2021年普通混凝土配合比设计

*欧阳光明*创编2021.03.076.1.5 普通混凝土配合比设计欧阳光明（2021.03.07）混凝土配合比设计就是根据工程要求、结构形式和施工条件来 确定各组成材料数量之间的比例关系。常用的表示方法有两种：一种是以 1m3 混凝土中各项材料的质量表示，如某配合比：水 泥 240kg，水 180kg，砂 630kg，石子 1280kg，矿物掺合料 160kg, 该混凝土 1m3总质量为2490kg;另一种是以各项材料相互间的质量比来表示（以水泥质量为1）,将上例换算成质量比为：水泥：砂：石：掺合料=1 : 2.63 :5.33 : 0.67，水胶比=0.45。1. 混凝土配合比的设计基本要求 市政工程中所使用的混凝土须满足以下五项基本要求：（1）满足施工规定所需的和易性要求;（2）满足设计的强度要求;（3）满足与使用环境相适应的耐久性要求;（4）满足业主或施工单位渴望的经济性要求;（5）满足可持续发展所必需的生态性要求。2. 混凝土配合比设计的三个参数混凝土配合比设计,实质上就是确定胶凝材料、水、砂和石子 这四种组成材料用量之间的三个比例关系：（1）水与胶凝材料之间的比例关系,常用水胶比表示;（2）砂与石子之间的比例关系，常用砂率表示；（3）胶凝材料与集料之间的比例关系，常用单位用水量（ 1m3 混凝土的用水量）来表示。3. 混凝土配合比设计步骤混凝土配合比设计步骤包括配合比计算、试配和调整、施工配 合比的确定等。（1）初步配合比计算1）计算配制强度（fcu o）o根据普通混凝土配合比设计规程（ JGJ 552011 ）规定，混凝土配制强度应按下列规定确 定：当混凝土的设计强度小于C60时，配制强度应按下式确定:fCu ofCu k645。,9式中fcu 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;O 混凝土强度标准差，MPa。当混凝土的设计强度不小于 C60 时，配制强度应按下式确定:fcu o1-15/cu k混凝土强度标准差/应根据同类混凝土统计资料计算确定，其 计算公式如下:式中fcu i统计周期内同一品种混凝土第i组试件的强度值,MPa;mfcu统计周期内同一品种混凝土 n组试件的强度平均值，MPa;n统计周期内同品种混凝土试件的总组数。当具有近1个月一3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的 强度资料，且试件组数不小于30时，其混凝土强度标准差/应按 上式进行计算。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，应按混凝土强度标准差计算公式计算结果取 值；当混凝土强度标准差计算值小于3.0MPa时，应取3.0MPa。对于强度等级大于 C30 且小于 C60 的混凝土，当混凝土强度标 准差计算值不小于 4.0MPa 时，应按混凝土强度标准差计算公式计 算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于 4.0MPa 时，应取 4.0MPa。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。可按表6-3取值。混凝土强度标准差。值表 6-3混凝土强度 等级0.44030粒化高炉矿 渣粉W046555045545钢渣粉3020磷渣粉3020硅灰1010复合掺合料W046555045545预应力混凝土中矿物掺合料最大掺量表 6-10每立方米混凝土水泥用量（mco）的确定:mco=mbofo为保证混凝土的耐久性，由以上计算得出的胶凝材料用量还要 满足有关规定的最小胶凝材料用量的要求，如算得的胶凝材料用量 少于规定的最小胶凝材料用量，则应取规定的最小胶凝材料用量 值。5）砂率的确定。砂率可以根据以砂填充石子空隙，并稍有富 余，以拨开石子的原则来确定。根据此原则可列出砂率计算公式如 下：式中0S砂率，；mso, mgo每立方米混凝土中砂及石子用量，kg;Vso, Vgo每立方米混凝土中砂及石子松散体积，其中v so =V goP ， m3；Pso，P；0砂和石子堆积密度，kg/m3；P石子空隙率，；P 砂浆剩余系数（一般取1.11.4 ）。6）粗集料和细集料用量的确定。 当采用质量法时，应按下列公式计算：mco + mfo + mgo + mso + mwo = mcp式中mco每立方米混凝土的水泥用量，kg;mfo每立方米混凝土的矿物掺合料用量，kg;mgo每立方米混凝土的粗集料用量，kg;mso每立方米混凝土的细集料用量，kg;mwo每立方米混凝土的用水量，kg;mcp每立方米混凝土拌合物的假定质量（其值可取*欧阳光明*创编2021.03.0723502450kg）, kg;0s砂率，。 当采用体积法时，应按下列公式计算： 式中 Pc水泥密度（可取 29003100kg/m3）, kg/m3 ；Pf矿物掺合料密度，kg/m3 ；Pg粗集料的表观密度，kg/m3；Ps细集料的表观密度，kg/m3；Pw水的密度（可取 1000kg/m3）, kg/m3 ；a混凝土的含气量百分数（在不使用引气型外加剂时，a可取 1）。粗集料和细集料的表观密度”与Ps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（JGJ 522006）规定的方法 测定。7）每立方米混凝土外加剂用量（mao）的确定。每立方米混凝 ao土外加剂用量（mao）应按下列计算：%=%呢式中mao计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量，kg/m3 ；mbo计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量，kg/m3；0a外加剂掺量，应经混凝土试验确定。a（2）配合比的试配、调整与确定1）配合比的试配、调整。以上求出的各材料用量，是借助于 一些经验公式和数据计算出来的，或是利用经验资料查得的，因而 不一定符合实际情况，必须通过试拌调整，直到混凝土拌合物的和 易性符合要求为止，然后提出供检验混凝土强度用的基准配合比。2）配合比的确定。由试验得出的各胶水比值时的混凝土强 度，用作图法或计算求出与 fcu，o 相对应的胶水比值，并按下列原则 确定每立方米混凝土的材料用量： 用水量（mw）和外加剂用量（ma）。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作调 整； 胶凝材料用量（mb）。胶凝材料用量（mb）应以用水量乘以 确定的胶水比计算得出； 粗、细集料用量（mg及ms）。粗、细集料用量（mg及m） 应根据用水量和胶凝材料用量进行调整。3）混凝土表观密度的校正。其步骤如下： 计算出混凝土的计算表观密度值Sc c）：pc,厂叫十mf + mg十叫十mw 将混凝土的实测表观密度值（pc t）除以pc c得出校正系数5,即 当pc t与Pc c之差的绝对值不超过Pc c的2%时，由以上定, , ,出的配合比 即为确定的设计配合比；若二者之差超过 2%时 则 要将已定出的混凝土配合比中每项材料用量均乘以校正系数 5 即 为最终定出的设计配合比。（3）施工配合比设计配合比 是以干燥材料为基准的 而工地存放的砂、石材料都含有一定的水分。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，修正后的配合比，叫做施工配合比。现假定工地测出的砂的含水率为a%、石子的含水率为b%.则将上述设计配合比换算为施工配合比,其材料的称量应为水泥：砂：石子：水：m =m (kg)ccm =m (1+ a%)(kg)s sm =m (1 + b%)(kg) ggm = m m xa% wwsm xb%矿物掺合料m =mf (kg)