m3；采用外加剂时可相应调整用水量。流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤计算：以表4.10.2-4为基础，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg计算出未掺外加剂时的混凝土用水量；掺外加剂后的用水量按外

35、加剂的减水率进行计算调整。(4) 确定水泥用量 用上述“(2)”，“ (3)”的结果，计算出每立方米混凝土的水泥用量。当混凝土使用在海水环境时，还要将计算出的水泥用量与表4.10.2-5海水环境按耐久性要求的最低水泥用量进行比较，取其较大值，以满足混凝土的在海水环境条件下的耐久性要求。海水环境按耐久性要求的最低水泥用量（kg/m3） 表4.10.2-5环境条件钢筋混凝土、预应力混凝土素混凝土北 方南 方北 方南 方大气区300360280280浪溅区360400280280水位变动区F350395360395280F300360360F250330330F200300300水下区3003002

36、80280注：有耐久性要求的大体积混凝土，水泥用量应按混凝土的耐久性 和降低水泥水化热综合考虑；掺加掺和料时，水泥用量可适当减少，但应符合规范相关条款的规定；对南方地区，掺外加剂时，水泥用量可适当减少，但不得降低混凝土的密实性；对于有抗冻性要求的混凝土，浪溅区范围内的下部1m，应随同水变区按抗冻性要求确定其水泥用量。 (5)选择最佳砂率根据“(4)”确定的水泥用量，按表4.10.2-6选取数种不同砂率，在保持水泥用量和其它条件相同的情况下，拌制混凝土拌和物，并测定其坍落度，其中坍落度最大的一种拌和所用的砂率，即为最佳砂率。砂率选用值（%） 表4.10.2-6碎石最大粒径（mm）近似水泥用量（k

37、g/m3）2002252502753003504004502038443743364235413440323830362834403642354134403339323830362834263260333932383137303629352733263225318032383137303629352834263225312430注：采用卵石时，砂率可减少2%4%；采用引气剂时，空气含量每增加1%，砂率可减少0.5%1.0%；采用细砂时，砂率可减少3%；采用粗砂时，砂率可增加3%。(6) 确定砂石用量宜采用绝对体积法按下列公式计算每立方米混凝土中的砂石用量式中：混凝土拌和物中的空气含量，以占混凝

38、土体积的百分数表示，对于普通混凝土取=0；每立方混凝土中的水泥用量（kg）；水泥密度（kg/L）；每立方混凝土中砂的质量（kg）；砂的表观密度（kg/L）；每立方混凝土中的石的质量（kg）；石表观密度（kg/L）； 每立方混凝土的用水量（kg）；水密度（kg/L）；砂率（按体积计）； 每立方混凝土中砂石料的绝对体积（L）。(7)确定配合比按以上确定的配合比和施工要求的坍落度，经试拌校正，得出经济合理的配合比。(8) 校核配合比设计按确定的配合比制作试件，根据指定的要求，对混凝土性能（强度、耐久性、和易性）进行试验校核。4.10.3 计算实例(1) 说明本实例是为了有利于学员体会混凝土配合比的计

39、算原理与过程，故不考虑掺加外加剂与掺合料，而实际施工中外加剂与掺合料一般都是必掺的，望于注意。初学者在掌握了混凝土配合比设计的基本原理与方法后，更便于进行掺有外加剂与掺合料的混凝土配合比实践，从而再进一步进行预制构件混凝土（有早强要求的混凝土）、水下混凝土、泵送混凝土、冬季施工混凝土、大体积混凝土、管桩混凝土、高性能混凝土等混凝土配合比设计的学习与实践。(2) 混凝土配合比设计的基本条件1) 混凝土构件所处环境：上海地区，码头下横梁（淡水、偶冻不冻、水位变化区）。2) 设计要求的混凝土立方体抗压强度标准值：30 Mpa。3) 混凝土坍落度：70mm。4) 工地实际统计的混凝土立方体抗压强度标准

40、差：2.0 Mpa。5) 水泥：P.O 525、密度3.1。6) 黄砂：中砂、颗粒结配好、表观密度2.61。7) 碎石：最大粒经20、颗粒结配好、表观密度2.62。8) 水：自来水。9) 外加剂：品种、掺量等（本例略）。10) 掺合料：品种、掺量、密度等（本例略）。(3) 计算1) 施工配制强度：301.645×3.034.9。2) 水灰比：0.74。 按耐久性要求，查表4.10.2-3淡水环境混凝土按耐久性要求的水灰比最大允许值为0.65，与计算结果比较取较小值，故水灰比W/C取0.65。3) 用水量：查“表4.10.2-4”， 210。4) 水泥用量：323， 因本例为“淡水环境”，故不必再与“表4.10.2-5”规定值作比较，取323。5) 含砂率：查表4.10.2-6，取36。 6) 每立方混凝土中砂石料的绝对体积：-。7) 每立方混凝土中砂的质量： 686×0.36×2.61645。8) 每立方混凝土中石的质量：686×0.66×2.621186。9) 以水泥质量为1的表示式：1:0.65即： 水泥:黄砂:石子: