CQ.Q040503混凝土配合比设计指导书

嘉兴市春秋建设工程检测中心有限责任公司 CQ/Q040503-2003混 凝 土 配 合 比 设 计指 导 书批 准 人： 状 态：持 有 人： 分 发 号：2003年11月1日批准 2003年11月25日实施地 址： 浙 江 省 嘉 兴 市 南 湖 经 济 开 发 区 春 园 路 电 话：0573-2600332、2600330 传 真：0573-2617393混凝土配合比设计指导书l、适用范围：本指导书适用于工业与民用建筑及一般构筑物中所采用的普通砼配合比设计。进行普通砼配合比设计时，除应遵守规程外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。2、引用标准： JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程3、混凝土配制强度的确定3.1 混凝土配制强度计算： fcuofcuk+1645式中fcuO混凝土配制强度(Mpa) fcuk混凝土立方体抗压强度标准值(Mpa) 混凝土强度标准差(Mpa)3.2 遇有下列情况时应提高混凝土配制强度： (1)现场条件与试验室条件有显著差异时。 (2)C30级及其以上强度等级的混凝土，采用非统计方法评定时。3.3 混凝土强度标准差值根据同类混凝土统计资料计算确定，并应符合下列规定：(1)计算时，强度试件组数不应小于25组。 (2)当混凝土强度等级为C20和C25级，其强度标准差计算值小于25Mpa时，计算配制强度用的标准差应取不小于25Mpa，当混凝土强度等级等于或大于C30时，其强度标准差计算值小于30Mpa时，计算配制强度用的标准差应取不小于30Mpa。 (3)当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值应按现行国家标准混凝土结构工程施工验收规范(GB50204)中的表4.2.4取值(N/mm2) 表424混凝土强度等级低于C20C20C35高于C354.O5.O6.O注:在采用本表时，施工单位根据实际情况，对值作适当调当。4、混凝土配合比设计中的基本参数： 4.1 每立方米混凝土用水量的确定，应符合下列规定：4.1.1 干硬性和塑性混凝土用水量的确定； (1)水灰比在0.400.80范围时，根据骨料的品种，粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表4.1.1-1、4.1.1-2选取。 干硬性混凝土的用水量(kgm3) 表4.1.1-l拌合物稠度卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)项目指标102040162040维勃稠度(S)16201751601451801701551l15180165150185175160510185170155190180165 塑性混凝土的用水量(kgm3) 表4.1.1-2拌合物稠度卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)项目指标102031.54016203l.540坍落度(mm)1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195注：表用水量系采用中砂时的平均值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510kg,采用粗砂时，则可减少510kg。 掺用各种外加剂或掺合料时，用水量相应调整。 (2)水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量应通过试验确定。4.1.2 流动性和大流动性混凝土的用水量按下列步骤计算： 以表中4.1.12中坍落度90mm的用水量为基础，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。掺外加剂的混凝土用水量可按下式计算：mwa=mwo (1-)式中：mwa掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量(kg)mwo未掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量(kg)外加剂的减水率(%)外加剂的减水率应经试验确定。4.2 当无历史资料参考时，混凝土砂率的确定。4.2.1 坍落度为lOmm60mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、粒径及水灰比按表4.2.1选取。 混凝土的砂率() 表4.2.1水灰比卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)(WC)1O20401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.7036-413540343939-443843364l 注：表中数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率。 只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大。 对薄壁构件，砂率取偏大值。 表中的砂率系指砂与骨料总量的重量比。 4.2.2 坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定，也可在表4.2.1的基础上，按坍落度增大20mm,砂率增大1的幅度予以调整。4.2.3 坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。4.3 外加剂和掺合料的掺量应通过试验确定，并应符合现行标准混凝土外加剂应用技术规范(GBJll9-88)、粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程(JGJ28-86)、粉煤灰混凝土应用技术规程(GBJl46-90)等的规定。4.4 当进行混凝土配合比设计时，混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，应符合表4.4中的规定。(表附后)混凝土的最大水灰比和最小水泥用量环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用量（kg）素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土1干燥环境正常的居住或办公用房屋内部件不作规定0.650.602002603002潮湿环境无冻害高湿度的室内部件室外部件在非侵蚀性土和（或）水中的部件0.700.600.60225280300有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性土和（或）水中且经受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件0.550.550.552502803003有冻害和除冰剂的潮湿环境 经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.50300300300注:1.当用活性掺合料取代部分水泥时,表中的最大水灰比及最小水泥用量即为替代前的水灰比和水泥用量。2.配制C15级及其以下等级的混凝土，可不受本表限制。4.5 长期处于潮湿和严寒环境中的混凝土，应掺用引气剂或引气减水剂。引气剂的掺入量应根据混凝土的含气量并经试验确定，混凝土的最小含气量应符合表4.5的规定，混凝土的含气量亦不宜超过7，混凝土中的粗骨料和细骨料应作坚固性试验。长期处于潮湿和严实环境中混凝土的量小含气量 表4.5粗骨料最大粒径(mm)最小含气量()4025204.55.05.5注：含气量的百分比为体积比5、混凝土配合比的计算5.0.1 进行混凝土配合比计算时，其计算公式和有关参数表格中的数值均系以干燥状态骨料为基准。当以饱和面干骨料为基准进行计算时，则应做相应的修正。 注：干燥状态骨料系指含水率小于0.5的细骨料或含水率小于0.2的粗骨料。5.2 混凝土配合比应按下列步骤进行计算： (1)计算配制强度fcu.0并求出相应的水灰比； (2)选取每立方米混凝土的用水量，并计算出每立方米混凝土的水泥用量； (3)选取砂率，计算粗骨料和细骨料的用量，并提出供试配用的计算配合比。5.3 混凝土强度等级小于C60级时，混凝土水灰比宜按下式计算： fce WC= fcu0+bfce式中：b回归系数； fce水泥28d抗压强度实测值(Mpa) (1)当无水泥28d抗压强度实测值时，公式中的fce值可按下式确定： fce=Vcfceg式中：Vc水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定；fceg-水泥强度等级值(Mpa)。(2)fce值也可根据3d强度或快测强度推定28d强度关系式推定得出。5.4 回归系数和b宜按下列规定确定： (1)回归系数和b 应根据工程所使用的水泥、骨料，通过试验由建立的水灰比与混凝土强度关系式确定下列规定确定；(2)当不具备上述试验统计资料时,其回归系数可按表5.4采用。回归系数和b选用表 表5.4 系数 石子品种碎 石卵 石0.460.48b0.07O.335.5 每立方米混凝土的用水量(mwo)可按第4.1条的规定确定。5.6 每立方米混凝土的水泥用量(mco)可按下式计算： mwo mco = W/C5.7 混凝土的砂率可按第4.2条规定选取。5.8 粗骨料和细骨料用量的确定，应符合下列规定： (1)当采用重量法时，应按下列公式计算： mco+mgo+mso+mwo=mcp(5.0.81)式中：mco每立方米混凝土的水泥用量(kg) mgo每立方米混凝土的粗骨料用量(kg) mso每立方米混凝土的细骨料用量(kg)mwo每立方米混凝土的用水量(kg)s砂率()mcp每立方米混凝土拌合物的假定重量(kg)其值可取23502450kg。 mso= 100% （5.0.82） mgo+mso(2)当采用体积法时，应按下式公式计算 mco mgo mso mwo + + + +0.01=1 （5.0.83）pc pg ps pw mso s= 100% （5.0.84） mgo+mso式中：pc水泥密度(kg/m3)可取29003100kg/m3pg粗骨料的表观密度(kg/m3)ps细骨料的表观密度(kg/m3)pw水的密度(kg/m3)可取1000kg/m3混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加型时，可取1。 (3)粗骨料和细骨料的表观密度(pg、ps)应按本中心粗、细骨料检测作业指导书中相关规定的方法测定。6、混凝土配合比的试配、调整与确定。6.1 试配6.1.1 进行混凝土配合比试配时应采用工程中实际使用的原材料。混凝土的搅拌方法，宜与生产时使用的方法相同。6.1.2 试配时，每盘混凝土应满足最小搅拌量的要求。6.1.3 按计算的配合比进行试配时，首先应进行试拌，以检查拌合物的性能，当试样拌得出的拌合物坍落度或维勃稠度不能满足要求，或粘聚性和保水性不好时，应在保证水灰比不变的条件下相应调正用水量或砂率，直到符合要求为止。然后提出供混凝土强度试验用的基准配合比。6.1.4 混凝土强度试验时至少应采用三个不同的配合比。当采用三个不同的配合比时，其中一个应为本指导书第6.1.3条确定的基准配合比，另外二个配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加和减少场0.05；用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加和减少1。 当不同水灰比的混凝土拌和物坍落度与要求值的差超过允许偏差时，可通过增、减用水量进行调整。6.1.5 制作混凝土强度试验试件时，应检验混凝土拌合物的坍落度或维勃稠度、粘聚性、保水性及拌合物的表观密度，并以此结果作为代表相应配合比的混凝土拌合物的性能。6.1.6 进行混凝土强度试验时，每种配合比至少应制作一组(三块)试件，标准养护到28d时抗压。 需要时可同时制作几组试件，供快速检验或较早龄期试压，以便提前定出混凝土配合比供施工使用。但应以标准养护28d强度或现行国家标准粉煤灰混凝土应用技术规程(GBJl46)，现行行业标准粉煤灰在混凝和砂浆中应用技术规程(JGJ28)等规定的龄期强度的检验结果为依据调整配合比。6.2 配合比的调整与确定6.2.1 根据试验得出的混凝土强度与其相对应的灰水比(CW)关系，用作图法或计算法求出与混凝土配制强度(fcu.0相对应的灰水比，并应按下列原则确定每立方米混凝土的材料用量： (1)用水量(mw)应在基准配合比用水量的基础上，根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定。 (2)水泥用量(mc)应以用水量乘以选定出来的灰水比计算确定。 (3)粗骨料和细骨料用量(mg和ms)应在基准配合比的粗骨料和细骨料用量的基础上，按选定的灰水比进行调整后确定。6.2.2 经试配确定配合比后，尚应按下列步骤进行校正： (1)应根据第6.2.1条确定的材料用量按下式计算混凝土的表观密度计算值pc.c; pc.c=mc+mg+ms十mW (2)应按下式计算混凝土配合比较正系数； pc.t= pc.c式中：pc.t混凝土表观密度实测值(kgm3)pc.c混凝土表观密度计算值(kgm3) (3)当混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2时，按第6.2.1条确定的配合比即为确定的设计配合比，当二者之差超过2时，应将配合比每项材料用量乘以校正系数，即为确定确定的设计配合比。7、有特殊要求的混凝土配合比设计7.1抗渗混凝土7.1.1 抗渗混凝土所用原材料应符合下列规定：(1)粗骨料宜采用连续级配，其最大粒径不宜大于40mm，含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%；(2)细骨料的含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%；(3)外加剂宜采用防水剂、膨胀剂、引气剂、减水剂或引气减水剂； (4)抗渗混凝土宜掺用矿物掺合料。7.1.2 抗渗混凝土配合比的计算方法和试配步骤除应遵守本指导书第5条和第6条规定外，尚应符合下列规定：(1)每立方米混凝土中的水泥和矿物掺合拌总量不宜小于320kg。 (2)砂率宜为3545。 (3)供试配用的最大水灰比应符合表7.1.2规定。 抗渗混凝土最大水灰比 表7.1.2抗渗等级最大水灰比C20-C30混凝土C30以上混凝土P6P8P12P12以上0.600.550.500.550.500.457.1.3 掺用引气剂的抗渗混凝土，其含气量宜控制在3-5。7.1.4 进行抗渗混凝土配合比设计时，尚应增加抗渗性能试验，并应符合下列规定： (1)试配要求的抗渗水压值应比设计值提高0.2Mpa。 (2)试配时，宜采用水灰比最大的配合比作抗渗试验，其试验结果应符合下式要求： p Pt十0.2(7.1.4) 10式中：Pt 6个试件中4个未出现渗水时的最大水压值(Mpa) p设计要求的抗渗等级值 (3)掺引气剂的混凝土还应进行含气量试验，试验结果应符合第7.1.3条的规定。7.2 高强混凝土7.2.1 配制高强混凝土所用原材料应符合下列规定： (1)应选用质量稳定，强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 (2)对强度等级为C60级的混凝土，其粗骨料的最大粒径不应大于31.5mm，对强度等级高于C60的混凝土，其粗骨料的最大粒径不应大于25mm，针片状颗粒含量不宜大于5.0，含泥量不应大于0.5，泥块含量不宜大于0.2，其它质量指标应符合现行行业标准普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法(JGJ53)的规定。 (3)细骨料的细度模数宜大于2.6，含泥量不应大于2.0，泥块含量不应大于0.5，其他质量指标应符合现行行业标准普通混凝土用砂质量标准及检验方法(JGJ52)的规定。 (4)配制高强混凝土时应掺用高效减水剂或缓凝高效减水剂。 (5)配制高强混凝土时应掺用活性较好的矿物掺合料，且宜复合使用矿物掺合料。7.2.2 高强混凝土配合比的计算方法和步骤除应按本指书第5条规定进行外，尚应符合下列规定： (1)基准配合比中的水灰比，可根据资料选取； (2)配制高强混凝土所用砂率及所采用的外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试验确定； (3)计算高强度混凝土配合比时，其用水量可按本指导书第4.1条的规定确定： (4)高强混凝上的水泥用量不应大于550kgm3；水泥和矿物掺合料的总量不应大600kgm3。7.2.3 高强混凝土配合比的试配与确定的步骤应按本指导书第6条的规定进行。当采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验时，其中一个应为基准配合比，另外二个配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加和减少0.020.03；7.2.4 高强混凝土设计配合比确定后，尚应用该配合比进行不少于6次的重复试验进行验证，其平均值不应低于配制强度。7.3 泵送混凝土7.3.l 泵送混凝土所采用的原材料应符合下列规定： (1)泵送混凝土应选用硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥，不宜采用火山灰硅酸盐水泥； (2)粗骨料宜选用连续级配，其针片状颗粒含量不宜大于10，粗骨料的最大粒径与输送管径之比宜符合表7.3.1的规定。 粗骨料的最大粒径于输送管径之比 7.3.1石子品种泵送高度(m)粗骨料最大粒径与输送管径之比碎石1001：5.0卵石1001：4.O (3)泵送混凝土应采用中砂，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应少于15。 (4)泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂，并宜掺用粉煤灰或其它活性矿物掺合料，其质量应符合国家现行有关标准的规定。7.3.2 泵送混凝土试配时要求的坍落度值应按下式计算：Tt=Tp+T式中：Tt试配时要求的坍落度值TP入泵时要求的坍落度值T试验测得在预计时间内的坍落度经时损失值。7.3.3 泵送混凝土配合比的计算和试配步骤除应按本指导书第5条和第6条规定进行外，尚应符合下列规定：1.泵送混凝土的水泥和矿物掺合料的总量不宜小于300kgm3。2.泵送混凝土的砂率宜为3545。3.掺用引气型外加剂时，其混凝土含气量不宜大于4。4.泵送混凝土的用水量与水泥和矿物掺合料的总量之比不宜大于0.60。7.4 大体积混凝土7.4.1 大体积混凝土所用的原材料应符合下列规定： (1)水泥应选用水化热低和凝结时间长的水泥，如低热矿渣水泥、中热、矿渣、粉煤灰、火山灰硅酸盐水泥，当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，应采取相应措施延缓水化热的释放。 (2)粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂。 (3)大体积混凝土应掺用缓凝剂、减水剂和减少水泥水化热的掺合料。7.4.2 大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低每立方米混凝土的水泥用量。7.4.3 大体积混凝土配合比的计算和试配步骤应按本指导书第5条和第6条的规定进行，并宜在配合比确定后进行水化热的验算或测定。8、注意事项8.1 试配时，试件制作、养护、强度试验应按普通混凝土力学性能试验方法(GB/T50081-2002)要求进行。8.2 特殊要求的混凝土：抗渗混凝土，其抗渗等级P6；高强混凝土，其强度等级C60；泵送混凝土，其坍落度100mm；大体积混凝土，其实体最小尺寸lm。8.3 在普通混凝土配合比设计中，汇集有关资料，建立常用的混凝土配合比备用；建立3d强度或快测强度推定28d强度的关系式，推定fce值时要注意留足强度富余。14