普通混凝土计算配合比的确定

模块块6普通通混混凝凝土土配配合合比比设设计计1第1讲普普通通混混凝凝土土计计算算配配合合比比的的确确定定混凝凝土土的的配合合比比是指指混混凝凝土土中中各各组组成成材材料料用用量量之之间间的的比比例例关关系系。。确定定这种种数数量量关关系系的的工工作作，，就就是是混混凝凝土土的的配合比设计。混凝土配合合比设计包括括配合比的计算、试配和调整。1混凝土配合比比的表示法一种是用1m3混凝土中胶凝材料、水水、砂、石的实际用量表示，如胶凝凝材料300kg、水180kg、砂660kg、石子1200kg；另一种是以各组成材材料的质量比来表示(以胶凝材料质质量为1)，如将上述质质量换算成质质量比则为：：胶凝材料∶砂∶石∶水水＝1∶2.20∶∶4.00∶∶0.6022混凝土土配合合比设设计的的基本本要求求配合比比设计计的任任务是根据据施工条条件和原材料料技术术性能能，确定定能满满足以以下四四个基本要要求的各项组组成材材料的的用量量：（1）达达到到设设计计要要求求的的强度度等等级级；（2）达达到到施施工工要要求求的的和易易性性；（3）满满足足与与使使用用条条件件相相适适应应的的耐久久性性；（4）保保证证质质量量前前提提下下，，尽尽量量节省省水水泥泥，降降低低成成本本。。33混凝凝土土配配合合比比设设计计的的方方法法与与步步骤骤3.1混凝凝土土配配合合比比设设计计的的方方法法先根据配配合比设设计基本要求求和原材料技技术条件件，利用混混凝土强强度经验公式式和图表进行计算算，得出出计算配合合比再通过试拌、检测，进行和易性调整，得出满足施工要求的试拌配合比

(基准配合比）再通过对水胶比微量调整，得出既满足设计强度又比较经济合理的设计配合比

（实验室配合比）根据现场砂、石的实际含水率，对设计配合比进行修正，得出施工配合比

43.2混凝土配配合比设设计的步步骤(1)通过计算算，确定定计算配配合比计算配合合比：是指按原原材料性性能、混混凝土技技术要求求和施工工条件，，利用混混凝土强强度经验验公式和和图表进进行初步步计算得得到的配配合比。。①确定配制强度(

)

cu,0f为使混凝土强度保证率达到95%的要求，配合比设计中必须使混凝土配制强度（）高于设计强度（）。国标规定，普通混凝土配制强度（）按下式计算：

cu,kfcu,0fcu,0f

第一，混凝土设计强度等级＜C60时，配制强度：

：混凝土配制强度(MPa)；：混凝土设计强度等级值(MPa)；：强度保证率为95%时的系数；：混凝土强度标准差(MPa)

cu,0fcu,kf1.645s≥5混凝土强度标准差s的确定方法如如下：（a）当具有近1～3个月同一品种、同同一强度等级级混凝土的强度度资料时，按按下式算出：：式中

——试件组数（≥30）；

——第i组试件的抗压强度（MPa）；

——n组试件抗压强度的算术平均值（MPa）。

ncu,ifcuf6对于强度等级≯C30的混凝土：当当σ计算值≮3.0MPa时，应按计算结果取取值；当σ计算值＜3.0MPa时，取σ=3.0MPa。对于强度等级＞C30且＜C60的混凝土：当当σ计算值≮4.0MPa时，应按计算算结果取值；；当σ计算值＜4.0MPa时，取σ=4.0MPa。7（b）当无近期同一品种种、同一强度度等级混凝土土的强度资料料时，s按表6-1取用：表6-1混凝土取值（JGJ55-2011）ss混凝土强度等级＜C20C25～C45C50～C55

/MPa4.05.06.08第二，当混凝土的设设计强度等级级≮C60时，配制强度按下式计算：：cu,01.15

f≥cu,kf②确定水胶比比（W/B）《普通混凝土配配合比设计规规程》（JGJ55——2011）规定，水胶胶比（W/B）按下列方式式来确定：第一，对于强度等级级为＞C60的高强混凝土土，应通过试试验确定配合合比。在缺乏乏试验依据的的情况下，其其水胶比、胶凝凝材料用量和砂率等参数，宜按按《普通混凝土配配合比设计规规程》（JGJ55——2011）要求选取。。9第二，对于强度等级为≯C60的混凝土，其水胶比(W/B)宜根据强度公式

按下式计算：B（）Wabfbfcu,0=aa-W=Bf+cu,0aaabfbaafb：混凝土28d龄期的配制强度（MPa）；

cu,0fB

：1m3砼中胶凝材料用量(kg)；

W：1m3混凝土的用水量(kg)；

aa、ab：回归系数，应根据工程所用原材料，通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定。不具备试验统计资料时，可按《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2011)提供的aa、ab系数取用，即碎石：aa=0.53，ab=0.20；卵石：aa=0.49，ab=0.13。10第二，对于强度等级为≯C60的混凝土，其水胶比(W/B)宜根据强度公式

计算，即：

B（）Wabfbfcu,0=aa-W=Bf+cu,0aaabfbaafbfce,g：水泥强度等等级值（MPa）；gc：水泥强度等等级值的富余余系数，按表表6-2选取。fb=gfgsfcegf、gs

：粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣影响系数，按《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2011)选用；未添加时均取1.0。fce：水泥28d胶砂抗压强度，无实测值时，可按下式计算：f

b

：胶凝材料(水泥和矿物掺合料按使用比例混合)28d胶砂抗压强度实测值(MPa)无实测值时，按下式确定：fce=gcfce,g11表6-2水泥强度等级值的富余系数（JGJ55—2011）1.101.161.12富余系数/(gc)52.542.532.5水泥强度等级值/MPa●为保证混凝土土的耐久性，，上述计算所所得水胶比不得超过表6-3中规定的水胶比最大大值，否则，应应取规定的的水胶比最最大值作为为混凝土的的水胶比。。12表6-3混凝土的最最大水灰比比和最小水水泥用量(JGJ55—2000)13③确定用水水量（mw0）《普通混凝土土配合比设设计规程》（JGJ55—2011）规定，用用水量mw0应按下列方方式确定：：第一，每立方米米塑性或干硬性混凝土的用用水量mw0应符合下列列规定：a.混凝土水胶胶比在0.40～0.80时，可按表6-4选取(见下页)。b.混凝土水胶胶比小于0.40时，应通过试试验确定用用水量mw0。14表6-4塑性和干硬硬性混凝土土的单位用水量量（JGJ55—2011）kg拌和物稠度卵石最大粒径/mm碎石最大粒径/mm项

目指

标102031.540162031.540坍落度/mm10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195维勃稠度/s16～20175160

145180170

15511～15180165

150185175

1605～10185170

155190180

165注：①本表用水量量采用中砂的平均取值值。用细砂时，每m³混凝土用水水量可增加5～10kg；用粗砂时，可减少少5～10kg；②掺用外加剂或掺掺合料时，用水量量应相应调整。15第二，掺外加剂时时,每立方米流动性或大流动性混凝土的用用水量（mw0）可按下式式确定：mw0=mw0，(1—β)式中mw0

—计算配合比每m³混凝土的用水量（kg）；

mw0，—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），以表6-4中坍落度90mm的用水量为基础，按坍落度每增大20mm相应增加5kg用水量来计算，当坍落度增大到180mm以上时，用水量随坍落度增加的幅度可减少；

β—外加剂的减水率（%），应试验确定。16④确定胶凝凝材料、矿矿物掺合料料和水泥用用量第一，每m³混凝土胶凝凝材料用量量(mb0)按下式计算算：mb0=mW0WBmb0

—1m3混凝土中胶凝材料用量(kg)；mw0

—1m3混凝土的用水量(kg)；W/B—混凝土水胶比。第二，每m³混凝土矿物物掺合料用用量(mf0)按下式计算算：mf0=mb0βfmf0

—1m3混凝土矿物掺合料用量(kg)；Βf—矿物掺合料掺量(%)，按《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2011)选用。17第三，每m³混凝土水泥泥用量(mc0)按下式计算算：mc0=mb0－mf0mc0

—1m3混凝土中水泥用量(kg)。●为保证混凝凝土的耐久久性，计算算的胶凝材材料用量应应不低于表6-3中规定的最最小胶凝材材料用量。。否则，应应取表中规规定的最小小胶凝材料料用量值。。⑤确定砂率率（βs）砂率βs应根据集料料的技术指指标、混凝凝土拌合物物性能和施施工要求，，参考砂率率的已有历历史资料确确定。当缺乏历史资资料时，应符合合下列规定定：18第一，坍落度＜10mm的混凝土砂砂率，应试验确定。第二，坍落度为10～60mm的混凝土砂砂率，可根根据粗集料料种类、最最大公称粒粒径及水胶胶比按表6-5选取。第三，坍落度＞60mm的混凝土砂砂率，可试验确定，，也可在表6-5的基础上，，按坍落度度每增大20mm，砂率增大大1%的幅度予以以调整。表6-5混凝土的砂率（JGJ55—2011）%注：①本表数值是中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增加砂率；②采用人工砂配制混凝土时，砂率可适当增大；③只用一个单粒级粗集料配制混凝土时，砂率应适当增大。39～4434～3935～4036～410.7036～4131～3632～3733～380.6033～3828～3329～3430～350.5030～3524～3025～3126～320.40402010402010碎石最大粒径/mm卵石最大粒径/mm水胶比（W/B）27～3229～3432～3730～3535～4033～3838～4336～4119补充：内插法确定砂率取取值范围例如：用最最大粒径为为20mm的卵石，要要求W/B=0.46(表6-5无此水胶比比，无法直直接查找对对应砂率)，则砂率βs的确定方法法为：∵查表6-5知：：W/B=0.40时，，βs=25~31；W/B=0.50时，，βs=29~34。即即水水胶胶比比从从0.40到0.50增加加了了0.10，将将其其分分成成10份，，每每份份为为0.01；而而水水胶胶比比从从0.40到0.46增加加了了0.06，占占6份。。∴βs下=25+（29-25）.（6/10）=27.4βs上=31+（34-31）.（6/10）=32.8[或：水胶胶比从0.50到0.40减少了0.10，将其分分成10份，每份份为0.01；而水胶胶比从0.50到0.46减少了0.04，占4份。βs下=29-（29-25）.(4/10)=27.4βs上=34-（34-31）.(4/10)=32.8]故：W/B=0.46时，砂率率βs的取值范范围应在在27.4%~32.8%20⑥确定定粗、、细集集料用用量（（mg0、ms0）有质量法法和体积法法两种方方法：：质量法法：当原材材料情情况比比较稳稳定时时，所所配混混凝土土拌合合物的的体积积密度度将接接近一一个固固定值值，这这样可可先假假定一一个混混凝土土拌合合物的的质量量mcp，则有有：mms0+mg0βs=s0mcomgomfomcp+=++mso+mwo

联立两式解出mg0、ms0

。